SU1596275A1 - Apparatus for measuring complex gain factor of four-terminal network - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике. Цель изобретени  - обеспечение измерени  нелинейных четырехполюсников СВЧ и автоматизаци  измерений. Устройство дл  измерени  комплексного коэффициента передачи (ККП) четырехполюсника СВЧ содержит СВЧ-генератор 1, делитель 2, вентиль 3, направленные ответвители 4, 10 и 21, датчики 5, 11 и 22 мощности, усилители 6, 12 и 23 посто нного тока, блок 7 измерени  модул , контактное устройство 8, перестраиваемый полосовой фильтр 9, блок 13 сравнени  сумматор 14, блок 15 измерени  фазы, однополосный модул тор 16, вентиль 17, управл емый аттенюатор 18, управл емый фазовращатель 19, вентиль 20, блок 24 ввода, блок 25 ввода номера гармоники, интегратор 26. Определение фазы происходит путем измерени  временной задержки методом заполнени  временного интервала счетными импульсами. Модуль коэффициента передачи определ ет блок 7 по отношению напр жени  сигнала, прошедшего через четырехполюсник СВЧ, к напр жению сигнала, снимаемого с датчика 5 и усиленного усилителем 6. Устройство обеспечивает измерение ККП нелинейных четырехполюсников СВЧ по первой и высшим гармоникам. 7 ил.The invention relates to radio engineering. The purpose of the invention is to provide measurement of nonlinear microwave quadrupoles and automate measurements. A device for measuring the complex transfer ratio (RFP) of a quadrupole microwave contains a microwave generator 1, a divider 2, a valve 3, directional couplers 4, 10 and 21, power sensors 5, 11 and 22, amplifiers 6, 12 and 23 DC, unit 7 module measurements, contact device 8, tunable band-pass filter 9, comparison block 13, adder 14, phase measurement block 15, single-band modulator 16, valve 17, control attenuator 18, controllable phase shifter 19, valve 20, input block 24, block 25 input harmonic number, integrator 26. Determining the phase of walks by measuring the time delay by filling the time interval with counting pulses. The gain modulus determines block 7 with respect to the voltage of the signal passing through the microwave quadrupole to the voltage of the signal taken from sensor 5 and amplified by amplifier 6. The device provides a measurement of the QPS of the non-linear microwave quadrupoles with respect to the first and highest harmonics. 7 il.

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике , в частности к фазовым измерени м в СВЧ-диапазоне, и может использоватьс  дл  измерени  комплексного коэффициента передачи (ККП) нелинейного четырехполюсника.The invention relates to radio engineering, in particular to phase measurements in the microwave range, and can be used to measure the complex transfer coefficient (PDC) of a nonlinear quadrupole.

Целью изобретени   вл етс  обеспечение измерени  нелинейньк четырехполюсников СВЧ и автоматизаци  измерений .The aim of the invention is to provide a non-linear measurement of microwave quadrupoles and automate measurements.

На фиг,1 представлена структурна  электрическа  схема устройства дл  измерени  комппексного коэффициентаFig. 1 is a block diagram of a device for measuring a complex coefficient.

