Измеритель комплексных параметров свч четырехполюсников

4 СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 9) ЕТЕНИУ К ОРСКОМ ЕТ СТ 3316299/18-0906.078107,03.84. БюлА.М.КострикинМинский радисте(088. ко И. томат ВЧ тр оР ега Г.А.змереДезацияктов,969,.32,СправоприборамСоветс8-169, 15.42, 5. ым с,1612,ОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ник по радиоизмерительПод ред. В.С.Насонова, ое радиоф, т.1, 1977, 5-198, 199-201, рис. 5;4 (прототип) .(54)(57) ИЗМЕРИТЕЛЬ КОМПЛЕКСНЫХ ПАРА- МЕтОВ СВЧ-ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ, содержащий управляемый СВЧ-переключатель, вход которого является входом СВЧ- сигнала, к управляющему входу подключен первый выход блока управления, к первому выходу последовательно подсоединены первый развязывающий вентиль, первичные каналы первого и второго направленных ответвителей, к второму выходу последовательно подсоединены второй развязывающий вентиль, первичные каналы третьего и четвертого направленных ответвителей и стробоскопический преобразователь частоты, выход которого подключен к первому входу смесителя, и блок настройки перестраиваемого генератора, выход которого соединен с входом умножителя частоты, соеди нен ного выходом с входом стробоскопического преобразователя частоты, выход смесителя подключен к управляющему входу гетеродина через блок автоматической подстрой ки частоты, а выход гетеродиа соединен с вторым входом смесителя, а также блок памяти, выход которого через арифметический блок соединен с входом цифрового индикатора, второй, третий и четвертый выходы блока управления соединены соответственно с управляющими входами блока памяти, арифметического блока и цифрового индикатора, при этом выход первичного канала второго направленного ответвителя и вход первичного канала третьего направленного ответвителя являются соответственно выходом и входом для подключения исследуемого СВЧ-четырехполюсника, о т л и ч а юЮ щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введе фф ны четырехканальный управляемый СВЧ- Ъфф переключатель, управляющий вход кото рого соединен с пятым выходом блока управления, цифровой измеритель разности фаз разновременного сравнения и цифровой измеритель отношения напряжений разновременного сравнения, причем выходы вторичных каналов второго, третьего и четвертого направленных ответнителей,соединены с соответствующими входами четырехканального управляемого СВЧ-переключателя, выход которого подключен к второму входу стробоскопического преобразователя частоты, выход смесителя соединен с входом цифровым измерителя разности фаз разновременного сравнения и цифрового измерителя отношения напряжений разновременного сравнения, выходы которых подсоединены к первому и второму информационным входам блока памяти,Изобретение относится к СВЧ измерительной технике и может быть использовано для измерения комплексных параметров линейных невзаимных четырехполюсникон.Известен измеритель комплексных параметров СВЧ- четырехполюсников, содержащий днухчастотный свип-генератор, два делителя мощности, четнре аттенюатора, исследуемый четырехполюсник, два смесителя с детектор О ными яоловками, дна усилителя промежуточной частоты, усилитель АРУ, два Фазовых детектора, электронно-лучевую трубку, при измерении КСВ-направленнйй отнетвитель 1 15Однако н данном измерителе не осуществлена автоматизация процесса измерения невзаимных параметров СВЧ- четырехполюсникон, так как для изменения направления распространения СВЧ энергии через исследуемый четырех полюсник необходима фего переориентация, что усложняет и удлиняет процессизмерения.Наиболее близким техническим25 решением к предлагаемому является измеритель комплексных параметров СВЧ-четырехполюсников, содержащий управляемый. СВЧ-переключатель, вход которого является входом СВЧ-сигнала, к управляющему входу подключен первый выход .блока управления, к первому выходу последовательно подсоединены первый развязывающий вентиль, первичные каналы первого и второго направленных ответвителей, 35 к второму выходу последовательно подооединены второй разнязывающий вентиль, первичные каналы третьего и четвертого направленных отнетвителей и стробоскопический преобразователь частоты, выход которого подключен к первому входу смесителя и блоку настройки перестраиваемого генератора, выход которого соединен с входом умножителя частоты, соеди ненного выходом .с нходом стробоскопического преобразователя .частоты, выход смесителя подключен к управляющему входу гетеродина через блок. автоматической подстройки частоты, а выход гетеродина соединен с вторым входом смесителя, а также блок памяти, выход которого через арифметический блок соединен с входом цифрового индикатора, второй, третий, и четвертый выходы блока управления 55 соединены соответственно с управляющими входами блока памяти, арифметического блока и цифрового индикатора, при этом выход первичного канала второго направленного ответвителя и 6 О вход первичного канала третьего направленного ответвителя являются соответственно выходом и входом для подключения исследуемого СВЧ- четырехполюсника Г 2365 Однако известное устройсвто непозволяет обеспечить высокую точность измерения комплексных параметров СВЧ-четырехполюсников,Цель изобретения - повышение точности измерений.Для достижения поставленной целин устройстве-измерителе комплексных параметров СВЧ-четырехполюсников, содержащем управляемый СВЧ -переключатель, вход ко".орого является входом СВЧ-сигнала, к управляющему входу подключен первый выходблока управления к первому выходупоследовательно пЬдсоединены первыйразвязывающий вентиль, первичныеканалы первого и второго направленных ответнителей, к второму выходупоследовательно подсоединены второйразвязывающии. вентиль, первичныеканалы третьего и четвертого направленных ответвителей и стробоскопический преобразонатель частоты, выходкоторого подключен к перному входусмесителя и блок настрсйки перестра-,иваемого генератора, выход которогосоединен с входом умножителя частоты,соединенного выходом с входомстробоскопического пресбразователячастоты, выход смесителя подключенк управляющему входу гетеродиначерез блок автоматической подстройкичастоты, а выход гетерсдина соединен с вторым входом смесителя, атакже блок памяти, выхсд которогочерез арифметический блок соединен,с входом цифрового индикатора, второй, третий и четвертый выходы блокауправления соединены соответственнос управляющими входами блока памяти,арифметического блока и цифровогоиндикатора, при этом выход первичногоканала второго направленного ответнителя и вхоц первичного каналатретьего направленного ответвителяявляются соответственно входом ивыходом для подключения исследуемого СЫЧ-четырехполюсника, введенычетырехканальный управляемый СВЧпереключатель, управляющий вход которого соединен с пятым выходом блока управления, цифровой измерительразности фаз разновременного сравнения и цифровой измеритель отношения напряжений разновременного сравнения, причем выходы вторичных каналов второго, третьего и четвертогонаправленных ответвителем соединеныс соответствующими входами четырехканального управляемого СВЧ-переключателя, выход которого подключен квторому входу стробоскопическогопреобразоваетля частоты, выход смесителя соединен с входом цифровогоизмерителя разности фаз разновременного сраннения и цифрового измерителя отношения напряжений разновременного сравнения, выходы которыхподсоединены к первому и второмуинформационным входам блока памяти. На чертеже приведена структурная электрическая схема измерителя комплексных параметров СВЧ 5четырехполюсников,Измеритель комплексных параметров СВЧ-четырехполюсников содержитпервый развяэывающий вентиль 1. Уп 10равляемый СВЧ- переключатель 2, вто-рой раэвяэывающий вентиль 3, первый4 и второй 5 направленные ответви-теля, .измеряемый четырехполюсник б,третий 7 и четвертый 8 направленныеответвитети, четырехканальный управляемый СВЧ-переключатель 9, умножитель частоты 10, стробоскопическийпреобразователь 11 частоты, блок 12управления, перестраиваемый генератор13, блок 14 настройки, гетеродин 2015, смеситель 16, блок 17 автоматической подстройки частоты, цифровойиндикатор 18, цифровой измеритель19 отношения напряжений разновременного сравнения, цифровой измеритель 7520 разности фаэ разновременного сравнения, арифметический блок 21,блок22 памяти.Причем клемма входа СВЧ-сигналасоединена с входом управляемого СВЧ- упереключателя 2, первый выход которого через первый развяэывающий вентиль 1, первичные каналы первого 4и второго 5 направленных ответвителей подключен к входу измеряемогочетырехполюсника 6, а второй выход -35через второй развяэывающий вентиль3, первичные каналы четвертого 8 итретьего 7 направленных ответвителейк выходу измеряемого четырехполюсника б, выходы вторичных каналов 4 Онаправленных ответвителей 4,5,7 и 8подключены к входам четырехканального управляемого СВЧ-переключателя9, выход которого через стробоскопический преобразователь.11 частоты . 