Устройство для измерения энергии сверхвысокочастотных импульсов

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК ИИ юл. 9 12 И.П. Захаров титут радиоэлек 8.8 В.Ии др, Калориритель энергии мощ- Ч импульсов наносе- ости. - "Приборы и мента",; 1979, Р 3,2. О вым отсч и редко ности С 1970, 9кидач В етом дл повтор"И 11, с. УСТР ВЕРХ 1 юУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗОБ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Зеленцовметрический изменых одиночных СВкундной длительнтехника эксперис. 240, А.и др,Приборы с цифро я измерения одиночных яющихся импульсов мощэмерительная техника 66-68 (прототип). СТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОКОЧАСТОТНЫХ ИИПУЛЬ,ЯО 10086 СОВ, содержащее преобразователь сверх высокочастотных импульсов в видеосигналы и последовательно соединенные амплитудно-временной преобразователь, элемент И, счетчик импульсов и индикатор, а также генератор счетных импульсов, соединенный с другим входом элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью повышения точности измерений путем уменьшения влияния формы огибающей сверхвысокочастотных импульсов, в него введены последовательно соединенные многоотводная линия задержки, вход которой подключен к выходу преобразователя сверхвысокочастотных импульсов, реэистивный сумматор и управляемый диодный ключ, щР выход которого подключ ен квходу амплитудно-временного преобраэовате". ля, а управляющий вход - к введенному блоку управления соединенному по входу с первым и последним отводами многоотводной линии задержки.Изобретение относится к измерительной технике сверхвысоких частот и может быть использовано для измерения энергии одиночных и редко повторяющихся сверхвысокочастотных импульсов в коаксиальных и волноводных трактах.Известно устройство для измерения энергии мощных одиночных сверх- высокочастотных импульсов, содержащее сверхвысокочастотную нагрузку, 1 О выполненную в виде стеклянного конуса, на который нанесены поглощающее покрытие из аквадага и термометр сопротивления из медной проволоки, являющейся плечом моста постоянного 15 тока блока индикации Г 13.Недостатки известного устройства снижение точности измерений при уве- личении длительности импульсов и уменьшении их амплитуды и повышение частоты повторения. Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для измеренияодиночных и редко повторяющихся импульсов мощности сверхвысоких частот, содержащее последовательно соединенные преобразователь сверхвысокочастотных импульсов в видеосигналы,амплитудно-временной преобразова 30тель, элемент И, счетчик импульсов ииндикатор, а также генератор счетныхимпульсов, соединенный с другим входом элемента И 2 ,К недостаткам известного устройства относится низкая точность измерений из-за зависимости процессазаряда конденсатора в амплитудновременном преобразователе от формыогибающей сверхвысокочастотных импульсов.4 ОЦель изобретения - повышение точности измерений путем уменьшения влияния формы огибающей сверхвысокочас 1тотных импульсов.Поставленная цель достигается тем,45что в устройство, содержащее преобразователь сверхвысокочастотных импульсов в видеосигналы и последовательно соединенные амплитудно-временнойпреобразователь, элемент И, счетчикимпульсов и инидикатор, а также генератор счетных импульсов, соединенный с другим входом элемента И, введены последовательно соединенныемногоотводная линия задержки, вход 55которой подключен к выходу преобразователя сверхвысокочастотных импульсов, резистивный сумматор и управляемый диодный ключ, выход которогоподключен к входу амплитудно-времен Оного преобразователя, управляющийвход - к введенному блоку управления, соединенному по входу с первыми последним отводами многоотводнойлинии задержки. 65 На чертеже изображена структурнаясхема предлагаемого устройства.Устройство ддя измерения энергиисверхвысокочастотных импульсов содержит последовательно соединенные преобразователь 1 сверхвысоксчастотныхимпульсов в видеосигналы, в качестве которого использован детекторныйпреобразователь с квадратичной характеристикой, многоотводную линию 2задержки, резистивный сумматор 3,управляемый диодный ключ 4, амплитудно-временной преобразователь 5, элемент И 6, счетчик 7 импульсов, индикатор 8, а также генератор 9 счетныхимпульсов, выход которого подключен квторому входу элемента И 6, и схему10 управления, входы которой соединены с первым и последним отводами многоотводной линии 2 задержки, а выход подключен к управляющему входууправляемого диодного ключа 4.Устройство для измерения энергиисверхвысокочастотных импульсов работает следующим образом.Видеосигнал, мгновенные значениякоторого пропорциональны мгновеннымзначения мощности одиночного или редко повторяющегося сверхвысокочастотного импульса, с выхода преобразователя 1 поступает на вход многоотводной линии 2 задержки с длительностьюзадержки Тз) неменьше длительностивходного импульса (Си). Длительностьзадержки сигнала между двумя соседними отводами многоотводной линии 2задержки й э-) выбрана гораздо меньшей длительности входного импульса.Сигналы с выходов многоотводной линии 2 задержки суммируются в резистивном сумматоре 3, причем максимальноезначение сигнала с выхода резистивиного сумматора 3- р где Р. -1:1максимальные значения сигналов с отводов многоотводной линии 2 задержки,и - число отводов многоотводной линии 2 задержки. Энергия входного импульса равна "и%= РМа,огде Р(с) - мгновенные значения мощности сверхвысокочастотного импульса.При аппроксимации сигнала с выхода преобразователя 1 дискретнымизначениями выражение для Ю примет вид О%:К дь .Р.31:где К =. Р(а)/О(с) - коэффициент, связывающий Р(с) с соответствующими им значениями напряжения с выходов линии задержки О(с) .1008666 Величины и и Лз выбираются такими, чтобы для данного входного сигнала приближенное вычисление энергии по формуле для Ф осуществлялось с погрешностью не более заданной.С учетом А выражение для Ф можно переписать следующим образом: 1ф Кейф ф,43Поскольку величина аз является постоянной для данной многоотводной ли нии 2 задержки, определение энергии входного сверхвысокочастотного сигнала сводится к измерению максимального значения сигнала с выхода резистивного сумматора 3. Это измерение про изводится с помощью амплитудно-временного преобразователя 5, элемента И 6, генератора 9, счетчика 7 и индикатора 8. Схема 10 и управляемый диод ный ключ 4 подключают амплитудно- временной преобразователь 5 к выходу резистивного сумматора 3 на время прохождения переднего фронта сигнала с выхода преобразователя 1 от первого до последнего отвода многоотводной линии 2 задержки. Таким образом предлагаемое устройство позволяет измерять энергию одиночных и редко повторяющихся импульсов СВЧ.Использование новых элементов - многоотводной линии задержки, резистивного сумматора, управляемого диодного ключа и схемы управления выгодно отличает предлагаемое устройство от прототипа, так как на выходе сумматора формируется импульс, мгновенные значения которого пропорциональны энергии импульса к данному моменту времени, что позволяет реализовать измерение энергии одиночных и редко повторяющихся сверхвысо", кочастотных импульсов произвольной формы. Так как измерение производится уже над проинтегрированным импульсом с выхода резистивного сумматора и, следовательно, огибающая сйгнала на входе амплитудно-временного преобразователя представляет собой монотонно неубывающую функцию в пределах длительности импульса, погрешность измерения энергии в импульсе устройством в целом не возрастает заметно даже при форме входного сигнала, сильно отличающейся от прямоугольной. ВНИИПИ Заказ 2331/56Тираж 708 Подписное илиал ППП "Патент",