Устройство для измерения амплитудных характеристик сверхвысокочастотных четырехполюсников

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическиеРеспублик 1 ц 881627(51)М. Кл, С 01 В 27,32 Гооударствапай квинтет по лелем изабретенхй н открцтий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДНЫХХАРАКТЕРИСТИК СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫХЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ Изобретение относится к СВЧ радиотехнике и может использоваться в измерителях амплитудных характеристик сверх- высокочастотных (СВЧ) четырехполюсников.5 Известно устройство для измерения амплитудных характеристик СВЧ четырхполюсников, содержащее СВЧ генератор, выход которого соединен с первой детекторной головкой через управляемый аттенюатор СВЧ и первый направленный ответвитель, последовательно соединенные второй направленный ответвитель с согласованной нагрузкой, подключенной к выходу основного канала, вторую детекторную головку, измеритель отношений и индикатор, а также генератор пилообразного напряжения, один иэ выходов которого соединен с с входом развертки индикатора 11 . 20 Однако известное устройство имеет узкий динамический диапазон и низкую точность измерений. Цель изобретения - расширение динамического диапазона и повышение точности измерений.Цель достигается тем, что в устройство для измерения амплитудных характеристик сверхвысокочастотных четырехполюсников, содержащее сверхвысокочастотный генератор, выход которого соединен с первой детекторной головкой через управляемый аттенюатор сверхвысокой частоты и первый направленный ответвитель, последовательно соединенные второй направленный ответвитель с согласованной нагрузкой подключенной к выходу основного канала, вторую детекторную головку, измеритель отношений и индикатор, а также генератор пилообразного напряжения, один из выходов которого соединен с входом развертки индикатора, введены генератор высокой частоты, два детектора и блок управления, причем выход генератора высокой частоты подключен к второму входу измерителя отношений через последовательно соединенные модулятор,3 8816 управляемый аттенюатор высокой частоты, управляющий вход которого соединен с выходом измерителя отношений, и один из цетекторов, при этом управляющий вход управляемого аттенюатора сверхвысокой частоты соединен с выходом блока управления, один вход которого подключен к выходу первой детекторной головки, а второй - через цругой детектор подключен к выходу модулятора, низкочастотный вход 10 которого соединен с вторым выхоцом генератора:пилообразного напряжения.На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства. 5Устройство для измерения амплитудных характеристик СВЧ четырехполюсников содержит СВЧ генератор 1, управляемый аттенюатор 2 СВЧ, первый направленный ответвитель 3, первую детекторную головку 4, второй направленный ответвитель 5, вто. рую детекторную головку 6, генератор 7 пилообразного напряжения, индикатор 8, измеритель отношений 9, согласованную нагрузку 10, блок управления 11, генера тор 12 высокой частоты, модулятор 13, два детектора 14 и 15, управляемый аттенюатор 16 высокой частоты, исследуемый четырехполюсник 17.Устройство работает следующим образом.Сигнал от СВЧ генератора 1 ослабляется управляемым аттенюатором 2 и через первый направленный ответвитель 3 поцается на вход исследуемого четырехлолюсника 17. Часть мощности сигнала от 35 ветвляется на вход первой детекторной головки 4. Аналогично часть проходящей мощности отбирается вторым направленным ответвителем 5 в цепь 6 второй детектор 40 ной головки. Выходное напряжение первой детекторной головки 4 вычитается в блоке управления 11 из выходного напряжения детектора 14 и усиленное разностное напряжение регулирует ослабление управляемого аттенюатора 2 таким образом, что45 разность близка к нулю. В то же время ам-. плитуда входного напряжения детектора 14 изменяется по экспоненциальному закону в результате управления коэффициентом передачи модулятора 13 посредством напряжения с выхода генератора пилообразного напряжения (ГПН) 7. Выходное напряжение генератора высокой частоты 12 стабильно по амплитуде.