SU447645A1 - Reflectance Phase Meter - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике миллиметровых, сантиметровых и дециметровых волн и может быть применено дл  измерени  фазы коэффициента отражени The invention relates to measuring equipment of millimeter, centimeter and decimeter waves and can be used to measure the phase of the reflection coefficient.

В известных приборах, в которых дл  определени  фазы коэффициента отражени  примен ютс  кристаллические детекторы, в процессе их изготовлени  и эксплуатации трудно добитьс  идентичности всех детекторных секций, что приводит к значительной ошибке измерени  фазы коэффициента отражеш .In prior devices, in which crystal detectors are used to determine the phase of the reflection coefficient, it is difficult to achieve the identity of all detector sections during their manufacture and operation, which leads to a significant error in the phase measurement of the reflection coefficient.

Цель изобретени  - улучшить точность измерени  фазы коэффициента отражени  в широком диапазоне частот и обеспечить высокую точность измерени  в процессе эксплуатации измерител  фазы коэффициента отражени .The purpose of the invention is to improve the accuracy of the measurement of the reflection coefficient phase over a wide frequency range and to ensure high measurement accuracy during the operation of the reflection coefficient phase meter.

Это достигаетс  тем, что к выходу коммутатора дополнительно подключены входы двух измерителей временных интервалов,This is achieved by the fact that the inputs of two time interval meters are additionally connected to the switch output,

выходы которых через второй омический сумматор подключены к блоку коррекции то- ;ка в обмотке электромагнита, соединенному через потенциометр с одним из входов третьего омического сумматора, второй вход KOi.iTOporo соединен с датчиком положени  ферритовых сфер, а выход по{1ключен к индикатору фазы коэффициента отражени .the outputs of which through the second ohmic adder are connected to a correction unit; in the electromagnet winding connected via a potentiometer to one of the inputs of the third ohmic adder, the second input KOi.iTOporo is connected to the sensor of the position of ferrite spheres, and the output is connected to the phase indicator of the coefficient reflections.

На фиг, 1 изображена блок-схема предлагаемого измерител ; на фиг, 2 - структура пол  СВЧ,Fig, 1 shows a block diagram of the proposed meter; Fig, 2 - the structure of the microwave floor,

