<p>Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения полного сопротивления на сверхвысоких частотах.</p>
<p>Известен измеритель-, комплексного 5 коэффициента отражения, содержащий а семь двойных тройников, эталонную и исследуемую нагрузки, СВЧ-генератор, два детектора и электроннолучевой индикатор [1]. Ю</p>
<p>Однако этот измеритель обладает недостаточной точностью измерения.</p>
<p>Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является измеритель комплексного коэффициента 15 отражения, содержащий СВЧ-генератор, к выходу которого подсоединен основным трактом первый направленный ответвитель падающей волны, второй направленный ответвитель отраженной вол-20 ны, 'выход'основного тракта которого . является входом для подсоединения исследуемой нагрузки, синфазный делитель мощности, первым вькодом соединенный через основной тракт тре- 25 тьего направленного ответвителя с первым детектором, а вторым выходом через основной тракт четвертого направ-) ленного ответвителя с вторым детектором,пятый направленный ответвитель,’ выход основного тракта которого соединен с выходом вторичного канала четвертого направленного ответвителя, а выход вторичного канала - с выходом вторичного канала третьего на35</p>
<p>правленного ответвителя, два усилителя, подключенные соответственно к выходам первого и второго детекторов, выравнивающий отрезок волновода, амплитудный модулятор, к управляющему входу которого подключен генератор низкой частоты, эквивалент амплитудного модулятора, электроннолучевой индикатор Г 2].</p>
<p>Однако известный измеритель имеет недостаточную точность из-за погрешности, обусловленной конечной направленностью ответвителя отраженной волны.</p>
<p>Цель изобретения - повьаиение точ- _ ности измерения. *° '50</p>
<p>. Цель достигается тем, что, в измеритель комплексного коэффициента отражения, содержащий СВЧ-генератор, к выходу которого подсоединен ос- 55 новным трактом первый направленный ответвитель падающей волны, второй направленный ответвитель отраженной</p>
<p>волны, выход основного тракта которого является входом для подсоединения исследуемой нагрузки, синфазный делитель мощности, первым выходом соединенный через основной тракт третьего направленного ответвителя с первым детектором, а вторым выходом - через основной тракт четвертого направленного ответвителя с вторым детектором, пятый направленный ответвитель, выход основного тракта которого соединен с выходом вторичного канала четвертого направленного ответвителя, а выход вторичного канала - с выходом вторичного канала третьего направленного ответвителя, два усилителя, подключенные соответственно к выходам первого и второго детекторов, выравнивающий отрезок волновода, амплитудный модулятор, к управляющему входу которого подключен генератор низкой частоты, эквивалент амплитудного модулятора, электроннолучевой индикатор, введен* вентиль, вход которого соединен с выходом основного тракта первого направленного ответвителя падающей волны, а выход - с входом основного тракта второго направленного ответвителя отраженной волны, между выходом вторичного канала первого направленного ответвителя падающей волны и входом синфазного делителя мощности включены последовательно соединенные выравнивающий отрезок волновода, амплитудный модулятор и введенньй шестой направленный ответвитель, к выходу вторичного канала которого подключены последовательно соединенные введенные третий детектор и третий усилитель, выход которого соединен с вторьЕМИ входами введенных двух блоков вычитания, первые входы которых соединены с выходами двух усилителей соответственно, а выходы которых соединены е первым и.вторым входами электроннолучевого индикатора, причем вход основного тракта пятого направленного ответвителя соединен через эквивалент амплитудного модулятора с выходом вторичного тракта вто.рого направленного ответвителя отраженной волны.</p>
