Устройство для измерения потерьневзаимных четырехполюсников

Союз Советскик Соцнапистическмк РеснубннкОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ф и 842633(22) Заявлено 1005,78 (21) 2614653/18-09с присоединением заявки Йф -(51)М. К . С 01 й 27/28 Государственный комитет С С С Р по делам изобретений н открытийДата опубликования описания 3006.81(71) Заявитель Минский радиотехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТЕРЬ НЕВЗАИМНЫХ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ Изобретение относится к радиотех нике, а также измерительной технике и может быть использовано в качестве измерителя потерь СВЧ невзаимных четырехполюсников.Известно устройство для измерения потерь невзаимных четырехполюсников, содержащее перестраиваемый сверхвысокочастотный генератор, выход напряжения качания которого подключен к горизонтальным отклоняющим пластинам электроннолучевой трубки, и две цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных вентиля, направленных ответвителей прямой и обратной волн с детекторами во вторичных каналах и сверхвысокочастотного переключателя, и также два сумматора, входы одного из которых соединены с выходами вторичных каналов направленных ответвителей прямой волны, а другого - с выходами вторичных каналов направленных ответвителей обратной волны, а выходы сумматоров подключены к соответствующимвходам изме- рителя отношений, выход которого подключен к вертикальным отклоняющим пластинам электроннолучевой трубки, при этом одни выходы сверхвысокочастотных переключателей соединены через отрезок калибровочного волновода,а к другим подключен исследуемый невзаимный четырехполюсник Г 1 .Однако известное устройство имеетбольшие погрешности при измерениипрямых и обратных потерь, связанныес наличием рассогласований в тракте,которые приводят к переотражениям отвхода и выхода измеряемого четырехполюсника, и, следовательно, дополнительной систематической погрешности.Цель изобретения - повышение точности при измерении прямых и обратных потерь.15 для этого в известное устройстводля измерения потерь невзаимных четырехполюсников, содержащее перестраиваемый сверхвысокочастотный генератор, выход напряжения качания которо го подключен к горизонтальным отклоняющим пластинам электроннолучевойтрубки, и две цепи, каждая из кото"рых состоит из последовательно соединенных вентиля, направленных ответви;телей прямой и обратной волн с детекторами во вторичных каналах, и сверхвысокочастотного переключателя, итакже два сумматора, входы одного изкоторых соединены с выходами вторич ных каналов направленных ответвите 842633лей прямой волны, а другого - с вы 1 ходами вторичных каналов направленных ответвителей обратной волны, а, вйходы сумматора подключены к соответствующим входам измерителя отношений, выход которого подключен к вертикаль ным отклоняющим пластинам электроннолучевой трубки, при этом одни выходы сверхвысокочастотных переключателей соединены через отрезок калибровочного волновода, а к другим подключен ис-, следуемый невзаимный четырехполюсник, введено трехдецибельное гибридное соединение с электрически управляе-. мыми аттенюаторами, включенными на его выходах, при этом вход трехдеци.бельного гибридного соединения соеди нен с выходом перестраиваемого сверх- высокочастотного генератора, а выход каждого электрически управляемого аттенюатора соединен с входом соответствующего вентиля, а их управляющие 20 Входы соединены с противофазными выходами введенного блока управления.На чертеже представлена структурно-электрическая схема предлагаемого устройства. 25Устройство для измерения потерь невзаимных четырехполюсников содержит перестраиваемый сверхвысокочастотный генератор 1, электроннолучевую трубку (ЭЛТ) 2, вентили 3 и 4, направленные ответвители 5 и 6 прямой волны, направленные ответвители 7 и 8 обратной волны с детекторами во вторичных каналах, сверхвысоко- частотные переключатели 9 и 10, два сумматора 11 и 12, измеритель 13 отношений, отрезок 14 калибровочного волновода, исследуемый невзаимный четырехполюсник 15, трехдецибельное гибридное соединение 16, связанное с электрически управляемыми аттеню аторами 17 и 18, блок 19 управления.Устройство работает следующим образом.В режиме калибровки сверхвысоко- частотные переключатели 9 и 10 устанавливаются в положение с 1 и д, перестраиваемый сверхвысокочастотный генератор 1 и блок 19 управления переводятся в ручной режим работы, а частота СВЧ-сигнала устанавливается равной средней рабочей частоте исследуемого невзаимного четырехполюсника 15. При этом блок 19 управления устанавливается в такое положение, при котором управляемый аттенюатор 17 включен, а аттенюатор 18 выключен, и к входам измерителя 13 отношений подключены выхсщы сумматоров 11 и 12. При таком состоянии измерительного тракта СВЧ-сигнал поступает от сверх- высокочастотного генератора 1 на ЬО вход трехдецибельного гибридного соединения 16, где распределяется поровну между двумя каналами, Сигнал со второго выхода трехдецибельного гибридного соединения 16 поглощает- у ся управляемым аттенюатором 18 и дальше в измерительный тракт не поступает. Сигнал с первого его выхода проходит через управляемый аттенюатор 17, вентиль 3, основные волноводные каналы направленных ответвителей 5 и 7, сверхвысокочастотный переключатель 9, отрезок 14 калибровочного волновода, сверхвысокочастотный переключа 1 тель 10, основные волноводные каналы направленных ответвителей 8 и 6 и поглощается вентилем 4. При этом на выходах детекторных секций направленных ответвителей 5 и 8 появляются сигналы, соответствующие уровню мощности на входе и выходе отрезка 14 калибровочного волновода, и на первом входе измерителя 13 отношений появляется сигнал (при квадратичном детектировании)О = К Р (1) где Р - уровень мощности на входетракта 7-9-14-10;К - коэффициент передачи тракта 5-11.