SU1385088A1 - Измеритель комплексного коэффициента отражени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике измерений на микроволнах. Цель изобретени  - повьшение точности. Устр-во содержит направленный ответвитель 1, измеритель 2 амплитуды сигнала, фазовращатель (ФВ) 3, короткозамыкатель 4, г-р 7, модул тор 8 и исследуемый СВЧ-тракт 9. Введены линейный преобразователь 5 фазы, измеритель 6 разности фаз. ВЧ-колебани  от г-ра 7 попадают на ответвитель 1, где часть энергии, пропорциональна  падающей мощности, ответвл етс  во вспомогательный канал и поступает на вход измерител  2. Прошедшие через основной канал ВЧ-колебани  попадают на вход тракта 9, отражаютс  и попадают в основной канал. Во вспомогательный канал ответвл етс  часть мощности, пропорциональна  отраженной мощности. Ответвленные ВЧ-колебани  проход т через непрерывно перестраиваемый ФБ 3, отражаетс  от короткозамыка- тел  4, вновь проход т через ФВ 3, попадают на вход измерител  2, где складываютс  с ВЧ-колебани ми, пропорциональными падающей мощности. Цри перестройке ФВ 3 взаимна  фази- ровка этих сигналов измен етс , что приводит к тому, что ФВ 3 проходит через значение фаз, обеспечивающих как их синфазное, так и противофазное сложение. 1 ил. о TS (Л 00 00 ел о эо 00 Н

Description

Изобретение относитс  к технике измерений на микроволнах (в диапазонах УВЧ, СВЧ и КВЧ) и может быть использовано в качестве датчика в системах встроенного контрол .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности.

На чертеже изображена структурна  электрическа  схема измерител  комплексного коэффициента отражени .

Измеритель комплексного коэффициента отражени  содержит направленный ответвитель 1, измеритель 2 амплитуды сигнала, фазовращатель 3, коротко замыкатель 4,-линейный преобразователь 5 фазы, измеритель 6 разности фаз, генератор 7, модул тор 8 и исследуемый СВЧ-тракт 9.

Измеритель комплексного коэффициента отражени  работает следующим образом.

Высокочастотные колебани  от генератора 7 попадают на направленный ответвитель 1, где часть энергии, пропорциональна  падающей мощности, ответвл етс  во вспомогательный канал и поступает на вход измерител  2. Прошедшие через основной канал высот кочастотные колебаний попадают на вход исследуемого СВЧ-тракта 9, отражаютс  и попадают в- основной канал .

Во вспомогательный канал ответвл етс  часть мощности, пропорциональна отраженной мощности. Ответвленные высокочастотные колебани , пропорциональные отраженной мощности, проход т через непрерывно перестраиваемый фазовращатель 3, отражаютс  от корот козамьрсател  4, вновь проход т через непрерывно перестраиваемый фазовращатель 3 и попадают на вход измерител  2, где складываютс  с высокочастотными колебани ми, пропорциональными падающей мощности.

При перестройке непрерывно перестраиваемого фазовращател  3, взаимна  фазировка этих .сигналов измен етс , что приводит к тому, что непрерывно перестраиваемый фазовращател 3 проходит через значени  фаз, обеспечивающие как их синфазное, так и противофазное сложение. Если фаза tf отраженного сигнала мен етс  во времени t по линейному закону, то происходит изменение частоты со, высокочастотных колебаний, пропорциональ

ных отраженной мощности сигнала с амплитудой Е .. Если

Е Е„- sin ( + q-Ct), где tf(t) ± at, то Е Е„- sin (Wo± a)t,

где а - скорость-линейного изменени 

фазы.

При сложении сигналов с разными частотами происходит их смешивание, в результате чего на выходе измерител  2 выдел етс  сигнал (биени ) разностной частот -1.

Амплитуда U сигнала на выходе измерител  2 характеризует модуль коэффициента отражени  исследуемого СВЧ- тракта 9, а разность фаз Дц) сигнала на выходе измерител  2 и опорного сигнала на выходе линейного преобразовател  5 характеризует фазу коэф- фициента отражени  исследуемого СВЧ- тракта 9. При этом линейный преобразователь 5 фазы преобразовывает модулирующий сигнал в опорный сигнал с фазой, соответствующей удвоенному сдвигу фазы отраженной.волны за счет ее двухкратного прохождени  через фазовращатель 3,

По значени м U и &q вычисл ют модуль R и фазу Cf комплексного коэффициента отражени  по формулам:

R (и/и,)- RO (f ,

5

0

5

где

R,

и Ч,

- модуль и фаза эталонной нагрузки, подкдво- чаемой вместо исследуемого СВЧ-тракта 9 при калибровке устройства;

- амплитуда сигнала на выходе измерител  2 при подключенной эталонной нагрузке. Модуль R и фазу (р комплексного коэффициента отражени  также определ ют по трем и более парам измеренных моментных значений сигнала i на выходе измерител  2 и измерител  6 разности фаз сигнала на выходе измерител  2 и опорного сигнала на выходе линейного преобразовател  5

с последующим решением системы уравнений

1+R2+2R«Cos(4 +ucp;-Cf) (--jj)ii is 3

о

.методом наименьших квадратов, что значительно повышает точность измерений R и q) за счет исключени  ошибок , св занных с неидеальностью элементов измерительного тракта, после статистической обработки измеренных значений.

г

Claims (1)

1. Формула изобретей и 

   Измеритель комплексного коэффициента отражени , содержащий последовательно соединенные генератор и.нап

   равленныи ответвитель, выход которого  вл етс  входом дл  подключени  исследуемого СБЧ-тракта, первое плечо которого соединено с последовательно включенными фазовращателем и коротко- замыкателем, а второе плечо соединено с измерителем амплитуды сигнала, а также модул тор, выход которого соединен с модулирующим входом фазовра- щител , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, введены последовательно соединенные линейный преобразователь фазы и измеритель разности фаз, причем вход линейного преобразовател  фаз подключен к выходу модул тора, а выход измерител  разности фаз подключен к входу измерител  амплитуды сигнала.