Устройство для измерения амплитуды и фазы свч сигналов

, 1180811 51)4 С 01 К 29/08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2 48 Е ьпутем исклюСВЧ-трактови второй эоственно наСВЧ-тракта,щий из напр ения влияния параметров в него введены первый ды, включенные соответходе и выходе отрезка. блок регулировки, состоя вленного ответвителя, ой линии которого соедим СВЧ-тракта, а выход ласованной нагрузкой,вх од и ер вич ен с выход первой со ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Гомельский государственный университет(56) Авторское свидетельство СССР 9 1061069, кл. 0 01 К 29/00, 1981,Гольдберг И.Е, и др. Комплекс аппаратуры для определения параметров антенн голографическими методами Сборник "Радио и акустическая голо - графия". - Л,: Наука, 1976, с, 56. (54)(57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ АИПЛИТУЦ 1 И ФАЗЫ СВЧ-СИГНАЛОВ, содержащее отрезок СВЧ-тракта, вход которого является входом для подачи исследуемого СВЧ-сигнала, источниккогерентного сигнала и измерительамплитуды и разности Лаз, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности измерений последовательно соединенных регулирумого Аазовращателя, вход которогосоединен с первым выходом вторичнойлинии направленного ответвителя,и регулируемого аттенюатора, соединенного выходом с выходом источникакогерентного сигнала и первым входомизмерителя амплитуды и разности Лаз,второй вход которого соединен с вторым выходом вторичной линии направленного ответвителя, к выходам первого и второго зондов подключены сооветственно последовательно соединенные детектор и индикатор,Ят( утрЙЕ тзо и з т, ,т ., 1- Ч Л Ю П 1 С (. (. Я ТСЗМ) ЧТО В ПСД ВЧ ЦО 1:1 ИЦ)П 1 ЦсП) ЛВ:1 ЕЗ Ц ЦС)ГО ТВЕВ 1 - тезя (оедицец с первои соглл( оззццой н а Г р т 1 т 3 к ОЙ и 53 т О р ь) Входом и 3 к Ет ) и т е 3 я аМПЛИтУДЫ И РаЗНОСтн Ааэ ЧРР 3 ВГтС- дцци пезрвьти узртзвЯе яти С;ВЧ - пс рс -КЗттт( )1) 3 Ц;, п1 И)1 Ц ЦтН,),т:3 ( тттт (Ттт( ГН 1"т ( тт т(т -Устройство работает следующимзбраэом,1"зследуемый СВЧ-сигцал, амплитудуи Аазу которого требуется определить,является напряжением падающей волны,поступающей с выхода источника 18иссле;уемого сигнала на вход отрез -ка 1 С;В 1 - тракта САиг. 1) . 40 1(зоб)Ртени( отнес итГя к рл,;ттвти 3 ) ( Р т ел т ц О Й т е. х ц ик Р ) В 1 т с т 1 с Р (. т и к 5 тройси 1 м я и 3 мерГНИ 51 лмппи - ту;ы и Алзы СВВЧ - сигналов, и можетбГЬ ИСПО.(ЬЗОВЛНО З К;(Ест 3(;цца- ) с 1 Т У ) Ь Д:1 Я И 13 М С 1) Е Ц И Я тл Мпт1Т тД Н ОфЛЭОВОГО З(СПРЕЗЕ.(ЕНИЯ В МЦ( ГОКЛЦ (3: т Ц 1 1 Х С Г Т Р МЛ Х И:1 И Р тлд (З 1 ОП 0 Г Р тэ А Ит С С К 11 Х Зт Стл Ц 0 В К Л Х,1 Р Ь зобрРТРНИя - Г 10 ВЬЕтцц( Тот 10ности изме)ниЙ и)Тем исклцчсциявлияния параметров СВЧ - трлкто,Нл иг. 1 иэобрлжеца структурнаяЭ тЕ К")11 Ч(Г КЛЯ СХЕМа "СТРОЙГ ТВЛ ПЛЯизлерения лмлитуды и Аазы СВЧ - сигтл 15зОВ; цл цт2 - злзилц УГтзОЙ(гзтдззя 1 зм(зр с. В 51 тзмит 5 ды и Атзы С 1 В 1СИГ ЦЛ.( ОВустройство ля измерения амплитуды и Алэы (т,Р(Ч-си Нтзлов содержит от резок 1 С:ВЧ-тракта, источник 2 ко - ГЕ)Р Е 3 ЦО О С ИГ НЛЛЛ, .13 МЕ 1) ИТСЛ "т ам пл и т у 1 ы и р а 3 н Г) с т и А л 3 и ет ) ни нто)ОЙ:30 цды с и 5, блос 6 р(т.гу.