передачи четырехполюсника СВЧ; на фиг,2 - вид огибающей сигнала; на фиг.З - структурна  электрическа  схема блока измерени  фазы ККП; на фиг,4 - структурна  электрическа  схема блока измерени  модул  ККП; на фиг,5 - структурна  электрическа  схема генератора СВЧ с программным управлением; на фиг,6 - структурна  электрическа  схема блока ввода . номера гармоники; на фиг,7 - структурна  электрическа  схема блока ввода. Устройство дл  измерени  комплексного коэффициента передачи четырехполюсника СВЧ содержит генератор 1 СВЧ, делитель 2, первый вентиль 3, первый направленный ответвитель 4, датчик 5 мощности и первыйусилитель 6 посто нного тока, блок 7 измерени  модул , контактное устройство 8,перестраиваемый полосовой фильтр 9,второй направленный ответвитель 10,датчик 11 мощности и второй усилитель 12 посто нного тока, блок 13 сравнени , сумматор 14, блок 15 измерени  фазы, однополосный модул тор 16, второй вентиль 17, управл емый аттенюатор 18, управл емый фазовращатель 19, третий вентиль 20, третий направленный ответвитель 21, датчик 22 мощности, третий усилитель 23 посто нного тока, блок 24 ввода, блок 25 ввода номера гармоникидИ интегратор 26, Блок 15 содержит фильтр первой га моники 27, первый делитель 28, генер тор 29 тактовых импульсов, второй делитель 30, первый коммутатор 31, первый и второй блоки 32 и 33 дифферен цировани , блок И 34, второй коммута тор 35, селектор 36, счетчик 37, регистр 38, дешифратор 39, индикатор 40, амплитудный детектор 41, усилитель-ограничитель 42, третий блок 43дифференцировани . Блок 7 содержит первый усилитель 44посто нного тока, нелинейный элемент 45, второй усилитель 46 посто н ного тока, аналого-цифровой преобраз ватель 47, выходной регистр 48, деши ратор 49 и индикатор 50, Генератор 1 содержит генераторный модуль 51, усилитель 52, управл емый аттенюатор 53, первьй цифроаналоговый преобразователь 54, усилитель 53 посто нного тока, делитель 56 напр жени  и второй цифроаналоговый пре образователь 57, Блок 25 содержит источник 58 опор ного напр жени , делитель 59, коммутатор 60, цифроаналоговый преобразователь 61, усилитель 62 посто нного тока. Блок 24 содержит первый и второй буферный регистр 63 и 64, первьй и второй дешифратор 65 и 66, первый и второй индикатор 67 и 68, преобразователь 69 кодов, коммутатор 70, разъем 71 и клавиатуру 72, Устройство дл  измерени  комплексного коэффициента передачи четырехполюсника СВЧ работает следующим об-, разом. Сигнал генератора 1, частота и мощность которого задаютс  оператором с помощью клавиатуры 72 блока 24, через делитель 2 поступает в измерительньй и опорньй каналы. Через контактное устройство 8 на иссле,-г дуемьй четырехполюсньй СВЧ поступает СВЧ-сигнал с частотой о и амплитудой V U,(t) V costJt, причем в выходном спектре исследуемого нелинейного четырехполюсника СВЧ присутствуют высшие гармоники ) cos (Kwt +« ), k:r1 где N - число гармоник; V, (- ам- . плитуды и фазы; К 1,,,,,N, Требуетс  распределить комштексньй коэффициент передачи четырехполюсника СЕЧ К i К е к к V Однополосньй модул тор 16, установленньй в опорном канале, преобразует снгнал генератора I в сигнал вида Uo(t) V, cos(wt +Л t), где Л - частота модулирукщего колебани  «мСь) V cosnt, генерируемого в блоке 15, На выходе сумматора 14 сигнал имеет вид U(t) - U(t) + U(t) « (KoJt + + le,) +VcCos(wt + + flt +(f.,), где номер гармоники К задаетс  настройкой перестраиваемого полосового фильтра 9 на частоту Ки); ifp, - фазовый набег, oпpeдeл e ый длиной линий , соедин ющих сумматор 14 и кон- тактное устройство 8, и фазовыми сдвигами в полосовом фильтре 9 и направленном ответйителе 10, if (и. + CP пп тоЧ где фд - фазовый сдвиг, устанавливае мый управл ем.1м фазовращателем 19, фазовый набег в линии, соедин ющей однополосный модул тор 16 с управп екым фазовращателем 19, вентилем 20, ответвителем 21 и сумматором 14, а также в самих вентиле 20 и ответвителе 21, Огибан да  сигнала U (t) имеет вид, показанный на фиг,2, Дл  она имеет острые минимумы, дл  К 1 - плавный. Задержка минимума оги бающей относительно модулирующего сигнала U..(t) равна Ч .,-Чс„)/, св зана с (р соотношением ff - Щ Дл  обеспечени  нормальной работо способности сигналы U(t) и Uj(t) на входе сумматора 14 должны быть примерно равны по амплитуде (по крайней мере отличатьс  не более, че в 3 раза). Дл  выравнивани  амплитуд .U(t) и Uji (t) служит цепь обратной св зи, состо ща  из направленных ответвителей 10 и 21 падак цих волн, датчиков 11 и 22, усилителей 12 и 23, повьшаю 1ЦИХ выходное напр жение датчиков 1 1 и 22 до уровн , обеспечивающего работоспособность блока 13j. интегратора 26 и управл емого аттенюатора 18, Сигналы на выходе усилителей 12 и 23 (Р и РЗ) пропорциональны мощности волн СВЧ-колебаний измерительного и опорного каналов соответствен но, поступающих на сумматор 14, Напр жение на выходе блока 13 соответству ет уровню +1, если , уровню О, Р , и уровню - 1, если если РВ соответствии с этим на Р :Р , В соответствии с этим на выходе интегратора 26 по вл етс  линейно возрастакщее или линейно падающее напр жение, если на выходе схемы сравнени  присутствует уровень +1 или -1. В случае нулевого входного сигнала напр жение интегратора 26 зафиксировано. Рост выходного напр жени  интегратора 26 вызывает уменьшение проходного затух ши  управл емого аттенюато- 1 5 ра 18, падение - увеличение эатухани , Таким образом, выходной сигнал интегратора 26 будет зафиксирован толь- ко в случае равенства напр жении сигналов Р и РЗ, что соответствует равенству амплитуд UjCt) и Ue(t), Вентили 3, 17 и 20 служат дл  уменьшени  проникновени  сигнала измерительного канала в опорный и обратно. Блок 15 служит дл  определени  фазы cf и генерации модулирующего сигнала U(t), 1V, Определение qi происходит путем измерени  временной задержки dl: (фиг,2) методом заполнени  временного интервала счетными импульсами. Поскольку с ростом (f, ц, и dt уменьшаетс  (1), (2), то дл  упро- щени  аппаратной реализации блока измер етс  задержка xdt, определ ема  сдвигом фаз tf , Причем 0 К, н ( tfk- е1-Чп)/Я . Измерение лt осуществл етс  путем подсчета числа тактовых импульсов генератора 29 (с учетом делени  их частоты на коэффициент К делi m-K, где К - номер гармоники, m - максимальное количество исследуе№1Х гармоник ) делителем 30, вьщеленных селектором 36 с момента поступлени  стартового импульса формируемого усилител  - ограничителем 42 и блоком 43 по минимуму огибающей сигнала сумматора .14, вьщел емой амплитудным детектором 41, до прихода стопового импульса соответствугацего отрицательному фронту модулирую1цего напр жени  Uyy(t)o Стоповый импульс генерируетс  блоком 32, Сказанное справедливо дл  , когда огибающа  имеет острый минимум. При делитель-ограничитель 42 и блок 43 ф1 рмируют стартовый импульс по отрицательному фронту огибающей U.t), т,е, раньше на 1Г/2, В св зи с этим СТОПОВЫЙ импульс должен быть сформирован по максимуму U(t),4TO осуществл ет цепь, состо ща  из блоков 34 и 33, Выбор одного из двух стоповых импульсов производит коммутатор 35, управл емый сигналом К1, определ ющим номер выбранной гармоникИв Этот же сигнал за дает с помощью коммутатора 31 К р, К формируетс  в блоке 25, Сигнал U(t) формируетс  путем снижени  до Я частоты ген ратора 29 делителем 28 и выделени  синусоидальной состанл гсщей первой гармоники фильтром 27, Двоичный код количества тактовых импульсов поступает с выходом счет чика 37 на регистр 38, где запоминаютс  на период времени от одного измерени  до другого, и индицируетс индикатором 40 после преобразовани  его дешифратором 39 во входной код индикатора 40, Коэффициент делени  К делител  28 подобран таким образом, чтобы число тактовых импульсов соответствовало измеренному углу (о „ Рассчитать Кд2д можно следующим образом. Дл  cfg бп t равно t - w/(KfO ( 3) Необходимо определить (О с ностью не хуже (град) с,а„) - ilo-tf.the transfer of the quadrupole microwave; FIG. 2 is a view of a signal envelope; FIG. 3 is a structural electrical circuit of the PDC phase measurement unit; Fig. 4 is a structural electrical circuit of the measuring unit of the PSC module; FIG. 5 is a structural electrical circuit of a microwave controlled program generator; Fig. 6 is a structural electrical circuit of an input unit. harmonic numbers; FIG. 7 is a structural electrical circuit of an input unit. A device for measuring the complex transfer coefficient of a quadrupole microwave comprises a microwave generator 1, a divider 2, a first valve 3, a first directional coupler 4, a power sensor 5 and a first amplifier 6 of direct current, a module measuring unit 7, a contact device 8, a tunable band-pass filter 9, a second directional coupler 10, power sensor 11 and second direct current amplifier 12, comparison unit 13, adder 14, phase measurement unit 15, single-sided modulator 16, second valve 17, controlled attenuator 18, phase controlled The detector 19, the third valve 20, the third directional coupler 21, the power sensor 22, the third DC amplifier 23, the input unit 24, the harmonic id number input unit 25, the integrator 26, the Block 15 contains the filter of the first monica 27, the first divider 28, the generator 29 clock pulses, second divider 30, first switch 31, first and second blocks 32 and 33 of differential, block 34, second switch 35, selector 36, counter 37, register 38, decoder 39, indicator 40, amplitude detector 41, limiting amplifier 42, third differentiation unit. Unit 7 contains the first amplifier 44 DC, the nonlinear element 45, the second amplifier 46 DC, the analog-digital converter 47, the output register 48, the remote controller 49 and the indicator 50, the generator 1 contains the generator module 51, the amplifier 52, Attenuator 53, first digital-to-analog converter 54, DC amplifier 53, voltage divider 56 and second digital-to-analog converter 57, Block 25 contains reference voltage source 58, divider 59, switch 60, digital-analog converter 61, post amplifier 62 about current. Block 24 contains the first and second buffer registers 63 and 64, the first and second decoder 65 and 66, the first and second indicators 67 and 68, the code converter 69, the switch 70, the connector 71 and the keyboard 72, the device for measuring the quadrupole complex transfer coefficient works in the following way. The signal of the generator 1, whose frequency and power is set by the operator using the keyboard 72 of the block 24, through the divider 2 enters the measuring and reference channels. Through the contact device 8, the microwave signal with frequency O and amplitude VU, (t) V costJt enters the probe, -guided four-pole microwave, and the highest