Устройство для измерения комплексного коэффициента отражения

СОЮЗ СОВЕТСКИХсаВЛюиеПВСПУБЛИК 9) И) 51) С 01 К 27/О Я ов,ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОЛИСАНИЕ ИЗОБ ТОРСНОМУ СЮ 1 ДЯТЕЛЬСТВУ,(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 263701, кл. 6 01 К 27/06, 1970.2. Авторское свидетельетво СССР В 765755,.кл. С 01 К 27/06, 1980 (прототип).(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЯШЕКСНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ, содержащее СВЧ генератор с подсоединенным к нему отрезком волноводного тракта, выход которого является входом для подсоединения исследуемой нагрузки, четыре элемента связи, установленные на расстоянии/8 один от другого, где Ъ - длина волны, четыре коммутирующих элемента,. управляющие входы которых соединены с соот 1 ветствующими выходами блока управления, и квадратичный детектор, выходкоторого соединен с информационнымвходом блока вычисления и индикации,управляющий вход которого соединен ссоответствующим выходом блока управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью упрощения устройства иего настройки путем исключения отрезка круглого волновода с асимметФричной деталью, элементы связи размещены вдоль отрезка волноводноготракта, выход каждого из которых связан с одним из четырех введенных дополнительных волноводных трактов,в каждом из которых на одном концеустановлены последовательно соединенные введенный фазовращатель и коммутирующий элемент, а на другом - введенный регулируемый аттенюатор, выходкоторого подключен к соответствующему входу введенного четырехплечего сумматора мощности, выход которого соединен с входом квадратичного1133565 Изобретение относится к радиоизмерительной технике на СВЧ и может быть использовано в автоматических измерительных системах и приборах встроенного контроля. 5Известно устройство для измерения. комплексного коэффициента отражения, содержащее СВЧ генератор, отрезок первичного тракта, элементы связи, каждый из которых соединен с вторич ной линией, на выходах которых установлены квадратичные детекторы 1 .Недостатком данного устройства является наличие четырех (либо минимум трех)детекторов, что приводит к 15 погрешности измерения, нестабильности результатов измерения и зависимости их от внешних факторов (температуры).Наиболее близким техническим ре шением к предлагаемому изобретению является устройство для измерения комплексного коэффициента отражения,. содержащее СВЧ генератор с подсоединенным к нему отрезком волноводного 25 тракта, выход которого является входом для подсоединения исследуемой нагрузки, четыре элемента связи, установленные на расстоянии/8 один от другого, где 3 - длина волны, З 0 четыре коммутирующих элемента, управляющие входы которых соединены с соответствующими вькодами блока упУравления, и квадратичный детектор, выход которого соединен с информаци онным входом блока вычисления и индикации, управляющий вход которого соединен с соответствующим выходом блока управления.Однако известное устройство отли чается сложностью конструкции и трудоемкостью его изготовления и настройки.Конструкция предполагает установку внутри круглого волновода сложной асимметричной детали, состоящей из вертикального штыря, к которому в одной плоскости под углом 45 друг кО другу присоединены .четыре горизон- /тальных штыря, в разрывах котор"к установлены реп-диоды, Изготовление устройства требует выполнения прецизионных сборочных работ. 2Цель достигается тем, что в устройство для измерения комплексного коэффициента отражения, содержащее СВЧ генератор с подсоединенным к нему отрезком волноводного тракта, выход которого является входом для подсоединения исследуемой нагрузки, четыре элемента связи, установленные на расстоянии 9 /8 один от другого, где Ф - длина волны, четыре коммутирующих элемента, управляющие входы которых соединены с соответствующимивыходами блока управления, и квадратичный детектор, выход которого соединен с информационным входом блока вычисления и индикации, управляющий вход которого соединен с соответствующим выходом блока управления, элементы связи размещены вдоль отрезка волноводного тракта, выход каждого из которых связан с одним из четырех введенных дополнительных волноводных трактов, в каждом из которых на одном конце установлены последовательно соединенные введенный фазовращатель, и коммутирующий элемент, а на другом- введенный регулируемый аттенюатор, выход которого подключен к соответствующему входу введенного четырехплечего сумматора мощности, выход которого соединен с входом квадратичного детектора.