[go: up one dir, main page]

SU1626194A1 - Device for measuring complex reflection coefficient of microwave two-terminal network - Google Patents

Device for measuring complex reflection coefficient of microwave two-terminal network Download PDF

Info

Publication number
SU1626194A1
SU1626194A1 SU884603885A SU4603885A SU1626194A1 SU 1626194 A1 SU1626194 A1 SU 1626194A1 SU 884603885 A SU884603885 A SU 884603885A SU 4603885 A SU4603885 A SU 4603885A SU 1626194 A1 SU1626194 A1 SU 1626194A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
microwave
input
matched
adder
Prior art date
Application number
SU884603885A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Николаевич Зайцев
Сергей Викторович Логанов
Original Assignee
Горьковский Политехнический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Горьковский Политехнический Институт filed Critical Горьковский Политехнический Институт
Priority to SU884603885A priority Critical patent/SU1626194A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1626194A1 publication Critical patent/SU1626194A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к радиоизмерени м на СВЧ. Цель изобретени  упрощение реализации. Устройство содержит генератор 1 СВЧ, направленные ответвители 2 и 3, вентиль 4,исследуемый двухполюсник 5 СВЧ,согла- сов иные отключатели 6-8, силфаз- ные сумматоры 9 и 10,квадратурный .тель 1 1 , сопасозанную нагрузку 12 и индикатор 13. Измерение и калибровку провод т при различных сочетани х режимов Включено - Выключено согласованных отключателей 6 - 8, снима  при этом показани  индикатора 13 и рассчитыва  по ним искомый комплексный коэффициент отражени . Поскольку неидеальность вход щих в состав устройства СВЧ-узлов интегрально учитываетс  в процессе калибровки, достигаетс  высока  точность измерений без использовани  прецизионных и дорогосто щих СВЧ-эле- ментов. 1 ил. с Ј (I С о: tc ев 5 4This invention relates to radio measurements on microwave. The purpose of the invention is to simplify the implementation. The device contains a microwave generator 1, directional couplers 2 and 3, a valve 4, a two-terminal microwave 5 under study, other types of switches 6–8, a sylphase adders 9 and 10, a quadrature TV 1 1, with the load 12 and an indicator 13. Measurement and calibration are carried out with various combinations of On modes — Off consistent switches 6–8 are turned off, while reading indicator 13 and calculating the desired complex reflection coefficient. Since the non-ideality of the microwave components included in the device is integrally taken into account in the calibration process, high measurement accuracy is achieved without the use of precision and expensive microwave elements. 1 il. с Ј (I С о: tc ev 5 4

Description

to.to.

Изобретение относитс  к радиотехнике СВЧ, в частности к измерени м на СВЧ, и может использоватьс  дл  измерени  комплексного коэффициента отражени  (ККО) линейных и нелинейных СВЧ-объектов.The invention relates to microwave radio engineering, in particular to measurements on microwave, and can be used to measure the complex reflection coefficient (FCC) of linear and non-linear microwave objects.

Целью изобретени   вл етс  упрощение реализации.The aim of the invention is to simplify the implementation.

На чертеже представлена структур- нал электрическа  схема устройства дл  измерени  ККО двухполюсника СЗЧ.The drawing shows a structural-electrical circuit of a device for measuring the ECC of a two-port network SZCH.

