DE1296257B - Reflection factor measurement circuit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur gleichzeitigen Betrags- und Phasenmessung des Reflexionsfaktors oder einer damit im Zusammenhang stehenden Kenngröße eines Meßobjektes, insbesondere eines solchen der Koaxialtechnik, deren Wirkungsweise auf der Erfassung einer von dem Meßobjekt reflektierten, von einem Hochfrequenzgenerator erzeugten Meßfrequenzwelle mittels eines Wellenleitergebildes und einer mit niederfrequenter Drehzahl rotierenden Koppelschleife beruht. Dabei wird gattungsmäßig weiterhin vorausgesetzt, daß die rotierende Koppelschleife in Synchronsteuerverbindung mit der Intensitätssteuerung des Schreibstrahls eines als Auswerteeinrichtung dienenden oszillographischen Kreisdiagrammschreibers steht, dessen Ablenksysteme über einen Gleichrichter mit quadratischer Kennlinie und einen Bandpaß durch ein von dem Wellenleitergebilde abgeleitetes Signal angesteuert werden. The invention relates to a circuit for simultaneous amount and phase measurement of the reflection factor or one related thereto Parameter of a measurement object, in particular one of the coaxial technology, whose Effect on the detection of a reflected from the measurement object, from a High frequency generator generated measuring frequency wave by means of a waveguide structure and a coupling loop rotating at low frequency. Included is generically assumed that the rotating coupling loop in Synchronous control connection with the intensity control of the write beam as a Evaluation device serving oscillographic pie chart recorder is, its deflection systems via a rectifier with a square characteristic and a Bandpass can be controlled by a signal derived from the waveguide structure.

Es ist eine Kopplungsanordnung mit einem Phasenrichtkoppler sowie eine damit aufgebaute Reflexionsfaktor- bzw. Impedanzmeßschaltung bekannt (deutsche Auslegeschrift 1115 798), deren Wirkungsweise ebenfalls auf der Erfassung einer von dem Prüfling reflektierten Welle eines Hochfrequenzgenerators mittels eines Wellenleitergebildes und einer mit niederfrequenter Drehzahl rotierenden Koppelschleife oder Koppelblende beruht. Ferner steht auch hier die rotierende Koppelschleife oder Koppelblende in Synchronsteuerverbindung mit der Intensitätssteuerung des Schreibstrahls eines als Auswerteeinrichtung dienenden oszillographischen Kreisdiagrammschreibers, dessen Ablenksysteme über einen Gleichrichter mit quadratischer Kennlinie und einen Tiefpaß oder Bandpaß durch ein von dem Wellenleitergebilde abgeleitetes Signal angesteuert werden. Diese bekannte Schaltung ist jedoch nicht für den Wellenlängenbereich der Koaxialtechnik geeignet, da das hier verwendete Wellenleitergebilde wegen durch die Wirkungsweise grundsätzlich bedingter Zusammenhänge aus zwei sich kreuzenden und durch ein Koppelloch verbundenen Hohlraumresonatoren besteht. Die Anwendung dieser bekannten Einrichtung ist also auf den Wellenlängenbereich der Hohlleiter beschränkt. There is a coupling arrangement with a phase directional coupler as well a reflection factor or impedance measuring circuit built with it is known (German Auslegeschrift 1115 798), whose mode of action is also based on the acquisition of a from the test object reflected wave of a high frequency generator by means of a Waveguide structure and a coupling loop rotating at low frequency or coupling plate is based. The rotating coupling loop or is also here Coupling diaphragm in synchronous control connection with the intensity control of the write beam an oscillographic pie chart recorder serving as an evaluation device, its deflection systems via a rectifier with a square characteristic and a Low-pass or band-pass controlled by a signal derived from the waveguide structure will. However, this known circuit is not for the wavelength range of Coaxial technology suitable because the waveguide structure used here due to the mode of action of fundamentally conditioned relationships from two intersecting and cavity resonators connected by a coupling hole. The application this known device is therefore based on the wavelength range of the waveguide limited.

Ferner ist für Aufbau und Wirkungsweise dieser bekannten Einrichtung wesentlich, daß durch die im Bereich des Koppelloches zwischen den sich kreuzenden Wellenleitern rotierende Koppelschleife oder Koppelblende eine Amplitudenmodulation der ausgekoppelten Welle entsprechend der niederfrequenten Rotation des Koppelorgans erfolgt. Das modulierte und demgemäß ein entsprechendes Frequenzgemisch enthaltende Ausgangssignal wird über einen quadratischen Gleichrichter an einem Ausgang des zweiten, über das Koppelloch gespeisten Wellenleiters entnommen und hierbei demoduliert, wobei unter anderem eine der doppelten Rotationsfrequenz entsprechende Signalkomponente entsteht und anschließend durch einen Tiefpaß bzw. einen niederfrequent abgestimmten Bandpaß ausgefiltert und der Auswerteeinrichtung zugeführt wird. Diese aufeinanderfolgende Modulation und Demodulation sowie die Ubertragungseigenschaften des Koppelloches zwischen den Wellenleitern haben eine Abhängigkeit der Meßgenauigkeit des Reflexionsfaktors von der Meßfrequenz sowie von anderen bei der Modulation entstehenden Frequenzkomponenten zur Folge, die sich nur unter Einhaltung einer Vielzahl entsprechender Bedingungen ausgleichen läßt. It is also important for the structure and operation of this known device essential that by the intersecting ones in the area of the coupling hole Waveguides rotating coupling loop or coupling diaphragm an amplitude modulation of the decoupled wave corresponding to the low-frequency rotation of the coupling element he follows. The modulated and accordingly containing a corresponding frequency mixture The output signal is fed to an output of the via a square rectifier second waveguide fed via the coupling hole and demodulated in the process, whereby, inter alia, a signal component corresponding to twice the rotational frequency and then through a low-pass filter or a low-frequency matched one Bandpass filter is filtered out and fed to the evaluation device. This successive Modulation and demodulation as well as the transmission properties of the coupling hole between the waveguides depend on the measurement accuracy of the reflection factor of the measuring frequency as well as of other frequency components arising during the modulation as a result, which can only be achieved if a large number of corresponding conditions are met can compensate.

Ferner ist eine Einrichtung zur selbsttätigen Wiedergabe von Reflexionsfaktoren bzw. Impedanzen in Zeigerdarstellung bekannt (IRE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Januar 1955, S. 22 bis 30), deren Wirkungsweise auf der Uberlagerung einer Bezugswelle und einer von dem Prüfling reflektierten Welle in einem speziellen Wellenleitergebilde, nämlich einem Hybridkoppler, mit Summen- und Differenzbildung zwischen den beiden Wellen beruht. Ein entsprechendes Summen- und Differenzsignal wird dann nach gesonderter quadratischer Gleichrichtung addiert, wodurch sich ein der Realkomponente des Reflexionsfaktors entsprechendes Ausgangssignal ergibt. Ferner ist hier noch ein zweiter, ähnlich aufgebauter Uberlagerungszweig erforderlich, in welchem die reflektierte Welle und die Bezugswelle vor der Summen- und Differenzbildung eine im Vergleich zu dem ersten Uberlagerungszweig um 90" unterschiedliche Phasenlage erhalten. Nach der Summen- und Differenzbildung sowie gesonderter quadratischer Gleichrichtung und anschließender Addition der beiden Signale ergibt sich in dem zweiten Uberlagerungszweig ein der Imaginärkomponente des Reflexionsfaktors entsprechendes Ausgangssignal. Die beiden Ausgangssignale können dann grundsätzlich unmittelbar den Ablenksystemen eines Oszillographen zugeführt werden, wobei die Strecke zwischen dem ausgelenkten Leuchtpunkt und dem Nullpunkt den Zeiger des komplexen Reflexionsfaktors darstellt. There is also a device for the automatic reproduction of reflection factors or impedances known in phasor representation (IRE Transactions on Microwave Theory and Techniques, January 1955, pp. 22 to 30), their mode of action on the superposition a reference wave and a wave reflected from the test object in a specific one Waveguide structure, namely a hybrid coupler, with summation and difference formation is based between the two waves. A corresponding sum and difference signal is then added after separate quadratic rectification, resulting in a the output signal corresponding to the real component of the reflection factor. Further a second, similarly structured superposition branch is required here, in which the reflected wave and the reference wave before the sum and difference formation a phase position that is 90 "different in comparison to the first overlay branch obtain. After calculating the sum and difference as well as a separate quadratic Rectification and subsequent addition of the two signals results in the second superposition branch one corresponding to the imaginary component of the reflection factor Output signal. The two output signals can then in principle be immediate the deflection systems of an oscilloscope, the distance between the deflected luminous point and the zero point the pointer of the complex reflection factor represents.

