SU907463A1 - Device for measuring frequency characteristics of microwave section transmission and reflection coefficients - Google Patents

Description

(,5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КОЭФФИЦИЕНТОВ ПЕРЕДАЧИ И ОТРАЖЕНИЯ СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫХ (, 5) DEVICE FOR MEASURING THE FREQUENCY CHARACTERISTICS OF THE TRANSFER COEFFICIENTS AND REFLECTIONS OF THE SUPERHIGH FREQUENCY

1one

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике.This invention relates to a radio measuring technique.

Известно устройство дл  измерени  частотных характеристик коэффициента передачи и отражени  сверхвысокочастотных трактов, содержащее сверхвысокочастотный генератор качающейс  частоты, к выходу которого подключен первый направленный ответвитель, второй направленный ответвитель и последовательно соединенные генератор высокой частоты, автоматический регул тор мощности, измеритель отношений и осциллографический индикатор, при этом первый и второй направленный ответвители снабжены входами дл  подключени  исследуемого сверхвысокочастотного тракта tl .A device for measuring the frequency characteristics of the transmission coefficient and reflection of the superhigh-frequency paths is known, comprising a swept-frequency microwave generator, to the output of which a first directional coupler, a second directional coupler and a series-connected high-frequency generator, an automatic power regulator, a ratio meter and an oscillographic indicator are connected, and the first and second directional couplers are provided with inputs for connecting the superhigh under investigation tl-frequency path.

Однако известное устройство имеет ограниченный динамический диапазон, не превышающий 30-35 дБ, поскольку детекторы, вход щие в автоматический регул тор мощности, работают только в квадратичном режиме. ТРАКТОВHowever, the known device has a limited dynamic range, not exceeding 30-35 dB, since the detectors included in the automatic power regulator work only in the quadratic mode. TRACTS

Цель изобретени  - расширение динамического диапазона.The purpose of the invention is to expand the dynamic range.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  измерени  частотных характеристик коэффициентов передачи и отражени  сверхвысокочастотных трактов, содержащем сверхвысокочастотный генератор качающейс  частоты, к выходу которого подключен первый направленный ответвитель, второй направленный ответвитель и последовательно соединенные генератор высокой частоты, автоматический регул тор мощности, измеритель отношений и осциллографи /еский индикатор, при этом первый и второй направленный ответвители снабжены входами дл  подключени  исследуемого сверхвысокочастотного тракта, между выходом генератора высокой частоты и другим входом измерител  отношений включен дополнительный автоматический регул тор мощности, между низкочастотным выходом сверхвысокочастотного генератора качающейс  частоты и низкочастотными входами автоматических регул торов мощности включен фазовращатель , управл ющий вход автоматического регул тора мощности подсоединен к второму выходу измерител  отношений , а управл ющий вход генератора высокой частоты соединен с низкочастотным выходом сверхвысокочастотного генератора качающейс  частоты.The goal is achieved in that the device for measuring the frequency characteristics of the transmittance and reflection of the superhigh-frequency paths, comprising a sweeping-frequency microwave oscillator, to the output of which a first directional coupler, a second directional coupler and a series-connected high-frequency generator, an automatic power regulator, a ratio meter are connected and oscillographic indicator, the first and second directional couplers provided with inputs for Connecting the studied microwave path between the output of the high-frequency generator and the other input of the ratio meter includes an additional automatic power controller, between the low-frequency output of the microwave generator of the oscillating frequency and the low frequency inputs of the automatic power regulators, the phase shifter is turned on, the control input of the automatic power controller is connected to the second output ratio meter, and the control input of the high frequency generator is connected to low yield superhigh-frequency swept frequency generator.

Кроме того, автоматический регул тор мощности состоит из соединенных в кольцо первого сумматора, первый вход которого  вл етс  сверхвысокочастотным входом автоматического регул тора мощности, первого детектора первого усилител  низкой частоты, пе аого синхронного детектора, первого модул тора и делител  напр жени , вход управлени  которого  вл етс  управл ющим входом, а вторые входы первого синхронного детектора и первогомодул тора  вл ютс  соответственно низкочастотным и высокочастотным входами автоматического регул тора мощности .In addition, the automatic power regulator consists of the first adder connected in a ring, the first input of which is the super high frequency input of the automatic power regulator, the first detector of the first low frequency amplifier, the first synchronous detector, the first modulator and the voltage divider, the control input is the control input, and the second inputs of the first synchronous detector and first modulus are respectively the low-frequency and high-frequency inputs of the automatic controller Scale