harmonics are present in the output spectrum of the studied nonlinear quadrupole microwave (Kwt + "), k: r1 where N is the number of harmonics; V, (- amperes and phases; K 1 ,,,,, N, It is required to distribute the comlex transmission coefficient of the quadrupole SEC K i K e to V V Single sideband modulator 16, installed in the reference channel, converts the generator I signal into a signal of the form Uo (t) V, cos (wt + L t), where L is the modulating oscillation frequency "mСь) V cosnt, generated in block 15. At the output of the adder 14, the signal has the form U (t) - U (t) + U (t) "(KoJt + + le,) + VcCos (wt + + flt + (f.,), where the harmonic number K is given by tuning the tunable band-pass filter 9 to the frequency Ki); ifp, is the phase shift, determined by the length of the lines connecting the adder 14 and the contact device 8, and the phase shifts in the band-pass filter 9 and the directional responder 10, if (and. + CP pTTCH where fd is the phase shift, set It is controlled by a 1m phase shifter 19, a phase shift in the line connecting the single-sided modulator 16 to the control phase shifter 19, valve 20, coupler 21 and adder 14, as well as in valve 20 and coupler 21, the bend and signal U (t ) has the form shown in FIG. 2, It has sharp minima for D1, for K 1 it is smooth. Mini delay relative to the modulating signal U .. (t) is equal to Ch., - CHs ") /, associated with (p the ratio ff - Y. To ensure the normal performance of the signals U (t) and Uj (t) at the input of the adder 14 must be approximately equal in amplitude (at least differ by no more than three times). To equalize the amplitudes .U (t) and Uji (t), a feedback circuit consisting of directional couplers 10 and 21 of padac waves , sensors 11 and 22, amplifiers 12 and 23, decreasing the 1CH of the output voltage of the sensors 1 1 and 22 to a level that ensures the operability of the block 13j. the integrator 26 and the controlled attenuator 18; The signals at the output of amplifiers 12 and 23 (P and RE) are proportional to the power of the microwave waves of the measuring and reference channels, respectively, fed to the adder 14; The voltage at the output of the block 13 corresponds to a level of +1, if the level is O, P, and the level is 1, if if PB is in accordance with this at P: P, accordingly, at the output of integrator 26, a linearly increasing or linearly falling voltage appears, if at the output of the comparison circuit there is a level + 1 or -1. In the case of a zero input signal, the voltage of the integrator 26 is fixed. An increase in the output voltage of the integrator 26 causes a decrease in the gate attenuation of the controlled attenuator 18 and a fall in an increase in the intensity. Thus, the output signal of the integrator 26 will be fixed only if the voltage of the signals P and PZ is equal, which corresponds to amplitudes UjCt) and Ue (t), Gates 3, 17, and 20 serve to reduce the penetration of the measuring channel signal into the reference channel and back. Block 15 is used to determine the phase cf and generate the modulating signal U (t), 1V. The determination of qi occurs by measuring the time delay dl: (FIG. 2) using the method of filling the time interval with counting pulses. Since with growth of (f, c, and dt decreases (1), (2), to simplify the hardware implementation of the block, the delay xdt determined by the phase shift tf is measured, with 0 K, n (tfk-e1-cn) / I. Measurement of lt is carried out by counting the number of clock pulses of the generator 29 (taking into account dividing their frequency by a factor K deli mK, where K is the harmonic number, m is the maximum number of harmonics No. 1X harmonics) by the divider 30 allocated by the selector 36 since of the starting pulse of the formed amplifier - the limiter 42 and the block 43 to minimize the envelope of the signal su before the arrival of the stop pulse corresponding to the negative front of the modulating voltage Uyy (t) o The stop pulse is generated by the block 32, This is true for when the envelope has a sharp minimum. With divider-limiter 42 and block 43 f1 impregnate the starting pulse on the negative front of the envelope Ut), t, e, earlier by 1G / 2. In connection with this, the STOP pulse must be formed at the maximum U (t), 4TO implements a circuit consisting of blocks 34 and 33, Selection of one of two stop pulses It produces a switch 35, controlled by a signal K1, determining the number of selected harmonics. The same signal is given by the switch 31 K p, K is formed in block 25, The signal U (t) is formed by decreasing the frequency of the generator 29 to I by divider 28 and highlighting sine wave of the first harmonic filter 27, the binary code of the number of clock pulses comes from the output of the counter 37 to the register 38, where it is stored for a period of time from one measurement to another, and is indicated by the indicator 40 after it has been converted by the decoder 39 to the input th code indicator 40, dividing ratio K of divider 28 is selected in such a way that the number of clock pulses corresponds to the measured angle (for "Calculate Kd2d as follows. For cfg bp t is equal to t - w / (KfO (3) It is necessary to determine (O no less than (deg.) S, a), ilo-tf.