<p>На чертеже представлена функци-. ональная схема предлагаемого измерителя комплексного коэффициента отражения. '</p>
<p>Измеритель содержит СВЧ-генератор</p>
<p>1, первый, второй, третий, четвертый,</p>
<p>1 160331</p>
<p>пятый и шестой направленные ответвители 2-7, выравнивающий отрезок волновода 8, амплитудный модулятор 9, генератор 10 низкой частоты, эквивалент 11 амплитудного модулятора, син- 5 фазный делитель 12 мощности, вентиль 13, исследуемую нагрузку 14, первый, второй и третий детекторы 15-17, первый <sub>}</sub> второй и третий усилители 18-20, блоки 21 и 22 вычитания, электронно- Ю лучевой индикатор 23,</p>
<p>В режиме измерения измеритель комплексного коэффициента отражения работает следующим образом.</p>
<p>* 15</p>
<p>СВЧ-генератор 1 генерирует СВЧ-сигнал. Часть энергии ответвляется в канал падающей волны через первый направленный ответвитель 2, Другая часть энергии распространяется через вентиль 13 до второго направленного ответвителя 3, где разветвляется на две части. Одна часть, из-за конечной направленности второго направленного ответвителя 3, просачивается в канал отраженной волны. Другая часть проходит до исследуемой нагрузки 14 и, отразившись от нее, попадает снова на первый направленный ответвитель 2, где часть энергии ответвляется в канал отраженной волны. Оставшаяся до- 30 ля энергии отраженной волны поглощается вентилем 13. В канале падающей волны СВЧ-сигнал попадает на амплитудный модулятор 9. Амплитудный модулятор модулирует по амплитуде этот 35 сигнал с низкой частотой. Далее СВЧсигнал попадает на шестой направленный ответвитель 7. Часть этого сигнала ответвляется на третий детектор 17, другая часть попадает на синфаз- 40 ный делитель 12 мощности.'Синфазный делитель 12 мощности делит этот сигнал поровну между двумя своими выходами. С первого выхода синфазного делителя 12 мощности СВЧ-сигнал пода- 45 ется через трехдецибальный третий направленный ответвитель А на первый детектор 15, ас второго выхода на первый вход трехдецибального четвертого направленного ответвителя 5, 50 с выхода которого сигнал падающей волны поступает на второй детектор 16.</p>
<p>В канале отраженной волны имеются два сигнала: сигнал, просачивающийся из-за конечной направленности вто-55 рого направленного ответвителя 3, и , полезный сигнал отраженной волны. Оба они проходят эквивалент 11 амплитудно-го модулятора и попадают на трехдецибальный пятый направленный ответвитель 6, который разветвляет эти сигналы поровну между двумя своими выходами, С первого выхода сигналы подаются на второй вход трехдецибального третьего направленного ответвителя 4 и далее на первый детектор 15;. Со второго выхода СВЧ-сигналы поступают на второй вход четвертого направленного ответвителя 5 и далее на второй детектор 16. Таким образом, суммарные сигналы на входах трех детекторов 15-17 имеют вид</p>
<p>Е-)з~ Εηο^ '{'(ί·)* Ёотср СО5 (V <sup>+</sup> θ) <sup>+ <sub></sup>с</sub> 1 ~ Е<sub>па</sub><? * Е</p>
<p>отф</p>
<p>• 5-ίη(9> * θ) *</p>
<p>-17</p>
<p>• пас</p>
<p>ГД6 £</p>
<p>Εοηψ.</p>
<p>£(ί) А <Р</p>
<p>в амплитуды сигналов падающей и отраженной волн’</p>
<p>функция закона модуляции,<sup>-</sup></p>
<p>коэффициент направленности второго направленного ответвителя 3‘,</p>
<p>фазовый угол коэффициента отражения от исследуемой нагрузки 14;</p>
<p>дополнительный фазовый угол, на который сдвигаются сигналы при прохождении через элементы волноводного тракта от генератора 1 до де-? текторов 15 и 16 при условии, что тракты идентичны,*</p>
