[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

SU1125556A1 - Device for measuring complex reflectance - Google Patents

Device for measuring complex reflectance Download PDF

Info

Publication number
SU1125556A1
SU1125556A1 SU833625483A SU3625483A SU1125556A1 SU 1125556 A1 SU1125556 A1 SU 1125556A1 SU 833625483 A SU833625483 A SU 833625483A SU 3625483 A SU3625483 A SU 3625483A SU 1125556 A1 SU1125556 A1 SU 1125556A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
frequency
output
measuring
arm
frequency synthesizer
Prior art date
Application number
SU833625483A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Иванович Калмыков
Геннадий Александрович Макаров
Original Assignee
Новосибирский электротехнический институт связи им.Н.Д.Псурцева
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 Новосибирский электротехнический институт связи им.Н.Д.Псурцева filed Critical Новосибирский электротехнический институт связи им.Н.Д.Псурцева
Priority to SU833625483A priority Critical patent/SU1125556A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1125556A1 publication Critical patent/SU1125556A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОМПЛЕКСНОГО КОЭФФИ1ЩЕНТА ОТРАЖЕНИЯ, содержащее последовательно соединенные первый синтезатор частоты, измерительную зондовую секцию с детектором , ключ и измеритель мощности, о тличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений и расширени  частотного диапазона, введены направленный ответвитель, второй синтезатор частоты, синхронизирующий генератор и врем задающий блок, при этом выход синхронизирующего генератора соединен с входами первого и второго синтезаторов частоты и врем задающего блока, выход которого подключен к управл ющему входу ключа, входное плечо направленного ответвител  соединено с выходным плечом измерительной зондовой секции, выходное плечо Q  вл етс  входом дл  подсоединени  исследуемого двухполюсника, а вторичное плечо подключено к выходу второго синтезатора частоты. М ЧA DEVICE FOR MEASURING A COMPLEX REFLECTION RATIO, containing in series a first frequency synthesizer, a measuring probe section with a detector, a key and a power meter, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy and expand the frequency range, a directional coupler is introduced, a second frequency synthesizer synchronizing the generator and the time master unit, while the output of the clock generator is connected to the inputs of the first and second frequency synthesizers and the time master unit a, the output of which is connected to the control input of the key, the input arm of the directional coupler is connected to the output arm of the measuring probe section, the output arm Q is the input for connecting the bipolar circuit under study, and the secondary arm is connected to the output of the second frequency synthesizer. Mh

Description

}-±D} - ± D

Изобретение относитс  к радиоиэмерительной технике и может быть исползовано дл  измерени  полных сопротивлений на высоких и сверхвысоких частотах.The invention relates to radio metering technology and can be used to measure impedances at high and ultrahigh frequencies.

Известно устройство дл  измерени  коьтлексного коэффициента отражени , которое содержит измерительньгй генератор , подключенный к измерительной секции и один или несколько зондов св зи lj ,A device for measuring a complex reflection coefficient is known, which comprises a measuring generator connected to the measuring section and one or several communication probes lj,

Недостатком устройства  вл етс  мала  точность измерени .The disadvantage of the device is low measurement accuracy.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  уст ройство дл  измерени  комплексного коэффициента отражени , содержащее последовательно соединенные первый синтезатор частоты, измерительную зондовую секцию с детектором ключ и измеритель мощности 2.The closest to the invention to the technical nature is a device for measuring the complex reflection coefficient, comprising a series-connected first frequency synthesizer, a measuring probe section with a key detector and a power meter 2.

Heдocтaткa ш известного устройства  вл ютс  низка  точность измерени и узкий частотный диапазон.The poorness of the known device are low measurement accuracy and a narrow frequency range.

. Цель изобретени  - повышение точнести измерений и распшрение частотного диапазона.. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy and frequency range spread.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  комплексного козффициента отражени , содержащее последовательно соединенные первый синтезатор частоты, измерительную зондовую секцию с детектором , КЛЮЧ и измеритель мощности, введены направленный ответвитель, второй синтезатор частоты, синхронизирующий генератор и врем задающйй блок, при этом выход синхронизирующего генератора соединен с входаьш первого и второго синтезаторов частоты к врем задающего блока, выход кото рого подключен к управл ющему входу ключа, входное плечо направленного ответвител  соединено с выходньм плечом измерительной зондовой секции , выходное плечо  вл етс  входом pfin подсоединени  исследуемого двухполюсника , а вторичное плечо-подключено к выходу второго синтезатора частоты. The goal is achieved by the fact that a directional coupler, a second frequency synthesizer, a clock generator and a time reference unit are entered into the device for measuring the complex reflection coefficient, which contains the first frequency synthesizer connected in series, the measuring probe section with the detector, the KEY and the power meter, while the synchronizing generator is connected to the input of the first and second frequency synthesizers by the time of the master unit, the output of which is connected to the key control input, in The battery shoulder directional coupler is connected to the measuring probe vyhodnm shoulder section, an output port is input pfin connecting investigated two-pole and the secondary shoulder, connected to the output of the second frequency synthesizer.

