SU868635A1 - Устройство дл измерени полных сопротивлений многополюсников - Google Patents
Устройство дл измерени полных сопротивлений многополюсников Download PDFInfo
- Publication number
- SU868635A1 SU868635A1 SU802864758A SU2864758A SU868635A1 SU 868635 A1 SU868635 A1 SU 868635A1 SU 802864758 A SU802864758 A SU 802864758A SU 2864758 A SU2864758 A SU 2864758A SU 868635 A1 SU868635 A1 SU 868635A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- conductivity
- measuring
- multipole
- length
- short
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Description
Изобретение относится к радиотехнике, в частности к технике измерения на сверхвысоких частотах.
Известны способы измерения полных сопротивлений СП.
Известно устройство, предназначен- 3 ное для измерения полных сопротивлений на СВЧ, которым является рефлектометр. Рефлектометры находят все более широкое применение в измерениях как при низких уровнях мощности, так и на высоких мощностях, когда использование обычных измерительных линий затруднено .
Недостатком использования рефлектометра является невысокая степень точности измерения фазы.
Наиболее близким техническим решением как для способа, так и для устройства, предназначенного для измерения полных сопротивлений многополюсников, к предлагаемому является измерительная линия, представляющая собой прибор, измеряющий модуль и фазу /
коэффициента отражения от измеряемого многополюсника.
Однако измерительная линия обладает рядом недостатков: во избежание больших ошибок измерений К^у возникает необходимость строго контролировать квадратичность диода измерительной линии, что сопряжено с дополнительными измерениями, тратой времени, фазовые измерения с пбмощью измерительной линии производятся с точностью до 0,05 мм (техническое описание измерительных линий типа Р1-17, ИКЛ-111, ИКЛ-112 и др.), что на волнах X-, К- и выше диапазоне приводит к значительный ошибкам измерений, использование измерительных линий при повышенных мощностях затруднительно из-за искажения зондом электромагнитного поля в линии. По тем же причинам возникают существенные ошибки при измерении больших значений К^-у .
Цель изобретения - повышение точности измерений.
> 868635
Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения полных сопротивлений многополюсников, содержащее индикатор и последовательно соединенные источник сигнала и развязывающий блок, введены направленный ответвитель падающая, направленный ответвитель отраженная, тройник и короткозамыкающий поршень, при этом выход развязывающего блока соединен со входом направленного от.ветвителя падающая, выход которого соединен-с выходом направленного ответвителя отраженная, вход которого соединен с входом устройства через тройник, в который включен короткозамыкающий поршень.
На фиг. 1 представлено устройство· для измерения полных сопротивлений;на фиг. 2 - включение многополюсника и короткозамыкающего поршня в такт СВЧ, на фиг. 3 - способ нахождения, полной проводимости многополюсника по круговой диаграмме проводимостей Вольперта-Смитта при измерениях с помощью короткозамыкающего поршня.
Устройство содержит источник 1 -сигнала, развязывающий блок 2, направленный ответвитель 3 падающая, направленный ответвитель 4 отраженная, тройник 5, многополюсник 6, индикатор 7, короткозамыкающий поршень (КЗП)8. ·
Способ измерения полных сопротивлений . многополюсников состоит из следующей последовательности .операций.
Калибровка КЗП, т.е. нахождение по шкале поршня последнего минимума, соответствующего его длине /4 (производится в режиме согласования тракта, когда на его конце находится согласованная нагрузка).
Нахождение фазы коэффициента отражения в месте получения КЗП (производится в режиме холостого хода в плоскости включения многополюсника) , включающее калибровку индикатор. ного прибора при холостом ходе на конце тракта и длине КЗП, равной Λ/4, 'компенсация поршнем реактивности тракта, существующей в месте подключения КЗП (нахождение на КЗП ближайшего к λ/4 минимума посредством изменения длины КЗП по минимуму показания индикаторного прибора и вычисление фазы коэффициента отражения в месте подключения КЗП д1,_8Л/4~ехх
Измерение KCTY многополюсника при длине КЗП, равной λ/4.
Измерение минимального значения коэффициента отражения от исследуемо5 го многополюсника в режиме согласования с помощью КЗП. При этом производится фиксация рабочего положения КЗП Кр и вычисление рабочей фазы коэффициента отражения в плоскости !0 включения КЗП σ _ gl/4~eP
Построение на круговой диаграмме Вольперта-Смитта.