Für dieses Meßprinzip ist also eine Modulation grundsätzlich nicht erforderlich und wird allenfalls aus Gründen der Wiedergabetechnik vorgesehen.Modulation is therefore fundamentally not required for this measuring principle required and is provided for reasons of playback technology.

Dem steht jedoch der in vielen Anwendungsfällen als Nachteil zu betrachtende, hohe apparative Aufwand für die Hybridkoppler mit den zugehörigen Einstellvorrichtungen sowie für die beiden gesonderten Uberlagerungszweige mit je einem derartigen Koppler gegenüber. Außerdem ist auch diese Einrichtung auf die Anwendung im Wellenlängenbereich der Hohlleiter beschränkt.However, this has to be seen as a disadvantage in many applications, high expenditure on equipment for the hybrid coupler with the associated setting devices as well as for the two separate overlay branches with one such coupler each opposite to. In addition, this device is also applicable to the wavelength range the waveguide is limited.

Weitere bekannte Einrichtungen zur Bestimmung des Reflexionsfaktors (deutsche Patentschrift 955 710, deutsche Auslegeschriften 1009720, 1022684 und 1 048 344) beruhen auf der Feststellung des Amplitudenverlaufes von stehenden Wellen in Meßleitungen mit entsprechendem Reflexionsabschluß. Einrichtungen dieser üblichen Art, die im übrigen ebenfalls in der Anwendung auf den Wellenlängenbereich von Hohlleitern beschränkt sind, ermöglichen keine selbsttätige Zeigerdarstellung der gesuchten komplexen Größe und sind außerdem allgemein mit vergleichsweise hohen Meßungenauigkeiten behaftet. Further known devices for determining the reflection factor (German patent specification 955 710, German Auslegeschriften 1009720, 1022684 and 1 048 344) are based on the determination of the amplitude curve of standing waves in measuring lines with appropriate reflection termination. Facilities of this usual Kind, which also applies to the wavelength range of waveguides are limited, do not allow automatic pointer representation of the searched complex size and are also generally with comparatively high measurement inaccuracies afflicted.

Aufgabe der Erfindung ist in diesem Zusammenhang die Schaffung einer Reflexionsfaktormeßschaltung mit selbsttätiger Wiedergabe in Zeigerdarstellung, die bei einfachem Aufbau keine grundsätzliche Beschränkung hinsichtlich des anwendbaren Meßfrequenzbereiches aufweist. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich bei einer Schaltung der eingangs genannten Art hauptsächlich durch folgende Bestandteile bzw. Merkmale: a) Als Wellenleitergebilde sind ein erster und ein zweiter Verzweigungswellenleiter mit je einem an den Hochfrequenzgenerator angeschlossenen ersten Zweig sowie mit je einem gegenüber dem ersten im Winkel versetzt angeordneten zweiten und dritten Zweig vorgesehen; b) der zweite Zweig eines jeden Verzweigungswellenleiters ist reflexionsfrei abgeschlossen, während der dritte Zweig des ersten Verzweigungswellenleiters mit dem Meßobjekt und der dritte Zweig des zweiten Verzweigungswellenleiters zur Erzeugung eines mit der Meßfrequenz rotierenden magnetischen Drehfeldes in der Weise abgeschlossen ist, daß die am Verzweigungspunkt gemessene Eingangsimpedanz des dritten Zweiges einen dem räumlichen Versetzungswinkel dieses Zweiges gegenüber dem ersten Zweig mindestens teilweise entsprechenden Phasenwinkel aufweist; c) der erste Verzweigungswellenleiter ist mit einer verstellbaren Koppelschleife versehen, die in einer Stellung mit dem ersten Zweig sowie in einer anderen Stellung gleichzeitig mit dem zweiten und dritten Zweig dieses Verzweigungswellenleiters gekoppelt ist und in diesen beiden Stellungen Ausgangswechselspannungen liefert, deren Verhältnis dem komplexen Reflexionsfaktor des Meßobjektes entspricht; d) die mit niederfrequenter Drehzahl rotierende Koppelschleife ist mit dem magnetischen Drehfeld des zweiten Verzweigungswellenleiters gekoppelt und liefert eine Ausgangswechselspannung, deren Frequenz von der Meßfrequenz um die Rotationsfrequenz abweicht; e) die Ausgänge der beiden Koppelschleifen sind über den Gleichrichter und den Bandpaß mit den Ablenksystemen des Kreisdiagrammschreibers verbunden, wobei der Durchlaßbereich des Bandpasses auf die Rotationsfrequenz der Koppelschleife des zweiten Verzweigungswellenleiters abgestimmt ist. The object of the invention in this context is to create a Reflection factor measuring circuit with automatic display in pointer representation, With a simple structure, there are no fundamental restrictions on what can be used Has measuring frequency range. The inventive solution to this problem characterizes in a circuit of the type mentioned above mainly through the following Components or features: a) The waveguide structures are a first and a second Branching waveguide, each with one connected to the high-frequency generator first branch as well as with one offset from the first at an angle second and third branches provided; b) the second branch of one each branching waveguide is terminated without reflection, while the third Branch of the first branching waveguide with the device under test and the third branch of the second branching waveguide for generating a rotating with the measuring frequency rotating magnetic field is completed in such a way that the branch point measured input impedance of the third branch a spatial displacement angle this branch with respect to the first branch at least partially corresponding phase angle having; c) the first branching waveguide has an adjustable coupling loop provided in one position with the first branch as well as in another position simultaneously with the second and third branches of this branching waveguide is coupled and supplies alternating output voltages in these two positions, whose ratio corresponds to the complex reflection factor of the test object; d) the Coupling loop rotating at low frequency is associated with the magnetic Rotating field of the second branching waveguide coupled and provides an output alternating voltage, the frequency of which deviates from the measuring frequency by the rotational frequency; e) the outputs of the two coupling loops are via the rectifier and the bandpass filter with the deflection systems of the pie chart recorder, the pass band of the bandpass to the frequency of rotation of the coupling loop of the second branching waveguide is matched.

Hierbei empfiehlt sich im allgemeinen eine Ausführung der erfindungsgemäßen Schaltung in der Weise, daß die beiden Verzweigungswellenleiter als T-Verzweigungsglieder mit jeweils zueinander fluchtenden zweiten und dritten Zweigen sowie hierzu senkrecht angeordnetem ersten Zweig ausgebildet sind und daß der erste Zweig eines jeden T-Verzweigungsgliedes als an den Hochfrequenzgenerator angeschlossener Speisezweig, der zweite Zweig als reflexionsfrei abgeschlossener Wirkzweig und der dritte Zweig bei dem ersten T-Verzweigungsglied als mit dem Meßobjekt abgeschlossener Meßzweig sowie bei dem zweiten T-Verzweigungsglied als mit einem Reflexionsglied abgeschlossener Reflexionszweig vorgesehen ist. In this context, it is generally advisable to carry out the methods according to the invention Circuit in such a way that the two branching waveguides as T-branching elements with second and third branches aligned with one another and perpendicular to them arranged first branch are formed and that the first branch of each T-branch member as the feed branch connected to the high-frequency generator, the second branch as reflection-free closed active branch and the third branch at the first T-branch element as a measuring branch terminated with the device under test and in the case of the second T-branch element is provided as a reflection branch terminated with a reflection member.