На втором выходе измерителя 13 отношений появляется сигналр 29 мО (2) где К - коэффициент передачи трак 2та 8-12;5 - коэффициент передачи соответствующего индексу узлаустройства. При этом 5,1 =1. Регулируя коэффицие.том передачи тракта 8-12, устанавливают измеритель отношений на О дБ. Это происходит при 0 = КО, (3)где К К (4)К 5 т 5 5.1 оНа следующем этапе калибровки блок 19 управления устанавливают в положение, при котором сигнал от перестраиваемого сверхвысокочастотного генератора 1 проходит последовательно через трехдецибельное гибридное соединение 16, аттенюатор 18, вентиль 4, направленные ответвители 6 и 8, сверхвысокочастотный переключатель 10, отрезок 14 калибровочного волновода, сверхвысокочастотный переключатель 9, направленные ответвители 7 и 5 и поглощается вентилем 3.В этом случае на первом входе измерителя 13 отношений появляется сиг(5) где Р - уровень СВЧ-мощности на входе тракта 8-10-14-9;К - коэффициент передачи тракта6-11, а на втором входе измерителя отношений появляется сигнал0 К 5,9 5 5 ц 5 Р . (6) Регулируя коз ффицйе нтом передачи тракта 7-12, вновь устанавливают измеритель отношений на О дБ, при этом01 = К О(7) гдеК, (8)К 58 51 о 5 уНа этапе измерения сверхвысокочастотные переключатели 9 и 10 устанавливаотся в положение б и б,а перестраиваемый сверхвысокочастотный генератор1 и блок 19 управления переводятся вавтоматический режим.Пилообразное напряжение с частотойкачаниЯ Г 1,ч поДаетсЯ с пеРестРаивае-.мого сверхвысокочастотного генератора 1 на отклоняющие пластины ЭЛТ вкачестве напряжения развертки, а блок 1 О19 управления вырабатывает управляющие импульсы с такой частотой Епр,что Г,(1 /Г, = п,где п определяетчисло точек измерения в пределахполосы качания. На экране ЭЛТ лучочерчивает две линии, одна из которых (5представляет функцию Рпр=( (свч ) (9)где 5 пр- прямые потери йсследуемогоневзаимного четырехполюсника;частота сигнала, 20а другая функциюоЖ= (свч ) (10)где 1 р- обратные потери исследуемого невзаимного,четырехполюсника. 25Когда СВЧ-сигнал поступает в измерительный тракт через аттенюатор 17,на первом входе измерителя 13 отношений будет напряжениеУо = К Ка 5 т 5 й 51 О ПР Р ф (11) ЗОучитывая выражение (4),В,": КВР (12)При этом на выходе измерителя 13отношений будетА= 202(ь - = 208 ф, (13) 35где А - измеряемые прямые потерив дБ.Когда СВЧ-сигнал поступает в измерительный тракт через аттенюатор 18,на втором входе измерителя 13 отношений будет напряжениеН)" = К К 5 .5 о 5 дР Р, (14)учитывая вйражение (8)(15)Прй этом на выходе измерителя 13 45отношений будет)д: 2 ое - -- 2 оввбр, (6)1 Цгде А 6 - измеряемые обра 1 ные потериобРв дБ. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает высокую точность в автоматическом режиме измерений. формула изобретенияУстройство для измерения потерьневзаимных четырехполюсников, содержащее перестраиваемый сверхвысокочастотный генератор, выход напряжениякачания которого подключен к горизонтальным отклоняющим пластинамэлектроннолучевой трубки, и две цепи,каждая из которых состоит из последовательно соединенных вентиля, направленных ответвителей прямой и обратной волн с детекторами во вторичных каналах, и сверхвысокочастотногопереключателя и также два сумматора,входы одного из которых соединены свыходами вторичных каналов направленных ответвителей прямой волны, а другого - с выходами вторичных каналовнаправленных ответвителей обратнойволны, а выходы сумматоров подключены к соответствующим входам измерителя отношений, выход которого подключен к вертикальным отклоняющим пластинам электроннолучевой трубки, приэтом одни выходы сверхвысокочастотныхпереключателей соединены через отрезок калибровочного волновода, ак другим подключен исследуемый невзаимный четырехполюсник, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности при измерениипрямых и обратных потерь, введенотрехдецибельное гибридное соединениес электрически управляемыми аттенюаторами, включенными на его выходах,при этом вход трехдецибельного гибридного соединения соединен с выходом перестраиваемого сверхвысокочастотного генератора, а выход каждого электрически управляемого аттенюатора соединен с входом соответствующего вентиля, а их управляющиевходы соединены с противофазными выходами введенного блока управления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССРВ 192871, кл. С 01 В 27/32, 1967842633 Составитель М.ОвчаренкоТехред А, Ач Корректор Л,Иван Редактор Л.Филь Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 5689/52 , Тираж 732 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий