Устройство для измерения параметров свч-элементов

(19) (11)1) 4 С 01 К 27 кий инсти во СССР8. радиотех Андруше Радио(57) Изобрете измерениям.ширение верхн РАВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЕМЕНТОВ ного и измерительатора 23, и равенды опо в инди ж сдви п,2 фющих на вх ного канал ства фазов ОВ этих игналов,тся выполф-лы,диапазона и прения Фазовыхсодержит г-р три направленотлича 8, 1 з,Устр-во понением гет2 ил. родина ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельс1068841, кл. С 01 К 27/Измерение параметровнических цепей./Под редко В.Г., Фатеева В.П. - Мсвязь, 1984, с.248,ние относится к радиоЦель изобретения - расей границы частотногоовышение точности изме параметров. Устр-во1 качающейся частоты,ных ответвителя 2-4,детектор 5, два гетеродина 6 и 18блок 7 автоматической подстройкичастоты, четыре развязывающих эл-та8,9,15 и 16, два делителя мощности(ДМ) 10 и 17, два смесителя 11 и 12,два балансных смесителя (БС) 13 и 14полосовой фильтр (ПФ) 19, СВЧ-переключатель 20, согласованную нагрузку21, исследуемый СВЧ-эл-т 22, индикатор 23, переменный аттенюатор 24 иотрезок 25 линии передачи переменнойдлины. Цель достигается введениемБС 13 и 14, ДМ 17, гетеродина 18,ПФ 19, аттенюатора 24 и отрезка 25,с помощью которых обеспечивается процесс калибровки по параметрам передачи. При этом процессе добиваютсяравенства амплитуд сигналов, поступа82023 2 поступает измерительный сигнал, часть Цель изобретения - расширениеверхней границы частотного диапазона и повышение точности измеренийфазовых параметров,На Лиг. 1 приведена структурнаяэлектрическая схема устройства дляизмерения параметров СВЧ-элементов;на фиг. 2 - структурная электрическая схема дополнительного гетеродина.Устройство для измерения параметров СВЧ-элементов содержит генератор1 качающейся частоты, первый, второйи третий направленные ответнители 2,3 и 4, детектор 5, гетеродин 6, блок7 автоматической подстройки частоты,первый и второй развязынающие элементы 8 и 9, делитель 10 мощности, первый и второй смесители 11 и 12, первый и второй балансные смесители 13и 14, третий и четвертый развязывающие элементы 15 и 16, дополнительныйделитель 17 мощности, дополнительныйгетеродин 18, полосоной фильтр 19,СВЧ-переключатель 20, согласованнуюнагрузку 21, исследуемый СВЧ-элемент22, индикатор 23, переменный аттенюатор 24, отрезок 25 линии передачипеременной длины, первый и второйгенераторы 26 и 27 СВЧ-сигнала, дополнительпый СВЧ-переключатель 28,дополнительную согласованную нагрузку 29.Устройство для измерения параметров СВЧ-элементов работает следующимобразом. 10 15 20 35 40 1 12Изобретение относится к технике радиоизмерений и может быть использовано при измерении параметров устройств миллиметрового диапазона В режиме калибровки нместо исследуемого СВЧ-элемента 22 включается СВЧ-элемент 22 с единичной матрицей .рассеяния0 1 , СВЧ-переключатель 20 устанавливается в положение,при котором обеспечивается измерение параметрон передачи. (При калибровке ло параметрам отражения к входу основного канала направленного отнетвителя 4 подключается короткозамкнутая нагрузка). С помощью второго СВЧ-переключателя 28 к балансным смесителям 13 и 14 подключается выход первого генератора 26 СВЧ-сигнала.В этом случае с выхода генератора 1 на вход балансного смесителя 13 которого ответвляется с помощью направленного ответнителя 2 и через основнои канал направленного ответвителя 3 поступает на аттенюатор 24, Постоянство выходной мощности генератора 1 обеспечивается схемой автоматической регулировки мощности (АМР) включающей в себя направленный ответвитель 3 и детектор 5,После прохождения аттенюатора, 24 и отрезка 25 СВЧ сигнал поступает на вход смесителя 11, на второй вход которого подается сигнал от гетеродина 6.В результате частотного преобразования на выходе смесителя 11 формируется опорный сигнал,На второй вход балансного смесителя 13 поступает сигнал с выхода дополнительного гетеродина 18. В результате частотного преобразования измерительного сигнала с последующим выделением с помощью полосового фильтра 19 сигнала суммарной частоты на исследуемый СВЧ-элемент 22 через основной канал третьего направленного. отнетнителя 4 подается сигнал, который после прохождения СВЧ-элемента 22 с единичпой матрицей рассеяния получает дополнительный фазовый сдвиг Ч, обусловленный его определенной электрической длиной,В результате обратного преобразования частоты этого сигнала во втором балансном смесителе 14 на его выходе образуется сигнал разностной частоты, выделяемый трактом передачи, стоящим после балансного смесителя 14.При этом электрическая длина тракта передачи от нторого выхода делителя 17 мощйости до второго входа балансного смесителя 14 ныполняется на , /2 больше, чем электрическая длина тракта передачи от перного выхода делителя 17 мощности довторого входа балансного смесителя 13 ( 1 - длина волны сигнала допол 50 нительного гетероднна 18). После второго преобразования часготы н смесителе 12 на вход измерительного канала индикатора. 