Im Gegensatz zu der einleitend zuerst behandelten, bekannten Reflexionsfaktormeßschaltung mit einem rotierenden Koppelorgan zwischen zwei sich kreuzenden Wellenleitern wird bei der erfindungsgemäßen Schaltung durch die mit dem magnetischen Drehfeld des zweiten Verzweigungswellenleiters zusammenwirkende, rotierende Koppelschleife keine Amplitudenmodulation des ausgekoppelten Signals bewirkt, sondern lediglich eine konstante Frequenzverschiebung um den Betrag der Rotationsfrequenz. Der Verzweigungswellenleiter mit seiner rotierenden Koppelschleife arbeitet dabei erfindungsgemäß als Drehfeldfrequenzwandler nach Art einer ständergespeisten Induktionsmaschine, an deren Läuferwicklung ebenfalls die Summe bzw. Differenz zwischen der Ständerspeisefrequenz und der Rotationsfrequenz des angetriebenen Läufers entsteht. Bei der erfindungsgemäßen Schaltung wird das magnetische Drehfeld auf einfache Weise durch den zweiten Verzweigungswellenleiter mit seinen gegeneinander räumlich im Winkel versetzten Zweigen erzeugt, so daß am Ausgang der rotierenden Koppelschleife ein Signal mit der Summe bzw. Differenz zwischen der eingespeisten Meßfrequenz und der Rotationsfrequenz der Koppelschleife entsteht. Hieraus ergibt sich, daß die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltung keinerlei Einschränkung auf eine bestimmte Wellenleiterform, z. B. Koaxialleiter oder Hohlleiter, bedingt, da sich ein magnetisches Drehfeld bei entsprechender räumlicher Versetzung und Phasenverschiebung der Ströme in den verschiedenen Zweigen unabhängig von dem Aufbau der Wellenleiter selbst erzeugen läßt. In contrast to the known reflection factor measuring circuit discussed first in the introduction with a rotating coupling element between two crossing waveguides in the circuit according to the invention by the with the rotating magnetic field of the second branching waveguide cooperating, rotating coupling loop none Amplitude modulation of the decoupled signal causes, but only one constant frequency shift by the amount of the rotation frequency. The branching waveguide with its rotating coupling loop works according to the invention as a rotating field frequency converter in the manner of a stator-fed induction machine, also on its rotor winding the sum or difference between the stator feed frequency and the rotation frequency of the driven rotor arises. In the circuit according to the invention that will rotating magnetic field easily through the second branching waveguide with its branches spatially offset from one another at an angle, so that am Output of the rotating coupling loop a signal with the sum or difference between the fed-in measuring frequency and the rotation frequency of the coupling loop arise. It follows from this that the operation of the circuit according to the invention has no effect whatsoever Restriction to a specific waveguide shape, e.g. B. coaxial conductors or waveguides, conditional, as there is a rotating magnetic field with a corresponding spatial displacement and phase shifting of the currents in the various branches independently of that Build up the waveguide itself can be generated.

Der erste Verzweigungswellenleiter der erfindungsgemäßen Schaltung liefert in der einen Stellung der zugehörigen, verstellbaren Koppelschleife an deren Ausgang eine Hochfrequenzspannung, deren Phasenlage bei normiertem oder eingeprägtem Speisestrom im wesentlichen nur von der Impedanz im ersten Zweig bzw. Speisezweig abhängt, während in der anderen Stellung der Koppelschleife Betrag und Phase des durch das Meßobjekt bestimmten Reflexionsfaktors direkt in das Ausgangssignal eingehen. The first branching waveguide of the circuit according to the invention supplies in one position of the associated, adjustable coupling loop to their Output a high-frequency voltage, the phase position of which is normalized or impressed Feed current essentially only from the impedance in the first branch or feed branch depends, while in the other position of the coupling loop amount and phase of the reflect the reflection factor determined by the measurement object directly in the output signal.

Im ersten Fall ergibt sich somit ein Bezugssignal, im zweiten Fall dagegen das eigentliche Meßsignal. Auch hier ist die induktive Auskopplung beider Signale von dem speziellen Aufbau des Verzweigungswellenleiters unabhängig, so daß grundsätzlich keine Beschränkung hinsichtlich des Frequenzbereiches besteht.In the first case there is a reference signal, in the second case on the other hand the actual measurement signal. Here, too, is the inductive decoupling of both Signals from the specific structure of the branching waveguide independent, so that there is basically no restriction with regard to the frequency range.

Die Ausgangssignale beider Koppelschleifen werden erfindungsgemäß gemeinsam dem quadratischen Gleichrichter zugeführt, d. h. also zunächst additiv überlagert und dann am Gleichrichter demoduliert. The output signals of both coupling loops are according to the invention commonly fed to the square rectifier, d. H. so initially additive superimposed and then demodulated at the rectifier.

Hierbei entsteht, wie sich mathematisch zeigen läßt, eine Signalkomponente mit der einfachen Rotationsfrequenz, deren Phasenlage in bezug auf den Ausgang des Hochfrequenzgenerators bzw. dem gemeinsamen Eingang beider Verzweigungswellenleiter in der ersten Stellung der verstellbaren Koppelschleife nur den Phasenwinkel zwischen den Strömen in den Speisezweigen der beiden Verzweigungswellenleiter und in der zweiten Stellung der verstellbaren Koppelschleife nur die Summe des letztgenannten Phasenwinkels und des Reflexionsfaktor-Phasenwinkels enthält. Nach Isolierung dieser Frequenzkomponente durch den Bandpaß gibt der Kreisdiagrammschreiber also in der ersten Stellung der Koppelschleife eine Bezugslage und in der zweiten Stellung dieser Koppelschleife den Reflexionsfaktor selbst nach Betrag und Phase bis auf einen Maßstabsfaktor unmittelbar wieder. Es ergibt sich also durch einfache Demodulation eine absolute Frequenzunabhängigkeit sowie - durch praktische Untersuchungen bestätigt eine hochgenaue Aufzeichnung bzw. Messung des Reflexionsfaktors bzw. hieraus mit Hilfe der bekannten Reflexionsfaktordiagramme die Impedanz des Meßobjektes. Im einzelnen kann die erfindungsgemäße Schaltung vorteilhaft derart ausgeführt werden, daß die verstellbare Koppel schleife des ersten T-Verzweigungsliedes in ihrer ersten Stellung parallel zu dem Speisezweig und in ihrer zweiten Stellung parallel zu dem Wirkzweig und dem Meßzweig angeordnet ist.As can be shown mathematically, this creates a signal component with the simple rotation frequency, the phase position of which with respect to the output of the High-frequency generator or the common input of both branching waveguides in the first position of the adjustable coupling loop only the phase angle between the currents in the feed branches of the two branching waveguides and in the second position of the adjustable coupling loop only the sum of the latter Contains phase angle and the reflection factor phase angle. After isolating this The pie chart recorder outputs frequency components through the bandpass filter in the first position of the coupling loop a reference position and in the second position this Coupling loop the reflection factor itself according to amount and phase up to a scale factor immediately again. So simple demodulation results in an absolute one Frequency independence and - confirmed by practical studies, a highly accurate one Recording or measurement of the reflection factor or from this with the help of the known Reflection factor diagrams the impedance of the test object. In detail, the inventive Circuit are advantageously carried out such that the adjustable coupling loop of the first T-branch member in its first position parallel to the feed branch and arranged in their second position parallel to the active branch and the measuring branch is.

