При измерении коэффициента отражения к измерителю отношений подводятся выходные сигналы рефлектометра, один из которых .пропорционален [мощности 1падаю.щей волны, а другой - мощности отраженной волны. .Это (поз1воляет иолучить на выходе измерителя отношений сигнал, .пропорциональный модулю коэффициента отражения. При измерении коэффициента передачи к выходу

Свипируе-евнератвр

Рвпрввлеть/е отввтвигпБли

Изнвряемое устройстдо

оВратной волны

ч Юормирова-тель VBCiwm-

тй метни

Измеротвль отношений

Шмсфлятор

Осциллограф

дертинальное атнлонвние

. Частотная мвтна

Рис. 12.11. Пашорамеый иамеритель модулей коэффициентов .отра(женяя и пере-

дагаи

измеряемого устройства вместо согласованной нагрузки подключается широкополосная детекторная головка, выходной сигнал которой подается на вход измерителя .отношений вместо сигнала направленного ответвителя обратной волны. В этом случае сигнал на выходе измерителя отношений пропорционален модулю коэффициента передачи. Выходной сигнал измерителя отношений .подается на вертикально отклоняющие пластины осциллографа. .Для калибровки вертикальной оси используются образцовые нагрузки и аттенюаторы. В схеме рис. 12.11 сигнал направленного ответвителя падающей волны используется для автоматической регулировки (стабилизации) мощ.ности свипируемого генератора. Для формирования напряжения развертки от свипируемого генератора поступает сигнал перестройки частоты. С целью .калибровки оси частот (горизонтальной) сигнал (импульс) с выхода волномера после соответствующей обработки (сужения) подается на модулирующий электрод осциллографической трубки для подсвета экрана в момент совпадения частоты настройки волномера и частоты генератора.

Современные панорамные измерители обеспечивают измерение в широком диапазоне частот Кст с точностью 5-7% при Кст= = 1,05-2 и затухания с точностью 0,7-2 дБ при затухании 5- -35 дБ.

Измерители 5-.параметров являются установками, .построенными на несколько иных принципах и, как пра.вило, включаюоЕцими электронную вычислительную машину. (Последнее позволяет повысить точность и степень автоматизации измерений, а также улучшить форму представления и осуш,ествить запоминание информации.

12.4. ИЗМЕРЕНИЕ ПОЛНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

Комплексное значение коэффициента отражения часто используется для определения полного сопротивления СВЧ элементов и устройств .[62]. Знание этой характеристики позволяет с большие пониманием физики явлений подойти к решению .многих задачдо конструированию СВЧ устройств. Под полным сопротивУснием обычно понимают** коэффициент пропорциональности между воздействием (приложенным напряжением) и реакцией электрической цепи на это воздействие (возникшим током). .В цепях СВЧ диапазона приходится иметь дело с распространением электромагнитных волн, где полное сопроти.в.ление является чисто внешней характеристикой тракта и устройств, включенных в него. По реакции на электроматнитную волну .(отражение, .поглощение и .передача) оно эквивалентно .реанции обычного полного сопротивления с сосредоточенными параметрами на низкочастотную волну напряжения и тока, распространяющуюся, например, в двухпроводной линии. В диапазоне СВЧ определение абсолютной числовой .величины полного сопротивления часто не имеет существенного значения, к .полное .сопротивление выражается в нормированной форме путем сравнения с характеристическим сопротивлением .передающего тракта, используемого при измерениях, и называется приведенным полным сопротивлением.

По данным измерения коэффициента стоячей волны (модуля коэффициента отражения) и фазы коэффициента отражения значение полного сопротивления определяется с помощью круговой диаграммы (см. рис. 4.Г2,е). Конец вращающейся линейки устанавливается на .полученное значение фазового угла, на самой линейке отложены значения Кст. Против соответствующего значения Кст по координатной сетке отсчитываем значение полного сопротивления.

Автоматизация измерений полных сопротивлений включает использование .широко применяемых многозондовых методов [62]. В этом случае основным измерительным устройством является многозондовая линия, которая представляет собой отрезок волновода с продольной щелью, как в обычной измерительной линии, но с четырьмя неподвижными .зондами, располагаемыми на расстоянии Яв/8 друг от друга; ближайший к измеряемому устройству зонд располагается также на расстоянии Хв/8 от входа в измеряемое устройство (рис. 12.12). Наводимые на зондах сигналы после детектирования усиливаются и вычитаются в комбинации (f/j- -з), [Ui-U2) и, соответственно, подводятся .к отклоняющим

пластинам алектронно-лучевой осциллографической трубки. При постоянной выходной мощности свипируемого генератора и одинаковых частотных характеристиках всех четырех зондов радиалшое отклонение луча от (центра осциллографической трубки в таком устройстве пропорционально модулю коэффициента отражения, а

иой мвтии

Усилитель и вычитатель

Ни модулятор

вттонЕние

Росшотная метни

Осциллограф f

Рис. 12.12. Автоматический измеритель иолиых сопротивлений

угол между горизонтальной осью и вектором, проведенным через светящуюся точку отклоненного луча и центр осциллограммы, равен фазе ко)эффициента отражения. Если на экране осциллографа нарисовать круговую диаграмму полных сопротивлений, то при соответствующей калибровке это позволит производить визуальный отсчет комплексного коэффициента отражения устройства, подсоединенного к выходу четырехзондовой линии.

Необходимость соблюдения условия Яв/8 требует перестройки зондов при измерении в широком диапазоне частот.

Измерители полных сопротивлений в режиме панорамного измерения (автоматической перестройки частоты) в полосе ±10% имеют погрешность определения модуля ±4% и фазы ±2°.

12.5. ИЗМЕРЕНИЕ ПЕРЕДАЮЩЕГО ТРАКТА

При исследовании и производственном контроле характеристик передающих трактов выполняется следующий комплекс основных измерений:

измерение согласования;

измерение потерь;

определение электрической прочности; измерение паразитного излучения.

Измерение согласования передающего тракта ведется с целью определения величины и места отражений от отдельных неоднородностей в тракте для уменьшения их до величины, не лревыша-