Устройство работает следующим образом.
Полученная от источника сигнала СВЧ мощность поступает в устройство, которое развязывает падающую и отра2о женную волны перед генератором, обеспечивая тем самым качество измерений,
В основной высокочастотный тракт в противоположных направлениях включены два направленных ответвителя:
25 направленный ответвитель падающая и направленный ответвитель отраженный, Мощность, ответвляемая каждым ответвителем, пропорциональна 'мощности падающей и отраженной волн.
30 Сравнение этих мощностей производится при помощи кристаллических детекторов.
Продетектированные сигналы, снимаемые с кристадпических детекторов, подаются на вход низкочастотной электронной схемы индикатора, которая дает на своем выходе сигнал, пропорциональный отношению входных напряжений. Стрелочный прибор индикатора калибруется непосредственно в единицах К(^у .
Способ измерения полных сопротив·лений многополюсников основан на косвенном измерении фаз коэффициента от45 ражения с помощью короткозамкнутого поршня. ,
КПЗ представляет собой компактное устройство с плавно изменяющейся длиной, входит в комплект измерительной J линии и существует в коаксиальном и волноводном исполнении, Он обладает чисто реактивной входной проводимостью, которая изменяется по закону котангенса с изменением длины порш55 ня где -jgy — входная проводимость КЗП, ТГо — волновая проводимость КЗП,’ — волновое число! β — длина КЗП.
Способ измерения полных сопротивлений многополюсников базируется на теории длинных линий. Представим себе длинную линию с волновой проводимостью , в которую включен КЗП с той же волновой проводимостью (фиг.2). На конце основного измерительного тракта передачи находится измеряемый многополюсник с проводимостью 7~н. Все проводимости нормированы тельно волновой проводимости передачи.
Задача прохождения полной мости многополюсника сводится к нахождению проводимости в месте подключения КЗП в сечении 2-2 (Тэ_) с последующей трансформацией измеренной проводимости на предварительно замеренный фазовый угол И по направлению к нагрузке.
При изменении длины КЗП меняется реактивная проводимость в сечении 2-2. Показание индикаторного прибора при этом меняется от минимума до максимума. В момент, когда реактивность окажется полностью скомпенсированной поршнем, там будет чисто активное сопротивление, и индикаторный прибор покажет минимальное значение KtTV.
На круговой диаграмме (фиг. 3) произвольной точкой 7Ί = G jB^ показана проводимость в сечении 2-2. Компенсация реактивности в месте подключения поршня соответствует движению вдоль круга активной составляющей Gq (жирная кривая) вправо до пересечения с осью число активных проводимостей 7¾ = Gj. Значение для этой проводимости будет наименьшим из всех значений КОТу, соответствующих остальным проводимостям активной составляющей G^, т.е.
Т-ь = 65 = ' х 'Cw vrHrt
При длине КЗП. равной λ/4, индикаторный прибор будет измерять истинное значение KtTV измеряемого многополюсника . Эту длину λ/4 легко реконце измесогла10
-н · относитракта проводипо измегистрируют на КЗП, когда на рительного тракта находится сованная нагрузка.
Фазовый угол а находят нению длины КЗП при холостом ходе в месте подключения многополюсника относительно длины КЗП, равной λ/4. При этом, изменяя длину КЗП до значения
868635 6 βχχ. добиваются минимального показания индикаторного прибора, а величину фазового набега определеяют как где — длина, при которой происходит компенсация реактивности вместе подключения КЗП при холостом ходе в сечении многополюсника.
Реактивную составляющую проводимости в сечении 2-2 находят по изменению длины КЗП относительно его значения λ/4. Для этого необходимо скомпенсировать реактивную составляющую проводимости в сечении 2-2, поместив измеряемый многопоюсник на конце измерительного тракта и изменив длину КЗП до черты, при которой показания индикатора станут минимальными Κςγνιηϊη· Фазовый угол, определяющий реактивную составляющую, найден как
V к
На круговую диаграмму проводимостей Вольперта-Смитта наносятся окружности истинного КСту и минимального Κζ,τνπνΐη» а также окружности активных проводимостей, верхние точки которых соприкасаются с окружностью минимального Κ&τνη,^η и кривую реактивной составляющей проводимости в сечении 2-2.
