Устройство для селективного по частоте измерения пикового значения мощности сигналов сверхвысоких частот

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕЛЕК ИЗМЕРЕНИЯ, ПИКОВОГО СИГНАЛОВНОГО ПО ЧАСТОТЕАЧЕНИЯ МОЩНОСТ ну пе 1 2Изобретение относится к измеритель- преобразователем, подключенным к капибной технике сверхвысоких частот и может ратору и бпоку обработка нреобраэованбыть испоньзовано в автоматизирован- ного сигнала, вкнючающему в себя посленых системах контроля пиковой мощности довательно соединенные фильтр верхних и частоты генераторов сверхвысоких час- частот, аттенюатор, усилвтепь преобратот разпичного назначения,: . 5 эованного сигнала и пиковый детектор,Известно устройство для измерения . а также блок перестройки магнитной сипикового значения мощности, содержащее стемы феррЬавого преобразоватепя Г 21, диоц, усилитель, ключ, зарядно-разряд- Однако известное устройство не обпаю цепь и цепь обратной связи 1, дает высокой точностью измерений изфоОднако известное устройство не обес- за малой разрешающий способности систечивает высокую точность, измерений иэ- мы настройки ферритового преобраэоватеза зависимости динамического и частое- ля в резонанс а также иэ-за ошибок опеного диапазонов от характеристик диодов, ратора при выполнении ручных операций. а также иэ-эа зависимости показаний от 1 Цель изобретения - повышение точнос- . величины гармонических сас тавпяющих в . ти измерений.измеряемом сигнале. Поставленная цепь достигается тем,Наиболее близким к предлагаемому что в известное устройство введены по- изобретению является устройство дпя се- лупроводниковый преобразователь, блок лективного по частоте измерения пиково- уо. стабилизации поля, блок преобразования го значения моигости сигнапов СВЧ, со-частоты и бпок сопряжения, при этом держащее феруитовый преобразователь свход попупроводникового преобраэователя электромагнитом, модулятор, соединенный соединен с вопноводным выходом ферри- через фильтр нижних частот с ферритовым тового преобразователя, а выход - с пер3 10049вым входом блока стабилизации поля,второй вход которого соединен с выходом модулятора, а выход - с первым входом блока перестоойки магнитной системы ферритового преобразователя, второйвход которого соединен с одним иэ выходов. блока сопряжения, а выход - с входом блока преобразования частоты, выходкоторого соединен с одним из входов бпока сопряжения, второй вход которого сое- щдинен с выходом пикового детектора,атри других выхода блока сопряжения соединены соответственно со входами усилителя преобразованного сигнала, модулятора и калибратора.1На чертеже показана структурная схема предложенного устройства.Устройство содержит ферритовый преобразователь 1 с электромагнитом 2,модулятор 3, соединенный через фильтр4 низких частот с ферритовым преобразователем 1, выход которого подключен кблоку 5 обработки преобразованного сиг:нала, вкпючаюшего последоватепьно соединенные фипьтр 6 верхних частот, .атте- днюатор 7, усилитель 8 преобразованногосигнала и пиковый детектор 9, блок 10перестройки магнитной системы ферритового преобразователя 1, калибратор 11,попупроводниковый преобразователь 12,вход которого соединен с выходом ферритового преобразователя 1, а выход - спервым входом бпока 13 стабипизации поля, второй вход которого подключен к выходу модулятора 3, а выход - к первомувходу блока 10, блок 14 сопряжения и3блок 15 преобразования частоты, входкоторого соединен с выходом блока 10,а выход с входом блока 14, три выхода. которого соединены соответственно с вхо 40дами модулятора 3, калибратора 11 иусилителя 8.Устройство аботает следующим. образом,Команда от внешнего управляющего.устройства подается в блок 14, где пре 4образуется, например с помощью преобразователя код-напряжение в анапоговыйсигнал, поступающий в блок 10, По этому сигналу в катушки электромагнита 2ерритового преобразователя 1 из блокр10 подается ток, изменяющийся по пилообразному закону. В результате модупяции резонансной частоты ферритового пре 1обраэоватепя 1 гармоническим током модулятора 3 сигнал сверхвысокой частоты,поступающий на вход попупроводниковогопреобразователя .12 (в качестве которого может быть использован, например,04 4диодный сверхвысокочастотный преобразователь типа М 5-90) вблизи ферромагнитного резонанса оказывается промодулированным по амплитуде с частотой модуляции, причем глубина модуляции и фаза огибающей зависят от величины и знака расстройки ферритового преобразователя 1 относительно частоты измеряемого СВЧ сигнала. Продетектированный сигнал с полупроводникового преобразователя 12 поступает в блок 13, содержащий фазовый дискриминатор и вырабатывающий сигнал ошибки, который, в свою очередь поступает в блок 10, осуществпяюший точную настройку ферритового преобраэоватепя 1 на частоту СВЧ сигнала.