Устройство содержит генератор 1 СВЧ с регулируемым уровнем выходного сигнала, первый 2 и второй 3 нап- равленные ответвители (НО), вентиль 4, исследуемый двухполюсник 5 СЗЧ, первый 6, второй 7 и третий 8 согласованные отключатели, первый 9 и второй 10 синфазные сумматоры,квад- ратурный делитель 11, согласованную нагрузку 12 и индикатор 13.The device contains a microwave generator 1 with an adjustable output signal level, the first 2 and second 3 directional couplers (BUT), valve 4, the two-terminal 5 spare parts under investigation, the first 6, the second 7 and the third 8 matched switches, the first 9 and the second 10 in-phase accumulators , quadratic divider 11, matched load 12 and indicator 13.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Гармоническое колебание генера- тора 1 через первый НО 2, вентиль 4, второй НО 3 поступает на вход исследуемого двухполюсника 5 СВЧ. Колебание , пропорционапьное амплитуде падающей волны, с ответвл ющего выхода первого НО 2 через первый согласованный отключатель 6 поступает на второ вход первого синфазного сумматора 9. Колебание, пропорциональное амплитуде отраженной волны, поступающее с ответвл ющего выхода второго НО 3,делитс  примерно в равной пропорции квадратурным делителем I1. Колебани  с выходов последнего через второй согласованный откпючатель 7, второй синфазный сумматор 10 и через третий согласованный отключатель 8, второй синфазный делитель 10 соответственно поступают на первый нход первого синфазного сумматора 9.The harmonic oscillation of the generator 1 through the first HO 2, valve 4, the second HO 3 enters the input of the two-port 5 microwave being investigated. The oscillation proportional to the amplitude of the incident wave from the branch output of the first HO 2 through the first matched switch 6 arrives at the second input of the first in-phase adder 9. The oscillation proportional to the amplitude of the reflected wave coming from the branch output of the second HO 3 is divided by approximately equal quadrature divider I1. The oscillations from the outputs of the latter through the second coordinated switch actuator 7, the second in-phase adder 10 and through the third coordinated switch 8, the second in-phase divider 10, respectively, arrive at the first output of the first in-phase adder 9.

3 зависимости от состо ни  согласованных отключатилеч 6 - 8 на индикатор 13 подаютс  следующие нормированные колебани : согласованные отключатели 7 И 8 НЛ/.ОЧЯТОЯ В СОСТОЯНИИ 3 depending on the state of the agreed disconnectors 6 - 8, the indicator 13 is supplied with the following normalized oscillations: the agreed disconnectors 7 AND 8 NL /. READY IN THE STATE

Отключен, coi л.тов-тшше отключатели 6 - в состо нии Включен, тогда,X (t) UcosO .,Disabled, coi l.tov-tshshe 6 switches - in the Enabled state, then, X (t) UcosO.,

где U, (0 - амп. Ш rvrt 1 и частота колебани  соотпетс г ш-нио, согласованные отключатслп о и 3 наход тс  в состо нии Vi ь ПОМРИ, i-пгчасованныйwhere U, (0 is amp. III rvrt 1 and the oscillation frequency of the corresponding r-nio, consistent disconnects, and 3 are in the Vi and POMRI state, the i-h

отключатель 7 - в состо нии Включен , тогдаswitch 7 is in the On state, then

C,cosdyt +Ц ) +C, cosdyt + C) +

cos (iOt -f (ft ),cos (iOt -f (ft),

(2)(2)

С, --амплитуда колебани  первойC, - amplitude oscillation first

гармоники;harmonics;

Ц - фаза колебани  первой гармоники по отношению к X(t);C is the oscillation phase of the first harmonic with respect to X (t);

Г.G.

J1 J1

ЦЬ - амплитуды и фазы высших гармоник;Qb - amplitudes and phases of higher harmonics;

N - число высших гармоник, согласованные отключатели 6 и 7 наход тс  в состо нии Отключен, согласованный отключатель 8 - в состо нии Включен, тогдаN is the number of higher harmonics, the matched switches 6 and 7 are in the Disable state, the matched switch 8 is in the On state, then

Y2(t) qC,cos(Qt +(|7 +() Y2 (t) qC, cos (Qt + (| 7 + ()

N + C2;cos(i(0t ty;),N + C2; cos (i (0t ty;),

1 one

где qC - амплитуда первой гармоники; q - коэффициент, учитывающий неравномерность делени  амплитуды входного сигнала квадратурным делителем 11;where qC is the amplitude of the first harmonic; q is the coefficient taking into account the non-uniformity of the division of the amplitude of the input signal by the quadrature divider 11;

Ц) - фазовый сдвиг, вносимыйC) - phase shift introduced

квадратурным делителем 11 на первой гармонике; Со| - амплитуды высших гармоник; ц); - фазовые сдвиги, вносимые квадратурным делителем 11 на высших гармониках,quadrature divider 11 on the first harmonic; Co | - amplitudes of higher harmonics; v); - phase shifts introduced by quadrature divider 11 at higher harmonics,

согласованные отключатели 6 и 7 наход тс  в состо нии Включен, согласованный отключатель 8 - в состо нии Отключен, тогдаthe matched switches 6 and 7 are in the On state, the matched switch 8 is in the Off state, then