(Гц)/2(Hz) / 2

n/fn / f

tt

счsch

где 4п - число импульсов, соответствугацик углу й. град в Откудаwhere 4n is the number of impulses, corresponding to the angle й. hail to from

,.e. -if- 2 4 t- - фициент делени о.e. -if- 2 4 t- - division division

После расчета К днеобходимо проверить , допустима ли погрешность от округлени  КдедДо целогоо При этом должно выполн тьс  неравенствоAfter the calculation of K, it is necessary to check whether the error from rounding up K ded to integer is acceptable. In this case, the inequality must be satisfied

J, . ,J. ,

° °

MctKC MctKC

гпе 1 ° максимальное значеш е пз Нлчешсодпgpe 1 ° maximum value e pz Nlcheshsodp

мер емого угла Ц JoU measured angle

S иS and

RR

Р ГRG

нn

где S - коэффициент пропорциональностиоwhere S is the proportionality factor

При инвертирующем включении усилител  46 его коэффициент усилетш  определ етс  сопротивлением цепиWhen the inverter turns on the amplifier 46, its amplification factor is determined by the resistance of the circuit.

обратной св зи feedback

Кус fCous f

а выходное напр жение, соответственно равноand the output voltage is respectively

U6 ,,/R, S, , где S Rp(,/S .U6 ,, / R, S,, where S Rp (, / S.

50Таким образом, U оказываетс 50Thus, U appears

пропорционально модулю ККП, I -.proportional to the module KKP, I -.