23 поступает сигнале (с,) = Е соз 1(Ые г) + к к. где и, - частота сигнала генератора 1;3 1282023частота. сигнала гетеродина; нератора 1, фазовый сдвиг СВЧ-элемента ного режима с единичной матрицей рассеФормул фазовый сдвиг сигнала гетеродина 6; 1. Устро амплитуда сигнала. метров СВЧ йство для измерения пара-элементов, содержащее генератор качающейся частоты, первый выход которого подключен к входу основного канала первого направленного ответвителя, соединенного выходом вторичного канала с входом основного канала второго направленного ответвителя, выход вторичного канала которого, соединен через детектор с управляющим входом генератора качающейся Е, р частоты, блок автоматической подстройки частоты, выход которого черезгетеродин подключен к входу делителямощности, первый и второй выходы которого соединены соответственно спервыми входами первого и второгосмесителей, выход первого смесителя подключен к входу блока автоматической подстройки частоты и опорномувходу индикатора, измерительный вход которого соединен с выходом второгосмесителя, а управляющий вход - с вторым выходом генератора качающейсячастоты, третий направленный ответвитель, выход основного канала которогоявляется выходм для подсоединениявхода исследуемого СВЧ-элемента, авыход вторичного канала через СВЧпереключатель - с согласованной нагрузкой, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения верхней границы частотного диапазона и повышения точности измерения фазовых параметров, в него введены последовательно соединенные дополнительный гетеродин, дополнительный делитель мощности, первый балансный смеситель и полосовой фильтр, выход которого подключен к входу основного канала третьего направленного ответвителя, мехщу вторым выходом дополнительного делиТеля мощности и вторым входом второго смесителя включен второй балансный смеси- тель, второй вход которсп о соединен с вторым выходом СВЧ-переключателя, между выходом основного канала второго направленного ответвителя и вторым входом первого смесителя последовательно включены переменный аттенюатор и отрезок линии передачи перемен+е- ч 3к 1где Я и- ослабление (усиление)и фазовый сдвиг, вносимые исследуемым СВЧ-,элементом 22,Выделение и обработка измерительной информации об амплитудных и фазовых параметрах исследуемого СВЧ-элемента 22 осуществляется в индикаторном устройстве 23, на управляющийвход которого подается напряжение,управляющее перестройкой частоты геной длины, при этом втсрой вход первого балансного смесителя соединен с выходом основного канала первого наПодбором соответствующего соотношения электрических длин трактов передачи от гетеродина 6 к входам смесителей 11 и 12 добиваются, чтобы фазовые сдвиги сигнала гетеродина и сигнала генератора качающейся частоты, поступающие на смесители 11 и 12, были с разными знаками,Регулировкой ослабления аттенюатора 24 добиваются равенства амплитуд сигналов, поступающих на входы опорного и измерительного каналов индикатора 23, а регулировкой электрической длины отрезка 25 линии передачи - равенства фазовых сдвигов этих сигналов.На этом процесс калибровки по параметрам передачи заканчивается. Калибровка по параметрам отражения осуществляется аналогичным образом. В этом случае к выходу направленного ответвителя 4 подключается коротко- замыкающая нагрузка, а СВЧ-переключатель 20 устанавливается в положение, соответствующее режиму измерения параметров отражения. В процессе измерения СВЧ-элемента 22 с единичной матрицей рассеяния заменяется на исследуемый СВЧ-элемент 22. В этом случае на вход измерительного канала индикатора 23 по- ступает сигнал, содержащий информацию об амплитудных и фазовых параметрах исследуемого СВЧ-элемента 22; е (С) = Е р созе(иЭ,-о.,) + 40 45 О 5 для обеспечения панорамработы индикатора 23 а изобретенияСоставитель Р.КузнецовН,Марголина Техред Л.Сердюкова орректор Л.Пилипенко еда аз 7260/42ВНИИ Тираж 730 ПГосударственного комитета СССелам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб д писно 113035,4 5 роизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,5 128202 правленного ответвителя, а второй вход СВЧ-переключателя является входом для подсоединения выхода исследу- емого СВЧ-элемента.2. Устройство по п1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что дополнительный гетеродин состоит из первого и второго генератора СВЧ-сигнала, выходы которых подключены к первому и второму входам дополнительного СВЧ-переключателя, первый выход которого соединен с входом дополнительной согласованной нагрузки, второй выход дополнительного СВЧ-переключателя является выходом дополнительного гетеродина.