ти)овки, состОЯЩий и.3 нлпРтзвлезНого 25 ответвителя 7, ргулируемых Ааэовращлтепя 8 и аттецк)аторл 9) первую согллсованцую нагрузку 1 С, детекторы 1 и 12, индикаторь 13 и 14, а также первый управляемый СВЧ - переклю. чатель 15) вторяк) согллсовацную нагрузку 16 и второй управляемый СВЧ переключатель 17, источник 18 исслетумого СВЧ-сигнала,11 сз 131 Х(тд( (ЗГЗК(1 1 ( )- Т)ЛК Т/ е напряж( нн( н(з 1, Ркь .,9)Г И тЛ(Л та В г(пт. ( ОТПЕ 3.ттС ВЧ в трак;МОДт; т 1 тЛ 3 Л НГ(1 СД (, ГЦЛ; ЛКС)МП 1 СКГЦЬ 1 Ко)(К(1 цт( , Т ПР -1) С.(тт(11 П Р Н 111) Яжс Н 1"., кл 1 С;1 Р-тракта Г учГ, омНтлл)т.3 КИ .У(.ТРОЙ(ТВО 11 Я и 3 Р)Гтит: Л " " ттуды и Алзы С:В 1 - сигн(ьзоз поззос ( т0(1 р РДР тИТ 1 т Ем)13)итудт /Г т И АИССЛЕДУЕМОГО СИ ЦЛЛЛ ПС РЕ ЗУтЬТЛТЛМИЗМЕ,1)ГНИЯ С НЛ:ОвЛ ВЬХОД Отрт .3 -ка 1 СВЧ в трак, т,е. На удаленииот источника исследуемого сигнала.При этом значение коэААсциента пе -редачи отрезка 1 С;ВЧ в трак нл р( -ЗУЛттат ИЭМЕРРНИЯ НР ВЛИЯЕТ,ИсслтсдтУемый си 1 лл т( с ВьХо;листочника исслсдуемого сигнала и )ступает нл вход отрезка 1 С;ВЧ-тракта,П 1 З ОХ ОДИТ ПО НСМ)т И С Р Го ВЫХ О 1 Л ПОстуПает цл првьЙ зхд б:окл 6 ргулировки,В бцОКР 6 рЕГт,Пзр 01 КИ Г ПООттттктрСтуцируЕМтХ;зттет НК)ЛТРрл 9 И АЛЗ -ВРЛЩатЕЛЯ Ят а тЛКж т,:ПРЛВЛЕ НЦО-Оответвителя 7 Аормруе( я комп(3 н и) 5 К)тИ Й С ИН с т ) К Р 1" (Ч) Р. НттИ Г Г 1 ЕлС (и 808110 ды на входе и выходе отрезка У СВЧтракта соответственно;напряжение компенЦ =/11/е сир уюце г о с иг н ал а,поступающего с выхо.да блока б регули 40 что мым. Этот сигнал в иде встречной волны напряжения поступает с первоговхода блока б регулировки на выходотрезка 1 СВЧ-тракта и распространяет с я п о нему навс тр ечу и ссл еду емомусигналу, При этом результатирующая комплексная амг,литуда на входе и выходе отрезка 1 СВЧ - тракта равна:О :О / К:(У еБ,1 е К, вь, =",+,= К. О ,Кгде Б и Б - результатируючиеХкомплексные амплитур овки н а выход отрезка 1 СВЧ-тракта; /И,/, 1 - модуль и Ааза этогосиг нала,Процесс измерения осуществляется.я дна этапа.На первом этапе регулировкой амплитуды и Лазы компенсирующего сигнала устанавливается узел стоя - чей волки на выходе отрезка 1 СВЧ -тракта, при этом результатирующая амплитуда напряжения на выходе отрезка 1 СВЧ-тракта оказывается равной нулю, а компенсирующий и иссле -35 дуемый сигналы связаны соотношением./у /е =-/, /е"ф =/1;, /е(к ) Момент выполнения указанного соотношения определяется с помощью второго индикатора 1 4, минимюьные показания которого соответствуют нулевому напряжению на входе второго зонда 5, подключенного к выходуотрезка 1 СВЧ в трак. При этом про 45 из водится измере ние сиг нала, пос тупающего с второго выхода блока 6 регулировки на второй вход измерителя 3 амплитуды и разности Лаз, Этот с иг нал связан с компенсирующим си г налом на входе блока б Регулировки че - рез известный коэААидиент передачи с направленного ответителя .7, что позволя ет и о р е з ул ь гату ег о из мер е ния опре,целить величину компенсирующего сигнала: Фгде с=/1/е "у - известный комплексньпл коэициент и е редачи напряженияс входа первичнойлинии направленногоответителя 7 нз егопервый выход вторичной линйи, которыйявляется выходомблока 6 регулировки,имизб/Г /е - измеренное значениесигнала на первом этапе, поступающего с второго вьжода блока 6 регулир овки,На втором этапе регулировкой амплитуды и