Устройство для автоматического измерения параметров свч четырехполюсников

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) И 1) 239/2 51)4 СО ЗОБРЕТЕ ОПИСАН 9 юл.23 иотехнический инс(57) Изобретенимерительной техрешающая способмерений. Устройтор 1 зондируюстробоскопически 3, два СВЧ-пе ВЧ изя разь изенераотносится нике, Повышают ность и точнос ство содержитщих импульсов, их преобразова ключателя ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское с794536, кл, САвторское сви938158, кл. С ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ТРОВ СВЧ-ЧЕТЫРЕХПОЭВМ 6, ЦАП 7, индикатор 8, АЦП 9,генератор 10 качающейся частоты(ГКЧ),два развязывающих вентиля (РВ) 11 и12, три направленных ответвителя(НО) 13, 14 и 15, три детектора 16,17 и 18 и электронный коммутатор 19.В устройстве во всем диапазоне егорабочих частот определяются параметры рассеяния посредством измеренийво временной области, При этом используется быстрое преобразованиеФурье импульсных сигналов, падающихи прошедших через исследуемый СВЧ-четырехполюсник 20, а также отраженныхот него. После этого производятсяболее точные измерения парзметроврассеяния в интересующих участкахдиапазона частот посредством измерений в частотной области. Цель достигается введением ГКЧ 1 О, РВ 11 и12, НО 13, 14 и 15, детекторов 16,17 и 18 и электронного коммутатора19. 1 ил(4) где Р 1- операция быстрого преобразования Фурье временных сигналов; Изобретение относится к СВЧ измерительной технике и может быть использовано при измерениях частотныхи временных параметров СВЧ-цепей иустройств,ФЦелью изобретения является повышение разрешающей способности и точности измерений,На чертеже показана структурнаяэлектрическая схема устройства для 1 равтоматического измерения параметровСВЧ-четырехполюсников,Устройство для автоматическогоизмерения параметров СВЧ-четырехполюсников содержит генератор 1 зондирующих импульсов, первый и второйстробоскопические преобразователи 2и 3, первый СВЧ-переключатель 4, второй СВЧ-переключатель 5, ЭВИ 6, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 7, 20индикатор 8, аналого-цифровой преобразователь (АПП) 9, генератор 10 качающейся частоты, первый и второйразвязывающие вентили 11 и 12, первый, второй и третий направленные 25ответвители 13-15,первый, второй итретий детекторы 16-18 и электронный коммутатор 19.Устройство для автоматическогоизмерения параметров СВЧ-четырех- ЗОполюсников работает следующим образом.Осуществляется определение параметров рассеяния посредством измерений во временной области. С использованием быстрого преобразованияФурье импульсных сигналов, падающихи прошедших через исследуемый СВЧ-четырехполюсник 20, а также отраженных от него. Элементы матрицы рассеяния исследуемого СВЧ-четырехпоиюсника 20 йри этом определяются поформулам 37 2Б,- зондирующий импульсныйсигнал;о ,Ц,(1) - импульсные сигналы, отраженные от входа и выхода исследуемогоСВЧ-четырехполюсника20 соответственно; Цр,(С)рц- импульсные сигналы,прошедшие с входа навыход и с выхода навход исследуемого СВЧчетырехполюсника 20 соответственно.Перед измерениями производится калибровка. Для этого вместо исследуемого СВЧ-четырехполюсника в измерительный тракт включается прецизионный короткозамыкатель.По командам ЭВИ 6 первый и второй СВЧ-переключатели 4 и 5 устанавливаются в положение А элеектронный коммутатор 12 подключает выходы аналоговых сигналов первого и второго стробоскопических преобразователей 2 и 3 соответственно к первому и второму входам двухканального АЦП 9, запускается также генератор 1, который запускает первый и второй стробоскопические преобразователи 2 и 3. При этом положении СВЧ-переключателей 4 и 5 обеспечивается поступление сигнала с выхода генератора 1 навход первого стробоскопического преобразователя 2 и регистрация при помощи этого преобразователя сигнала Б (С), отраженного от короткозамыкателяПри этом на аналоговом выходе стробоскопического преобразователя 2 образуется сигнал, пропорциональный сигналу на его высокочастотном входе в момент запуска преобразователя, Этот сигнал поступает на первый вход двухканального АЦП 9, который также запускается ЭВИ 6. По команде ЭВИ 6 сигнал с цифрового вы" хора ЛЦП 9 считывается в память ЭВИ 6. Процесс повторяется до тех пор, пока в памяти ЭВМ 6 не сформируется массив значений сигнала Бр (й) в различные дискретные моменты времени,Сигнал Уу (Г) регистрируется спомощью второго стробоскопическогопреобразователя 3 аналогичным образом при установке второго СВЧ-переключателя 5 по команде ЭВИ 6 в положение ЬЗатем вместо короткозамыкателейв измерительный тракт (к первому ивторому входам устройства) включает 3 123963745 ся четырехполюсник без потерь, эквивалентный исследуемому по геометрическим размерам.