Материал: Рассмотрение методов измерения комплексных характеристик четырехполюсников СВЧ

На рисунке 12 приведем экраны, на которых представлены внешние виды программ, получаемые с помощью рассматриваемых устройств.

Рисунок 12 - Внешний вид программ

В [6] представлен измеритель комплексных коэффициентов передачи и отражения (векторный анализатор цепей) ОБЗОР-103. Он измеряет параметры: комплексный коэффициент отражения S11, комплексный коэффициент передачи S21. Его внешний вид приведен на рисунке 13.

Рисунок 13 - Векторный анализатор цепей ОБЗОР-103

Рассматриваемое устройство имеет следующие характеристики:

Диапазон частот от 0,3 до 1500 МГц;

Минимальное время измерения одной частотной точки 200 мкс;

Измерительные тракты: 50 Ом, 75 Ом.

Для индикации измеряемых S-параметров используются следующие форматы: логарифм амплитуды, фаза, ГВЗ (групповое время задержки), КСВ (коэффициент стоячей волны), реальная и мнимая части, расширенная фаза, линейная амплитуда, мощность, полярная диаграмма и диаграмма Вольперта-Смита.

Измеритель комплексных коэффициентов передачи состоит из измерительного блока, двух измерительных секций, направленного ответвителя и компьютера (в комплект поставки не входит).

На рисунке 14 представлены экраны, на которых показаны внешние виды программ, получаемые с помощью рассматриваемых устройств.

Рисунок 14 - Внешние виды программы

3. Способы измерения комплексных сопротивлений многополюсника

В работе [7] рассматриваются варианты способов измерения комплексных сопротивлений многополюсника, в частности четырехполюсника.

Первый способ: при измерении входного комплексного сопротивления пассивного многополюсника источник сигнала сначала подключают к исследуемому многополюснику через четырехполюсник - аттенюатор с известным затуханием, измеряют на входе и выходе аттенюатора напряжение относительно земляного полюса многополюсника. Измерения проводят дважды с различными значениями затухания аттенюатора, по результатам измерений вычисляют активную и модуль реактивной составляющей комплексного сопротивления, затем параллельно измеряемому многополюснику подключают реактивное сопротивление с известным значением и повторяют измерения напряжений на входе и выходе аттенюатора при двух различных значениях его затухания. По результатам измерений вычисляют модуль реактивной составляющей, по характеру изменения которого принимают решение о знаке реактивной составляющей комплексного входного сопротивления многополюсника.

Второй из предложенных способов заключается в следующем: при измерении входного комплексного сопротивления активного многополюсника источник сигнала сначала подключают к исследуемому многополюснику через четырехполюсник - аттенюатор с известным затуханием, измеряют на входе и выходе аттенюатора напряжение относительно земляного полюса многополюсника, причем измерения проводят дважды с различными значениями затухания аттенюатора, при этом, управляя мощностью источника сигнала, поддерживают уровень напряжения на входе многополюсника постоянным, по результатам измерений вычисляют активную и модуль реактивной составляющей комплексного сопротивления, затем параллельно измеряемому многополюснику подключают реактивное сопротивление с известным сопротивлением и повторяют измерения напряжений на входе и выходе аттенюатора при двух различных значениях его затухания, вычисляют по результатам измерений модуль реактивной составляющей, по характеру изменения которого принимают решение о знаке реактивной составляющей комплексного входного сопротивления многополюсника.

Суть третьего способа заключается в том, что при измерении выходного комплексного сопротивления активного многополюсника источник сигнала подключается к входным полюсам многополюсника, к выходным полюсам подключается четырехполюсник - аттенюатор с известным затуханием, на входе или выходе аттенюатора измеряется напряжение относительно земляного полюса многополюсника, причем измерения проводят трижды с различными значениями затухания аттенюатора, по результатам измерений вычисляют активную и модуль реактивной составляющей выходного комплексного сопротивления активного многополюсника, затем параллельно выходным полюсам многополюсника подключают реактивное сопротивление с известным значением и повторяют измерения напряжений на входе или выходе аттенюатора при трех различных значениях его затухания, вычисляют по результатам измерений модуль реактивной составляющей, по характеру изменения которого принимают решение о знаке реактивной составляющей комплексного выходного сопротивления многополюсника.

Заключение

Основные результаты курсовой работы состоят в следующем:

Изучены и проанализированы все существующие методы измерения комплексных характеристик четырехполюсников СВЧ.

Для каждого рассмотренного метода приведены краткое описание с поясняющим рисунком, произведено сравнение с другими методами.

Изучены приборы, использующиеся для измерения комплексных характеристик четырехполюсников СВЧ.

В курсовой работе также кратко приведены описания некоторых патентов, в которых дается описание устройствам, использующимся для измерения комплексных характеристик четырехполюсника СВЧ.

Список использованных источников

1. Фельдштеин А.Л. Справочник по элементам волноводной техники/ А.Л. Фельдштеин, Л.Р. Явич, В.П. Смирнов - М. Сов. радио. 1967. - 652 с.

2    Силаев М. Приложение матриц и графов к анализу СВЧ устройств/ М. Силаев, С. Брянцев. - М.: Советское радио, 1970. - 247 с.

      Абубакиров Б.А. Справочник по радиоизмерительным приборам/ Б.А. Абубакиров, А.А. Авдеева, М.Л. Гуревич. - М.:Сов. радио, 1976. - 232 с.

      Мильченко Д.Н. Разработка методов построения измерителей коэффициентов передачи и отражения четырехполюсников свч/ Д.Н. Мильченко; Кубанский гос. ун-т. - Таганрог, 2012 - 26 с. в ВИНИТИ 6.06.2009, №139680.

      PLANAR // Москва: ООО. ПЛАНАР. - 2006. - Измерители комплексных коэффициентов передачи и отражения (векторные анализаторы цепей) ОБЗОР-804, ОБЗОР-804/1, ОБЗОР-808, ОБЗОР-808/1 (0,3-8000 МГц). - (Рус). - URL: http://www.planar.chel.ru/Products/Measurement % 20instrument/obzor-804/[3 февраля 2013].

      PLANAR // Москва: ООО.ПЛАНАР. - 2006.-Измеритель комплексных коэффициентов передачи и отражения (векторные анализаторы цепей) ОБЗОР-103-Рус) URL:http://www.planar.chel.ru/Products/Measurement % 20instrument /OBZOR/ [4 февраля 2013].

7    Пат. 2317559 Poccийская Федерация, МПК G01R27/02. Способ измерений комплексных сопротивлений многополюсника (варианты) /И. Озеров, Е. Озеров, С. Озеров(Россия). - №2006119500/28; заявл. 05.06.06; опубл. 05.06.06. Бюл. №11; приоритет 23.01.98, №68493 А/7 (Россия); УДК 621.43-225.17. - 3 с.