SU1282020A1 - Устройство дл измерени модул и фазы коэффициента отражени СВЧ-двухполюсника - Google Patents
Устройство дл измерени модул и фазы коэффициента отражени СВЧ-двухполюсника Download PDFInfo
- Publication number
- SU1282020A1 SU1282020A1 SU853879590A SU3879590A SU1282020A1 SU 1282020 A1 SU1282020 A1 SU 1282020A1 SU 853879590 A SU853879590 A SU 853879590A SU 3879590 A SU3879590 A SU 3879590A SU 1282020 A1 SU1282020 A1 SU 1282020A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- microwave
- phase
- meter
- input
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Изобретение и.б. использовано во встроенных автоматич. измерительных системах. Цель изобретени повышение точности измерений. Устр- во содержит СВЧ г-р 1, четырехзондо- вый датчик 2 полных сопротивлений, эл-ты св зи 5-8 датчика 2, четьфех- канальный СВЧ-коммутатор 9, блок управлени (БУ) 10, квадратичный детектор 11, полосовой фильтр 12 1-й гармоники частоты коммутащш, амплитудный детектор (АД) 13,управ- л емьй делитель 21 напр жени , индикатор 22, фазометр 23, индикатор 24 фазы, пороговый блок 25, исследуе- мый СВЧ-двухполюсник 4. Вновь введены управл емый СВЧ-фазовращатель 3, два полосовых фильтра 14 и 17 2-й гармоники частоты коммутации, АД 15 и 18, электронный ключ 16, измеритель 19 отношений БУ 20. 1 ил. I с
Description
o
СХ)
ю
о ю
1
Изобретение относитс к радиоизмерительной технике и может быть использовано во встроенных автоматических измерительных системах.
Цель изобретени - повышение точности измерений в полосе частот.
На чертеже приведена структурна электрическа схема устройства дл измерени модул и фазы коэффициента отражени СВЧ-двухполюсника..
Устройство дл измерени модул и фазы коэффициента отражени СВЧ- двухполюсника содержит СВЧ-генера- тор 1, четьфехзондовьгй датчик 2 полных сопротивлений, управл емый СВЧ- фазовращатель 3 и исследуемый СВЧ- двухполюсник 4. Элементы св зи 5-8 четырехзондового датчика 2 полных сопротивлений, четырехканальный СВЧ коммутатор 9, первый блок 10 управлени , квадратичный детектор 11, полосовой фильтр 12 первой гармоники частоты коммутации, первый амплитудный детектор 13, первый полосовой фильтр 14 второй гармоники частоты коммута1Ц-1и, второй амплитудньш детектор 15, электронный ключ 16, второй полосовой фильтр 17 второй гармоники частоты коммутации, третий амплитудный детектор 18, измеритель
19 отношений, второй блок 20 управл ни , управл емый делитель 21 напр жни , индикатор 22, фазометр 23, инд катор 24 фазы, пороговьш блок 25.
Устройство дл измерени модул
и фазы коэффи1щента отражени СВЧ- двухполюсника работает следуюш11м об разом.
Сигнал посто нной амплитуды (11) от СВЧ-генератора 1 поступает через четьфехзондовый датчик 2 и управл емый СВЧ-фазовращатель 3 к исследуемму СВЧ-двухполюснику 4.
Отраженна волна интерферирует с падающей. Анализ распределени пол осуществл етс с помощью четырех элментов св зи 5-8 четырехзондового датчика 2, размещенных в различных сечени х таким образом, чтобы фазовые набеги между ними были равны на верхней частоте диапазона.
Четьфехканальный СВЧ-коммутатор по сигналу с первого выхода блока 1 периодически коммутирует с частотой 52 каждый из выходных сигналов эле- ментов св зи 5-8 четьфехзондового датчика 2 в канал. При этом н выходе,четьфехканапьного СВЧ-коммут
0
2
тора 9 получаетс сигнал в виде периодической последовательности радир- импульсов. Этот сигнал детектируетс квадратичным детектором 11, выходной сигнал которого вл етс периодической функ1щей.
Полосовой фильтр 12, настроенный на частоту SI , выдел ет первую гармонику выходного сигнала квадратичного детектора 11. Напр жение с выхода полосового фильтра 12 поступает на вход первого амплитудного детектора 13,-выходное напр жение которого зависит от частоты, и цри ее .уменьшении из- мен етс при посто нном коэффициенте отражени .
Корректировка частотной зависимости проводитс следующим образом.