На чертеже представлена структурна  электрическа  схема устройства дл  измерени  комплексного козффициета отражени .The drawing shows a structural electrical circuit of the device for measuring the complex reflection coefficient.

Устройство содержит первый синтезатор 1 частоты, измерительную зондовую секцию 2 с детектором, измерител 3 мощности, направлеиньй ответвительThe device contains the first synthesizer 1 frequency, measuring probe section 2 with a detector, power meter 3, directional coupler

А, второй синтезатор 5 частоты, ключ 6, врем задающий-блок 7, синхронизирующий генератор 8, исследуемый двухполюсник 9, ЭВМ 10.And, the second frequency synthesizer 5, the key 6, the time setting unit 7, the synchronization generator 8, the two-terminal 9 under investigation, the computer 10.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Сигналы первого и второго синтезаторов . 1 и 5 частоты  вл ютс  когерентными , но отличаютс  между собой на единицы или доли Гц, Сигнал первого синтезатора 1 частоты подаетс  на измерительную зондовую секцию 2 с детектором. Сигнал второго синтезатора 5 частоты подаетс  во вторичное плечо направленного ответвител  4 и, отража сь от исследуемого двухполюсника 9, проходит в измерительную зондовую секцию с противоположной стороны . Когерентность синтезаторов 1 и 5 частот обеспечиваетс  синхронизацией от сигосронизирующего генератора 8. Кроме того, с синхронизирующего генератора 8 сигнал подаетс  на врем задающйй блок 7, вырабатываюпщй пр моугольные импульсы дл  открываний ключа 6. Благодар  когерентности сигналов первого и второго синтезаторов 1 и 5 в измерительной зо,ндовой секции, выполн ющей роль сумматора, возникает сто ча  волна, аналогична  сто чей волне в измерительной зондовой линии. Однако из-за неравенства частот сто ча  волна смещаетс  относительно плоскост зонда св зи с частотой, равной разности частот первого и второго синтезаторов 1 и 5 частот.The signals of the first and second synthesizers. Frequencies 1 and 5 are coherent, but differ by units or fractions of Hz. The signal of the first frequency synthesizer 1 is fed to the measuring probe section 2 with a detector. The signal of the second frequency synthesizer 5 is fed to the secondary arm of the directional coupler 4 and, reflected from the two-pole circuit 9 being studied, passes into the measuring probe section from the opposite side. The coherence of synthesizers 1 and 5 frequencies is provided by synchronization from the sigronizing generator 8. In addition, from the synchronizing generator 8, the signal is applied for a time to the specifying unit 7, generating rectangular pulses for opening the key 6. Due to the coherence of the signals of the first and second synthesizers 1 and 5, In the end section, which acts as an adder, a standing wave arises, similar to a standing wave in the measuring probe line. However, due to the inequality of frequencies, the wave shifts relative to the plane of the communication probe at a frequency equal to the frequency difference between the first and second synthesizers 1 and 5 frequencies.

Таким образом, подава,  на ключ импульсы с частотой,, кратной и большей разностной частоты.первого и второго синтезаторов 1 и 5 частот, можно измер ть амплитуду смещающейс  сто чей волны в измерительной зондовой секции,2. Фактически полз читс  р д измерений мощности, эквивалентный измерению мощности с многозондовой секцией. С помощью ЭВМ 10 можно производить обработку результата измерений . Количество измерений за период сто чей волны можно выбрать произвольно ,. Врем  прохождени  периода сто чей волны через плоскость зонда СВЯЗИравно периоду разностной частоты синтезаторов частот. Длительность импульса, поступающего с врем задающего блока 7 на кл.юч 6, регулируетс  .и много меньше периода (периода, разностной частотт первого и второго синтезаторов 1 и 5 частоты).Thus, by applying pulses with a frequency of a multiple and a higher difference frequency of the first and second synthesizers 1 and 5 frequencies, it is possible to measure the amplitude of the shifting standing wave in the measuring probe section, 2. In fact, a number of power measurements are crawling, equivalent to a power measurement with a multi-probe section. With the help of a computer 10, you can process the measurement result. The number of measurements for the period of the standing wave can be chosen arbitrarily,. The time of the period of the standing wave passing through the plane of the probe is CONNECTED to the period of the difference frequency of the frequency synthesizers. The duration of the pulse arriving from the time of the master block 7 on the key 6 is regulated. And much less than the period (period, difference frequency of the first and second synthesizers 1 and 5 frequencies).

