Измеритель модуля и фазы коэффициента отражения

(5 Ц 5 0 01 В 25/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 3 (л К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) А.Д, Богданов и А.Б, Кондрашихин (56) Стариков В.Д, Методы измерений на СВЧ с применением измерительных линий. М,: Советское радио, 1972, с. 66-67, 1981,Авторское свидетельство СССР М 1645911, кл. 0 01 й 25/00, 1989.(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ МОДУЛЯ И ФАЗЫ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Цель изобретения - рас.Б 2 1758578 А 1 ширение диапазона измерения в область нагрузок с малым значением коэффициента стоячей волны. Измеритель содержит генератор 1, направленный ответвитель 2, отрезок волновода 3 с входом для подключения исследуемой нагрузки, детектор 4, отражающую неоднородность 5, усилители 6 и 10, фильтр 7 низкой частоты, усилитель 8 постоянного.тока, индикаторы 9 и 13, фильтр 11 второй гармоники, пиковый детектор 12, источник 14 виброколебаний, измеритель 15 отношений, усилители-ограничители 16 и 18 и индикатор 17 знака, 1 ил.Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может использоваться в приемных трактах РЛС с непрерывным или когерентно-импульсным режимом работы.Целью изобретения является измерение модуля и фазы коэффициента отражения нагрузки с малым КСВ.На чертеже и ри в еде на структурная электрическая схема устройства.Измеритель модуля и фазы коэффициента отражения содержит последовательно соединенные генератор 1, направленный атветвитель 2 и отрезок волновада 3 с выходом для подключения исследуемой нагрузки, детектор 4, подключенный к выходу отраженной волны ответвителя 2, отражающую неоднородность 5, имеющую возможность перемещения параллельно оси волновада, последовательно соединенные . первый усилитель б, фильтр 7 низкой частоты, усилитель 8 постоянного тока и первый индикатор 9, последовательно соединенные второй усилитель 10, фильтр 11 второй гармоники, пиковый детектор 12 и второй индикатор 13, источник 14 виброколебаний и измеритель 15 отношений, выходы которого соединены соответственно с выходами усилителя 8 постоянного тока и пикового детектора 12, последовательна соединенные первый усилитель-ограничитель 18 и индикатор 17 знака, второй вход которого соединен с выходом второго усилителя-ограничителя 18, выход детектора 4 соединен с входами первого и второго усилителей б и 10, вход первого усилителя-ограничителя 18 соединен с выходом фильтра 11 второй гармоники, а вход второго усилителя-ограничителя 18 - с управляющим входам источника 14 виброколебаний, при этом отражающая неоднородность 5 закреплена на диафрагме источника 14 виброколебаний с возможнастыа перемещения в поперечной плоскости волновода 3;Устройство работает следующим образом. Волна от генератора 1 через направленный атветвитель 2 попадает в отрезок волнавода 3, где претерпевает отражения ат плоскостей подключении исследуемой нагрузки с малым КСВ и отражающей неоднородности 5. Сигнал Од после детектора 4 с учетом квадратичности его характеристики и реактивного характера отражающей неоднородности 5, например емкостного зонда, имеет вид:г Я дооо1 ф "н+эно(х 46 ГЯД ,(х 1Н Ьгх" Ф 1)й +у(х) совао Сов Яра(1 Я где (с - коэффициент, учитывающий переходное ослабление ответвителя 2 и коэффициент передачи детектора 4; Гн, 511 - модули коэффициентов отражения нагрузки на выходе волновода 3 и отражающей неоднородности 5 соответственно;,(Гх) -функции Бесселя первого рода-го5 порядка;Х =-;-Х и а=( +дЪ)- па 4 л 4 й йнра метры;2 - длина волны в волноваде 3;10 ы - амплитуда квазигармонических колебаний источника 14 виброколебаний;гн- геометрическая длина тракта междуплоскостями размещений неоднородности5 и нагрузки валновода 3 при ап = 0:15 Рн- фаза коэффициента отражения нагрузки тракта,Предварительно проводится калибровка измерителя при подключении на выходволновада 3 короткозамыкателя с коэффициентом отражения Гкз = 1 д . Сигналы,. пОдаваемые на первый и второй индикаторы 9 и 13, с учетом коэффициентов передачив низкочастотной части соответственно рав 25 "=15 Чаао(оаа г)(3Од =ФК 5(Зд(х) саь - 2 ц,Затем к выходу валновода 3 присоединяется исследуемая нагрузка с малым КСВ,после чего проводится подстройка положения отражающей неоднородности 5 в поперечной плоскости волнавода 3 по условию35 О 2/Одо= глах, определяемому па измерителю 15 отношений и соответствующему ситуации 811 = Г.