На фиг, 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - вариант конструкции в коаксиальном исполнении.Устройство для измерения комплексного коэффициента отражения (фиг. 1) содержит СВЧ генератор 1, отрезок волноводного тракта 2, включенный между СВЧ генератором 1 и исследуемой нагрузкой 3, четыре элемента 4-7 связи, четыре дополнительных волноводных тракта 8-11, фазовращатели 12-15, коммутирующие элементы 16-19,. блок 20 управления, регулируемые аттенюаторы 21-24, четырехплечий сумматор 25 мощности, квадратичный детектор 26, блок 27 вычисления и индикации.Устройство для измерения комплексного коэффициента отражения работает следующим образом.Цель изобретения - упрощение уст ройства и его настройки путем исключения отрезка круглого волновода с асимметричной деталью,Сигнал от СВЧ генератора 1 через отрезок волноводного тракта 2 поступает в исследуемую. нагрузку 3 с некоторым комплексным коэффициентом отражения. В результате интерферен11335ции отраженной и падающей волн в от-, резке волноводного тракта 2 создается некоторое распределение поля. На элементах 4-7 связи наводятся четыре высокочастотных сигнала, амплитуды которых пропорциональны напряжен- . ностям полей в соответствующих сечениях отрезка волноводного тракта 2Эти напряжения возбуждают дополнительные волноводные тракты 8-11. О ,При этом в каждом из дополнительных волноводных трактов 8-11 будут распространяться две волны с одинаковыми амплитудами в различных направлениях от места соединения с элемента ми 4-7 связи. Волны, распространяющиеся в сторону коммутирующих элементов 16-19, проходят через фазовращатели 12-15, отражаются от коммутирующих элементов 16-19, опять прохо-2 О дят через фазовращатели 12-15 и интерферируют в месте соединения элементов 4-7 связи с волнами, распрост раняющнмися в сторону четырехплечего сумматора 25 мощности. Результи рующие волны через регулируемые аттенюаторы 21-24 поступают на входы четырехплечего сумматора 25 мощности. Суммарная волна с выхода четырехплечего сумматора 25 мощности детек- ЗО тируется квадратичным детектором 26, выходной сигнал которого поступает в блок 27 вычисления и индикации.Блок 20 управления осуществляет поочередное включение коммутирующих эле 35 ментов 16-19. При этом включенномусостоянию коммутирующих элемектов 16- 19 соответствует режим короткого за 65 4мыкания дополнительных волноводныхтрактов 8-11, а выключенному состоянию - режим холостого хода.Расстояние от места соединенияэлементов 4-7 связи до места включения коммутирующих элементов 16-19,а также фазовые сдвиги, вносимые фазовращателями 12-15, выбираются такимобразом, чтобы в режиме холостого хода результирующая волна, поступающаяна соответствующий вход четырехплечего сумматора 25 мощности, имела бынулевую амплитуду, а в режиме короткого замыкания - максимум.Таким образом, при поочередномвключении коммутирующих элементов16-19 на выходе сумматора будем получать последовательность радиоимпульсов, амплитуды которых пропорциональны напряженности поля в соответствующем сечении отрезка волноводноготракта 2. Этот сигнал поступает навход квадратичного детектора.Блок 20 управления синхронно спереключением коммутирующих элементов 16-19 управляет блоком 27 вычисления и индикации, в котором по любому известному алгоритму осуществляется определение модуля и фазы отраженной волны по указанным замереннымсигналам и осуществляется индикациярезультатов измерения.Таким образом, устройство для измерения комплексного коэффициентаотражения благодаря исключению отрезка круглого волновода с асимметричнойдеталью стало проще в настройке и вконструкции, 11335651133565 р Давку уарвбмтю Ол МмФию ставитель В. Васильхред Л,Микеш 48 Подписннного комитета СССРний и открытийРаушская наб д. 4/5 аказ 9946/ Г а оскв Пат од, ул, Проектная,П г, Уж дактор С. Патрушева ВН п 35