Опорный сигнал .на фазовый дискриминатор поступает от модулятора 3. В момент точной настройки ферритового преобразователя 1 блок 15 вырабатывает напряжение, пропорциональное измеряемой частоте, которое через бпок 14 транзитом поступает на внешнее отсчетное устройство, например. цифровой вопьтметр.Преобразованный сигнап на удвоенной частоте модуляции, пропорциональной мощности сверхвысокочастотного сигнала, поступает из ферритового преобразователя 1 в блок 5, где усиливается, детектируется и через блок 14 транзитом также поступает на внешнее отсчетное устройство. Напряжение, пропорциональное частоте сверхвысокочастотного сигнала, поступающее иэ блока 15. и блок 14, преобразуется в нем в сигнал коррекции частотной неравномерности коэффициента преобразования ферритового преобразователя, который подается в бпок 5, где и осуществляется коррекция путем изменения коэффициента усиления одного ипи нескольких каскадов, например усипитепя 8, При подготовке к измерениям и периодически в процессе измерения производится проверка постоянства коэффициента усиления .блока 50 ля этой цели по команде с внешнего уbравпяюшего устройства через бпок 14, например с помощью преобраэоватепя код - напряжение осуществпяется включение калибратора 11, выход которого подключен к входу ферри тового преобразователя 1, Напряжение с выхода блока 5 поступает в блок 14, где с помощью компаратора сравнивается с номинальным, устанавпиваемым при аттестации устройства. Сигнап ошибки, вырабатываемый в компараторе поступает из блока 14 на один из каскадов блока 5, например на усилитепь 8 ппя автомати5 1004ческой подрегулировки его коэффициектаусиления.,Предложенное устройство позволяет повысить точность измерений путем увеличения разрешающей способнос зи системы 5настройки ферри тового преобразователя 1.в резонанс, стабилизации коэффициента .усиления канала преобразования мощности путем его периодической калибровкии исключения субъективных ошибок, вно-йсимых оператором,ф ормул а и э обре тен ия13Устройство дня селективного по частоте измерения пикового значения мощности сигналов СВЧ, содержащее ферри товый преобразователь с электромагни том, мо-. дулятор, соединенный через фильтр ниж них частот с ферритовым преобразователем, подключенным к калибратору и блоку обработки преобразованного сигнала, включающему в себя последовательно соединенные фильтр верхних частот, аттеню- фф атор, усили 1 ель преобразованного сигнала и пиковый детектор, а также блок перестройки магнитной системы ферритового преобразователя, о т л и ч а ю ш е - е с я тем, что, с целью повышения точ-ЗО ности измерения, введены полупроводнико- с 904 Ьвый преобразователь, блок стабилизации поля, блок преобразования частоты я блок сопряжения, при этом вход полупроводникового преобразователя соединен с волноводным выходом ферритового преобразователя а выход - с первым входом блока стабилизации поля, второй вход которого соединен с выходом модулятора, а выход - с первым входом блока перестройки магнитной системы ферритового преобразователя, второй вход которого соединен с одним иэ выходов блока сопряжения, а выход - с входом блока преобразования частоты, выход которого соединен с одним из входов блока сопряжения, второй вход которого соединен с выходом пикового детектора, а три других выхода блока сопряжения. соединены соответственно со входами усилителя преоб:разованного сигнала, модуляторе, и калибратора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Билькин М. И. и др. Измерениемощности на СВЧ, М., Советское радио", 1976, с, 113, 114,2, Авторское свидетельство СССРИф 376727, кл, ( 01 К 2106, 19711004904 йФ" Составитель Е. ЕгоровВоловик Техред Ж.Кастелевич Корректор И, Шулл едактор За филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 1876/57 Тираж 708Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и отнрытий 113035, Москва, Ж-Зб, Раущскаи наб., д. 4/5