Z,(t) X(t) + Y4(t), (4)Z, (t) X (t) + Y4 (t), (4)

согласованные отключатели 6 и 8 наход тс  в состо нии Включен,согласованный отключатель 7 - в состо нии Отключен, тогдаthe matched switches 6 and 8 are in the On state, the matched switch 7 is in the Off state, then

Zt(t) X(t) + Yu(t). (5) При подаче на вход индикатора, представл ющего собой ваттметр, сигналов (1) - (5) его показани  соответственно равныZt (t) X (t) + Yu (t). (5) When an indicator, representing a wattmeter, is applied to the input, the signals (1) - (5), its readings are respectively

(6) (7) (3)(6) (7) (3)

162162

Р4 Ua/2 + cf/2 +P4 Ua / 2 + cf / 2 +

+ иС,созЦ + Pr, ,(9)+ EC, SozP + Pr,, (9)

Р5 UZ/2 + +P5 UZ / 2 + +

+ qUC,cos((f+ Ц/) + Ргг ,(10)+ qUC, cos ((f + C /) + Prg, (10)

где Рг( Р г2. суммарные мощности высших гармоник.where Pr (P r2. total power of higher harmonics.

Из соотношений С9) и (10) с учетом (6) - (3) выразим следующие величины:From the relations C9) and (10), taking into account (6) - (3), we express the following values:

(| (P4-P2 P, ), (11)(| (P4-P2 P,), (11)

C,sinq (Р + Р, - Р +C, sinq (P + P, - P +

+ qC(cos07cos(j))/ J2p7qsin(f;. (12)+ qC (cos07cos (j)) / J2p7qsin (f ;. (12)

Так как СВЧ-тракт не  вл етс  ид альным, то перва  гармоника колебани  YjCt) пропорциональна линейной комбинации первых гармоник падающей а . и отраженной Ь4 волнSince the microwave path is not ideal, the first harmonic of oscillation YjCt) is proportional to the linear combination of the first harmonics of the incident a. and reflected b4 waves

С, -j-a, + pb ,.(13)C, -j-a, + pb,. (13)

Колебание, поступающее с ответвл ющего выхода первого НО 2,пропорционально амплитуде падающей волныThe oscillation coming from the branch output of the first HO 2 is proportional to the amplitude of the incident wave.

U -cU,.(14)U -cU. (14)

Поделим (13) на (14) и из полученного отношени  выразим искомый ККО (Г Ц/а, ) исследуемого двухполюсника 5We divide (13) by (14) and, from the obtained relation, we express the desired ECC (G C / a,) of the bipolar circuit under study 5

Г К,С,/U - Ке,Г К, С, / U - Ке,

(15)(15)

где К, tf /f3, K2 tf//3- калибровочные константы; отношение C/U вычисл етс  по формулеwhere K, tf / f3, K2 tf // 3-gauge constants; the ratio C / U is calculated by the formula

C/U.- С(созО) + JC sin(/ /42p7,C / U.- С (СОО) + JC sin (/ / 42p7,

4(16)4 (16)

где j -1.where j is -1.

Дл  определени  калибровочных констант К( и К- производитс  калибровка . С этой целью вместо исследуемого двухполюсника поочередно подключаютс  две образцовые линейные нагрузки с известными ККО Г( и Г , измер ютс  мощности Р( -Р5 и вычисл ютс  отношени  (C/U). и (/V) B с° ответствии с (16).To determine the calibration constants K (and K-, calibration is performed. For this purpose, instead of the studied two-terminal network, two model linear loads are connected in turn with known ECCs (and G, the powers P are measured (-P5 and the ratios (C / U) are calculated. And (/ V) B s ° according to (16).

Дл  одной из нагрузок, например дл  первой, вычисл ют из (7) и (8) с учетом того, что Рг Рг% 0,величину q, котора  равна q л|Р$/Р2 .For one of the loads, for example for the first one, the value of q is calculated from (7) and (8), taking into account the fact that Pr Pr%, the value of q, which is equal to q l | P $ / P2.