45и смеситель 16 соединен с входамицифрового измерителя отношений напряжений разновременного сравнения20, .выход стробоскопического преобразователя частоты 11 через блок 5014 настройки, перестраиваемыйгенератор 13, умножитель 10 частотысоединен с вторым входом стробоскопического преобразователя 11 частоты, выход смесителя 16 через блок 17автоматической подстройки частоты55и гетеродин 15 подсоединен к второму входу смесителя 16, выходы цифрового измерителя 19 отношения напряжения разновременного сравнения ицифрового измерителя 20 разности Фазразновременного сравнения соединеныс первым и вторым входами блока 22памяти, выход которого через арифметический блок 21 соединен с цифровыминдикатором 18, первый, второй, тре тий, четвертый, пятый выходы блока 12.управления. соединены с управляющими.входами управляемого СВЧ-переключателя 2, четырехканального управляемого СВЧ-переключателя 9, блок 22 памяти, арифметического блока 21, цифрового индикатора 18..Измеритель комплексных параметров СВЧ-четырехполюсников работает следующим образом.Аглоритм измерений разделен на два цикла. В первом цикле иэ блока 12 управления на управляемый вход СВЧ-переключателя 2 подается сигнал, который, подключает вход СВЧ- сигнала к входу первого развяэывающего вентиля 1. Через кольцевой тракт, образованный развязывающими вентилями 1,3, направленными ответвителями 4,5,7 и 8 измеряемым четырехполюсником б, распространяются подающая волна ав прямом направлении и отраженная от выхода тракта (развязывающий вентиль 3) ,волна а в обратном направлении. В тракте следует учитывать отраженные от входа и выхода измеряемого .четырехполюсника б волны. В направленном ответвителе 5 происходит интерференция распространяющихся в обратном направлении волн, а в направленном ответвителе 7 - распрост раняющихся в прямом направлении волнЬ:а 5 +д 9 1 1 Н гй Ь =д 9 +о 5, г 1 г г г 2 где а, а, Ь,Ь - комплексные нормированные волныпри распространении в трактепадающей волны впрямом направле-,нии, части которых ответвляютсяв направленныхответвителях 4,8,5.и( 7 соответственно, 1, б5, 522 - комплексные коэф-фициенты матрицырассеяния измеряемого четырехполюсника б.Во втором цикле из блока 12 управления на управляемый вход СВЧ-переключателя 2 подается сигнал, который подключает вход СВЧ-сигнал к входу второго развяэывающего вентиля З,.Через кольцевой тракт распростра-. няются падающая волна в обратном направлении аф и дтраженная от выхода тракта (развязывающий вентиль 1) волна а" в прямом направлении. При этом1084699 Таким образом, технико-экономилы ческие преимущества предлагаемого10 измерителя по сравнению с известнымзаключаются в том, что он имеетболее высокую точность, так как и- в измерительных уравнениях учитываются неидеальности трактов, обуслов 15 ленные наличием отраженных волн от х вентилей, которые играют роль нагрузок, а также вследствие примененияодного канала преобразования частотыустраняются погрешности из-за неиденот О тичности и нестабильности характеристик .преобразователей при двухканальном преобразовании частоты. СВЧ-сигнал Составитель Рабинович В,Техред Т. Дубинчак Коррек актор О.Сопэ 199 Ю.Мака О/39 ВНИИПИ по д 113035.Тираж 711Госдуарственлам изобретеМосква; ЖПодпиого комитета СССий и открытий,.Раушская наб.,о д.4/еае щ филиал .ППП.Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 измерителем 19 отношения напряжений разновременнного сравнения и цифровым измерителем 20 разности фаз разновременного сравнения и записываются в блок 22 памяти при подаче . на управляемый вход четырехканального управляемого СВЧ-переключателя 9 сигналов, которые поочередно подключают на входы измерителей 19 и 20 частотно-преобразованные сигна с вторичных каналов направленных ответвителей 4 и 5.После записи цифровых значений А иЧ,измерителя 19 и 20 устанавл ваются в нуль и в следующем тайте измерейия происходит определение значений А и 9 при соответствующи коммутациях в переключателе 9 и т,д. Записанные в блоке 22 памяти значения ААь и Ч16 подвергаются математической обраб ке в арифметическом блоке 21 в со ответствии с формулами (6) и 7) и значения модулей и аргументовкоэффициентов матрицы рассеянияизмерйемого четырехполюсника 6 индицируется на цифровом индикаторе18 при подаче соответствующихуправляющих сигналов с блока 12 управления.