Значение П преобразовываетс  в двоичный код анапого-цифровым преобразователем 47, запоминаетс  вы; ходным регистром 48, и индицируетс  индикатором 50 после преобразовани  в дешифраторе 49с в свою очередь 90 п К К Таким образом, условие дощстн мости вносимой погрешности имеет вид л((к сРк К К 720 Блок 7 определ ет отношение сигналов ,, равное модулю коэффициента передачи четырехполюсника СВЧ, Напр жение сигнала Р, снимаемое с датчика 5 и усиленное усшштелем 6 пропорционально мощности этой волны, равно, как и напр жение сигнала Р пропорционально мощности волны СВЧколебани , прошедщего через четырехполюсник СВЧ, Напр жение, пропорциональное PI/PI формируетс  усилителем 46 с большим коэффициентом усилерш , имегацим в цепи обратной св зи нелинейный элемент 45, сопротивление RH которого пр мо: пропорционально величине сигната Р, 1 Усилитель 44 служит дл  подачи на нелинейный элемент 45 посто нней сос тавл кщей калибровки блока 7, Генератор 1 предназначен дл  ганерации синусоидального СВЧ-колебаНИН с заданной частотой и мощностью. Частота генерации определ етс  ве личиной тока, подаваемого с выхода цифроанапогового преобразовател  54 |на генераторный модуль 51, Величина тока (а значит и частоты) определ етс  двоичным кодом. После усилени  СВЧ-колебание пост пает на управл емый аттенюатор 53, работающий в схеме автоматической ре гулировки мощности (АРМ), состо щей из усилител  55 с высоким коэффициентом усилени , цифроаналогового преобразовател  57 и делител  напр жени  56, АРМ представл ет собой схе fy со след щей обратной св зью. Напр жение на выходе усилител  5|5 определ к цее коэффициент передачи управл емого аттенюатора 53 устанавливаетс  таким, чтобы сигналы на входах усилител  55 были равны. Поскольку напр жение сигнала Р пропорционально уровню падающей на четырехполюсник СВЧ-мощности, то оно оказываетс  равно напр жению, задаваемому подачей на цифроаналоговый преобразователь 57 кода уровн  этой мощностио Кроме того, схема АРМ компенсирует флюктуации мощности генератор I, возникагацие при перестройке часто ты, прогреве элементов схемы и т.п Делитель 56 предназначен дл  -.юстировки схемы АРМ (дл  установлени  соответстви  между кодом мощности и мощностью падающей на четырехполюсни СВЧ-волны измерительного СВЧ-колебани )о Влок 25 предназначен дл  задани  рюмера гармоники измерительного сиг нала, на которую будет настроен пере страиваемый полосовой фильтр 9о Блок 25 вырабатывает ток управлени  частотой перестраиваемого полосового . фильтра 9 и сигнал К, содержащий информацию о номере выбранной гармоники ,. Выбор номера гармоники осуществл  етс , с помощью коммутатора 60, который подключает к цифроаналоговому преобразователю 61 в качестве источн ка опорного напр жени  один из выходов датчика опорных напр жений, состо щего из источника 58, и делител  5 59, Ток цифроанапогового преобразг1ва тел  61, определ емый этим опорным напр жением и кодом частоты гзнерато- ра 1, подаетс  на перестраиваемый поло совый фильтр 9, Если при работе на основной час тоте на цифроаналоговый преобразователь 61 подавалось опорное напр жение и. , то с переходом на К гармонику оно увеличиваетс  в К раз, чтс во столько же раз увеличивает ток управлени . Усилитель 62 служит дл  согласовани  выходного сопротивлешт  цифроаналогового преобразоватеп  6 и перестраиваемого полосового фильтра 9, Сигнал к 1, несущий информацию о номере выбранной гармоники, поступает на блок 15, Блок 24 позвол ет оператору внести с клавиатуры 72 или передать по линии св зи с ЭВМ через разъем 71 значени  частоты СВЧ-сигнала и уровн  падающей на четырехполюсник СВЧ-мощ- ности. KoMNiyTaTOp 70 позвол ет выбрать источник информации (ЭВМ или клавиатура ) по сигналу управлени  с клавиатуры 72, Преобразователь 69 переводит в двоичный код, генерируемый клавиатурой и передаваемый по линии св зи с ЭВМ, Значени  частоты и мощности запоминаютс  в буферных регистрах 63 и 64 и ирзднцируютс  инди- каторами 67 и 68 после преобразовани  дешифраторами 65 и 66г Перед проведением измерений производитс  калибровка по фазе и калибровка по модулю. Калибровка по фазе заключаетс  в выравнивании электрических длин опор-/ ного и измерительного каналова При этом вместо измер емого объ екта в контактное устройство 8 устанавливаетс  отрезок линии передачи и с помощью управл емого фазовращател  20 устанавливают нулевые показани  индикатора 40 блока 15, При этом соотношение (З ) преобразуетс  к виду /С , Tee, устанавливаетс  однозначное соответствие между фазовым углом с. и временной задержкой t, Калибровка по модулю также гфо изводитс  при установленном отрезке линии передачи вместо четырехполюсника СВЧ, Регулировкой в блокеThe value of P is converted into a binary code by an anapog-digital converter 47, which you