Измеритель состоит из циркул тора или направленного ответвител  1, измерительного тракта 2, двух ферритовых сфер 3, электромагнита 4, обмотки 5 дл  изменени  напр женности магнитного пол  синусоидальным током, обмотки 6 дл  установки напр женности магнитного пол , детектора 7 ;усилител  8, коммутатора 9, двух измерителей временных интервалов 10 и 11, омического сумматора 12, блока коррекции тока 13 в обмотке электромагнита, датчика плоскости отсчета 14, индикатора плоскости отсчета 15, двух пиковых вольтметров 16 и 17, второго сумматора 18, датчика положени  ферритовых сфер 19, индикатора дрложени  ферритсжых сфер 2 О, третьего сумматора 21, индикатора фаз коэффициента отражени  22 и механизм перемещени  фер- ритовых сфер 23. В зазоре электромагнита 4 с обмоткой 6 дл  установки напр женности магнитного пол , котора  подключена через блок кор- рекцин тока 13, датчик плоскости отсчета 14 и индикатор плоскости отсчета 15, раз мещен измерительньШ тракт 2 с двум  фер : ритовыми сферами 3. Ферритовые сферы ме ханически соединены с кареткой, котора  в свою очередь механически соединена сдвиж ком датчика положени  ферритовых сфер 19 Измерительный тракт 2 соединен с направленным ответвителем 1 и детектором 7. К детектору подключен усилитель 8 и коммутатор 9, к выходу которого подключены входы пиковых вольтметров 16 и 17 и измерителей временных интервалов 10 и 11, Импульсные вольтметры 16 и 17 св заны с сумматором 18, выход которого соединен с механизмом, перемещени  фер- ритовых сфер 23. Два выхода измерителей 10 и 11 подключены через второй омический сумматор 12 к блоку коррекции тока 13 в обмотке электромагнита. Блок коррек 1ШИ тока в обмотке электромагнита соединен через датчик плоскости отсчета 14 и индикатор плоскости отсчета 15 с обмотко 6 дл  установки напр женности магнитного пол  электромагнита, К датчику плоскости отсчета 14 подключен один вход треть его сумматора 21, а второй вход сумматора соединен с датчиком положени  ферритовых сфер 19. К выходу третьего сумматора 21 подключен индикатор фазы коэффициента отражени  22. Измеритель работает следующим образом . Две ферриговые сферы 3 с узкой полосой поглощени  размещены в измерительном тракте 2 вдоль линии передач гак, чтобы они находились на одинаковом рассто нии от максимума высокочастотного магнитного пол . Сферы ; неподвижно соединены с электромагнитом 4 и вместе мо , гут перемещатьс  вдоль линии передач. При закороченной линии передачи и мак- симальной (критической) длине волны в лиНИИ передачи напр женность магнитного пол  устанавливаетс  такой, чтобы ток обмотки 6 дл  установки напр женности магнитного пол  резонансного значени  ферритовых сфер отсутствовал. Ферритовые сферы в линии передач устанавливаютс  на одинаковом рассто нии от минимума высокочастотного магнитного пол . Измен   ори ентации ферритовых сфер добиваютс  одинаковс о времени между импульсаии ферромагнитного резонанса. Амплитуда и врем  между импульсами ферромагнитного резоианса одинаковы (см. фиг. 2, а). Перемещением датчика положени  ферритовых сфер 19 устанавливаетс  нулевое показание индикатора положени  ферритовых сфер 20. При увеличении частоты СВЧгенератора мен етс  амплитуда и врем  между импульсами ферромагнитного резонанса (см. фиг, i2, б). Электронна  схема дл  установки напр женности магнитного пол  мен ет ток в обмотке 6, Величину тока, пропорциональную перемещению плоскости гсчета 1условного конца) , показьгоает индикатор плоскости отсчета 15. Одновременно от сумматора 18 падает |сигнал на механизм перемен щени  ферритовых сфер 23, и механизм перемещени  устанавливает ферритовые сферы в том месте измерительного тракта, где . .напр женность высокочастотного магнитно1го пол  одинакова на каждой ферритовой 1сфере, Показани  индикатора положени  ферритовых сфер 2О пропорциональны их пере- ;мещенйю. На третий сумматор 21 одновременно подаетс  сигнал от датчика положени  сфер и от датчика плоскости отсчета 14. В случае короткого замыкани  оба сиг .нала имеют одинаковые амплитуды, но про/Тйвоположные знаки, соответствующие по казани  индикатора фазы 22 равны нулю. В случае нагрузки место минимума в измерительном тракте перемещаетс , мен  |етс  амплитуда импульсов ферромагнитного резонанса (см. фиг. 2, в), но врем  между импульсами при посто нной частоте СВЧгенератора не мен етс . Механизм перемещени  23 мен ет положение ферритовых сфер, мен етс  показание индикатора положени  ферриговых сфер 20, а индикатор 22 показьшает фазы коэффициента отражени . Предмет изобретени  U Измеритель фазы коэффициента сггражени Г содержащий схтрезок линии передачи п двум  ферритовыми сферами, электромагнит, циркул тор, детекторную секцию, к выходу которой через коммутатор подключены входы двух импульсных вольтметров, выходы которых черер омический сумматор соединены с механизмом перемещени  феррито- вых сфер, каретку, датчик положени  ферритовых сфер, индикатор, о т л и ч а ющ и и с   тем, что, с целью повьшени  точносги измерений, к выходу коммутатора дополнительно подключены входы двух измерителей временных интервалов, выходы коThe meter consists of a circulator or a directional coupler 1, a measuring path 2, two ferrite spheres 3, an electromagnet 4, a winding 5 for changing the intensity of a magnetic field with a sinusoidal current, a winding 6 for setting the intensity of a magnetic field, a detector 7; an amplifier 8, a switch 9 , two time meters 10 and 11, an ohmic adder 12, a current correction unit 13 in the electromagnet winding, a sensor of the reference plane 14, an indicator of the reference plane 15, two peak voltmeters 16 and 17, a second adder 18, a sensor