Измеритель комплексных коэффициентов отражения и передачи

(59 4 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 21/24-09.88. Бюл. Уий радиотех ЭффИЦИэмеривский инстио измереСВЧа, сер.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ КОМПЛЕКСНЫХ КОЕНТОВ ОТРАЖЕНИЯ И ПЕРЕДАЧИ(57) Изобретение относится к ительной технике СВЧ-диапазона. Цельизобретения - сокращение времени измерений модуля и фазы коэффициентовотражения и передачи. Устр-во содержит генератор 1, направленные ответвители 2,3,4, делитель мощности 6,исследуемое устройство 10, коротко-замыкатель 11, детектор 13, усилитель 14, блок обработки информации15, индикатор 16, формировательуправляющих сигналов 17, первыеи вторые аттенюаторные пластины1406518 11 е КЯа 1 8, 19, 20, 21 с первым и вторым узлом переключения, согласованныенагрузки 22-29, Засчет введения дополнительного напранленногоответвителя 5, управляемых переключателей 7,8,9 каналов и отрезка регулярного волновода 12 и новых функци.ональных связей добинаются цели изобретения. В каждой фиксированной точке 1Изобретение относится к измерительной технике СВЧ диапазона и можетбыть использовано для измерения комплексных коэффициентов отражения ипередачи в волноводных трактах миллиметрового диапазона волн,Цель изобретения - сокращение времени измерений модуля и фазы коэффициентов отражения и передачи.На чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема предлагаемого измерителя комплексных коэффициентовотражения и передачи.Измеритель комплексных коэффициентов отражения и передачи содержитгенератор 1, первый, второй, третий,четвертый и направленные ответвители2 - 5, делитель 6 мощности, первый, второй третий управляемые переключатели,7 - 9 каналов, исследуемое устройство10, короткозамыкатель 11, отрезок регулярного волнонода 12, детектор 13,усилитель 14, блок 15 обработки информации, индикатор 16, формирователь17 управляющих сигналов, первые и25Вторые аттенюаторные пластины 18 - 21С первым и вторым узлом переключения,согласованные нагрузки 22-29. Измеритель работает следующим образом.В каждой фиксированной точке рабочего диапазона частот измерителя,которая устанавливается при подачесоответствующего управляющего сигнала 35с формирователя 17 управляющих сигнаЛов, измерение включает в себя двеНадцать режимов. Каждый из режимовустанавливается при подаче управляю-щих сигналов на переключатели 7-9 и 40первый и второй узлы,рабочего диапазона частот измерителя,которая устанавливается при подачесоотнетстнующего управляющего сигналас формирователя управляющих сигналов17, измерение включает в себя двенадцать режимов. Каждый иэ режимов устанавливается при подаче Управляющихсигналон на переключатели 7-9 ипервый и второй узлы. 1 ил. 2В режим 1 (переключатели 7 и 9 находятся в положениях 1, переключатель 8 - в .положении 11, первая, вторая четвертая аттенюаторные пластины 8, 19 и 21 введены в волноводы, третья 20 - выведена) на детектор 13 поступает СВЧ сигнал, прошедший от генератора 1 через первый и третий, направленные ответвители 2 и 4 и основной тракт второго направленного отнетвителя 3 с учетом отражения от короткозамыкателя 11, После квадратичного детектирования и усиления получим напряжение на входе блока 15 обработки информации где К - коэффициент передачи придетектировании усиления;- комплексный коэффициент откзражения короткозамыкателя.В режимах 11"71 переключатели 7-9 находятся в тех же положениях, что и н режиме 1.В режиме 11 (аттенюаторные пластины 18 - 20 введены в волноноды, 21 выведена) на детектор 13 поступает СВЧ сигнал, который с учетом отражения от нхода исследуемого устройства 1 О будет иметь следующее значение: где Бя - комплексный коэффициент отражения входа исследуемого устройства 1 О.В режиме 111 (аттенюаторные пластины 18 и 21 введены в волноводы, пластины. 19 и 20 выведены) наряду14065 с сигналом ра, на детектор 13поступает сигнал аот генератора 1через первый направленный отнетвитель 2; делитель 6 можности и первый нторичный тракт второго направленного ответвителя 3. После детектирования и усиления с учетом,что аг 8( рь) = ц йа выходе усилителя14 образуется сигнал 10 0 = К(оьа, + а 2 = Ка 12++а 1 - 2(а 11 а 1 сов Ч),где ц- сдвиг фаэ сигналов а 2 и а 15И режиме 1 Ч (аттенюаторные пластины 18 и 19 введены в волноводы, а - 8 и 20 выведены) наряду с сигналом, р э а на детектор 13 поступает сигнал - а 2, так как первый и 20 второй вторичные тракты второго направленного ответвителя 3 расположены относительно основного тракта та- ким образом, что обеспечиваетсял сдвиг фазы их сигналон напри.равенстве амплитуд. Следовательно,ПФ КРкза 1 а 21 К(а( +а 2 +2 а, 1 а 1 сояф. В режимах Ч (аттенюаторные пласти-. ны 18 и 20 введены в волноводы, а - 19 и 21 выведены) и Ч 1 (аттенюаторные пластины 19 и 20 введены в нолноводы, пластины 18 и 19 выведены) 35 получим 13 д К ( Яц а, +а 1 дКЯя( (а, 12 ++а 22- 2 зц(а 1(а 2(соя( Чц+ 1 о) ф 40 где Чцд агд(Яц) - фаза комплексногокоэффициента отражения исследуемого устройства10,В режиме Ч 11 (переключатели 7-9находятся вположениях 11, аттенюаторные пластины 18-21 введены в нолноводы) на детектор 13 поступает СВЧ сигнал, прошедший через первый 2 направленный отнетвитель, четвертый 5 направленный ответвитель и основной тракт второго 3 направленного ответвителя, который с учетом прохождения через отрезок регулярного волно 18 4вода 12 одинаковой длины с исследуемым устройстном 10 и параметрами2 л 1с( 1 1 аг 8(1 )" после детекоб аЬтиронания и усиления будет иметь види,= К .