<p>- фазовый угол, на который сдвигается проникающий на детекторы 15 и 16 паразитный сигнал падающей волны.</p>
<p>Детекторы 15-17 имеют квадратичные</p>
<p>вольт-амперные характеристики, поэтому сигналы на их выходах можно представить</p>
<p>5</p>
<p>1 160331</p>
<p>6</p>
<p>υ^~Κ[/Ε<sub>ηα</sub>ρ/ ί (ί) ^οτρ! ^1·Ι 'ίηα^ Ьотр}£{£)соз (ч>* Θ) +</p>
<p>2/Ё<sub>па9</sub>1/Ё<sub>ОТР</sub>/ 1сО5(^ + в -*,)] Ц). <sub>5</sub></p>
<p>Ц<sub>6</sub>«· к[Дг»сф^ £<sup>2</sup>(ί)*/Ёотр}<sup>2+</sup> 2/Ё<sub>п</sub>о£'</p>
<p>Εοτρ/^ίΟε^^+Θ)*</p>
<p>Ζ/έηα^ί/ΕοΓρ/^ СО5(^*0 - ψ<sub>2</sub>)] (5)</p>
<p>1¼¾ к/ίί)<sub>Λ </sub>где К - коэффициент преобразования детекторных секций 15-17.</p>
<p>Сигналы ϋ<£ , подаются на</p>
<p>усилители 18 и 20, которые усиливают 15 переменные составляющие сигналов</p>
<p>» <sup>0</sup> Я · · , . ‘ · |</p>
<p><sup>;</sup> Учитывая, что (Е^грН {^гир^^х 1 » <sup>сйг</sup>~ .налы на выходах усилителей 18-20 можно представить в виде</p>
<p>" и;<sub>в</sub>к к р/ έ <sub>по</sub>#1<sup>1</sup> [Ί + 2 / Г* / СОЗ (ч> + θ)3<η соб Я!</p>
<p>Цд ~ К Кр/£<sub>ло</sub>р/ [Ί + 2/Γχ ί 5-<П (ер + Θ)]γπ СОЗ Я ί</p>
<p>^20~ ^& 2‘о / £ пар/ ' <sup>т</sup> с оз 52 Ц где К - регулируемый коэффициент</p>
<p>20</p>
<p>25</p>
<p>усиления усилителя 20,'</p>
<p>К« - коэффициенты усиления уси' лителей 18 и 19;</p>
<p>т - коэффициент модуляции;</p>
<p>Г - коэффициент отражения исследуемого элемента 14.</p>
<p>Сигналы , и,<sub>г</sub> , и<sub>ге</sub>поступают на блоки 21 и 22 вычитания, которые попар-35 Но вычитают сигналы Ц<sub>8</sub> , и<sub>2о</sub> и , и.ф , В результате на входах блока 23 электроннолучевой индикации получаем</p>
<p>«г, = и«-иц>, (ю)</p>
<p>и,з-и<sub>20</sub> (П) 4о</p>
<p>По положению светящейся точки на экране электроннолучевого индикатора 23 определяются параметры исследуемой нагрузки 14.</p>
<p>Режиму измерения предшествует ре- 45 жим калибровки измерителя. В режиме калибровки отключается исследуемая</p>
<p>нагрузка 14 и подключается согласованная нагрузка. При этом отраженная волна отсутствует (Γχ=0). Подставляя правые части формул (7), (8) и (9) в выражения (10) и (11) с учетом Г, =0, получаем</p>
<p>«Я»</p>
<p>Ь»21~К(Кр/Е<sub>пи</sub>£/<sup>2</sup>- К/Е *<sub>оо</sub>/<sup>2</sup>)т СОЗ $2 ί</p>
<p>пос</p>
<p>* .2’</p>
<p>пдр/ К/Епрр/ ) т С 05 52 £</p>
<p>Регулировкой коэффициента усиления Кц, усилителя 20 оператор изменяет уровень сигнала υ<sub>χ0</sub> и добивается нулевого уровня сигналов и<sub>и</sub> , и^на входах электроннолучевого индикатора 23. При этом светящаяся точка на экране индикатора 23 смещается в центр экрана и, следовательно,</p>
<p>и<sub>1{</sub> = о; и^= о (12)</p>
<p>Отсюда находят значение коэффициента усиления Кл? при котором выполняется условие (12)</p>
<p>К<sub>АР</sub>= К<sub>р</sub>}Е^/У|Е * (13></p>
<p>Далее отключается согласованная нагрузка, подключается исследуемый элемент 14. После этого измеритель готов к работе.</p>
<p>Подставляя правые части формул (7) (8), (9) и (13) в выражения (10) и (11), получаем</p>
<p>21 ' Κ·ΚрI Е <sub>πα</sub>ρ /·/ Г\ I СО5 (*? + Θ) гп СО5 Ώ ί ' 22' <sup>К</sup>'<sup>к</sup>р/ ΕπεφΗ Γ<sub>Λ</sub> / 51Π (ψ + θ ,ηι СО5 ΏΙ.</p>
<p>и</p>
<p>I .</p>
<p>Как видно из полученных формулы (14) и (15), напряжения, поступающие на индикатор 23, не содержат составляющей, которая образуется за счет просачивания в канал отраженной волны через ответвитель 2 сигнала падающей волны. Это говорит о том, что в предлагаемом измерителе погрешность измерения за счет ненаправленное™ ответвителей исключается, чем и достигается поставленная цель.</p>
<p>1 160331</p>