Positions of ferrite spheres 19, the Drifting indicator of ferrites spheres 2 O, the third adder 21, the phase indicator of the reflection coefficient 22 and the movement mechanism of the ferrite spheres 23. In the gap of the electromagnet 4 with a winding 6 to set the magnetic field strength, which is connected through The current reccine 13, the reference plane sensor 14 and the reference plane indicator 15, is located in measuring path 2 with two ferrite spheres 3. Ferrite spheres are mechanically connected to the carriage, which in turn is mechanically connected by a sensor shift Positions of ferrite spheres 19 Measuring path 2 is connected to directional coupler 1 and detector 7. Amplifier 8 and switch 9 are connected to the detector, the outputs of which are peak voltmeters 16 and 17 and time meters 10 and 11 are connected, Pulse voltmeters 16 and 17 s They are connected with an adder 18, the output of which is connected to a mechanism, for moving ferrite spheres 23. Two outputs of meters 10 and 11 are connected via a second ohmic adder 12 to a current correction unit 13 in the electromagnet winding. The correction unit 1 current in the winding of the electromagnet is connected through the sensor of the reference plane 14 and the indicator of the reference plane 15 with the winding 6 to set the intensity of the magnetic field of the electromagnet. One input is one third of its adder 21 connected to the reference plane 14 and the second adder is connected to the position sensor ferrite spheres 19. The indicator of the phase of the reflection coefficient 22 is connected to the output of the third adder 21. The meter operates as follows. Two ferrigues 3 with a narrow absorption band are placed in measuring path 2 along the hook line so that they are at the same distance from the maximum of the high-frequency magnetic field. Spheres; are fixedly connected to the electromagnet 4 and together can move along a transmission line. With a shorted transmission line and a maximum (critical) wavelength in the transmission line, the magnetic field strength is set so that the current of the winding 6 for setting the magnetic field strength of the resonant value of the ferrite spheres is absent. The ferrite spheres in the transmission line are set at the same distance from the minimum of the high frequency magnetic field. Changes in the orientation of ferrite spheres achieve the same time between pulses and ferromagnetic resonance. The amplitude and time between the pulses of the ferromagnetic resoans are the same (see Fig. 2, a). Moving the position sensor of ferrite spheres 19 establishes a zero indication of the position indicator of ferrite spheres 20. As the frequency of the microwave generator increases, the amplitude and time between ferromagnetic resonance pulses change (see Fig. I2, b). An electronic circuit for setting the magnetic field strength changes the current in the winding 6, the current value proportional to the displacement of the reference plane 1) shows the indicator of the reference plane 15. Simultaneously from the adder 18, the signal drops on the mechanism of change of ferrite spheres 23 and the displacement mechanism installs ferrite spheres in the measuring path where. The strength of the high-frequency magnetic field is the same on each ferrite 1 sphere. The indications of the position indicator of ferrite spheres 2 are proportional to their displacement. The third adder 21 simultaneously receives a signal from the sensor of the position of the spheres and from the sensor of the reference plane 14. In the case of a short circuit, both signals on the channel have the same amplitudes, but the signs of pro / Tyve are opposite, the corresponding indications of the phase indicator 22 are zero. In the case of a load, the place of the minimum in the measuring path moves, the amplitude of the ferromagnetic resonance pulses (see Fig. 2, c) changes, but the time between the pulses at the constant frequency of the microwave generator does not change. The movement mechanism 23 changes the position of the ferrite spheres, the indication of the position indicator of the ferrigue spheres 20 changes, and the indicator 22 shows the phases of the reflection coefficient. Subject of the invention U Phase metering factor G meter containing a transfer line and two ferrite spheres, an electromagnet, a circulator, a detector section, to the output of which two pulsed voltmeters are connected through a switch, the outputs of which are connected to a mechanism for displacing ferrite spheres, a carriage, a position of the position of the ferrite spheres, an indicator, which means that, in order to increase the accuracy of the measurements, the inputs of two meters are additionally connected to the switch output th time slot, outputs to

торых через второй омический сумматор подключены к блоку коррекции тока в обмоггке электромагнита, соединенному через потенциометр с одним из входов третьегоthrough the second ohmic adder, they are connected to the current correction unit in the electromagnet obnomgka connected through a potentiometer with one of the inputs of the third

омического сумматора, второй вход которого соединен с датчиком положени  ферритовых сфер, а выход подключен к индикатору фазы коэффициента отражени .an ohmic adder, the second input of which is connected to the position sensor of the ferrite spheres, and the output is connected to the reflectance phase indicator.

Фиг,/Fig, /

ri-Tg-Tj nut(.,iri-Tg-Tj nut (., i

7i 7i

i 2 Ji 2 J

HH

СЧ Tt-Tg-TyMF Tt-Tg-Ty

|. (JnuK..2|. (JnuK..2