при перемещении каретки вдоль линии и вычисляются ш формуле

Кст = V тах/-mm- (12-5)

При измерении больших Кст рекомендуется использовать метод удвоенного минимума, основанный а измерении ширины кривой раопределения напряженности электрической составляющей поля вблизи минимума стоячей волны ib линии. Применение метода

иллюстрируется рис.. 12.8, где показана огибающая стоячей волны вблизи минимума с точками измерения А, В, С. Порядок измерения следующий: определяется отклонение индикатора при помещении зонда измерительной линии в минимуме Ашт, а затем измеряется интервал смещения зонда 2Af между теми его соседними положениями, в которых отклонение индикатора равно-2Лтт, коэффициент Кст въгчисляется по формуле

/CcT = V2jrAZ.. (12.6)

Измерение фазы коэффициента отраже-Рис. 12.8. К .из1.ме,рению фазу коэффициента отражения опреде-

Лст методом удвоенного j -г-г г

минимума ляют путем измерения положения миниму-

ма стоячей волны электрического поля. Если за плоскость измерения (начало отсчета) принять вход в нагрузку, то согласно (4.28) фаза в минимуме стоячей волны в линии определяется уравнением

Фтт= -(2П-1)я = ф(,-4я ltn/K-

Решая это уравнение относительно фазы в плоскости измерения Фо, получаем

Фо = 4я/ 1 А -(2и-1)я, (12.7>

где /min - расстояние от плоскости измерения до минимума; п - порядковый номер минимума, начиная от плоскости измерения.

Таким образом, задача измерения фазы заключается в определении длины волны в измерительном тракте Яв, равной удвоенному расстоянию между соседними минимумами, в измерении расстояния от минимума до нагрузки /mmи определении порядкозого номера минимума п. Последний определяется как целая часть числа, полученного из уравнения = 1+2/т1ггДв-

Измерение модуля коэффициента передачи. Модуль и фаза (аргумент) коэффициента передачи имеют самостоятельное значение и измеряются отдельно. В случае уменьшения амплитуды волны модуль коэффициента передачи определяет затухание и в случае увеличения амплитуды волны - усиление. Аргумент коэффициента передачи определяет изменение фазы волны при прохождении ее через измеряемое устройство; используется для оценки фазовых характеристик СВЧ устройств.

Измерение модуля коэффициента передачи можно проводить : следующими наиболее распространенными методами: измери- тельной линии; резонансным; отношения мощностей; замещения; ко мпенс ацион ны м.

Метод измерительной линии Используется для измерения малых затуханий (порядка нескольких децибелл) и основан па измерении четырехполюсника, короткозамкнутого на выходном конце. Измерив Кст, можно вычислить затухание четырехполюсника

а = 8,68 arctg-. (12.8),

Это соотношение справедливо, если затухание в самой измерительной линии значительно меньше затухания в измеряемом четырехполюснике и нет отражений от входа последнего.

Метод резонатора удобен для определения затухания менее 1 дБ в небольших отрезках линий передачи. Линия достаточной длины закорачивается с обеих концов или сворачивается в кольцо с таким расчетом, чтобы образовать резонатор, и тогда измеряется собственная добротность полученного резонатора. По результатам измерения добротности Qo вычисляется коэффициент затухания линии передачи, который с достаточной степенью точности можно определить соотношением a=27,3/Qob.

Эта формула справедлива лишь для резонаторов небольшой влектрической длины с малыми потерями в местах короткого замыкания и при слабой связи во время измерений с генератором и индикатором.

Метод отношения мощностей основан на измерении мощности на входе Рвх и выходе Рвых измеряемого устройства и вычислении модуля коэффициента передачи (затухания или усиления) ,

a=lOlg(PBAix)- (12.9)

Функциональная схема измерений затухания методом замещения показана а рис. 12.9. В методе используется точный образ-

волновода

i- мое уст--1

нюатор

Инвана-

Рис. 12.9. Измерение модуля коэффициента передачи методом замещения

I цовый аттенюатор, включенный между генератором и выходным индикатором. Аттенюатор первоначально устанавливается на некоторый удобный уровень, принимаемый в качестве опорного. После включения измеряемого четырехполюсника затухание аттенюатора изменяется до тех пор, пока детектируемый сигнал не достигает первоначального значения. <

По изменению показаний аттенюатора определяют модуль коэффициента передачи (затухание или усиление) четырехполюсника. Оба последних метода используются при измерениях затухания больше нескольких децибел.

Измерение фазы коэффициента передачи. Фазовый угол коэффициента передачи обычно измеряется как изменение фазы (фазовый сдвиг) сигнала на выходе по сравнению с фазой сигнала на входе измеряемого устройства. Измерение фазовых сдвигов радиоустройства является сложной задачей, которой уделено много внимания в специальной литературе [60-62]. Большинство измерительных устройств используют метод замещения по СВЧ и промежуточной частоте, компенсационный метод или метод фазовых детекторов.

,На рис. 12.10 приведена функциональная схема измерения комплексного шначения коэффициента передачи компенсационньвм методом. Отсчет по шкале аттенюатора и фазовращатели дает значения модуля и фазового угла комплексного коэффициента передачи измеряемого устройства. Отсчет начинают после того, как с

астройс-

Индина-тор

Рис. 12.10. Измерение мощуля и фазы оэффициенга передачи- компенсационным

методом

помощью регулировки аттенюатора и фазовращателя индикатор покажет нуль, что соответствует равенству амплитуд и фаз выходных сигналов в обеих параллельных ветвях.

Автоматизация измерений коэффициентов отражения и передачи. Автоматизированные и автоматические измерители коэффициентов отражения и передачи делятся на две группы. К первой группе относятся панорамные измерители модулей коэффициентов отражения и передачи, а ко второй - измерители S-параметров. Под 5-параметрами следует понимать комплексные значения коэффициентов отражения и передачи, соответственно тому, как это было представлено в гл. 7.

Более широкое применение находят панорамные измерители, так как в большинстве случаев СВЧ устройства достаточно полно характеризуются значениями модуля коэффициента отражения, который принято представлять через коэффициент стоячей волны. Наиболее общая функциональная схе.ма панорамного измерителя ч показана на рис. 12.11. В качестве основного измерительного устройства здесь применяются рефлектометры (два направленных ответвителя с детекторными головками).