Дополнительный автоматический регул тор мощности содержит соединенные в кольцо второй сумматор, первый вход которого  вл етс  сверхвысокочастотным входом дополнительного автоматического регул тора мощности, второй детектор, второй усилитель никой частоты, второй синхронный детектор и второй модул тор, при этом вторые входы второго синхронного детектора и второго модул тора  вл ютс  соответственно низкочастотным и высокочастотным входами дополнительного автоматического регул тора мощности.An additional automatic power regulator contains a second adder in a ring, the first input of which is the microwave input of the additional automatic power regulator, a second detector, a second frequency amplifier, a second synchronous detector and a second modulator, the second inputs of the second synchronous detector and the second The modulators are respectively the low-frequency and high-frequency inputs of the auxiliary automatic power controller.

На фиг. 1 приведена структурна  схема устройства; на фиг. 2 - эпюры напр жений.FIG. 1 shows a block diagram of the device; in fig. 2 - stress diagrams.

Устройство дл  измерени  частотных характеристик кoэфф fциeнтoв передачи и отражени  сверхвысокочастотных трактов содержит сверхвысокочастотный генератор 1 качающейс  частоты , к выходу которого подключен направленный ответвитель 2, направленный ответвитель 3, последовательно соединенные генератор Ц высокой частоты , автоматический регул тор 5 мощности , измеритель 6 отношений и осциллографический индикатор 7 а также дополнительный автоматический регул тор 8 мощности, включенный между выходом генератора 1 качающейс  частоты и другим входом измерител  6 отношений , и включенный между низкочастотным выходом сверхвысокочастотного генератора 1 качающейс  частоты и никочастотными входами автоматических регул торов 5 и 8 мощности фазовращатель 9, при этом управл ющий вход автоматического регул тора 5 мощности подсоединен к второму выходу измерител  6 отношений, управл ющий вход генератора k высокой частоты соедине с низкочастотным выходом сверхвысокочастотного генератора 1 качающейс  частоты, а направленные ответвители 2 и 3 снабжены входами дл  подключени  исс-ледуемого сверхвысокочастотного тракта 10.A device for measuring the frequency characteristics of the coeff of the transmission and reflection of the superhigh-frequency paths includes a super-high frequency oscillator 1 of oscillating frequency, the output of which is connected to a directional coupler 2, a directional coupler 3, a series-connected high-frequency generator C, an automatic power regulator 5, a ratio meter 6 and an oscillographic indicator 7 as well as an additional automatic power regulator 8 connected between the output of oscillating frequency generator 1 and another it has a ratio meter 6 input and an oscillating frequency control 9 connected to the low frequency output of the microwave oscillator 1 of the oscillating frequency and the nickel inputs of the automatic power regulators 5 and 8, the control input of the automatic power regulator 5 connected to the second output of the ratio meter 6, the control input a high-frequency generator k is connected to the low-frequency output of a super-high frequency oscillator 1 of oscillating frequency, and the directional couplers 2 and 3 are equipped with inputs for connecting the research uemogo microwave path 10.

Автоматический регул тор 5 мощноети состоит из соединенных в кольцо сумматора 11, первый вход которого  вл етс  сверхвысокочастотным входом автоматического регул тора 5 мощноети , детектора 12, усилител  13 низкой частоты, синхронного детектора 1, модул тора 15 и .делител  16 напр жени , вход управлени  которого  вл етс  управл ющим входом, а вторые входы синхронного детектора и модул тора 15  вл ютс  соответственно низкочастотными и высокочастотными входами автоматического регул тора 5 мощности.The automatic power regulator 5 consists of a ring-connected adder 11, the first input of which is the microwave input of the automatic power regulator 5, detector 12, low-frequency amplifier 13, synchronous detector 1, modulator 15 and voltage separator 16, control input which is the control input, and the second inputs of the synchronous detector and the modulator 15 are respectively the low-frequency and high-frequency inputs of the automatic power regulator 5.

Дополнительный автоматический регул тор 5 мощности содержит соединенные в кольцо сумматор 17, первый вход которого  вл етс  сверхвысокочастотным входом дополнительного автоматического регул тора 8 мощности, детектор 18, усилитель 19 низкой частоты, синхронный детектор 20 и модул тор 21, при этом вторые входы синхронного детектора 20 и модул тора 21  вл ютс  соответственно низкочастотным и высокочастотным входами дополнительного автоматического регул тора 8 мощности.The additional automatic power controller 5 contains a ring-connected adder 17, the first input of which is the microwave input of the additional automatic power controller 8, the detector 18, the low-frequency amplifier 19, the synchronous detector 20 and the modulator 21, the second inputs of the synchronous detector 20 and the modulator 21 are respectively the low-frequency and high-frequency inputs of the additional automatic power controller 8.

Место подключени  исследуемого сверхвысокочастотного тракта 10 и согласованной нагрузки 22 определ етс  измер емым параметром: коэффициентом передачи или коэффициентом отражени .The location of the connection of the investigated microwave path 10 and the matched load 22 is determined by the parameter being measured: transmission coefficient or reflection coefficient.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Сверхвысокочастотный генератор 1 качающейс  частоты вырабатывает напр жение частоты модул ции (фиг. 2а), которое управл ет элeкtpoнным ключом генератора k высокой частоты дл  формировани  высокочастотных (ВЧ) радио5907 636A microwave oscillating frequency generator 1 produces a modulation frequency voltage (Fig. 2a) that controls a high-frequency generator key k for generating high-frequency (HF) radio. 5907 636

импульсов, и амплитудно-манипулиро-Динамический диапазон устройстваpulses, and amplitude-manipulating-dynamic range of the device

Claims (3)

ванный сверхвысокочастотный (СВЧ) на20 дБ выше динамического..диапазосигнал (фиг. 26).наизвестного. Ответвленна  часть СВЧ мощности с выхода направленного ответвител  2 подаетс  на вход сумматора 17, на другой вход которого через модул тор 21 подаютс  ВЧ радиоимпульсы в те Промежутки времени, когда отсутствуют СВЧ радиоимпульсы. Суммарный си1- нал на входе детектора 18 имеет вид, показанный на фиг о 2в, огибающа  которого детектируетс  (фиг, 2г). Далее напр жение частоты модул ции уси ливаетс  усилителем 19 низкой частоты , подавл ющим высокочастотные составл ющие спектра (фиг. 2д). Синхрон ный детектор 20 управл етс  напр жением частоты модул ции через фазовра щатель 9, компенсирующий запаздывание огибающей в цепи детектора 18 и усилител  19. Напр жение посто нного тока с выхода синхронного детек тора 20 управл ет коэффициентом передачи модул тора 21 таким образом, что разность между амплитудами СВЧ и ВЧ радиоимпульсов на входах сумматора 17 мощности автоматически поддерживаетс  весьма малой (на фиг. 2в эта разность показана большой дл  нагл дности) .. Работа автоматического регул тора 5 мощности аналогична описанной работе дополнительного автоматического регул тора 8 мощности при единичном коэффициенте передачи делител  16 напр жени . Таким образом , отношение амплитуды выходных радиоимпульсов модул торов 21 и 15 равно отношению амплитуд СВЧ радиоимпульсов на выходах направленных осветвителей 2 и 3. Модул торы 21 и 25  вл ютс  линейными, поэтому это отношение равно отношению выходных напр жений синхронных детекторов 20 и 1. Это отношение измер етс  измерителем 6 отношений. Если это отношение превышает заданное значение, например 10 дБ, то измеритель 6 отнощений цифровым кодом устанавливает ослабление делител  16 напр жени  на 10 дБ больше первоначального, добавл   соответственно 10 дБ к своим показани м и т.д. Выходной аналоговы сигнал измерител  6 отношени  подаетс  на осциллографический индикатор 7 дл  воспроизведени  частотной характеристики измер емого параметра на экране. Формула изобретени  1.Устройство дл  измерени  частотных характеристик коэффициентов передачи и отражени  сверхвысокочастотных трактов, содержащее сверхвысокочастотный генератор качающейс  частоты, к выходу которого подключен первый направленный ответвитель, второй направленный ответвитель и последовательно соединенные генератор высокой частоты, автоматический регул тор мощности, измеритель отношений и осциллографический индикатор, при этом первый и второй направленный ответвители снабжены входами дл  подключени  исследуемого сверхвысокочастотного тракта, отличающеес   тем, что, с целью расширени  динамического диапазона, между выходом генератора высокой частоты и другим входом измерител  отношений включен дополнительный автоматический регул тор мощности, между низкочастотным выходом сверхвысокочастотного генератора качающейс  частоты и низкочастотными входами автоматических регул торов мощности включен фазовращатель , управл ющий вход автоматического регул тора мощности подсоединен к второму выходу измерител  отношений, а управл ющий вход генератора высокой частоты соединен с низкочастотным выходом сверхвысокочастотного генератора качаю«4ейс  частоты. The microwave frequency (microwave) is 20 dB higher than the dynamic..band signal (Fig. 26). Known. The branch part of the microwave power from the output of the directional coupler 2 is fed to the input of the adder 17, to the other input of which, via the modulator 21, RF pulses are sent to those Time spans when there are no microwave radio pulses. The total signal at the input of the detector 18 has the form shown in FIG. 2c, the envelope of which is detected (fig. 2d). Further, the modulation frequency voltage is amplified by a low frequency amplifier 19 suppressing the high frequency components of the spectrum (Fig. 2e). The synchronous detector 20 controls the voltage of the modulation frequency through a phase switch 9, which compensates for the lag of the