Точка пересечения окружности истинного KCTV с кривой реактивной составляющей проводимости, удовлетворяющей условию согласования на К и является искомой величиной проводимости в сечении 2-2. Проводимость многополюсника находят, трансформировав проводимость на замеренный фазовый угол из сечения 2-2 в сечение 1-1 по кругу истинного KGTV тракта с многополюсником.
Полное сопротивление многополюсника по известной величине полной проводимости находят по круговой диаграмме Вольперта-Смитта известным путем.
Предлагаемым устройством можно производить быстрые и точные измерения, используя в качестве источника сигнала свипирующий генератор, в комплект которого входят два направленных ответвителя (рефлектометр).
Claims (2)
- Изобретение относитс к радиотехнике , в частности к технике измерени на сверхвысоких частотах. Известны способы измерени полных сопротивлений СПИзвестно устройство, предназначенное дл измерени полных сопротивлени на СЕЧ, которым вл етс рефлектометр Рефлектометры наход т все более широкое применение в измерени х как при низких уровн х мощности, так и на высоких мощност х, когда использование обычных измерительных линий затруднено . Недостатком использовани рефлектометра вл етс невысока степень точности измерени фазы. Наиболее близким техническим решением как дл способа, так и дл устройства , предназначенного дл измерени полных сопротивлений многополюсников , к предлагаемому вл етс измерительна лини , представл юща собой прибор, измер ющий модуль и фазу коэффициента отражени от измер емого многополюсника. Однако измерительна лини обладает р дом недостатков: во избежание больших ошибок измерений .y возникает необходимость строго контролировать квадратичность диода измерительной линии, что сопр жено с дополнительными измерени ми, тратой времени , фазовые измерени с пЬмощью измерительной линии производ тс с точностью до 0,05 мм (техническое описание измерительных линий типа Р1-i 7, ИКЛ-П1, ИКД-112 и др.), что на волнах Х, К- и выше диапазоне приводит к значительны оошбкам измерений, использование измерительных линий при повышенных мощност х затруднительно из-за искажени зондом электромагнитного пол в линии. По тем же причинам возникают существенные ошибки при измерении больших значений Цель изобретени - повышение точности измерений. 38 Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл измерени полных сопротивлений многополюсников, содержащее индикатор и последовательно соединенные источник сигнала и раз в зывающий блок, введены направленный ответвитель паддюща , направленный ответвитель отраженна , тройник и короткозамыкающий поршень, при этом выход разв зывающего блока соединен со входом направленного от ,ветвител падающа , выход которого соединен-с выходом направленного ответвител отраженна , вход которого соединен с входом устройства через тройник, в который включен короткозамыкающий поршень. На фиг, 1 представлено устройство дл измерени полных сопротивлений;н фиг . 2 - включение многополюсника и короткозамыкающего поршн в такт СВЧ на фиг. 3 - способ нахождени , полной проводимости многополюсника по круговой диаграмме проводимостей Вольперта-Смитта при измерени х с помощью короткозамыкающего поршн . Тстройство содержит источник 1 си нала, разв зывающий блок 2, направленный ответвитель 3 падающа , направленный ответвитель 4 отраженна тройник 5, многополюсник 6, индикатор 7, короткозамыкающий поршень . (КЗП)8. . Способ измерени полных сопротивлений . многопо.шосников состоит из сле дующей последовательности операций. Калибровка КЗП, т.е. нахождение по шкале порщн последнего минимума, соответствующего его длине /4 (про изводитс в режиме согласовани трак та, когда на его конце находитс согласованна нагрузка), Нахо сдение фазы коэффициента отражени в месте получени КЗП (производитс в режиме холостого хода в плоскости вк.