По командам ЗВМ б первый и второй СВЧ-преобразователи 4 и 5 устанавли 5 ваются в положение А и в память ЭВМ 6 записывается сигнал Б г(е) с анаЭлогового выхода стробоскопического преобразователя 3. После чего посредством ЭВМ 6 второй.СВЧ-переклю- о чатель 5 устанавливается в положение Ь и в память ЭВМ 6 записывается сигнал Ць (С) с аналогового выхода стробоскопического преобразователя 2, На этом калибровка устройства заканчивается.В измерительный тракт к первому и второму входам устройства включается исследуемый объект. При измерении значений.Ь 1 и Б г 4 по командам ЭВМ 6 первый и второй СВЧ-переключатели 4 и 5 устанавливаются в положение А а электронный коммутатор 19 подключает к первому и второму входам двухканального АЦП 9 соответственно выходы аналоговых сигналов первого и второго стробоскопических преобразователей 2 и 3. Сигналы с цифрового выхода первого По (С) и второго Бь (г) каналов АЦП 9 считываются в память ЭВМ 6, Затем ЭВМ 6 осуществляет вычисления Бе и Б г 1 в соответствии с формулами (1) и (2). Полученные результаты с помощью ЦАП 7 преобразуются в аналоговую форму и отображаются на экране индикатора 8 в ниде час 35 тотных зависимостей измеренных величин в диапазоне рабочих частот устройства,При измерении значений 81 т и Бгг.40 второй СВЧ-переключатель 5 устанавливается в положение Ь . В память ЭВМ 6 заносятся сигналы Бнрг (С) и Бог(С)затем в соответствии с формулами (3) и (4) вычисляются значения Бги Ягг и отображаются их частотные зависимости на экране блока индикации.Измерение параметров рассеяния в частотной области. После определениязначений ББ я 4В г И)Ф 50 Яг (Г) во всем диапазоне рабочих частот устройства посредством .измерений во временной области производятся более точные измерения указанных параметров в интересующих участках диапазона частот посредством измере 55 ний в частотной области.При этом в измерительный тракт вместо исследуемого объекта сначала включается эквивалентный ему о геометрическим размерам четырехполюсник, не вносящий потерь, и производится калибровка устройства,При калибровке устройства по параметру рассеяния Бц по командам ЗВМб первый СБЧ-переключатель 4 устанавливается в положение б , второйСВЧ-переключатель 5 - в положение А,а электронньй коммутатор 19 подключает выходы направленных ответвителей13 и 14 к входам АЦП 4.Формула изобретенияУстройство для автоматического измерения параметров СВЧ-четырехполасников, содержащее генератор зондирующих импульсов, выход синхронизирующего сигнала которого соединен с синхронизирующими входами первого и второго стробоскопических преобразователей, а выход - с первым входом первого СВЧ-переключателя, а также второй СВЧ-переключатель при этом управляющий вход генератора зондирующих импульсов соединен с первым управляющим входом ЭВМ, информационный выход которой через цифроаналоговый преобразователь подключен к индикатору, а вход соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности и точности измерений,в него введены первый направленный ответвитель, основное плечо которого включено между вьгходом первого и входом второго СВЧ-преобразователей, первый развязывающий вентиль, включенный между первым выходом второго СВЧ-переключателя и входом первого стробоскопического преобразователя, втсфьой раэвязывающий вентиль, включенный между вторым выходом второго СВЧ-переключателя и входом второго стробоскопического преобразователя, второй направленньй ответвитель, вход основного плеча которого подсоединен к выходупервого стробоскопического преобразователя, а выход является входом для подсоединения входа исследуемого СВЧ-четырехполюсника, третий направленный ответвитель, вход основного плеча которого соединен с выходом второго стробоскопического преобразователя, а выход является выходом для подсоединения вьхода исследуемого СВЧ-четырехполюсника, причем., 9637 Составитель Р.КузнецоваТехред И.Ходанич. Корректор Е,Рошко Редактор Л.Гратилло Заказ 3391/45 х,ираж 728 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, 6-35, Раушская наб., д,4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие,г,ужгород,ул,Проектная,4 к выходам вспомогательных плеч первого, второго и третьего направленных ответвителеи подсоединены соответственно первый второй и третийдетекторы, генератор качающейся частоты, включенный между вторым управляющим выходом ЗВМ и вторым входом первого СВЧ-переключателя, иэлектронный коммутатор, управляющий вход которого подключен к третьемууправляющему выходу ЭВМ, выход соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, а первый, второй, третий, четвертый,и пятый входы соединены соответственно с выходами первого, второго и третьего детекторови выходами первого и второго стробо О скопических преобразователей,