Панорамный измеритель s-параметров цепей

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 15363 51)5 С 01 К 271 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 377173/24 1.02.88 5 01 90 17 0 СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР У 951181, кл. С 01 К 27/04, 1980,Комплект панорамных волноводных, измерителей Я-параметров с цифровым отсчетом в диапазоне частот от 17,44 до 37,5 ГГц. Технический проект.Отчет МПСС СССР, В.Г.Голубев и др, Каунас, 1986, гос. рег, 1" У 2 4438. (54) ПАНОРАМНЕ 1 Й 1 ИЗМЕРИТЕЛЬ Б-ПАРАМЕТРОВ ЦЕПЕЙ(57) Изобретение относится к технике измерений на СВЧ. Цель изобретения- увеличение динамического диапазона Измеритель содержит фазовый детектор 1, индикатор 2, состоящий из синхронныж детекторов 15 и 16, АЦП управляюще-вычислительного блока 18,блока индикации 19 и электроннолучегой трубки 20, г-р 3, состоящийиз г-ра 5 перестраиваемой частоты,регулируемого аттенюятора б, делителей 7 и 9 сигналя, амплитудного модулятора 8, детектора 10 СВЧ, детек"торов 11 и 14 НЧ, сумматора 2 ифазосдвигяющего блока 13, а такжеисследуемый четырехполюсник 4. Введение фязосдвигяющего блока 13 идетектора 14 обеспечивает уменьшениевлияния парязитного модулированногопо амплитуде сигнала на сигналы свыходов синхронных детекторов 15 и.1 б. Зя счет этого с помощью синхронных детекторов 15 и 16 фиксируютсяболее слабые измерительные сигналы,синфазные с опорным напряжениемчастоты модуляции, что обеспечиваетрасширение динамического диапазона,1 ил.ЗО ГПЧ 5 содержит интерферентный блок связи для обмена цифровыми сигналами с УВБ 18, цифро-аналоговый55 преобразователь для перестройки частоты задающего СВЧ генератора и блок формирования частотных меток, исполь - зуемых для калибровки и линеаризапии Изобретение относится к техникеизмерений на СВЧ и может быть использовано в панорамных измерителяхкомплексных коэффициентов отраженияи передачи (8-параметров) четырехполюсников в диапазоне миллиметровыхволн,Цель изобретения - увеличениединамического диапазона . 1 ОНа чертеже представлена электрическая структурная схема панорамногоизмерителя Б-параметров цепей,Измеритель. содержит фазовый детектор ( ФД) 1, индикатор 2 и генератор 3, исследуемый четырехполюсник4, Генератор 3 содержит последовательно соединенные генератор 5 перестраиваемой частоты (ГПЧ), регулируемый аттенюатор 6, первый делитель7 сигнала, амплитудный модулятор(АМ) 8, второй делитель 9 сигнала,детектор 10 СВЧ, первый детектор 11низкой частоты (НЧ), сумматор 12,фазосдвигающий блок 13, второй детектор 14 НЧ. Индикатор 2 содержитпервый 15 и второй 16 синхронныедетекторы (СД), аналого-цифровоипреобразователь (АЦП) 17, управляюще-вычислительный блок (УВБ) 18,блок 19 индикации и электронно-лучевую трубку (ЭЛТ) 20.Панорамный измеритель Б-параметровцепей работает следующим образом,От второго (измерительного) выхо 35да генератора З.отключают исследуемый четырехполюсник 4 и фазосдвигающий блок 13 настраивают на минимумсигналов с выходов СД 15 и 16, Этопроисходит тогда, когда фазы пульсаций сигналов на выходах детекторов НЧ 11 и 14 отличаются примернона 90 , Затем оператором с переднейпанели индикатора 2 с помощью УВБ 18в диалоговом режиме проводится процесс калибровки измерителя и выполняется измерение в точке разверткииндикатора 2, задаваемой перестраиваемой меткой, Результат измерениявыводится на экран ЭЛТ 20 в цифровойформе,закона управления частотой ГПЧ 5 цифровыми сигналами от УВБ 18Блоки 6-12 представляют собой систему авторегулирования мощности (АРМ) на первом и втором выходах генератора 3. На второй вход сумматора 12 подается напряжение Г , определяющее уровни мощности на выходах генератора 3, причем на втором его выходе сигнал СВЧ промодулирован по амплитуде с частотой модуляции Рд, С выхода детектора 10 СВЧ на третий выход генератора 3 подается опорное напряжение Г с частотой Р, пропорциональное мощности генератора 3. Система АРМ служит для расширения рабочего динамического диапазона детекторов в ФД 1 и уменьшения ошибки измерения из-за рассогласования на выходах генератора 3.