Лазы компенсирующего на -пряжеиия устанавливается узел стоячей волны нч входе отрезка 1 СБЧтр акта, при этом р ез ульт атир укнча яамплитуда напряжения на входе отрезка 1 СВЧ-тракта оказывается рав нойнулю, а компенсирующий и измеряемыйсигналы связаны соотношением: Вью ол не ние да н ног о с о от н оше ния опр еделя е тс я и о ми нимат ь ному и ок а з анию и ндик ат ор а 1 3, с о от в е тс твующему нул е в ому напряже нию н а вх од е и ер в ог о зонда 4, подключенного к входу отрезка 1 СВЧ в трак. При этом, также как и на первом этапе, производится измерение сигнала, поступающего с второго выхода блока 6 регулировки,Это позволяет по результату его из мер ения Б 1.,определить Бели чину компенсирующего сигнала с входа бл ока 6 р егулир овки:Из и ол уч е.н них выр аже ний сл едуе т,Г =П Пт.е, неизвестный сигна оказывается равнымЙ /е =Яи может быть выражен через резульгаты измерений на первом и втором этапах.цфВХрсея и с ндпряеэлснц.сОтвет Втс ля 1 Д К ИМ (3 (Р л 1:3 0 Ь11 Р 1 И Ч И Н аГ С 1( (С- мОЕ 0 Ги гнала цд ехогР ОтР.3 кд 1 СВЧ - тракта От едлецц(эг(3 источник(1 ис.слсдус мого сигнала Определяетс.яПО рсзльтятдм двух имерений и н3;виси От характеристики отрезка 1СБ - тр;1 К гд,1 дботд устр(3 йстеэд для измерс циядмпептуды и дэязь СВЧ-Г 1 цдэОВ риг .,дЕдлогчцд работе первого вдридцт;1хГ т р и й Г т 3 д д т д к же 0 Г у 1(1 Г т Вл я с. т ( я3 дв; ЭТ 11(а, (1 ТЛИЧИС 3 КС(ляРТГя н про сдс ц.и изме;эеций нд перэомЭТ:1110, 1 д:ТОМ ЭТЯП(л 0 зрдэов(1 НИС 1НЯ л 3-С ГтояСй ЕСХ 11 Я НД 13 ЬХ ОСт" ( кд 1 (:ВЧ - тракта и(. Произ 3 дит -Г 51 е Г Гэ РДУСмьЙ ГНГдлпОГ тУЕЯ(Пис 13 ых(11 а и( точникд 1 Ч ис с.ус л 101(э(:ВЧ - с 1; цдлд, проходит отрс зос 1СВЧ - тракта, Вторичнук, 1 иник ндранг( Нцог( Отс твителя 7 в беок Еэ ре -1 улир(13:и, д затс м поступает через3(мс 1 ты первый прдвляемыи СВ 11:Гр. к.ючдтель 15цд Лиг. 2 окдзд;10сотояцР СВЧ переключателей 15и 17 к.я рсботы на первом этдпе 1 11 . (го Вьхоа поступет на В тоой Вход иэхертеля 3 амплитуды и рдв нос ти (эдэ, В измерителе 3 ямплитугы и 13 д 3 н 0 Г т и (1 д 3 и р О 1 э е 3 Ои т с 51 и з м ( 13 ( 1 В Р Г. и1 ад а к 0 т 013 ый (3 к Я.э ь В Я Р т Г Я РДВ(Ц ."ч Яким образом, ца перноМ таис при 3 В(ди -ся нс пос.редственцо( измере нис иссле;умого сигнала проВх1 Рднего отрезок 1 СВЧ-тракта, т,(1. с уетом его коэ(р(эииента передачи.Вторсй этап работы полностьк аналогичен второму этапу работы устрой - Гтнд дЕя измореНЕ ямплитудь и (эсзь ГВЧ сигналов ,Аиг. 1) . При этом для тое(чтобы гроизвести измРрениР коп(эцср 5 юегГ сигнала, вход первого СВЧ - переключателя 15 подключас тГя к первой с:огласо 3 ацной нагр.,"3- се 1), а вход втор(го управляелк 1 о (:В(1 перекэючателя 17 годключдетс к второму входу измерителя 3 дмпли -тугы и разности Аяз, .Зто соответс тву(т режиму работ: устройства для ь змерения дмегптуд и (азы ГВЧ сигналов на Втором этапе, по:этому исследуемый сгп цдл оказгва( тся равным:(с 5,. с",. 160 1х 2 л 13 зм ЯъллТаким образом, в варианте устр:эй. сгва для измерения амплитуды и Лазы СВЧ ;игцалов также определяется ис -ГЛЕДл ЕМй СИГНаЛ ПО РЕЗУЛЬтатаМ ДВУХ 1 змереций сигнаэсэв: одного непосред -ствецно цд Вхоле отрезка 1 СВЧ-трак 40 тя и другого - :ро 1 орпионального ком - и е цс гр уюцему напр яже ик,