Способ калибровки двенадцатиполюсного рефлектометра

(57) Изобре измерениям.вышение точ деленияизмерениипринципи ния сиг1 ил,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙИ ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ(71) Гомельский государственный университет(56) Исследования в областнических измерений, Под реЮ.В.Л. Кондокова, 1976.Адам С.Ф. Автоматические измерения в СВЧ целях. Труды института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике, 1973, т.бб, У 4, с.24,Авторское свидетельство СССР9 943603, кл, С 01 К 27/32,опублик, 1982,КАЛИБРОВКИ ДВЕНАДЦАТИФЛЕКТОМЕТРАение относится к радио- Цель изобретения - по- ости процесса калибровки Устр-во, реализующее данный способ,содержит двенадцатиполюсный рефлектометр (Р) 1, образованный двенадцатиполюсником 2 и четырьмя измерителями мощностей (ИМ) 3-6, и блок задания 7 эталонных сигналов, состоящийиз задающего г-ра 8, делителя 9 мощности, двух регулиРуемых аттенюаторов 10 и 14, регулируемого фазовращателя 11, двух тройников 12 и 15 иобразцового прибора 17. Повышениеточности в определении собственныхпараметров Р 1 обеспечивается тем,что в процессе калибровки ИМ 3-6выполняют функцию нуль-индикаторов,и при этом их точностные х-ки - нелинейность, стабильность и погрешвлияют на результаты опреараметров, так как точност в режиме нуль-индикации льно выше точности измерелов в динамическом диапазоИзобретение относится к радиотехническим измерениям, а именно к способам калибровки двенадцатиполюсныхрефлектометров.Цель изобретения - повышение точности процесса калибровки.На чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема устройства, реализующего способ калибровки двенадцатиполюсного рефлектометра,Устройство, реализующее предлагаемый способ калибровки состоит из двенадцатиполюсного рефлектометра 1, образованного из двенадцатиполюсника 2с подключенными к его выходам четырь"15мя измерителями мощностей 3-6 и блока 7 задания эталонных сигналов, состоящего из задающего генератора 8,делителя мощности 9, первого регулируемого аттенюатора 10, регулируемого фаэовращателя 11, первого тройника 12 с выходом 13, второго регулируемого аттенюатора 14, тройника 15с выходом 16, образцового прибора 17.Устройство работает следующим образом,Двенадцатиполюсный рефлектометр 1своими входами подключен к выходам13 и 16. При включении задающего ге 30нератора 8 на его выходе устанавливают максимальный уровень сигнала,представляющего собой гармоническиеколебания заданной частоты. Частотасигнала задается и определяется попоказанию на шкале задающего генератора 8 или внешним частотометром,Выбор конкретного значения частотыпроизводится предварительно из заданного рабочего диапазона частот двенадцатиполюсного рефлектометра 1.40Как правило, калибровка производитсяна нескольких Фиксированных частотахоиз рабочего диапазона.Процесс калибровки двенадцатиполюсного рефлектометра 1 на одной Фик 45сированной частоте заключается в следующем.Сигнал с выхода задающего генератора 8 поступает на делитель мощности 9 и делится на его выходах на дваравных сигнала. Сигнал с первого выхода делителя мощности 9 проходитчерез последовательно соединенные регулируемый аттенюатор 10 и фазовращатель 11, тройник 12 и появляется навыходе 13. Сигнал со второго выходаделителя мощности 9 проходит черезпоследовательно соединенные регулируе- . мый аттенюатор 14 и тройник 15 и появляется на выходе 16, Сигналы с выходов 13 и 16 поступают на входы двенадцатиполюсного рефлектометра 1, Одновременно параметры этих сигналов - их амплитуды и разность фаз между ними, контролируются и измеряются образцовым прибором 17, подключенным к тройникам 12 и 15, Для этого тройники12 и 15 выбираются проходного типа, а в качестве образцового прибора 17 может быть использован стандартный . прибор - амплифазометр (например, типы ФК 2-14, ФК 2-18 и др.).Сигналы с выходов 13 и 16 поступают на входы двенадцатиполюсного рефлектометра 1, которыми являются входы двенадцатиполюсника 2, В двенадцатиполюснике 2 они складываются в определенных соотношениях, определяемых конкретной структурой и собственными параметрами двенадцатиполюсника 2 появляются в виде суммарных сигналов на его выходах и поступают на измерители мощности 3-6.