memorize; by the input register 48, and is indicated by the indicator 50 after conversion in the decoder 49c in turn 90 kK. Thus, the condition of the introduced error is: ((ck K K 720 Block 7 determines the ratio of the signals, equal to the transfer coefficient module quadrupole microwave, the voltage of the signal P, taken from sensor 5 and amplified by ushshtel 6 proportional to the power of this wave, as well as the voltage of the signal P is proportional to the power of the microwave wave transmitted through the quadripole microwave, the voltage proportional to A PI / PI is formed by an amplifier 46 with a large amplification factor, acting in the feedback circuit a non-linear element 45 whose resistance RH is direct: proportional to the signature value P, 1 Amplifier 44 serves to feed the non-linear element 45 to a constant component of the calibration unit 7 The oscillator 1 is intended for ganration of a sinusoidal microwave oscillation with a given frequency and power. The generation frequency is determined by the magnitude of the current supplied from the output of the digital-to-analog converter 54 | to the generator module 51, the current value ( m and frequency) is determined by a binary code. After amplification, a microwave oscillation post to a controlled attenuator 53 operating in an automatic power control (APM) circuit consisting of a high gain amplifier 55, a D / A converter 57 and a voltage divider 56, the APM is a circuit fy co follow feedback. The voltage at the output of the amplifier 5 | 5 to determine the ratio of the transmission coefficient of the controlled attenuator 53 is set so that the signals at the inputs of the amplifier 55 are equal. Since the voltage of the signal P is proportional to the level of the microwave power incident on the quadruple, it turns out to be equal to the voltage given by the digital-to-analog converter 57 of the code for the level of this power. In addition, the APM compensates for the fluctuations of the power generator I that occurs during frequency tuning, heating elements circuits, etc. Divider 56 is intended for alignment of the AWP circuit (to establish the correspondence between the power code and the power of the microwave wave, which is incident on the four-pole microwave measuring microwave oscillation) The Vlok 25 is intended to set the harmonic meter of the measuring signal to which the tunable band-pass filter 9o will be tuned. Block 25 produces a tunable band-pass frequency control current. filter 9 and signal K, containing information about the number of the selected harmonic,. The harmonic number is selected, using switch 60, which connects to digital-to-analog converter 61 as a source of reference voltage one of the outputs of the sensor of reference voltages, consisting of source 58, and divider 5 59, the digital-analog converter transform current 61, defined This reference voltage and the frequency code of hopper 1 is fed to tunable band-9 filter. If the reference voltage and were applied to the digital-to-analog converter 61 when operating at the main frequency. then, with the transition to K harmonics, it increases by K times, and the control current increases the same time. The amplifier 62 serves to match the output impedance of the digital-to-analog converter 6 and the tunable band-pass filter 9, the Signal to 1, carrying information about the number of the selected harmonic, is fed to the block 15, the Block 24 allows the operator to bring from the keyboard 72 or transmit via a computer link via connector 71 values of the frequency of the microwave signal and the level of microwave power incident on the quadrupole. KoMNiyTaTOp 70 allows you to select the source of information (computer or keyboard) by the control signal from the keyboard 72, Converter 69 translates into binary code generated by the keyboard and transmitted over the communication line with the computer. Frequency and power values are stored in buffer registers 63 and 64 and are recorded indicators 67 and 68 after conversion by decoders 65 and 66g. Before measurements, phase calibration and module calibration are performed. Phase calibration consists in alignment of the electrical lengths of the reference and measuring channel. Instead of the measured object, a section of the transmission line is set in the contact device 8 and the control unit 20 sets the zero reading of the indicator 15, and the ratio (3 ) is converted to the form / C, Tee, an unambiguous correspondence is established between the phase angle c. and the time delay t, the Calibration modulo also gfo is produced when the transmission line segment is set instead of the microwave quadrupole, adjusted in the unit

