Способ измерения параметров проходных сверхвысокочастотных элементов

Союз Советски кСоциалкстическикРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 713259(22)Заявлено 02.11. 77 (21) 2539519/18-09 с присоединением заявки РЙ -(72) Автор изобретения 10.К,Новиков Ленинградский электротехнический институт связи им. проф. М.А.Бонч-Бруевича(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОХОДНЫХсВеРхВысОкОчАстОтных элеМентОВ. " Л фтф Изобретение относится к техникерадиоизмерений.Известен способ измерения параметров проходных сверхвысокочастотных элементов, основанный на сравнении амплитуд и фаз падающей и отраженной волн, прошедших через исследуемый сверхвысокочастотный элемент, включенный в отрезок линии передачи 1 ,Однако известный способ не обеспечивает высокую точность измерений полной системы собственных параметров сверхвысокочастотных элементов.Цель изобретения - повышение точности измерений полной системы собст 35 венных параметров сверхвысокочастотных элементов.Для этого в способе измерений параметров проходных сверхвысокочас 20 тотных элементов определение амплитуд и фаз осуществляют при последовательном включении на входе и выходе исследуемого сверхвысокочастотного элемента рассогласователей с входными сопротивлениями соответственно выше и ниже волнового сопротивления отрезка линии передачи, при этом коэффициент отражения рассогласователей выбирают в диапазоне значений 0,5-0,9На фиг.1 приведена эквивалентнаясхема устройства, реализующего способ; на фиг.2 - графики, поясняющие способ, на фиг. 3 - структурная схема устроистваСущность способа заключается вследующем.Вход (выход) сверхвысокочастотного элемента - четырехполюсника при всех измерениях (максимально возможным образом) рассогласовывают как в сторону генератора ГВХ, так и в сторону нагрузки Т,11 и тем самым устраняют их влияние на результат отсчетов. Другими словами, определяют собственные параметры четырехполюсника, при этом в самом четырехполюснике осуществляют режим чистоПри подставлеЪ. матрицы окончательный ) 2 П ииеет ыражение передачивид: 20 4 2рл Д О 4 где А,В,стоячей волнырезультат многократных внутренних отражений от референсных плоскостей четырехполюсника).Коэффициент передачи устройства ,фиг.1), состоящего иэ каскадно соединенных сверхвысокочастотного эле-мента - четырехполюсника 1 и двух рассогласователей 2 и 3 (однородных длинных линиф описывается уравнегде Ео- волновое сопротивление отрезка линии передачи - подводящих ли-. йий 4 и 5, равное сопротивлению подключаемой стандартной аппаратуры (20 = 50 или 75 Ом),Уравнение определяет линейную связь между комплексными амплитудами падающей ( 0 ) и прошедшей(0) волнами в сеченияхи 1. В свою очередь матрицаА описывает три каскадно соединенных четырехполюс- ника А 1= А 41 . ГАЗ . А где Л 1 и 1 А 2 - матрицы рассогласователей 2 и 3 соответственно на входе и выходе исследуемого сверхвысокочастотного элемента - четырехполюсника 1А, При использовании в качестве рассогласователей 2 и 3 отрезков однородных линий без потерь длиной 1 =Щ 4 (относительнб частоты измерения) и волновыми сопротивлениямии 2 соответственно, матрицы Акоторых известны, раскрываем значения 1 А 4 1 и А 2 и, произведя указанное вьппе перемножение матриц, получаем значения элементов матрицы элементы исследуемогосверхвысокочастотногоэлемента - четырехполюсника 1; 4й д - волновые сопротивленияг 1 Г 2рассо гласоват елей ч етырехполюсников 2 и 3;Уо - волновое сопротивление отрезка линии передачи - подводящихлиний 4 (,5).При измерении параметра А четырехполюсник 1 ставят в режим короткого замыкания(К 34) по входу и холостого хода ( ХХ ) по выходу. Использование такого представления на СВЧ предполагает обеспечение лишь относительного изменения волнового сопротивления, в частности относительно 70 = 50 Ом.При измерении параметра ( О) физические внешние условия измеряемого четырехполюсника 1 меняют на противоположные, т.е. измеряют при холостом ходе (ХХ ) и коротком замыкании (КЗ 2) на выходе.Что касается измерения (С ) параметра, то режим измеряемого четырехполюсникаблизок к холостомуходу как по входу (ХХ ), так и повыходу (ХХ 2).Параметр (В) измеряют при коротком замыкании на входе (КЗ ) и на3 вы оде ( КЗ 2 )Явления отражения волн на границе двух сред в СВЧ характеризуютсякоэффициентами отражения по напряженности электрического поля ( Г ) .у и+1 /Х и -Е И+12+Подставляя в известное выражение коэффициента отражения рассмотренныевыше соотношения между значениями 1,4 ф Р иполучим окончательные определения условий, необходимых для измерения параметров 1 А матрицына СВЧ.А к (+ГВх / = +Гх); ВГх 1=1-ГЭик45 с -"вх / У+Гвых 11 д+гвх/=У-гав/хЗначения модулей всех коэффициентовотражения при этом одинаковы и, дляобеспечения необходимых режимов ( КЗ)и ( ХХ), лежат в пределах (0,5-0,9).50 Выбор такого предела определяется содной стороны отличием измеряемоговолнового сопротивления 71 от 2 итребуемой точностью измерения /ууМ.С другой стороны обеспечением необхо 55 димого уровня прохождения 02 Л длянормальной работы индикатора при максимапьно рассогласованном измерительном тракте,Юьи Фиг 4 ледовательном включении на входе ивыходе исследуемого сверхвысокочастотного элемента рассогласователей свходными сопротивлениями соответственно выше и ниже волнового сопротивления отрезка линии передачи,при этомкоэффициент отражения рассогласова 8телей вырибают в диапазоне значенийО,5-О,9.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Тишер Ф. Техника измерений наСВЧ, И., Физматиздат, 963, с.191-192713259 Составитель А,КузнецовРедактор Л.Письман Техред Т.Маточка Корректор В.БутягагЬ Чфилиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная, 4 Заказ 10625/1 Тираж 735 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-.35, Раушская наб., д.4/5