Связь между мощностями выходных сигналов и входными сигналами для двенадцатиполюсных рефлектометров 1 определяется в общем случае следующими выражениями:А, Пв, + В Бв2Р = А 2 Бв + В ив 11 А 4 Пв + В 40 вхгде Р - значение мощности выходного.1сигнала, измеренной на -м выходе двенадцатиполюсника 2 соответствующим измерителем мощности 3-6,Б, Бв - значения входных сигналов на первом и втором выходах рефлектометра 1,АВ; - собственные параметры рефлектометра 1 ( 1 = 14)Собственные параметры двенадцати- полюсного рефлектометра 1 А; и В являются комплексными константами, которые полностью характеризуют двенадцатиполюсный рефлектометр 1 как средство измерения. Задача калибровки за-. ключается в нахождении четырех отношений этих комплексных констант А,- ( = 1,2,4), что затем позволяет по их значениям производить с по 1290205мощью рефлектометра соответствующиеизмерения.В процессе калибровки двенадцатиполюсного рефлектометра определяютсячетыре отношения комплексных констант 5А Ав Ах А- - и. Для этого с помощью регулируемых аттенюаторов 10 и 14и фазовращателя 11 производят регулировку параметров сигналов,на выходах 13 и 16 до тех пор, пока напервом выходе двенадцатиполюсника 2не установится нуль напряжения, чтопокажет первый измеритель мощности 3, 15В этот момент соотношения сигналов оказываются 1 Пвх,АилиВ,(3)Аг Пвхл 45 или - = - -ТГ - )В Ци игде Би Б- значения выходныхМ вхсигналов на входе двенадцатиполюсного рефлектометра 1 в моментл когда на 5 его втором выходе измеритель мощности 4 показал нуль напряжений,(второй набор эталонных сигналов).Значения входных сигналов Би Ц во втором наборе также измеряют 11влся образцовым прибором 17 и запоминаются,Последующие две операции по установлению нуля напряжения на третьем 1где Пи П,л - значение входных сиг Увналов на входах двенадцатиполюсного рефлектометра 1 в момент, когда на его первом выходе измеритель мощности 3 показал нуль напряжения (первый набор эталонных сигналов).Значения входных сигналов Пи1 1 Бв этот момент измеряются с по- ЗО мощью образцового прибора 17 и запоминаются. В дальнейшем эти значения (2) считают первым набором эталонных сигналов.После этого аналогичным образом добиваются установления нуля напряжения на втором выходе двенадцатиполюсника 2. Установление нуля напряжения определяется по показанию второго измерителя мощности 4, Для этого момен-та времени соотношения оказываютсяи четвертом выходах двенадцатиполюсного рефлектометра 1 аналогичны предыдущим. Они позволяют определить два других искомых отношения: иП 8 ИП 7 Г )вл Ав(4) юА Бвхг Таким образом, после регулировкии измерения четырех наборов эталонныхвходных сигналов непосредственно изих отношений определяются искомыезначения отношений собственных параметров двенадцатиполюсного рефлектометра 1 (выражения 3-5).Повышение точности в определениисобственных параметров двенадцатиполюсного рефлектометра обеспечиваетсятем, что в процессе калибровки измерители мощности 3-6 выполняют функциюнуль-индикаторов и при этом их точностные характеристики (нелинейность,стабильность, погрешность) не влияютна результаты определения параметров,так как точность измерений в режименуль-индикации принципиально вышеточности измерения сигналов в динамическом диапазоне,Формула изобретения Способ калибровки двенадцатиполюсного рефлектометра, заключающийся в 1последовательной подаче на первый и второй входы двенадцатиполюсного рефлектометра четырех наборов эталонных сигналов, каждый из которых образован двумя гармоническими сигналами одинаковой частоты, измерении мощностей сигналов на выходах двенадцатиполюсного рефлектометра, соответствующихкаждому набору эталонных сигналов, и последующем вычислении собственных параметров двенадцатиполюсного рефлектометра по результатам измерений мощностей и значениям эталонных сигналов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности процесса калибровки, параметры гармонических сигналов в первом наборе устанавливают из условия равенства нулю напряжения сигнала на первом выходе двенадцатиполюсного рефлектометра, параметры гармонических сигналов во втором наборе устанавливают из условия эавенства нулю напряжения сигнала5 1290205 бна втором выходе рефлектометра, в тре- а собственные параметры двенадцатипотьем наборе - из условия равенства люсного рефлектометра определяют по нулю напряжения на третьем выходе отношению значений входных сигналов двенадцатинолюсного рефлектометра, а на первом и втором входах рефлектов четвертом - из условия равенства 5 метра, соответствующих каждому из ченулю напряжения на четвертом выходе тырех наборов гармонических сигдвенадцатиполюсного рефлектометра, налов.Составитель Р, КузнецоваРедактор Н, Горват Техред А.Кравчук Корректор Е. СирохманЗаказ 7895/41 Тираж 751 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.