Далее по первому и второму индикаорамк 9 и 13 определяются сигналы:2 Х ао (хсо оЕ+ со ,После этого вычисляются значения45 Ок ОкОо = - , О 2 - ,а фаза и модуль каэфО",Од.фициента исследуемой нагрузки определя 41ются как Ч"арссоб ГЕ,%50 4 г5 О. -Посоо( о Ер 1 Ч 3 о)где Р - корень уравненияо Ф55 ) го(ог(Оар 1Гб)са 5гоаЗ - гоо) (.ар) 1 .ОЧасть управляющего напряжения источника 14 виброколебаний, формируемого1758578 входящим в его состав генератором низкой частоты, через второй усилитель-ограничитель 18, настроенный на частоту второй гармоники, поступает на второй вход индикатора 17 знака.В случае, например, противофазности сигналов первого и второго усилителей-ограничителей 16 и 18 на индикаторе 17 знака появится соответствующий сигнал, При этом фаза коэффициента отражения Ъ, определяемая иэ выражения (4), будет иметь отрицательный знак,Определение величины Гн можно также проводить по положению отражающей неоднородности 5 в поперечной плоскости волновода 3 - хя, предварительно проведя калибровку величины 811 = Е(хз) в режимах согласованной и короткоэамкнутой нагрузок. Тогда для определения фазы коэффициента отражения достаточно испольэовать формулу (5). Диапазон измеряемых, значений модуля коэффициента отражения исследуемой нагрузки Гн лежит в пределах Г = 0- 311, а величина 311 зависит от соотношения поперечных размеров волновода 3 и отражающей неоднородности 5 и может достигать значений 0,20-0,25.По сравнению с известным, предложенный измеритель позволяет определять коэффициент отражения нагрузки с малым КСВ.Формула изобретения Измеритель. модуля и фазы коэффициента отражения, содержащий последовательно соединенные генератор, направленный ответвитель и отрезок волно. вода с выходом для подключения исследуемой нагрузки, детектор, подключенный к выходу отраженной волны ответвителя, а также первый индикатор и отражающую неоднородность, имеющую возможность перемещения параллельно оси волновода, о т л и ч а ю щ и й с я тем. что, с целью расширения диапазона измерения в область нагрузок с малым значением коэффициента стоячей волны, в него введены 10 последовательно соединенные первый усилитель, фильтр низкой частоты и усилитель постоянного тока. последовательно соединенные второй усилительфильтр второй гармоники, пиковый детектор и второй ин 15 дикатор, последовательно соединенные первый усилитель-ограничитель и индикатор знака, а также второй усилитель-ограничитель, источник виброколебаний и измеритель отношений, входы которого со 20 единены соответственно с выходами усилителя постоянного тока и пикового детектора, а выход детектора соединен с входами первого и второго усилителей, вход первого усилителя-ограничителя соединен с выходом фильтра второй гармоники, а вход второго усилителя-ограничителя - с управляющим входом источника виброколебаний, при этом отражающая неоднородность закреплена на диафрагме источника виброколебаний с воэможностью перемещения в поперечной плоскости волновода, вход первого индикатора соединен с выходом усилителя постоянного тока, а выход второго 25 30 усилителя-ограничителя соединен с вторымвходом индикатора знака. 35 Составитель М. КатановаТехред М,Моргентал Корректор Н. Ревская Редактор Т. Лошкарева Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2997 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5