Diese Merkmale gestatten eine einfache, im wesentlichen ebene Ausbildung der verstellbaren Koppelschleife, die in ihrer zweiten Stellung symmetrisch mit dem Wirkzweig und Meßzweig des zugehörigen Verzweigungswellenleiters gekoppet ist, so daß sich die vom Verzweigungspunkt aus in diese beiden Zweige einlaufenden Wellen infolge der Reflexionsfreiheit des Wirkzweiges kompensieren und somit in der Koppelschleife nur die vom Meßobjekt reflektierte Welle wirksam ist. These features allow a simple, essentially flat design the adjustable coupling loop, which in its second position is symmetrical with is coupled to the active branch and measuring branch of the associated branching waveguide, so that yourself from the branch point into these two branches Compensate incoming waves due to the freedom from reflection of the active branch and thus only the wave reflected by the test object is effective in the coupling loop is.

Eine Weitetbildung der erfindungsgemäßen Schaltung kennzeichnet sich dadurch, daß der Reflexionszweig des zweiten T-Verzweigungsgliedes durch ein gemäß dem räumlichen Versetzungswinkel gegenüber dem Speisezweig einstellbares Reflexionsglied abgeschlossen ist. Auf diese Weise läßt sich die Phasenlage der Stromwelle im Reflexionszweig des zweiten Verzweigungswellenleiters genau auf den räumlichen Versetzungswinkel zwischen Speisezweig und Reflexionszweig einjustieren und somit ein weitgehend symmetrisches Drehfeld erzielen. Als einstellbares Reflexionsglied wird dabei zweckmäßig z. B. ein Kurzschlußschieber vorgesehen. Hinsichtlich der Wirksamkeit des magnetischen Drehfeldes empfiehlt sich dabei eine Ausführung in der Weise, daß der Kurzschlußschieber auf einen Abstand vom Verzweigungspunkt des T-Verzweigungsgliedes eingestellt ist, welcher wenigstens annähernd einem ungeradzahligen Vielfachen einer Achtelwellenlänge der Meßfrequenzwelle entspricht. Im übrigen ermöglicht das einstellbare Reflexionsglied in einfacher Weise auch die Einstellung der Phasenlage des magnetischen Drehfeldes und damit die Einstellung des Bezugszeigers auf dem Kreisdiagrammschreiber in eine gewünschte Nullage. A widening of the circuit according to the invention is characterized in that the reflection branch of the second T-branch member by a according to Reflection element adjustable to the spatial offset angle with respect to the feed branch is completed. In this way, the phase position of the current wave in the reflection branch of the second branching waveguide exactly to the spatial offset angle Adjust between feed branch and reflection branch and thus a largely symmetrical one Achieve rotating field. As an adjustable reflection member, it is useful for. B. a short-circuit slide is provided. Regarding the effectiveness of the magnetic Rotary field is recommended an execution in such a way that the short-circuit slide is set to a distance from the branch point of the T-branch link, which is at least approximately an odd multiple of an eighth wavelength corresponds to the measuring frequency wave. In addition, the adjustable reflector allows also the setting of the phase position of the rotating magnetic field in a simple manner and thus the setting of the reference pointer on the pie chart recorder in a desired zero position.

Die Erfindung wird weiter an Hand des in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispiels erläutert. Hierin zeigt F i g. 1 den Aufbau einer erfindungsgemäßen Reflexionsfaktormeßschaltung im Prinzipschaltbild, F i g. 2 die konstruktive Ausführung eines T-Verzweigungsgliedes mit rotierender Koppelschleife und F i g. 3 einen Schnitt des T-Verzweigungsgliedes gemäß Linie III-III in F i g. 2. The invention is further illustrated with reference to the in the drawings Embodiment explained. Herein, FIG. 1 the structure of an inventive Reflection factor measuring circuit in the basic circuit diagram, F i g. 2 the structural design a T-branch link with rotating coupling loop and F i g. 3 a section of the T-branch member according to line III-III in F i g. 2.

Gemäß F i g. 1 speist ein Hochfrequenzgenerator 1 über einen Verteiler 2 ein Paar von T-Verzweigungsgliedern 5 und 10 mit je einem ersten oder Speisezweig 4 bzw. 3 und hierin angeordnetem Entkopplungs- und Anpassungswiderstand. Die Ströme in den beiden Speisezweigen sind mit L und bezeichnet. Die zweiten, mittelpunktseitig gespeisten Zweige 6 bzw. 11 der beiden T-Verzweigungsglieder sind als Wirkzweige vorgesehen und mit dem (reellen) Wellenwiderstand ZO reflexionsfrei abgeschlossen. According to FIG. 1 feeds a high-frequency generator 1 via a distributor 2 a pair of T-branch members 5 and 10, each with a first or feed branch 4 or 3 and decoupling and matching resistor arranged therein. The currents in the two branches are marked with L and. The second, center-sided fed branches 6 and 11 of the two T-branch members are active branches provided and completed with the (real) wave impedance ZO reflection-free.

Der dritte, ebenfalls mittelpunktseitig gespeiste Zweig 7 des T-Verzweigungsgliedes 5 ist mit dem Meßobjekt7a, d. h. mit der zu messenden Impedank zu abgeschlossen. Mit dem T-Verzweigungsglied 5 ist eine verstellbare Koppelschleife 9 verbunden, die sich von Hand in eine senkrechte, mit dem Speisezweig koppelnde und in eine horizontale, mit dem Wirk- und Meßzweig koppelnde Stellung bringen läßt. Diese Koppelschleife ist nur induktiv angekoppelt, jedoch elektrisch durch eine Abschirmung 8 von dem T-Verzweigungsglied entkoppelt. The third branch 7 of the T-branch member, which is also fed from the center point 5 is connected to the measurement object 7a, i.e. H. with the impedance to be measured. An adjustable coupling loop 9 is connected to the T-branch member 5, which is manually divided into a vertical, coupled with the branch and into a can bring horizontal, with the active and measuring branch coupling position. This coupling loop is only inductively coupled, but electrically through a shield 8 from the T-branch link decoupled.

Bei dem mit einer rotierenden Koppelschleife 14 zusammenwirkenden T-Verzweigungsglied 10 ist der dritte, ebenfalls mittelpunktseitig gespeiste Zweig mit einer Impedanz belastet, und zwar in der Weise, daß die mittelpunktseitige Eingangsimpedanz +jZO oder -jZo beträgt. Im Beispielsfall ist dieser Zweig mit einem Kurzschlußschieber 12 als einstellbarem Reflexionsglied abgeschlossen, der auf eine Leitungs- länge von n 28 (n = ganz und ungerade, i = Wellenlänge) eingestellt wird. Die Koppelschleife 14 ist mit dem magnetischen Drehfeld in der Weise gekoppelt, daß die Drehachse dieser Koppelschleife senkrecht zu der Ebene des zugehörigen T-Verzweigungsgliedes angeordnet ist. Zur elektrischen Entkopplung ist eine Abschirmung 13 vorgesehen. Die Koppelschleife 14 wird von einem Synchronmotor 16 mit einer niederfrequenten Drehzahl p (Umdrehungen pro Sekunde) gleich- oder gegensinnig zum magnetischen Drehfeld angetrieben. When cooperating with a rotating coupling loop 14 T-branch member 10 is the third branch, which is also fed from the center point loaded with an impedance, in such a way that the center-side input impedance + jZO or -jZo is. In the example, this branch is with a short-circuit slide 12 completed as an adjustable reflective element, which on a line length of n 28 (n = whole and odd, i = wavelength) is set. The coupling loop 14 is coupled to the rotating magnetic field in such a way that the axis of rotation of this Coupling loop arranged perpendicular to the plane of the associated T-branch link is. A shield 13 is provided for electrical decoupling. The coupling loop 14 is driven by a synchronous motor 16 with a low-frequency speed p (revolutions per second) driven in the same or opposite direction to the rotating magnetic field.