пючени многополюсника ) , включающее калибровку индикатор . кого прибора при холостом ходе на конце тракта и длине КЗП, равной Л/4 компенсаци поршнем реактивности тракта, существующей в месте подключени КЗП (нахождение на КЗП ближайшего к Л/4 минимума 6х посредством изменени длины КЗП по минимуму пока зани индикаторного прибора и вычисление фазы коэффициента отражени в месте подключени КЗП Измерение многополюсника при лине КЗП, равной Л/4. Измерение минимального значени оэ(Ьфициента отражени от исследуемоо многополюсника в режиме согласоани с помощью КЗП. При этом произодитс фиксаци рабочего положени ЗП йр и вычисление рабочей фазы оэффициента отражени в плоскости ключени КЗП v4 Построение на круговой диаграмме Вольперта-Смитта. Устройство работает следующим образом . Полученна от источника сигнала СВЧ мощность поступает в устройство, которое разв зывает падающую и отраженнуш волны перед генератором, обеспечива тем самым качество измерений, В основной высокочастотной тракт в противоположных направлени х включены два направленных ответвител : направленный ответвитель падающа и направленный ответвитель отраженный . Мощность, ответвл ема каждым ответвителём, пропорциональна мощности падающей и отраженной волн. Сравнение этих мощностей производитс при помощи кристаллических детекторов . Продетектированные сигналы, снимаемые с кристад/тических детекторов, подаютс на вход низкочастотной электронной схемы индикатора, котора дает на своем выходе сигнал, пропорциональный отношению входных напр жений. Стрелочный прибор индика тора калибруетс непосредственно в единицах KQ. бпособ измерени полных сопротивлений многополюсников основан на косвенном измерении фаз коэффициента отражени с помощью короткозамкнутого поршн . КПЗ представл ет собой компактное устройство с плавно измен ющейс длиной , входит в комплект измерительной линии и существует в коаксиальном и волноводном исполнении. Он обладает чисто реактивной входной проводимостью , котора измен етс по закону котангенса с изменением длины поршн -JTo tgibe, где -jTg - входна проводимость КЗП, Уо волнова проводимость КЗП, ftr j волновое число, - длина КЗП. Способ измерени полных сопротив лений многополюсников базируетс на теории длинных линий. Представим се длинную линию с волновой проводимостью То которую включен КЗП с той же волновой проводимостью (фиг. На конце основного измерительного тр&кта передачи находитс измер емы многополюсник с проводимостью 7 . Все проводимости нормированы относи тельно волновой проводимости тракта передачи. Задача прохождени полной провод мости многополюсника f сводитс к нахождению проводимости в месте под ключени КЗП в сечении 2-2 (т) с последующей трансформацией измеренной проводимости -ул на предваритель но замеренный фазовый угол А по на правлению к нагрузке. При изменении длины КЗП мен етс реактивна проводимость в сечении 2-2, Показание индикаторного прибора при этом мен етс от минимума до максимума. В момент, когда реактивность окажетс полностью скомпенсированной поршнем, там будет чисто активное сопротивление, и индикатор ный прибор покажет минимальное значение . На круговой диаграмме (фиг. З) произвольной точкой Xl 2. казана проводимость в сечении 2-2. Компенсаци реактивности в месте под ключени поршн соответствует движен вдоль круга активной составл кндей Gn (жирна крива ) вправо до пересечени с осью число активных проводимостей -З G. Значение К., дл этой проводимости jr будет наименьшим из всех значений , соответствуюпшх остальным проводимост м активной составл ющей 0, Тьг Ч KCTV m-ln При длине КЗП, равной Х/4, индикаторный прибор будет измер ть истин ное значение К{.у измер емого многополюсника . Эту длину % /4 легко регистрируют на КЭП, когда на конце из рительного тракта находитс согласованна нагрузка. Фазовый угол д Ч наход т по изменению длины КЗП при холостом ходе в месте подключени многополюсника отн сительно длины КЗП, равной Я/4. При этом, измен длину КЗП до значени СХУ, добиваютс минимального показани индикаторного прибора, а величину фазового набега определе ют как , К где Йуу - длина, при которой происходит компенсаци реактивности в,месте подключени КЗП при холостом ходе в сечении многополюсника. Реактивную составл ющую проводимости в сечении 2-2 наход т по изменению длины КЗП относительно его значени Я /4. Дл этого необходимо скомпенсировать реактивную составл ющую проводимости в сечении 2-2, поместив измер емый многопоюсник на конце измерительного тракта и изменив длину КЗП до черты, при которой показани индикатора станут минимальными K TVmiwФазовый угол, определ ющий реактивную составл ющую, найден как дСГр.А На круговую диаграмму проводимостей Вольперта-Смитта нанос тс окружности истинного KCTV минимального C-TVmin также окружности активных проводимостей, верхние точки которых соприкасаютс с окружностью минимального и кривую реактивной составл ющей проводимости в сечении 2-2. Точка пересечени окружности истинного с кривой реактивной составл ющей проводимости, удовлетвор ющей условию согласовани на К(у,,,, и вл етс искомой величиной проводимости в сечении 2-
