RU1800377C - Method of frequency-selected measuring peak value of power of microwave signal - Google Patents

Abstract

Использование: в СВЧ-измерительной технике, в частности при измерении мощности побочных колебаний мощных импульсных источников СВЧ сигналов. Сущность изобретени : измер емый СВЧ-сигнал подают на гиромагнитный преобразователь, в котором он модулируетс  НЧ-сигналом. В выходном сигнале гиромагнитного преобразовател  выдел ют вторую и третью гармоники модулирующего сигнала, измер ют и суммируют их амплитуды, и по сумме этих амплитуд определ ют искомую пиковую мощность. 2 ил.Usage: in the microwave measuring technique, in particular when measuring the power of side vibrations of powerful pulsed sources of microwave signals. SUMMARY OF THE INVENTION: A measured microwave signal is supplied to a gyromagnetic converter in which it is modulated by an low-frequency signal. The second and third harmonics of the modulating signal are extracted from the output of the gyromagnetic transducer, their amplitudes are measured and summed, and the desired peak power is determined from the sum of these amplitudes. 2 ill.

Description

елate

сwith

Изобретение относитс  к СВЧ-измери- тельной технике , в часности касаетс  измерени  мощности побочных колебаний мощных импульсных источников СВЧ-сиг- налов.The invention relates to microwave measuring technology, in particular it relates to measuring the power of side oscillations of high-power pulsed sources of microwave signals.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  мощности СВЧ-сигнала за счетснижени  вли ни  неточности настройки гиромагнитного резонатора на частоту сигнала.The purpose of the invention is to increase the accuracy of measuring the power of a microwave signal by reducing the influence of the inaccuracy of tuning the gyromagnetic resonator on the signal frequency.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе селективного по частоте измерени  пикового значени  мощности СВЧ-сигнала , основанном на подаче измер емого СВЧ-сигнала на гиромагнитный преобразователь , модул ции этого сигнала в гиромагнитном преобразователе сигналом с частотой модул ции, выделении в выходном сигнале гиромагнитного преобразовател  составл ющей с частотой второй гармоники модулирующего сигнала и измерении ее амплитуды , дополнительно выдел ют в выходном сигнале гиромагнитного преобразовател  составл ющую с частотой третьей гармоники модулирующего сигнала, измер ют ее амплитуду, а искомую пиковую мощность определ ют по сумме измеренных амплитуд составл ющих с частотой второй и третьей гармоник модулирующего сигнала.The goal is achieved in that in a method of frequency-selective measurement of the peak value of the microwave signal power, based on the supply of the measured microwave signal to the gyromagnetic converter, modulating this signal in the gyromagnetic converter with a signal with a modulation frequency, isolating the gyromagnetic converter in the output signal component with the frequency of the second harmonic of the modulating signal and measuring its amplitude, an additional component with frequency of the third harmonic of the modulating signal, its amplitude is measured, and the desired peak power is determined by the sum of the measured amplitudes of frequency components of the second and third harmonics of the modulating signal.

На фиг.1 даны зависимости амплитуд второй U2F и третьей УЗР гармоник ЭДС и их суммы U2F+KU3F от относительной расстройки гиромагнитного резонатора q (изменение пол рности амплитуд означает переворот фазы на 180°); на фиг.2 - структурна  схема устройства, реализующего предлагаемый способ.Fig. 1 shows the dependences of the amplitudes of the second U2F and third USR harmonic of the EMF and their sum U2F + KU3F on the relative detuning of the gyromagnetic resonator q (a change in the polarity of the amplitudes means a phase reversal of 180 °); figure 2 is a structural diagram of a device that implements the proposed method.

Рассмотрим реализацию способа на примере устройства, представленного на фиг.2, содержащего гиромагнитный преобразователь 1, модул тор 2, фильтр 3 модул соConsider the implementation of the method on the example of the device shown in figure 2, containing a gyromagnetic converter 1, a modulator 2, a filter 3 module with

ОABOUT

оabout

со VJwith VJ

s|s |

тора, два аналогичных канала второй и третьей гармоник, содержащие приемные фильтры 4 и 5, усилители 6 и 7 и амплитудные детекторы 8 и 9, а также сумматор 10, пиковый вольтметр 11 и нагрузку 12.torus, two similar channels of the second and third harmonics, containing receiving filters 4 and 5, amplifiers 6 and 7 and amplitude detectors 8 and 9, as well as an adder 10, a peak voltmeter 11, and a load 12.