envelope in the circuit of the detector 18 and the amplifier 19. The DC voltage from the output of the synchronous detector 20 controls the transfer ratio of the modulator 21 in such a way that the difference between the amplitudes of the microwave and RF radio pulses at the inputs of the power adder 17 is automatically maintained very small (in Fig. 2c this difference is shown large for clarity). The operation of the automatic power regulator 5 is as described The operation of the additional automatic power regulator 8 with a single transfer factor of the voltage divider 16. Thus, the ratio of the amplitude of the output radio pulses of the modulators 21 and 15 is equal to the ratio of the amplitudes of the microwave radio pulses at the outputs of the directional illuminators 2 and 3. The modulators 21 and 25 are linear, so this ratio is equal to the ratio of the output voltages of the synchronous detectors 20 and 1. This ratio measured by a 6 ratio meter. If this ratio exceeds a predetermined value, for example, 10 dB, then the meter 6 with a digital code sets the attenuation of the divider 16 voltage by 10 dB more than the initial one, adding 10 dB to its readings, etc., respectively. The analog output signal of the ratio meter 6 is fed to an oscillographic indicator 7 for reproducing the frequency response of the measured parameter on the screen. Claim 1. A device for measuring the frequency characteristics of transmission coefficients and reflections of superhigh-frequency paths, comprising a super-high frequency oscillator of oscillating frequency, to the output of which a first directional coupler, a second directional coupler and a series-connected high-frequency oscillator, automatic power regulator, ratio meter and oscillographic indicator are connected , while the first and second directional couplers are provided with inputs for connecting the test In order to broaden the dynamic range, an additional automatic power controller is included between the output of the high frequency generator and another input of the relationship meter, between the low frequency output of the wobble frequency microwave generator and the low frequency inputs of the automatic power regulators the phase shifter is on, The input of the automatic power regulator is connected to the second output of the ratio meter, and the control input a high frequency generator connected to the low-frequency output of a microwave generator shake "4eys frequency. 2.Устройство по п. 1, о т л и чающеес  тем, что автоматический регул тор мощности состоит из соединенных в кольцо первого сумматора , первый вход которого  вл етс  сверхвысокочастотным входом автоматического регул тора мощности,первого детектора, первого усилител  низкой частоты, первого синхронного детектора, первого модул тора и делител  напр жени , вход управлени  которого  вл етс  управл ющим входом, а вторые входы первого синхронного детектора и первого модул тора  вл ютс  соответственно низкочастотным и высокочастотным входами автоматического регул тора мощности. 90 2. The device according to claim 1, wherein the automatic power controller consists of the first adder connected in a ring, the first input of which is the microwave input of the automatic power regulator, the first detector, the first low frequency amplifier, the first synchronous a detector, a first modulator and a voltage divider whose control input is a control input, and the second inputs of the first synchronous detector and the first modulator are low-frequency and high-frequency inputs respectively and automatic power controller. 90 3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающеес  тем, что дополнительный автоматический регул тор мощности содержит соединенные в коль цо второй сумматор, первый вход которого  вл етс  сверхвысокочастотным входом дополнительного автоматического регул тора мощности, второй детектор, второй усилитель низкой частоты, второй синхронный детектор и второй модул тор, при этом вторые 8 входы второго синхронного детектора и второго модул тора  вл ютс  соответственно- низкочастотным и высокочастотным входами дополнительного автоматического регул тора мощности. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по за вке W 277635V18-09, кл. G 01 R 27/06, 1979 (прототип).3. The device according to PP. 1 and 2, characterized in that the auxiliary automatic power regulator comprises a second adder connected in a ring, the first input of which is a microwave input of the auxiliary automatic power regulator, a second detector, a second low frequency amplifier, a second synchronous detector and a second modulator, The second 8 inputs of the second synchronous detector and the second modulator are respectively the low-frequency and high-frequency inputs of the auxiliary automatic power controller. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate in application W 277635V18-09, cl. G 01 R 27/06, 1979 (prototype).