7 добиваютс  нулевых показаний индикатора ,7 achieve zero indicator readings,

IIII

II

Таким образом, обеспечиваетс  измерение ККП нелинейных четырехполюсников СВЧ по первой и высшим гармони .кам.Thus, the measurement of the PFC of nonlinear microwave quadrupoles over the first and higher harmonics is provided.

Claims (1)

Формула изобретени  Invention Formula Устройство дл  измерени  комплексного коэффициента передачи четырехполюсника СВЧ, содержащее последовательно соединенные генератор СВЧ и делитель, последовательно соединенные управл емый фазовращатель и первый вентиль, управл емый аттенюатор , сумматор и блок измерени , фазы, отличающеес  тем, что, с целью обеспечени  измерений нелинейных четырехполюсников СВЧ и автоматизации измерений, первый выход делител  через введенные последовательно соединенные второй вентиль, первый направленный ответвитель, контактное устройство, перестраиваеМ)1й полосовой фильтр, и второй направленный ответвитель соединен с первым входом сумматора, второй выход делител  через введенный третий вентиль соединен с входом управл емого аттенюатора , выход которого через введенный однополюсный модул тор соединен .. с входом управл емого фазовращател , выход первого вентил  через введенный третий направленный ответвитель подключен к второму входу сумматора, ориентированный на падающую волну вторичный канап первого направленного ответвител  через введенные последовательно соединенные первый датчик мощ .ности и первый усилитель посто нного тока подсоединен к первому входу введенного блока измерени  модул  и входу автоматической регулировки мощности генератора СВЧ, ориентированный на падающую волну вторичный канал второго направленного ответвител  через введенные последовательно соединенные второй датчик мощности и второй усилитель посто нного тока подсоединен к второму входу блока измерени  модул  и первому входу введенного блока сравнени , второй вход котрого через введенные последовательно соединенные третий усилитель посто нного тока и третий датчик мощности соединен с ориентированным на падающую волну вторичным каналом третьего направленного ответвител , а выход через введенный интегратор соединен с управл ющим входом управл емо .го аттенюатора, выход- кода частоты введенного блока ввода подсоединен к цифровым входам управлени  частотой генератора СВЧ и введенного блока ввода номера гармоники, выход кода мощности блока ввода соединен с цифровым входом управлени  мощностью генератора СВЧ, токовый выход блока ввода номера гармоники соединен с входом управлени  перестраиваемого полосового фильтра, а выход кода номера гармоники - с входом кода номера гармоники блока измерени  фазы, низкочастотный выход которого подключен к модулирующему входу однополосного модул тора, а выход сумматора подключен к входу блока измерени  фазы.A device for measuring the complex gain of a quadrupole microwave, containing a series-connected microwave generator and a divider, a series-connected controlled phase shifter and a first gate, a controlled attenuator, an adder and a measuring unit, a phase characterized in that, in order to provide measurements of non-linear four-terminal microwave and automation of measurements, the first output divider through entered in series connected the second valve, the first directional coupler, the contact device, ne There is a 1st bandpass filter, and the second directional coupler is connected to the first input of the adder, the second output of the divider through the input of the third valve is connected to the input of a controlled attenuator, the output of which through the input of a single pole modulator is connected to the input of the controlled phase shifter, the output of the first valve through the entered third directional coupler is connected to the second input of the adder, the incident wave-oriented secondary cannap of the first directional coupler via the serially connected The first power sensor and the first DC amplifier are connected to the first input of the entered module measuring unit and the automatic power generator of the microwave generator, the incident channel of the second directional coupler through the second DC amplifier connected in series and connected to the second wave. connected to the second input of the measuring unit of the module and the first input of the entered comparison unit, the second input of which is connected through the serially connected The third DC amplifier and the third power sensor are connected to the incident channel-oriented secondary channel of the third directional coupler, and the output through the input integrator is connected to the control input of a controlled attenuator, the output-frequency code of the inserted input unit is connected to digital control inputs the frequency of the microwave generator and the entered harmonic number input block, the output of the power code of the input block is connected to the digital input of the power control of the microwave generator, the current output of the input block The harmonics are connected to the control input of the tunable bandpass filter, and the harmonic number code output is connected to the harmonic number code input of the phase measurement unit, the low-frequency output of which is connected to the modulating input of the single-sided modulator, and the output of the adder is connected to the phase measurement unit input. Фиг.11 Фиг. 2FIG. 2 /Г однополюсному f. модул   т ору/ R single pole f. modulus t 15962751596275 от выхода CB Ci Mumopafrom the CB Ci Mumopa exit сигнал от 5лощ ввода номера е,армонцт signal from 5th input of the number e, armont кразъепиcrazepi св зиconnection сЭдПSEDP СигналSignal тгМtgM Фие.,Phie., КрозъемиCrozemy -у св зи-in connection с ЭВМwith computer I I У Have 5050 A A измерени  (разы МОmeasurements (times MO I /fCB.I / fCB. 7/y7 / y Фиг. 6FIG. 6 код уровн level code Фаг. 7Phage. 7