(оЬ Л(а,(2- к(а,(2.В режимах Ч 111 и 1 Х переключатели 7-9 находятся в тех же положениях, что и в режиме Ч 11. В режимах Ч 111 (аттенюаторные пластины 18,20 и 21 введены в волноводы, а пластина 19 выведена) и 1 Х (аттенюаторные пластины 19-21 введены в волноноды, пластина 18 выведена) с учетом дополнительных сигналов а 2 и -а 2 соответственно получимБ Ка(о а +а 2 дКа 1 +(а 1 + + 2аг 1 аз( сов ( Чоь+ 1 о )1П 9-КеоЬ ь 2 дКаЗ +а 2 -2 а 2 (аЬ 1 соя (РоЬ+ Ч", )3 е261где ч"оь агИ("оь)сдвиг фаз сигналов а 2 и а.В режимах Х-Х 11 переключатели 8 и 9 находятся в положении 1, переключатель 7 - в положении 11. В режимах Х (аттенюаторные пластины 18 - 20 введены в волноводы, пластина 21 выведена), Х 1 (аттенюаторные пластины 18 и 20 введены н нолноводы, 19 и 21 выведены), Х 11 (аттенюаторные пластины 19 и 20 введены в волноводы 18 и 21 выведены) получим17 и д К(Яа( (аь( 1П 1, = К 1812 а, + а,(дК В 1212 (аз(++( а 21 . - 2Я,г(1211 ь(сов (Ч,2+ ЧОМУ е где 8 - комплексный коэффици 12ент передачи исследуемого .устройства 10 вобратном направлении; Ч 2 д аг 3(812) - фаза комплексного коэффициента передачи исследуемого устройства10 в обратном направлении.Модули и фазы комплексного коэффициента отражения 8 и комплексного коэффициента передачи 8 определя- 2 Ц ) дулей и фаз ента отражения стройства 10 Яиента передаии Б необхоойство 10 перествить иэмереенному алгорит 25 нидписное пр-тие, г. У од, ул, Проектна роизв.-п 5 1ются из системы уравнений (1)-(12)по значениям Ц-Ц , а именно Для определения мо комплексного коэффици выхода исследуемого у и комплексного коэффиц чи в прямом направлен, димо исследуемое устрориентировать и осуше я аналогично приведрмула изобретения Измеритель комплексных коэффици,ентов отражения и передачи, содержащий генератор, первый, второй и тре" тий направленный ответвители, делитель мощности, последовательно соединенные детектор, усилитель, блок ,обработки информации и индикатор, ,формирователь управляющих сигналов, причем к выходу генератора подключен вход основного тракта первого,направленного ответвителя, первые выходы вторичных трактов первого и вто" рого направленных ответвителей соеди иены с согласованными нагрузками, причем второй направленный ответвитель имеет два вторичных тракта с возможностью одновременного или попеременного введения в них со стороны их входов первой, второй аттенюаторных пластин, с помощью узлов переключения, вторбй выход вторичного тракта первого направленного ответви теля соединен с входом делителя мощНости, к выходам которого подключены Вторые выходы вторичных трактов втоВНИИПИ Заказ 3188/41 рого направленного ответвителя, выходосновного тракта которого подключенк детектору, к первым выходам основного и вторичного трактов третьего направленного ответвителя подключенывход исследуемого СВЧ-устройства икороткозамыкатель соответственно, перед которыми установлены с воэможностью поочередного введения третья ичегвертая аттенюаторные пластины сузлами переключения, первый, второйи третий выходы формирователя управляющих сигналов соединены с управляющими входами генератора и первым ивторым узлами переключения, о т л и"-ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюсокращения времени измерений модуляи фазы коэффициентов отражения и передачи, в него введены первый, второй, третий управляемые переключатели, четвертый направленный ответвитель и отрезок регулярного волновода, причем первый управляемый переключатель своими первым и вторым вы"ходами соединен соответственно спервым входом второго управляемогопереключателя и входом основноготракта третьего направленного ответвителя, а своим первым входом - свыходом основного тракта первого направленного ответвителя, второй уп-.равляемый переключатель первым выходом соединен через отрезок регулярного волновода с входом основноготракта четвертого направленного ответвителя, а вторым входом подключенк выходу исследуемого устройства,третий управляемый переключатель своими первым и вторым входами подключенсоответственно к вторым выходам вторичных трактов третьего и четвертогонаправленных ответвителей, а своимпервым выходом соединен с входом ос"новного тракта второго направленногоответвителя, при этом вторые выходыпервого, второго, третьего управляемых переключателей, выход основноготракта,и второй выход вторичноготракта четвертого направленного ответвителя соединены с согласованныминагрузками, а дополнительные четвертый, пятый и шестой выходы формирователя управляющих сигналов соединены с управляющими входами первого,второго и третьего управляемых переключателей.