Немодулированный сигнал СВЧ с первого выхода генератора 3 в ФД 1 делится пополам и подводится к его детекторам в фазе, а измерительный модулированный по амплитуде сигнал с выхода исследуемого четырехполюсника 4 в ФД 1 после деления пополам, подводится к его детекторам с фазоовым сдвигом 90 , В результате смешивания опорного и АМ измерительного сигналов СВЧ на выходах ФД 1 получают сигналы с частотой Р и амплитудами, пропорциональными модулю коэффициента передачи исследуемого четырехполюсника 4, умноженному на синус (на одном выходе ФД 1) и на косинус (на другом выходе ФД 1) Фазо- вого сдвига измеряемого коэффициента передачи. Эти сигналы содержат информацию о коэффициенте передачи в комплексном виде. СЛ 15 и 16 служат для выделения измерительной информации. Они содержат входные усилители сигналов частоты Р , нормирователи их амплитуды с управляемыми от УВБ 18 аттенюаторами и собственные ключевые синхронные детекторы, настроенные на совпадение по фазе сигналов на их входах с опорным напряжением 11, подводимым с третьего выхода генератора 3 (с выхода детектора 10).АЦП 17 преобразует сигналы постоянного тока с измерительной информацией в цифровые информационные сигналы, которые передаются к УВБ 18.УВБ 18 содержит вычислительный блок, оперативное запоминающее уст5 1536325ройство (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство ПЗУ , блок уиравле"ния, интерфейсный блок для связи сгенератором 3 и блок запоминанияиндикации для связи с блоком 19.УВБ 18 управляет работой основныхузлов измерителя, в том числе частотой и мощностью ГПЧ 5, выполняетвычислительные и логические операциипроцессов калибровки измерения,обработки его результатов и выводаих через блок 19 на ЭЛТ 20 в цифровой и графической форме.Наибольший выигрыш достигается15при использовании двухполупериодныхдетекторов НЧ,При установке в Фаэосдвигающемоблоке 13 Фазового сдвига около 90эа счет сложения сдвинутых по фазе 2 Спульсаций выпрямленных напряженийна выходах обоих детекторов НЧ 11 и14 уменьшается амплитуда и вдвое по-.вышается частота параэитного остаточного сигнала на выходе сумматора 2512, в результате чего уменьшаетсяИндекс паразитной амплитудной модуляции о системе АРИ, ограничивающийминимальный уровень измеряемогосигнала, т.е. уменьшается влияние 30на сигналы с вь 1 ходов синхронныхдетекторов паразитного модулированного по амплитуде сигнала. Благодаряэтому с помощью синхронных детекторов Фиксируют более слабые измерительные сигналы, синфаэные с опорнымнапряжением частоты модуляцииэасчет чего расширяется динамическийдиапазон,Формула изобретения 35 Панорамный измеритель Б-параметров цепей, содержащий последовательно соединенные генератор, фазовый детектор и индикатор, причем второй 45 выход генератора является выходом для подключения входа исследуемого четырехполюсника, второй вход фазового детектора является входом для подключения выхода исследуемого четырехполюсника, второй выход фазового детектора соединен с вторым входом индикатора, третий выход генератора соединен с третьим входом индикатора, входы-выходы генератора соединены с входами-выходами индикатора, генератор содержит последовательно соединенные генератор иерестраиваемых частот, входы-выходы которогоявляются входами-выходами генератора,регулируемый аттенюатор, первыйделитель сигнала, второй выход которого является первым выходом генератора, амплитудный модулятор, второй вход которого является входомдля подключения источника модулирующего сигнала, второй делительсигнала, второй выход которого является вторым выходом генератора, детектор СВЧ, первый детектор низкойчастоты и сумматор, второй гход которого является входом для подключенияисточника опорного напряжения, авыход соединен с управляющим входомрегулируемого аттенюатора, выхоцдетектора СВЧ является третьим выходом генератора, индикатор содержитпоследовательно соединенный первыйсинхронный детектор, первый входкоторого является первым входом индикатора, и аналого-цифровой преобразователь, второй синхронный детектор,первый вход которого является вторымвходом индикатора, выход соединен свторым входом аналого-цифрового преобразователя, вторые входы первогои второго синхронных детекторов соединены и являются третьим входоминдикатора, последовательно соединенные управляюще-вычислительный блок,входы-выходы которого являются входами-выходами индикатора, а другиевходы-выходы соединены с входами-выходами аналого-циФрового преобразователя, блок индикации и электроннолучевая трубка, другие выходы аналого-цифрового преобразователя соединены общей шиной с другими входамипервого и второго синхронных детекторов, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью увеличения динамическогодиапазона, введены последовательносоединенные Фазосдвигающий блок,вход которого соединен с выходомдетектора СВЧ, и второй детектор низкой частоты, выход которого соединенс дополнительным входом сумматора,