(17)(17)

16261941626194

Кроме того, производ т допспнитель- ное измерение при включенных гигл - сованных откпючател :: 1 и 8 и отключенном согласованном отключатс е 6. Показание индикатора 21 в этом случае равноIn addition, a supplementary measurement is carried out when the gigantic otkopyuchatel :: 1 and 8 are switched on and the disabled one is turned off 6. The indicator 21 is in this case equal to

Р6 - + q2cf/2 + qcfcostf ,084 о;кудч точное значение фР6 - + q2cf / 2 + qcfcostf, 084 о; кудч exact value ф

V ± arccos Г(Р6 - Pz - Р, )/2-|ivPs jV ± arccos F (P6 - Pz - P,) / 2- | ivPs j

О9) O9)

где знак выбираетс  по поиближенню известной величины ($ .where the sign is chosen according to the approximate known value ($.

Записав дл  каждой образцовой нагрузки соотношение (15), получим линейную систему уравнений с дгум  неизвестными К и .. .Разрешив эту систему относительно К и К , получимWriting the relation (15) for each exemplary load, we obtain a linear system of equations with dumum unknowns K and .... Having resolved this system with respect to K and K, we obtain

К.TO.

Г, - г,G - g

(й/иГ )(th / iG)

К2 К, (C/U) 2 - Г2 ,K2 K, (C / U) 2 - G2,

(20) (21)(20) (21)

где отношени  (C/U) вычисл ютс  по формуле (16) дл  каждой образцовой нагрузки.where the ratios (C / U) are calculated by the formula (16) for each exemplary load.

При проведении измерений величины q, у и К1 , KЈ считаютс  известными.When measuring, the values of q, y and K1, KЈ are considered known.

При измерении ККО нелинейных СВЧ- объектов требуетс  знать уровень падающей волны а,/ . С этой опге- дел етс  треть  калибровочна  коНстан- та К при подключении вместо исследуемого двухполюсника 5 образцового ваттметра. Показание образцового ваттметра 0 св зано с уровнем падающей волны /а0| соотношениемWhen measuring QCDs of nonlinear microwave objects, it is required to know the level of the incident wave a, /. With this, one-third of the calibration constant K is connected when connecting, instead of the two-terminal circuit 5, an exemplary wattmeter. The reference power meter reading 0 is related to the level of the incident wave / a0 | by ratio

/S/ л|2Р07(Нг7Р),(22)/ S / l | 2Р07 (Нg7Р), (22)

где ККО образцового ваттметра Гд оп- ределкетс  по формуле (15).where KKO is an exemplary wattmeter Gd determined by formula (15).

Выразим из (14) величину /г,/ с учетом (6)Express from (14) the value of / g, / taking into account (6)

/&,/.- () где ./&,/.- () where.

Подставл   в (23) вместо а величину /ав/, определим К, позвол ющую по показанию Р, ваттметра контролировать уровень падающей волны.Substituting in (23) instead of a value / av /, we define K, which allows, by reading P, of a wattmeter to control the level of the incident wave.

Неидеальность СВЧ-узлов, вход щих в состав устройства дл  измерени  ККО двухполюсника СВЧ, интегрально учитываетс  в процедуре калибровки, обеспечивающей повышенную точность измерений без использовани  прецизнойных и дорогосто щих СВЧ-элемен- тов,The imperfection of the microwave nodes that are part of the QCO device for measuring the microwave microwave two-pole is taken into account integrally in the calibration procedure, which provides increased measurement accuracy without the use of precision and expensive microwave elements,