Выходной сигнал квадратичного детектора 11 подаетс на вход первого полосового фильтра 14 второй гармоники , выходной сигнал которого детектируетс вторым амплитудным детектором 15.
Выходное напр жение второго амплитудного детектора 15 определ етс вы
ражением:
и к к А.
то
ъ А
(1)
-
-
коэффициент передачи первого полосового фильтра 14 второй гармоники на частоте 22;
коэффициент передачи второго амплитудного детектора 15;.
+ Ь - амплитуда второй гармоники частоты коммутации;
а , bj - коэффициенты разложени в р д Фурье. Коэффициент а„ определ етс вьфа50
45
жением:
2
т
U(t ) cos 2 5i tdt. (2)
Выражение дл U имеет вид:
В ККзК.1),, |„-I I
Sin
il
COS
sin If
J& 2
(3)
где К - коэффициент пропорциональности .
Из формулы (3) видно, что втора гармоника по вл етс только при час3
тотной расстройке, а при fi Д
0, так как
10,
1, 2) - Ц
Jr5 п cos --- - и.
Но напр жение на выходе второго амплитудного детектора 15 зависит не только от частотной расстройки
, . ;j Jr J5 (члены sinq --- : cos -). но и -от о /
модул I г| и фазы (член sin Ч) комплексного коэффициента отражени . Дл того, чтобы получить информацию только о частотной расстройке, необходимо зависимость от | г и f исключить.
Дп этого выходной сигнал квадратичного детектора 11 подаетс на электронный ключ 16, управление которым осуществл етс с третьего выхода блока 10 управлени , электронный ключ открываетс только на врем , когда на выходе квадратичного детектора 11 по вл ютс напр жени B-J, Bj (сигналы с элементов 6 и 7 св зи четырехзондового датчика 2). При этом выходной сигнал (U ) электронного ключа 16 вл етс периодической функ1щей.
Второй полосовой фильтр 17 второй гармоники частоты коммутации выдел ет вторую гармонику сигнала Ug(t ). Выходной сигнал (U,,,) второ- То полосового фильтра 17 детектиру- 1етс третьим амплитудный детектором 18, напр жение на выходе которого имеет вид:
,.
(4)
коэффициент передачи второ
го ПОЛОСОВОГО фильтра второй гармоники 17 на частоте 2ьг;
коэффициент передачи третьего амплитудного детектора 18;
амплитуда второй гармоники
частоты коммутации, ажение (4) имеет вид:
.|x
. Ч. I I
j(
, . ,35/5 jrji . , .jsin (-- sin4(.
(5)
Из выражени (5) видно, что напр жение на выходе третьего амплитудного детектгрра 18 зависит от частотной
. ЗЗГВ расстройки (член --- - ---) от мо8 8
дул |Г| и фазы (член sin Ч ) комплексного коэффициента отражени исследуемого СВЧ-двухполюсника 4. Следовательно сигнал, завис 1ций только от частотной расстройки, можно сформировать , если подать Ц на вход делимого измерител 19 отношений, а и j - на вход делител . Тогда выходное напр жение измерител отношений 19 с учетом выражений (3) и (5) имеет вид:
I cos - тт iiSiiSi,J
-J Т/-Т/-1У- l 4)
14
. JS
sin ---- -- (6)
где К - коэффициент передачи измерител 19 отношений. Из выражени (6) видно,чточлен 2 К.КК /К величина посто нна
а член I sin cos -т- /sin (-o о / о
- I несет информацию о частот-/ 8
ной расстройке. Каждому значению частоты в рабочем диапазоне соответ- ствует единственное значение . циента
JL.
8
5iS cos --35
. f 3W n X
sin (-gg- )
0
a значит и единственное значение
. jiS коэффициента sin --- .
Напр жение с выхода измерител 19 отношений подаетс в блок 20 управлени , который осуществл ет установку коэффициента передачи управл емого делител 21 напр жени в соответствии с формулой:
К
Кс
ЗРН
. lt&
sin -- (7)
где KO - коэффициент передачи управл емого делител 21 напр жени при А (о (S 1). Напр жение на выходе управл емо- го делител 21 нанр жени имеет вид:
55 и,, , .
is
- cos 2 4 cos t - . (8 )
5128
Это напр жение подаетс на инди- ч катор 22, шкала которого калибруетс непосредственно в значени х | т |.