Im Beispielsfall ist angenommen, daß die Einrichtung, insbesondere also die Verzweigungswellenleiter mit ihren verschiedenen Zweigen und die hiermit verbundenen Anschlüsse und Wellenleiter in Koaxialtechnik ausgeführt sind. Grundsätzlich kommt ebenso eine Ausführung der Einrichtung mit ihren Wellenleitern in Form von Hohlraumresonatoren bzw. In the example it is assumed that the device, in particular So the branching waveguides with their various branches and the hereby connected connections and waveguides are carried out in coaxial technology. Basically there is also an embodiment of the device with its waveguides in the form of Cavity resonators or

Hohlleitungen in Betracht. Ebenso ist grundsätzlich eine Anwendung auf niedrigere Meßfrequenzen als diejenige der Koaxialtechnik möglich, wobei an Stelle der Abschlußleitung mit Kurzschlußschieber 12 gegebenenfalls ein Drehkondensator oder eine einstellbare Induktivität treten kann.Hollow pipes into consideration. Likewise is basically an application to lower measuring frequencies than that of the coaxial technology possible, whereby an Place the terminating line with short-circuit slide 12, if necessary, a variable capacitor or an adjustable inductance can occur.

Von den Ausgängen der beiden Koppelschleifen 9 und 14 ist jeweils einer geerdet, während die beiden anderen über Koaxialleitungen mit entsprechenden Eingängen eines zur additiven Uberlagerung der Ausgangssignale dienenden, ebenfalls in Koaxialtechnik ausgeführten T-Gliedes 15 verbunden sind. From the outputs of the two coupling loops 9 and 14 is in each case one grounded, while the other two via coaxial lines with corresponding Inputs of one used for the additive superimposition of the output signals, too T-members 15 executed in coaxial technology are connected.

Das überlagerte Ausgangssignal dieses T-Gliedes wird über einen quadratischen Gleichrichter 17, einem auf die Rotationsfrequenz p als Mittelfrequenz abgestimmten Bandpaß 30 und einem Verstärker31 einer Auswerteeinrichtung 18 zugeführt, die im wesentlichen aus einem Kreisdiagrammschreiber mit einer Kathodenstrahlröhre 18 d, einem 90°-Phasenschieber 18c und einem Impulsgenerator 18e zur Helligkeitssteuerung des Schreibstrahles besteht.The superimposed output signal of this T-element is a square Rectifier 17, one tuned to the rotation frequency p as the center frequency Bandpass filter 30 and an amplifier 31 are fed to an evaluation device 18, which in the essentially from a pie chart recorder with a cathode ray tube 18 d, a 90 ° phase shifter 18c and a pulse generator 18e for brightness control of the writing beam exists.

In F i g. 2 und 3 ist eine beispielsweise konstruktive Ausführung einer drehbaren Koppelschleife in Verbindung mit einem T-Verzweigungsglied in Koaxialtechnik veranschaulicht. Diese Ausführung kommt grundsätzlich sowohl für die Zweistellungskoppelschleife 9 wie auch für die rotierende Koppelschleife 14 in Betracht, wobei im ersten Fall eine Handverstellung der Koppelschleife und im zweiten Fall eine nicht dargestellte Antriebsverbindung mit dem Synchronmotor vorzusehen ist. In Fig. 2 and 3 is an example of a structural design a rotatable coupling loop in connection with a T-branching link in coaxial technology illustrated. This version is basically available for the two-position coupling loop 9 as well as for the rotating coupling loop 14, in the first case a manual adjustment of the coupling loop and in the second case one not shown Drive connection with the synchronous motor is to be provided.

In F i g. 2 und 3 ist in dem von oben zur Verzweigungsstelle 21 führenden Speisezweig des T-Verzweigungsgliedes ein Anpassungswiderstand 29 angedeutet. In Fig. 2 and 3 is in the one leading from above to branch point 21 Feed branch of the T-branching element, a matching resistor 29 is indicated.

Die beiden mittelpunktseitig gespeisten Zweige sind in Fig.2 horizontal und nach links bzw. rechts abgehend angedeutet. Senkrecht zu den beiden letztgenannten Zweigen ist gemäß F i g. 3 im Bereich der Verzweigungsstelle 21 eine Koppelöffnung mit einem elektrischen Schirm 22 angeordnet, hinter dem die Koppelschleife 23 mit ihrer zur Ebene des T-Verzweigungsgliedes senkrechten Drehachse liegt. Die Koppelschleife 23 ist in einem drehbar gelagerten Stutzen 25 angeordnet, der einerseits über einen Schleifkontakt 27 mit Masse bzw. über ein Anschlußstück 26 mit dem Außenleiter einer abgehenden Koaxialleitung und andererseits mit einem Anschluß der Koppelschleife 23 verbunden ist. Der andere Anschluß der Koppelschleife ist über eine Isolierdurchführung 24 und einen Schleifkontakt 28 mit dem Mittelleiter der abgehenden Koaxialleitung verbunden. Für einen Bereich der Meßfrequenz zwischen 25 bis 1000 MHz umfaßt die Koppelschleife z. B. vier Windungen und für einen Bereich von 500 bis 2500 MHz nur eine Windung, während für einen Bereich unterhalb von 25 MHz zweckmäßig eine weitere Wicklung vorgesehen wird.The two branches fed from the center are horizontal in FIG and indicated going out to the left or right. Perpendicular to the latter two Branches is according to FIG. 3 a coupling opening in the area of the branching point 21 arranged with an electrical screen 22, behind which the coupling loop 23 with their axis of rotation is perpendicular to the plane of the T-branch member. The coupling loop 23 is arranged in a rotatably mounted connector 25, which on the one hand has a Sliding contact 27 to ground or via a connector 26 to the outer conductor of a outgoing coaxial line and on the other hand with a connection of the coupling loop 23 is connected. The other connection of the coupling loop is via an insulating bushing 24 and a sliding contact 28 connected to the center conductor of the outgoing coaxial line. The coupling loop covers a range of the measuring frequency between 25 and 1000 MHz z. B. four turns and only one turn for a range from 500 to 2500 MHz, while for a range below 25 MHz it is advisable to use a further winding is provided.

Die Wirkungsweise der dargestellten Einrichtung wird wie folgt erläutert: Bei waagerecht eingestellter, d. h. mit Wirk- und Meßzweig des T-Verzweigungsgliedes 5 gekoppelter Koppelschleife 9 lautet deren Ausgangswechselspannung in der Schreibweise als komplexer Zeiger: @ @ Zx-Z0 @@@@@@@@ Zx+Zo = K1#Rx#I1#exp (j 2 # ft) (1) und bei senkrechter, d. h. mit dem Speisezweig gekoppelter Koppelschleife: Vr = K1 # I1 # exp (j2#ft). (2) Dabei ist Rx = Rx # exp (j#) der komplexe Reflexionsfaktor, wie er sich durch die Impedanz Z des Meßobjektes 7a ergibt. Ferner ist in diesen Gleichungen I1 der komplexe Zeiger de sin den Speise-Zweig des T-Verzweigungsgliedes 5 eintretenden Stromes, f die Meßfrequenz, d. h. diejenige des Hochfrequenzgenerators 1, und kl der Kopplungsfaktor zwischen der Koppelschleife 9 und T-Verzweigungsglied 5. The mode of operation of the device shown is explained as follows: With horizontally set, d. H. with active and measuring branch of the T-branch element 5 coupled coupling loop 9 is its output AC voltage in the notation as a complex pointer: @ @ Zx-Z0 @@@@@@@@ Zx + Zo = K1 # Rx # I1 # exp (j 2 # ft) (1) and with vertical, d. H. coupling loop coupled to the feed branch: Vr = K1 # I1 # exp (j2 # ft). (2) where Rx = Rx # exp (j #) is the complex reflection factor, as it results from the impedance Z of the test object 7a. Further is in these Equations I1 the complex pointer de sin the feed branch of the T-branch element 5 incoming current, f the measuring frequency, d. H. that of the high frequency generator 1, and kl is the coupling factor between the coupling loop 9 and the T-branch element 5.