В результате при изменении амплитуды 55 вхоцного напряжения детектора 14 амплитуда входного напряжения первой детекторной головки 4 изменяется точно таким же 27 4образом. Пилообразное напряжение с выхода ГПН 7 формирует развертку индикатора 8. В результате на экране последнего по горизонтали получаем логарифмический масштаб. мощности подаваемой на вход исследуемого четырехполюсника 17. Выходное напряжение модулятора 13 через управляемый аттенюатор 16 и детектор 15 подается на измеритель отношения 9, выходное напряжение которого, пропорциональное разности его входных напряжений, либо увеличивает, либо уменьшает коэффициент передачи управляемого аттенюатора 16 до тех пор, пока разность между выходными напряжениями второй детекторной головки 6 и детектора 15 не станет близкой к нулю. Таким образом, входные напряжения детекторов 14 и 15 соответственно равны входным напряжениям обеих детекторных головок 4 и 6 во всем диапазоне изменения послецних,в результате этого коэффициент передачи управляемого аттенюатора 16 равен коэффициенту передачи исследуемого четырехполюсника 17 и следит за величиной послед него при изменении зондирующей мощности. Выходной код измерителя отношений 9 подается на вход индикатора 8, где используется для индикации измеряемого коэффициента передачи в цифровой форме, а после цифрс-аналогового лереобразования в аналоговой форме в виде характеристики на экране индикатора 8. При исследовании четырехполюсников 17, имеющих большой коэффициент передачи, необходимо соответственно задавать начальный коэффициент передачи управляемого аттенюатора 16 достаточно большим, вводя в него предварительный усилитель, либо вводить фикси- рованный аттенюатор в цепь на выходе четыре хполюс ника.При измерении амплитудных характеристик смесителей и умножителей коэффициент передачи управляемого аттенюатора 16 может -быть меньше единицы, Ко-. эффициенты передачи направленных ответвителей 3 и 5 практически равны между собой, в противном случае их легко учесть при измерениях.1Таким образом, положительный эффект достигается за счет следующих особенностей. Динамический диапазон измерений расширяется за счет того, что детекторы 14 и 15 работают в диапазоне входных напряжений от единиц милливольт цо единиц вольт. Точность измерений коэффициента передачи повышается за счет того, что идентичность пар детекторов 14 и 15Составитель Е, Голубгориляк Техред М.Рейвес Корректор А. Дэятко едакто Поапиа СССРийнаб., а. 4/5 ираж 735го комитей и открытРаушская П "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная,5 М 16 по коэффициенту передачи является аоста- точно высокой, а также высокой является точность отсчета коэффициента передачи управляемого аттенюатора 16, а этот коэффициент передачи равен коэффициенту 5 исследуемого четырехполюсника 17. Точность измерения зондирующей мощности повышается за счет достаточно высокой. точности логарифмической зависимости между пилообразным напряжением, формирующим,развертку в индикаторе, и уровнем зондирующей мощности. формула иэобретеНия 15 Устройство для измерения амплитудных. характеристик сверхвысокочастотных четырехполюсников, содержащее сверхвысоко- частотный генератор, выход которого сое динен с первой детекторной головкой через управляемый аттенюатор сверхвысокой ча,стоты и первый направленный ответвитель, 1лослеаовательно соединенные второй направлениый ответвитель с согласованной 25 нагрузкой; подключенной к выходу основного канала, вторую детекторную головку, измеритель отношений и индикатор, а такЗаказ . 9964/68 Т ВНИИПИ Госуаарственн по делам изобретен 113035, Москва, Ж27 6же генератор пилообразного напряжения,один из .выходов которого соединен с входом развертки индикатора, о т л и ч аю щ е е с я тем,что, с целью расширения динамического диапазона и повышенияточности измерений, введены генераторвысокой частоты, два детектора и блокуправления, причем выход генератора высокой частоты подключен к второму входуизмерителя отношений через последовательно соединенные .модулятор, управляемыйаттенюатор высокой частоты, управляющий вход которого соединен с выходом измерителя отношений, и один из детекторов, при этом управляющий вход управля- .емого аттенюатора сверхвысокой частотысоединен с выходом блока управления,один вход которого подключен к выходупервой детекторной головки, а второй -через другой детектор подключен к выходу модулятора, низкочастотный вход которого соединен с вторым выходом генератора пилообразного напряжения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Жилинскас Р. - П. П. Измерителиотношения. М., "Советское радио ", 1975,с. 282, рис. 6 Л (прототип).