Выход модул тора 2 соединен с входом фильтра 3 модул тора; СВЧ-выход гиромагнитного преобразовател  1 соединен с согласованной нагрузкой 12, а радиочастотный выход- с выходом фильтра 3 модул тора и со входами двух аналогичных каналов второй U2fF и третьей УЗР гармоник , содержащих каскадно соединенные приемные фильтры 4 и 5, усилители 6 и 7 и амплитудные детекторы 8 и 9; первый вход двухвходового сумматора 10 соединен с выходом амплитудного детектора 8 канала второй гармоники, второй вход- с выходом амплитудного детектора 9 канала третьей гармоники, а выход - со входом пикового вольтметра 11.The output of the modulator 2 is connected to the input of the filter 3 of the modulator; The microwave output of the gyromagnetic converter 1 is connected to the matched load 12, and the radio frequency output is connected to the output of the filter 3 of the modulator and to the inputs of two similar channels of the second U2fF and the third harmonic distribution, containing cascaded receiving filters 4 and 5, amplifiers 6 and 7, and amplitude detectors 8 and 9; the first input of the two-input adder 10 is connected to the output of the amplitude detector 8 of the second harmonic channel, the second input to the output of the amplitude detector 9 of the third harmonic channel, and the output to the input of the peak voltmeter 11.

Измерение пикового значени  мощности СВЧ-сигнала осуществл ют следующим образом.The measurement of the peak power of the microwave signal is carried out as follows.

На гиромагнитный преобразователь 1 подают измер емый СВЧ-сигнал и модулирующий сигнал от модул тора 2, прошедший через фильтр 3 модул тора, задерживающий паразитный сигнал на частотах второй и третьей гармоник. Получающийс  в результате взаимодействи  в гиромагнитном преобразователе СВЧ сигнала и модулирующего сигнала выходной сигнал на частотах второй и третьей гармоник частоты модул ции выдел ют с помощью приемных фильтров 4 и 5, усиливают с помощью усилителей 6 и 7, детектируют по амплитуде в детекторах 8 и 9. Амплитуды сигналов с выходов каналов 2 и 3 гармоник подают на входы двухвходового сумматора 10.A measured microwave signal and a modulating signal from modulator 2 are transmitted to the gyromagnetic converter 1, passing through the filter 3 of the modulator, delaying the spurious signal at the frequencies of the second and third harmonics. The resultant interaction in the gyromagnetic converter of the microwave signal and the modulating signal, the output signal at the frequencies of the second and third harmonics of the modulation frequency is extracted using receiving filters 4 and 5, amplified by amplifiers 6 and 7, and detected by amplitude in detectors 8 and 9. The amplitudes of the signals from the outputs of the channels 2 and 3 harmonics are fed to the inputs of a two-input adder 10.

Vy +KUiFVy + KUiF

Фиг. IFIG. I

00

55

00

55

00

55

00

Сумму амплитуд сигналов каналов 2 и 3 второй и третьей гармоник на выходе сумматора измер ют с помощью пикового вольтметра и по указанной сумме определ ют искомую пиковую мощность. Поскольку, как известно, зависимости амплитуд второй и третьей гармоник ЭДС на радиочастотном выходе гиромагнитного преобразовател  1 от расстройки в области резонанса нос т монотонно убывающий возрастающий характеры соответственно, то сумма амплитуд обладает меньшей зависимостью от расстройки . Данное обсто тельство приводит к повышению точности измерени  мощности СВЧ-сигнала из-за снижени  вли ни  неточности настройки гиромагнитного резонатора на частоту сигнала.The sum of the amplitudes of the signals of channels 2 and 3 of the second and third harmonics at the output of the adder is measured using a peak voltmeter, and the desired peak power is determined from the indicated sum. Since, as is known, the dependences of the amplitudes of the second and third harmonics of the EMF at the radio frequency output of the gyromagnetic transducer 1 on the detuning in the resonance region are monotonically decreasing and increasing, respectively, the sum of the amplitudes is less dependent on the detuning. This circumstance leads to an increase in the accuracy of measuring the power of the microwave signal due to a decrease in the influence of inaccurate tuning of the gyromagnetic resonator on the signal frequency.

Claims (1)

Формула изобретени The claims Способ селективного по частоте измерени  пикового значени  мощности СВЧ- сигнала, основанный на подаче измер емого СВЧ-сигнала на гиромагнитный преобразователь, модул ции этого сигнала в гиромагнитном преобразователе сигналом с частотой модул ции, выделении в выходном сигнале гиромагнитного преобразовател  составл ющей с частотой второй гармоники модулирующего сигнала и измерении ее амплитуды , отличающий- с   тем, что, с целью повышени  точности, дополнительно выдел ют в выходном сигнале гиромагнитного преобразовател  составл ющую с частотой третьей гармоники модулирующего сигнала, измер ют ее амплитуду , а искомую пиковую мощность определ ют . по сумме измеренных амплитуд составл ющих с частотой второй и третьей гармоник модулирующего сигнала.The method of frequency-selective measurement of the peak value of the microwave signal power, based on the supply of the measured microwave signal to the gyromagnetic converter, modulating this signal in the gyromagnetic converter with a signal with a modulation frequency, isolating a component of the second harmonic of the modulating frequency in the output signal of the gyromagnetic converter the signal and measuring its amplitude, characterized in that, in order to increase accuracy, an additional component is isolated in the output signal of the gyromagnetic converter the amplitude of the third harmonic of the modulating signal, its amplitude is measured, and the desired peak power is determined. by the sum of the measured amplitudes of the components with the frequency of the second and third harmonics of the modulating signal. Фиг. 2FIG. 2