Aus den Gleichungen (1) und (2) ergibt sich, daß Vh und Rx einander proportional sind, wenn Vr konstant bleibt. From equations (1) and (2), it follows that Vh and Rx are mutually exclusive are proportional if Vr remains constant.

An dem T-Verzweigungsglied 10 ergibt sich je nach der Einstellung des Kurzschlußschiebers bzw. des Abschlußwiderstandes auf +jZ0 oder -jZ0 ein im uhrzeigersinn bzw. im Gegenuhrzeigersinn rotierendes magnetisches Drehfeld. Die Frequenz der Ausgangswechselspannung der Koppelschleife 14 unterscheidet sich demgemäß von der Meßfrequenz um die Rotationsfrequenz p. Für den Zeiger der Ausgangswechselspannung gilt somit folgende Beziehung: Vr = K2 # I2 exp [j2#(f # p)]. (3) Hierin ist 12 der Zeiger des in den Speisezweig des T-Verzweigungsgliedes 10 eintretenden Stromes und K2 der Kopplungsfaktor zwischen der Koppelschleife 14 und dem T-Verzweigungsglied 10. At the T-branch member 10 results depending on the setting of the short-circuit slide or the terminating resistor to + jZ0 or -jZ0 an im clockwise or counterclockwise rotating magnetic rotating field. the The frequency of the AC output voltage of the coupling loop 14 differs accordingly from the measuring frequency to the rotation frequency p. For the pointer of the output alternating voltage The following relationship applies: Vr = K2 # I2 exp [j2 # (f # p)]. (3) Herein is 12 the pointer of the current entering the feed branch of the T-branch element 10 and K2 the coupling factor between the coupling loop 14 and the T-branch element 10.

Wie sich mathematisch zeigen läßt, enthält die Ausgangswechselspannung des quadratischen Gleichrichters als Demodulationsprodukt unter anderem eine Komponente mit der Rotationsfrequenz p, in deren Amplitude das Produkt der Beträge der beiden Ströme 1, und 12 auftritt, während in dem Phasenwinkel die relative Phasenverschiebung t zwischen den beiden Strömen 1, und 12 auftritt. As can be shown mathematically, the output contains AC voltage of the square rectifier as a demodulation product, among other things, a component with the rotation frequency p, the amplitude of which is the product of the amounts of the two Currents 1, and 12 occurs while in the phase angle the relative phase shift t occurs between the two streams 1, and 12.

Des weiteren ist diese niederfrequente Komponente sowohl hinsichtlich der Amplitude wie auch der Phasenlage von der Stellung der Koppelschleife 9 abhängig, und zwar in der Weise, daß in der Amplitude dieser Komponente bei horizontaler Stellung der Faktor Rx und im Phasenwinkel der Komponente der Phasenwinkel des Reflexionsfaktors Rx additiv auftritt. Bei senkrechter Stellung der Koppelschleife 9 und wiederum normiertem oder eingeprägtem Speisestrom entfällt der Einfluß des Reflexionsfaktors in der Amplitude und im Phasenwinkel. Im einzelnen gilt für den komplexen Zeiger dieser Komponente bei horizontaler Koppelschleife 9: Eh = 2K1 # K2 # K3 # Rx # I1 # I2 # exp(j2#pt # j # # #) ; (4) bei senkrechter Koppelschleife 9 gilt für den Zeiger der niederfrequenten Komponente: Ev = 2 k1 # K2 # K3 I1 # I2 # exp (j2#pt # j#). (5) In diesen Beziehungen ist K3 ein Dämpfungsfaktor, welcher entsprechende Einflüsse in dem Uberlagerungskanal über den quadratischen Gleichrichter und dem Bandpaß 30 berücksichtigt. Furthermore, this low frequency component is both in terms of the amplitude as well as the phase position depends on the position of the coupling loop 9, in such a way that the amplitude of this component in the horizontal position the factor Rx and in the phase angle of the component the phase angle of the reflection factor Rx occurs additively. With the coupling loop 9 in a vertical position and again standardized or impressed supply current, the influence of the reflection factor in the Amplitude and phase angle. In detail, this applies to the complex pointer Component with horizontal coupling loop 9: Eh = 2K1 # K2 # K3 # Rx # I1 # I2 # exp (j2 # pt # j # # #); (4) with a vertical coupling loop 9 applies to the pointer of the low-frequency component: Ev = 2 k1 # K2 # K3 I1 # I2 # exp (j2 # pt # j #). (5) In these relationships, K3 is a damping factor which has corresponding influences in the superimposition channel via the square rectifier and the bandpass filter 30 considered.

Die ausgefilterte und verstärkte Niederfrequenzkomponente wird in ihrer der jeweiligen Stellung der Koppelschleife 9 entsprechenden Form in der Auswerteeinrichtung 18 dem Vertikalablenksystem des Oszillographen 18d unmittelbar und dem Horizontalablenksystem über einen 90°-Phasenschieber 18c zugeführt. Infolgedessen durchläuft der Leuchtpunkt auf dem Schirm des Oszillographen mit der Frequenz einen Kreis, dessen Radius entsprechend den beiden Stellungen der Koppelschleife 9, d. h. bei Vorliegen der demodulierten Niederfrequenzkomponente in der Form Ek bzw. E@ dem Produkt Rx # I1 # I2 bzw. AI1 # I2 proportional ist. Mit Hilfe der Helligkeitssteuerung des Schreibstrahls über den Impulsgenerator 18e, der zusammen mit dem Synchronmotor 16 von einer gemeinsamen Wechselstromquelle 19 gespeist bzw. angesteuert wird, erfolgt die Ausblendung eines Punktes aus dem jeweils geschriebenen Kreis auf dem Oszillographenschirm, dessen Winkellage dem Phasenwinkel # + # bzw. # der demoduliertne Niederfrequenzkomponente Eh bzw. E, entspricht. Zwischen dem Koordinatennullpunkt des Schreibstrahls bzw. dem Kreismittelpunkt und den in den beiden Stellungen der Koppelschleife 9 ausgeblendeten Leuchtpunkten auf dem Kreisumfang können nun unmittelbar zwei Zeiger abgegriffen werden, welche einerseits den komplexen Reflexionsfaktor und andererseits einen durch die Ströme in den Speisezweigen der beiden T-Verzweigungsglieder nach Betrag und Phase bestimmten Bezugszeiger wiedergeben. Erfolgt nun die Aufzeichnung innerhalb einer auf dem Oszillographenschirm angebrachten, bekannten Reflexionsfaktorkarte, etwa eines Smith-Diagramms, so ergibt sich außer der unmittelbaren Zeigerdarstellung des Reflexionsfaktors eine unmittelbare Ablesung der Impedanz Z des Meßobjektes 7a nach Betrag und Phase. Die Bezugsfläche der Messung liegt dabei an der Verzweigungsstelle des T-Verzweigungsgliedes 5. The filtered out and amplified low frequency component is shown in their shape corresponding to the respective position of the coupling loop 9 in the evaluation device 18 the vertical deflection system of the oscilloscope 18d directly and the horizontal deflection system fed via a 90 ° phase shifter 18c. As a result, the luminous point passes through a circle with the frequency on the screen of the oscilloscope, the radius of which corresponds accordingly the two positions of the coupling loop 9, d. H. if the demodulated Low frequency component in the form Ek or E @ the product Rx # I1 # I2 or AI1 # I2 is proportional. With the help of the brightness control of the write beam via the pulse generator 18e, which together with the synchronous motor 16 of a common AC power source 19 is fed or controlled, the masking takes place Point from the circle written on the oscilloscope screen, whose Angular position the phase angle # + # or # of the demodulated low-frequency component Eh or E corresponds to. Between the coordinate zero point of the write beam or the center of the circle and the hidden in the two positions of the coupling loop 9 Luminous dots on the circumference can now be tapped directly from two pointers which on the one hand the complex reflection factor and on the other hand a by the currents in the feed branches of the two T-branch members according to their amount and phase reflect specific reference pointer. Now the recording takes place within a known reflection factor card attached to the oscilloscope screen, for example a Smith diagram, this results in addition to the direct representation of the pointer the reflection factor provides a direct reading of the impedance Z of the test object 7a by amount and phase. The reference surface of the measurement lies at the branch point of the T-branch link 5.