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  измерени  комплексного коэффициента отражени  двухполюсника СВЧ, содержащее последовательно соединенные генератор СВЧ с регулируемым уровнем выходного сигнала , первый направленный ответви- тель, к выходу ориентированного на падающую волну вторичного канала которого подсоединен первый согласованный отключатель, и вентиль,второй направленный ответвитель, выход первичного канала которого служит дл  подсоединени  исследуемого двухполюсника СВЧ, а к ориентированному на отраженную волну выходу вторичного канала подключен делитель, первый сумматор, выход которого соединен сA device for measuring the complex reflection coefficient of a two-pole microwave, containing a series-connected microwave generator with an adjustable output level, the first directional coupler, to the output of the incident-oriented secondary channel of which the first matched switch is connected, and the gate, the second directional coupler, the output of the primary channel which serves to connect the microwave bipolar circuit under study, and to the output of the secondary channel oriented to the reflected wave key divider, the first adder, the output of which is connected to 5five 00 первым входом второго сумматора, а выход последнего - с входом индикатора , и второй согласованный отключатель , о тлич ающе е с   тем, что, с целью упрощени  реализации, выход первого согласованного отклю- чател  соединен с вторым входом второго сумматора, вход второго направленного ответвител  соединен с выходом вентил , а к ориентированному на падающую волну выходу его вторичного канала подсоединена введенна  согласованна  нагрузка, первый выход делител  соединен с первым входом первого сумматора через второй согласованный отключатель, а второй выход делител  соединен с вторым входом первого сумматора через введенный третий согласованный отключатель,причем делитель выполнен квадратурным, а сумматоры - синфазными.the first input of the second adder, and the output of the last one - with the indicator input, and the second matched switch, differently so that, to simplify the implementation, the output of the first matched switch is connected to the second input of the second adder, the input of the second directional coupler with the output of the valve, and to the output wave-oriented output of its secondary channel the entered matched load is connected, the first output of the divider is connected to the first input of the first adder via the second matched disconnect spruce, and the second output of the divider is connected to the second input of the first adder through the input of the third matched switch, and the divider is made quadrature, and the adders - in-phase.
SU884603885A 1988-11-09 1988-11-09 Device for measuring complex reflection coefficient of microwave two-terminal network SU1626194A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884603885A SU1626194A1 (en) 1988-11-09 1988-11-09 Device for measuring complex reflection coefficient of microwave two-terminal network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884603885A SU1626194A1 (en) 1988-11-09 1988-11-09 Device for measuring complex reflection coefficient of microwave two-terminal network

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1626194A1 true SU1626194A1 (en) 1991-02-07

Family

ID=21408719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884603885A SU1626194A1 (en) 1988-11-09 1988-11-09 Device for measuring complex reflection coefficient of microwave two-terminal network

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1626194A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109804459A (en) * 2016-09-06 2019-05-24 东京毅力科创株式会社 Quasiatom layer engraving method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Приборы и техника эксперимента, 1988, № 5, с. 89-91. Техника средств св зи. Сер, Радиоизмерительна техника, 1988, вып. 4, с. 82-94. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109804459A (en) * 2016-09-06 2019-05-24 东京毅力科创株式会社 Quasiatom layer engraving method
CN109804459B (en) * 2016-09-06 2023-08-04 东京毅力科创株式会社 Quasi-atomic layer etching method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1626194A1 (en) Device for measuring complex reflection coefficient of microwave two-terminal network
GB2031166A (en) An indicating instrument for measuring electric power, comprising a static measurement converter
SU1596277A1 (en) Apparatus for measuring complex reflection factor of mcw two-terminal network
SU1626193A1 (en) Device for measuring complex reflection factor of shf two-terminal network
SU1626195A1 (en) Method and device for determining complex reflection factor
SU1691775A1 (en) Method of determining phase-amplitude error of frequency conversion
SU1408385A1 (en) Device for measuring complex reflective indices of microwave two-terminal networks
SU1385088A1 (en) Complex reflection factor meter
SU1422177A2 (en) Method of checking two-phase generator
SU1497584A1 (en) Apparatus for measuring full reflection factor of microwave energy
SU1645913A1 (en) Device for measuring vswr of two-port
SU968879A2 (en) Phase shifter
US2852743A (en) Electronic ratio meter
SU885925A1 (en) Device for measuring standing-wave coefficient
SU1107068A1 (en) Device for measuring phase shift of four-terminal networks
RU1805406C (en) Device for calibration and certification of microwave phase shifters
SU1659904A1 (en) Microwave circuit analyzer
SU1465812A1 (en) Device for measuring phase shift of four-pole network
SU1721529A1 (en) Method of metering electric power and device thereof
SU1663575A1 (en) Device for measuring s-parameters of microwave quadripoles
SU777599A1 (en) Device for measuring parameters of dynamic object
SU1282019A1 (en) Versions of method for determining comrlex reflection factor of microwave elements
SU834564A1 (en) Device fr measuring fm signals frequency deviation
SU1158945A1 (en) Method of measuring phase characteristics of attenuator and device for effecting same
SU907463A1 (en) Device for measuring frequency characteristics of microwave section transmission and reflection coefficients