- 2. Проводимость многополюсника наход т, трансформировав проводимость fn на замеренный фазовый угол д1 из сечени 2-2 в сечение 1-1 по кругу истинного тракта с многополюсником. Полное сопротивление мнбгополюсника по известной величине полной проводимости наход т по круговой иаграмме Вольперта-Смитта известным утем. Предлагаемым устройством можно прозводить быстрые и точные измерени , спользу в качестве источника сигнаа свипирукиций генератор, в комплект оторого вход т два направленных отетвител (рефлектометр). Формула изобретени Устройство дл измерени полных опротивлений многополюсников, содержащее индикатор и последовательно соединенные источник сигнала и разв зывающий блок, отличающе с тем, что, с целью повьшени то ности измерений, в него введены направленный ответвитель падающа , направленный ответвитель отраженна , тройник и короткозамыканмций поршень, при этом выход разй зьшающего блока соединен со входом направленного ответвител падан ца , 8 выход которого соединен с выходом направленного ответвител отраженна , вход которого соединен с входом устройства через тройник, в который заключен короткозамыкающий поршень. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1 . Головков А.А. и Швецов А.Н. Метод измерени комплекЬйых сопротивлений на СВЧ, - Радиоэлектроника , т. XXII, 1979.ut,i I i-J4 Yn.3
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802864758A SU868635A1 (ru) | 1980-01-04 | 1980-01-04 | Устройство дл измерени полных сопротивлений многополюсников |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802864758A SU868635A1 (ru) | 1980-01-04 | 1980-01-04 | Устройство дл измерени полных сопротивлений многополюсников |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU868635A1 true SU868635A1 (ru) | 1981-09-30 |
Family
ID=20870131
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802864758A SU868635A1 (ru) | 1980-01-04 | 1980-01-04 | Устройство дл измерени полных сопротивлений многополюсников |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU868635A1 (ru) |
-
1980
- 1980-01-04 SU SU802864758A patent/SU868635A1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9720023B2 (en) | Vector network power meter | |
US6496785B1 (en) | Network analyzer, network analytical method and recording medium | |
SU868635A1 (ru) | Устройство дл измерени полных сопротивлений многополюсников | |
US3474336A (en) | Signal transmission comparison with hybrid combining means | |
RU2253874C2 (ru) | Способ панорамного измерения модуля коэффициента отражения свч двухполюсника | |
US2660706A (en) | Apparatus for measuring power and standing waves in wave guides | |
US2628266A (en) | Analysis of signal transfer devices | |
Mariner | An absolute microwave attenuator | |
SU1109667A1 (ru) | Измеритель полных сопротивлений и коэффициента сто чей волны | |
SU885925A1 (ru) | Устройство дл измерени коэффициента сто чей волны | |
SU1645913A1 (ru) | Устройство дл измерени КСВН четырехполюсника | |
SU808984A1 (ru) | Автоматический измеритель пара-METPOB СВЕРХВыСОКОчАСТОТНыХТРАКТОВ | |
SU1700494A1 (ru) | Способ определени параметров рассе ни активного СВЧ-четырехполюсника в режиме большого сигнала | |
SU1327020A1 (ru) | Устройство дл измерени комплексного коэффициента отражени | |
SU1582154A1 (ru) | Двенадцатиполюсный измеритель комплексного коэффициента отражени | |
SU1141344A2 (ru) | Способ измерени параметров проходных сверхвысокочастотных элементов | |
SU141523A1 (ru) | Способ измерени затухани СВЧ четырехполюсников | |
SU1465823A1 (ru) | Устройство дл измерени параметров фазового демодул тора | |
SU1656419A1 (ru) | Измеритель комплексного коэффициента отражения | |
SU1180811A1 (ru) | Устройство дл измерени амплитуды и фазы СВЧ сигналов | |
SU966622A1 (ru) | Панорамный измеритель коэффициента сто чей волны и ослаблени сверхвысокочастотных многополюсников | |
SU1084696A1 (ru) | Измеритель фазового сдвига невзаимного СВЧ-устройства | |
SU1725163A1 (ru) | Панорамный измеритель коэффициента сто чей волны и ослаблений | |
SU736020A1 (ru) | Способ определени погрешностей электронных фазометров | |
RU23336U1 (ru) | Свч-рефлектометр |