Die Handhabung der Einrichtung gestaltet sich wie folgt: 1. Der Kurzschlußschieber 12 wird auf ein ungeradzahliges Vielfaches der Achtelwellenlänge eingestellt; 2. das Meßobjekt 7a mit der Impedanz wird angeschlossen; 3. bei senkrechter Stellung der Koppelschleife 9 wird die Phasenlage der Ausgangssignale des Impulsgenrators 18e für die Helligkeitssteuerung des Oszillographen so eingestellt, daß der Leuchtpunkt auf dem Oszillographenschirm eine Lage einnimmt, welche innerhalb des Smith-Diagramms einem Reflexionsfaktor mit dem Betrag 1 und dem Phasenwinkel 0° entspricht. The handling of the device is as follows: 1. The short-circuit slide 12 is set to an odd multiple of the eighth wavelength; 2. the device under test 7a with the impedance is connected; 3. in the vertical position the coupling loop 9 is the phase position of the output signals of the pulse generator 18e for the brightness control of the oscilloscope set so that the light point on the oscilloscope screen assumes a position which is within the Smith chart corresponds to a reflection factor with the amount 1 and the phase angle 0 °.

Bei waagerechter Koppelschleife 9 wird nun unmittelbar der Zeiger R bzw. über das Koordinatennett des Smith-Diagramms die Impedanz, des Meßobjekts dargestellt. When the coupling loop 9 is horizontal, the pointer is now immediately R or, via the net of coordinates in the Smith diagram, the impedance of the test object shown.

Zur Einstellung des Kurzschlußschiebers 12 auf n er 8 ergibt sich für eine erfindungsgemäße Schaltung 8 folgende einfache Methode: Der.Bandpaß 30 ist hinsichtlich seiner Durchlaßbereichsmittelfrequenz zwischen den Frequenzen p und 2p umschaltbar ausgeführt. Der Kurzschlußschieber 12 wird dann bei der Mittelfrequenz 2p so eingestellt, daß die auf dem Oszillographenschirm erscheinende Ellipse auf einen Punkt zusammenschrumpft. Die so erhaltene Stellung des Kurzschlußschiebers ist dann die für den weiteren Meßvorgang maßgebende. Bei einer Einstellung des Kurzschlußschiebers gemäß 8 wird das horizontale Ablenksystem der Oszillographenröhre in bezug auf die Einstellung gemäß 3-8 umgepolt. To adjust the short-circuit slide 12 to n he 8 results the following simple method for a circuit 8 according to the invention: Der.Bandpaß 30 is in terms of its passband center frequency between the frequencies p and 2p switchable. The short-circuit slide 12 is then at the medium frequency 2p is set so that the ellipse appearing on the oscilloscope screen is shrinks one point. The position of the short-circuit slide obtained in this way is then decisive for the further measuring process. When setting the short-circuit slide 8, the horizontal deflection system of the oscilloscope tube with respect to FIG The polarity of the setting according to 3-8 is reversed.

Zusammenfassend ergeben sich für die erfindungsgemäße Einrichtung folgende besondere Vorteile: 1. Große Frequenzbereiche von z. B. 25 bis 1000 MHz oder 500 bis 2500 MHz können ohne Umstellung der Meßeinrichtung erfaßt werden. In summary, this results for the device according to the invention the following special advantages: 1. Large frequency ranges of z. B. 25 to 1000 MHz or 500 to 2500 MHz can be recorded without changing the measuring device.

2. Auch bei vergleichsweise niedrigen Meßfrequenzen von z. B. weniger als 25 MHz ist die Einrichtung anwendbar. 2. Even at comparatively low measuring frequencies of z. B. less the device can be used at 25 MHz.

3. Zur Speisung der Einrichtung sind übliche Hochfrequenzgeneratoren verwendbar. 3. Standard high-frequency generators are used to feed the device usable.

4. Es ist eine hohe Meßgenauigkeit erreichbar, vor allem auch wegen der einfachen und genauen Reproduzierbarkeit der als Vergleichsnormale dienenden Wellenwiderstände der an die T-Verzweigungsglieder angeschlossenen Wellenleiter. 4. A high measurement accuracy can be achieved, especially because of the simple and precise reproducibility of the reference standards Wave resistances of the waveguides connected to the T-branch links.

5. Die Einrichtung kann leicht zur Ausführung von Vierpolmessungen abgewandelt werden, wenn nämlich die Anschlüsse des T-Verzweigungsgliedes5 und der Koppelschleife 9 durch Eingang und Ausgang des Vierpols ersetzt werden. 5. The facility can easily be used to perform quadrupole measurements be modified, namely when the connections of the T-branch member5 and the Coupling loop 9 can be replaced by the input and output of the quadrupole.

Es ergibt sich dann eine unmittelbare Anzeige des komplexen Ubertragungsmaßes des Vierpols. There is then an immediate display of the complex transmission factor of the quadrupole.

6. Wegen des einfachen Aufbaus und der entsprechenden Handhabung läßt sich die erfindungsgemäße Einrichtung besonders leicht in Form von tragbaren Geräten ausführen. 6. Because of the simple construction and the corresponding handling the device according to the invention can be particularly easily in the form of portable Devices.