Из (8) видно, что погрешность измерени модул кошшексного- коэффициента отражени определ етс только частотным коэффициентом , т.е. в предлагаемом измерителе достигнуты така же точность измерени и широко- полосность, так и в известном, но без введени корректирующего канала, что значительно расшир ет его функциональные возможности, так как позвол ет использовать его дл цепей
встроенного контрол .
Напр жение (U ) с выхода полосового фильтра 12 подаетс на вход фазометра 23, на опорный вход которого поступает опорное напр жение со второго выхода блока 10.
Сигнал с выхода фазометра 23 подаетс на индика.гор 24 фазы, шкала которого калибруетс непосредственно в значени х Ч .
Если фаза коэсЬфициента отражени исследуемого СВЧ-двухполюсника 4 равна О , 180° или 360°, то напр жени
и
10
и , согласно выражени м (3) и
и
(5), обращаютс в нуль. Измеритель 19 отношений, из-за нулей на обоих входах, работать не будет. Следовательно , возникает неопределенность в определении частотной расстройки. Дл исключени этой неопределенности в измеритель введены пороговый блок 25 и управл емый СВЧ-фазо - вращатель 3 (дискретный). Сигнал (и j ) с выхода фазометра 23 кроме индикатора фазы поступает на порогоотличающеес тем, что-, . целью повышени точности измерений полосе частот, в него введены перв и второй полосовые фильтры второй
вьй блок 25, который,если фаза иссле- 40 гармоники частоты коммутации, злак
дуемого СВЧ-двухполюсника 4 находитс в пределах О - 5% 175 - 185% 355 - 360°, вырабатывает сигнал (), который подаетс на управл ющий вход управл емого СВЧ-фазовра- щател 3. При этом сдвиг по фазе, вносимый управл емым СВЧ-фазовраща- телем 3, з величиваетс , например, на
-г- , т.е. к фазе исследуемого СВЧ- двухполюсника добавл етс посто нна
ТГ величина, равна --45
50
2 При этом напр жени U
и,,, на
тронный ютюч, второй и третий ампли тудные детекторы, измеритель отнош ний, второй блок управлени , порог вый блок и управл ем1з1й СВЧ-фазовращ тель, при этом входы первого и втор го полосовых фильтров второй гармо ки частоты коммутации - одного неп средственно, а другого через электронный ключ соединены с выходом квадратичного детектора, управл ющи вход электронного ключа подключен к третьему выходу первого блока управ лени , выходы полосовых фильтров вт рой гармоники частоты коммутации с
входах измерител 19 отношений отлич- 55 бтветственно-чере з второй и третий ны от нул . Таким образом полносч ью :амплитудные детекторы соединены с исключена неопределенность в определении частотной расстройки.
входами измерител отношегшй, выход которого tiepes второй блок управле
Дп точного определени фазы коэффи- Щ1ента отражени исследуемого СВЧ-двух- полюсника 4 в этом случае следует из показаний на индикаторе 24 фазы, вычесть
2
зовращател 3 сигнализируетс , например , с помощью светодиода, устапов- . ленного непосредственно на папели индикатора 24 фазы.
Состо ние управл емого СВЧ-фа5
0
5
Claims (1)
- Формула изобретениУстройство дл измерени модул и фазы коэффигщента отражени СВЧ- двухполюсника, содержащее последовательно соединенные СВЧ-генератор, че- тырехзондовый датчик полных сопротивлений , последовательно соединенные четырехканальньш СВЧ-коммутатор, сигнальные входы которого подключены к элементам св зи четырехзондового датчика полных сопротивлений, квадратичный детектор, полосовой фильтр первой гармоники частоты коммутации, перв1)Ш амплитудный детектор, управл емый делитель напр жени , индикатор, фазометр , подключенный измерительные входом к выходу полосового фильтра первой гармоники частоты коммутации, индикатор фазы, соединенный входом с выходом фазометра, и первый блок управлени , первый выход которог о подключен к управл о (ему гходу четырех- канального CBЧ-кo мyтaтopa, а второй 35 выход - к опорному входз фазометра,отличающеес тем, что-, с . целью повышени точности измерений в полосе частот, в него введены первьй и второй полосовые фильтры второй040 гармоники частоты коммутации, злактронный ютюч, второй и третий амплитудные детекторы, измеритель отношений , второй блок управлени , пороговый блок и управл ем1з1й СВЧ-фазовраща- тель, при этом входы первого и второго полосовых фильтров второй гармоники частоты коммутации - одного непосредственно , а другого через электронный ключ соединены с выходом квадратичного детектора, управл ющими вход электронного ключа подключен к третьему выходу первого блока управени , выходы полосовых фильтров второй гармоники частоты коммутации собтветственно-чере з второй и третий амплитудные детекторы соединены сбтветственно-чере з второй и третий амплитудные детекторы соединены свходами измерител отношегшй, выход которого tiepes второй блок управле712820208ни соединен с управл ющим входомщател , вход которого подключен к выуправл емого делител напр жени ,ходу четьфехзондового датчика полныхвход порогового блока соединен с вы-сопротивлений, а выход вл етс выходом фэзометра, а выход - с управл - ходом дл подсоединени входа иссле- ющим входом управл емого СВЧ-фазовра- .5 дуемого СВЧ-двухполюсника.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853879590A SU1282020A1 (ru) | 1985-04-03 | 1985-04-03 | Устройство дл измерени модул и фазы коэффициента отражени СВЧ-двухполюсника |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853879590A SU1282020A1 (ru) | 1985-04-03 | 1985-04-03 | Устройство дл измерени модул и фазы коэффициента отражени СВЧ-двухполюсника |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1282020A1 true SU1282020A1 (ru) | 1987-01-07 |
Family
ID=21171439
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853879590A SU1282020A1 (ru) | 1985-04-03 | 1985-04-03 | Устройство дл измерени модул и фазы коэффициента отражени СВЧ-двухполюсника |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1282020A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103412209A (zh) * | 2013-07-18 | 2013-11-27 | 西安理工大学 | 一种调谐滤波器的失谐度检测方法 |
-
1985
- 1985-04-03 SU SU853879590A patent/SU1282020A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1191843, кл. G 01 R 27/06, 1984. Авторское свидетельство СССР № 1185267, кл. G 01 R 27/06, 1984. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103412209A (zh) * | 2013-07-18 | 2013-11-27 | 西安理工大学 | 一种调谐滤波器的失谐度检测方法 |
CN103412209B (zh) * | 2013-07-18 | 2015-09-30 | 西安理工大学 | 一种调谐滤波器的失谐度检测方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4303881A (en) | Multi-function A.C. power meter | |
SU1282020A1 (ru) | Устройство дл измерени модул и фазы коэффициента отражени СВЧ-двухполюсника | |
SU1518803A1 (ru) | Измеритель комплексного коэффициента отражени | |
SU1318934A2 (ru) | Устройство дл измерени модул и фазы комплексного коэффициента отражени СВЧ двухполюсников | |
SU921100A2 (ru) | Устройство дл измерени фазочастотных характеристик каналов св зи | |
SU1418917A1 (ru) | Устройство дл измерени длины кабел | |
SU1317369A1 (ru) | Устройство дл измерени модул и фазы комплексного коэффициента отражени СВЧ-двухполюсника | |
SU1185267A1 (ru) | Панорамный измеритель модул и фазы комплексного коэффициента отражени | |
SU1534411A2 (ru) | Устройство дл измерени амплитудно-частотных характеристик | |
SU1092432A1 (ru) | Способ измерени модул и фазы коэффициентов отражени и передачи СВЧ устройств | |
SU1215064A1 (ru) | Устройство дл измерени отношени сигнал-шум | |
de Jong | Measuring the propagation time of coaxial cables used with GPS receivers | |
RU1793392C (ru) | Измеритель модул и фазы коэффициента отражени | |
SU821924A1 (ru) | Электромагнитный расходомер | |
SU1406548A2 (ru) | Устройство дл поверки измерителей параметров паразитной амплитудной модул ции | |
SU879507A1 (ru) | Устройство дл измерени коэффициента передачи четырехполюсников | |
SU977935A1 (ru) | Измеритель толщины покрыти двухслойных диэлектрических материалов | |
SU631841A1 (ru) | Устройство дл измерени девиации частоты | |
SU600471A1 (ru) | Устройство дл поверки измерителей группового времени замедлени | |
SU1688193A1 (ru) | Измеритель комплексного коэффициента отражени | |
SU1350622A1 (ru) | Устройство дл измерени модул и фазы комплексного коэффициента отражени двухполюсника | |
SU758010A1 (ru) | Автоматический диэлькометр 1 | |
SU718801A1 (ru) | Способ измерени амплитудно- фазовой погрешности фазометров | |
SU767553A1 (ru) | Стенд дл подготовки виброизмерительных трактов к натурным испытани м | |
SU935829A1 (ru) | Устройство дистанционного контрол пьезодатчиков |