Claims (7)

Patentansprüche: 1. Schaltung zur gleichzeitigen Betrags- und Phasenmessung des Reflexionsfaktors oder einer damit im Zusammenhang stehenden Kenngröße eines Meßobjektes, insbesondere eines solchen der Koaxialtechnik, beruhend auf der Erfassung einer von dem Meßobjekt reflektierten, von einem Hochfrequenzgenerator erzeugten Meßfrequenzwelle mittels eines Wellenleitergebildes und einer mit niederfrequenter Drehzahl rotierenden Koppelschleife, die in Synchronsteuerverbindung mit der lntensitätssteuerung des Schreibstrahls eines als Auswerteeinrichtung dienenden oszillographischen Kreisdiagrammschreibers steht, dessen Ablenksysteme über einen Gleichrichter mit quadratischer Kennlinie und einen Bandpaß durch ein von dem Wellenleitergebilde abgeleitetes Signal angesteuert werden, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende Bestandteile bzw. Merkmale: a) Als Wellenleitergebilde sind ein erster und ein zweiter Verzweigungswellenleiter (5, 10) mitje einem an den Hochfrequenzgenerator (1) angeschlossenen ersten Zweig (4 bzw. 3) sowie mit je einem gegenüber dem ersten im Winkel versetzt angeordneten zweiten und dritten Zweig (6, 7 bzw. 11, 12) vorgesehen; b) der zweite Zweig (6 bzw. 11) eines jeden Verzweigungswellenleiters ist reflexionsfrei abgeschlossen, während der dritte Zweig (7) des ersten Verzweigungswellenleiters (5) mit dem Meßobjekt (7a) und der dritte Zweig (12) des zweiten Verzweigungswellenleiters (10) zur Erzeugung eines mit der Meßfrequenz rotierenden magnetischen Drehfeldes in der Weise abgeschlossen ist, daß die am Verzweigungspunkt gemessene Eingangsimpedanz des dritten Zweiges (12) einen dem räumlichen Versetzungswinkel dieses Zweiges gegenüber dem ersten Zweig (3) mindestens teilweise entsprechenden Phasenwinkel aufweist; c) der erste Verzweigungswellenleiter (5) ist mit einer verstellbaren Koppelschleife (9) versehen, die in einer Stellung mit dem ersten Zweig (4) sowie in einer anderen Stellung gleichzeitig mit dem zweiten und dritten Zweig (6, 7) dieses Verzweigungswellenleiters gekoppelt ist und in diesen beiden Stellungen Ausgangswechselspannungen liefert, deren Verhältnis dem komplexen Reflexionsfaktor des Meßobjektes (7 a) entspricht; d) die mit niederfrequenter Drehzahl rotierende Koppelschleife (14) ist mit dem magnetischen Drehfeld des zweiten Verzweigungswellenleiters (l0) gekoppelt und liefert eine Ausgangswechselspannung, deren Frequenz von der Meßfrequenz um die Rotationsfrequenz abweicht ; e) die Ausgänge der beiden Koppelschleifen (9, 14) sind über den Gleichrichter (17) und den Bandpaß (30) mit den Ablenksystemen des Kreisdiagrammschreibers (18) verbunden, wobei der Durchlaßbereich des Bandpasses (30) auf die Rotationsfrequenz der Koppelschleife (9) des zweiten Verzweigungswellenleiters (10) abgestimmt ist. Claims: 1. Circuit for simultaneous magnitude and phase measurement the reflection factor or a related parameter of a Measurement object, in particular one of the coaxial technology, based on the detection one reflected from the measurement object, generated by a high-frequency generator Measurement frequency wave by means of a waveguide structure and one with a low frequency Speed rotating coupling loop, which is in synchronous control connection with the intensity control of the write beam of an oscillographic device serving as an evaluation device Pie chart recorder whose deflection systems are via a rectifier with a square characteristic and a bandpass filter driven by a signal derived from the waveguide structure the following components or features are given, a) The waveguide structure is a first and a second branching waveguide (5, 10) each with a first branch connected to the high-frequency generator (1) (4 or 3) and each with one offset from the first at an angle second and third branches (6, 7 and 11, 12, respectively) provided; b) the second branch (6 or 11) of each branching waveguide is closed without reflection, while the third branch (7) of the first branching waveguide (5) with the test object (7a) and the third branch (12) of the second branching waveguide (10) for generation a rotating magnetic field rotating at the measuring frequency is completed in this way is that the input impedance of the third branch measured at the branch point (12) one of the spatial offset angle of this branch in relation to the first Branch (3) has at least partially corresponding phase angle; c) the first Branch waveguide (5) is provided with an adjustable coupling loop (9), in one position with the first branch (4) and in another position at the same time coupled to the second and third branches (6, 7) of this branching waveguide and supplies alternating output voltages in these two positions, their ratio corresponds to the complex reflection factor of the measurement object (7 a); d) those with low frequency Speed rotating coupling loop (14) is with the rotating magnetic field of the second Branching waveguide (l0) and provides an output alternating voltage, the frequency of which deviates from the measuring frequency by the rotational frequency; e) the outputs the two coupling loops (9, 14) are via the rectifier (17) and the bandpass filter (30) connected to the deflection systems of the pie chart recorder (18), the Pass range of the bandpass filter (30) to the rotation frequency of the coupling loop (9) of the second branching waveguide (10) is tuned. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Verzweigungswellenleiter als T-Verzweigungsglieder (5, 10) mit jeweils zueinander fluchtenden zweiten und dritten Zweigen sowie hierzu senkrecht angeordnetem ersten Zweig ausgebildet sind und daß der erste Zweig eines jeden T-Verzweigungsgliedes (5 bzw. 10) als an den Hochfrequenzgenerator (1) angeschlossener Speisezweig (4 bzw. 3), der zweite Zweig als reflexionsfrei abgeschlossener Wirkzweig (6 bzw. 1 und der dritte Zweig bei dem ersten T-Verzweigungsglied (S) als mit dem Meßobjekt (7a) abgeschlossener Meßzweig (7) sowie bei dem zweiten T-Verzweigungsglied (10) als mit einem Reflexionsglied (12a) abgeschlossener Reflexionszweig (12) vorgesehen ist. 2. Circuit according to claim 1, characterized in that the two Branch waveguides as T-branch members (5, 10) with each other aligned second and third branches and the first perpendicular thereto Branch are formed and that the first branch of each T-branch link (5 or 10) as a feed branch (4 or 3), the second branch as a reflection-free closed active branch (6 or 1 and the third branch at the first T-branch member (S) as with the device under test (7a) closed measuring branch (7) as well as at the second T-branch element (10) than with a reflector (12a) completed reflection branch (12) is provided. 3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbare Koppelschleife (9) des ersten T-Verzweigungsgliedes (5) in ihrer ersten Stellung parallel zu dem Speisezweig (4) und in ihrer zweiten Stellung parallel zu dem Wirkzweig (6) und dem Meßzweig (7) angeordnet ist. 3. A circuit according to claim 2, characterized in that the adjustable Coupling loop (9) of the first T-branch link (5) in its first position parallel to the feed branch (4) and in its second position parallel to the active branch (6) and the measuring branch (7) is arranged. 4. Schaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflexionszweig (12) des zweiten T-Verzweigungsgliedes (10) durch ein gemäß dem räumlichen Versetzungswinkel gegenüber dem Speisezweig (3) einstellbares Reflexionsglied (12a) abgeschlossen ist. 4. Circuit according to claim 2 or 3, characterized in that the reflection branch (12) of the second T-branch member (10) through a according to the spatial offset angle with respect to the feed branch (3) adjustable reflection element (12a) is complete. 5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als einstellbares Reflexionsglied ein Kurzschlußschieber (12a) vorgesehen ist. 5. A circuit according to claim 4, characterized in that as an adjustable Reflection member a short-circuit slide (12a) is provided. 6. Schaltung nach AnspruchS, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurzschlußschieber (12a) auf einen Abstand vom Verzweigungspunkt des T-Verzweigungsgliedes (10) eingestellt ist, welcher wenigstens annähernd einem ungeradzahligen Vielfachen einer Achtelwellenlänge der Meßfrequenzwelle entspricht. 6. Circuit according to Claim S, characterized in that the short-circuit slide (12a) set to a distance from the branch point of the T-branch member (10) which is at least approximately an odd multiple of an eighth wavelength corresponds to the measuring frequency wave. 7. Schaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Koppel schleifen (9, 14) von den zugehörigen Verzweigungswellenleitern (5 bzw. 10) elektrisch abgeschirmt sind. 7. Circuit according to one of the preceding claims, characterized in that that the two coupling loops (9, 14) from the associated branching waveguides (5 or 10) are electrically shielded.