Сигнал с первого синтезатора 1 частоты равенU,V,5in(y,), сигнал с второго синтезатора 5 частоты равен Oj-Al ginCu i--Oil J тогда-в измерительной зондовой секции 2 сумма двух си1- налов,The signal from the first synthesizer 1 frequency is U, V, 5in (y,), the signal from the second synthesizer 5 frequency is equal to Oj-Al ginCu i - Oil J then in the measuring probe section 2 the sum of two signals,

,n,5iniu,t49)tV.2 rx5in a32 + (iL4Cpxl., , n, 5iniu, t49) tV.2 rx5in a32 + (iL4Cpxl.,

где Гх - модуль коэффициента, отражени  от исследуемого двухполюсника 9;where Gx is the modulus of the coefficient, the reflection from the two-terminal 9 under study;

Qx- фаза коэффициента отражени  от исследуемого двухполюсника 9.Qx is the phase of the reflection coefficient from the two-port circuit under study 9.

При условии линейного преобразова:ни  частот детектором измерительной зондовой секции 2 измеритель 3 мощности при каждом измерении фиксирует мощность Under the condition of linear conversion: no frequencies are detected by the detector of the measuring probe section 2; the 3 power meter during each measurement captures the power

«1- С тГх 2 -т гтГх(9- -ЧкЬ где К - коэффициент передачи зондов"1- With tGh 2 -t gtGh (9- -KHK where K is the transfer coefficient of the probes

св зи, согласующего устройства и детектора.connection, matching device and detector.

Дл  различных получим систему нелинейных уравнений типа (1) с четырьм  неизвестными Vjf,, Tjj j q)j().For various, we obtain a system of nonlinear equations of type (1) with four unknowns Vjf, Tjj j q) j ().

Величины k ; Q ; ut определ ютс  до измерений, т.е. при калибровке, и запоминаютс . Решением необходимого количества системы уравнений типа (Т), определ ютс  полный коэффициентK values; Q; ut are determined before measurement, i.e. when calibrated, and memorized. By solving the required number of systems of equations of type (T), the total coefficient is determined.

отражени  Г и его фаза срх Приведем обоснование получени  положительного эффекта. Разностна  частота между первым и вторым синтезаторами 1 и 5 частот: iF зависит от дискретности частот синтезаторов частоты, ее наименьша  величина может быть 0,01 Гц, Частота импульсов , подаваемых с врем задающего блока 7, должна быть в четыре раза больше iF , так как это эквивалентно применению четырехзондового датчика , когда измеритель мощности фиксирует четьфе уровн  мощности , (амплитуды сто чей -волны), сдвинутых друг относительно друга на i /4, т.е. 90°. Например, при частоте uF 100 Гц фазы двух когерентных сигдалов измен ютс  между собой на 360 за врем  . Если с врем задающего блока 7 подавать импульсы с интервалом следовани  1/410,то на выходе ключа 6 будут периодически пов тер тьс  четыре импульса, амплитуды которых пропорциональны амплитудам сто чей волны в однозондовой измерительной секции, измеренные с интервалом в 90°, т.е. Д/4. Погрешность задани  интервала времени врем задающего блока 7 равна погрешности, с которой определ етс  рассто ние /4, в многозондовом.датчике, между зондами св зи. Оценим данную погрешность. Нестабильность синхронизирующего генератора 8, в качестве которого используетс  стандарт частоты и времени равна io . где f{, - частоты 1 МГц или 5 МГц. Следовательно, нестабильность частоты импульсов открывани  ключа 6 определ етс  какreflection of G and its phase cpc. We present a rationale for obtaining a positive effect. The difference frequency between the first and second synthesizers 1 and 5 frequencies: iF depends on the discreteness of the frequencies of the frequency synthesizers, its smallest value can be 0.01 Hz. The frequency of the pulses applied to the time of the master unit 7 should be four times greater than iF, since This is equivalent to the use of a four-probe sensor when the power meter detects four times the power level (amplitudes of the standing wave) shifted relative to each other by i / 4, i.e. 90 °. For example, at a frequency of uF of 100 Hz, the phases of two coherent Sigdals change among themselves by 360 over time. If pulses with a 1/410 spacing interval are applied from the time of the master unit 7, then at the output of switch 6, four pulses will periodically lose, the amplitudes of which are proportional to the amplitudes of the standing wave in a single-probe measuring section, measured at 90 ° intervals, i.e. . D / 4. The error of setting the time interval of the time of the master block 7 is equal to the error with which the distance / 4 is determined, in a multi-probe sensor, between the communication probes. We estimate this error. The instability of the synchronization generator 8, for which the frequency and time standard is equal to io. where f {, is the frequency of 1 MHz or 5 MHz. Therefore, the instability of the frequency of the pulses of opening the key 6 is defined as

f 5-1П.. Фазова  нестабильность импульсовf 5-1P .. Phase pulse instability

40 36010 0,0018 . Между частотами когерентных синтезаторов частот или генераторов, охваченных кольцом фазовой автоподстройки частоты суп{ествует их относитель (0 на  нестабильность, обусловленна  фазовыми шумами генераторов и имеюща  пор док 3. где f от 10 х i(v .J i.f, - рабоча  частота генераторов .40 36010 0.0018. Between the frequencies of coherent frequency synthesizers or oscillators covered by a phase-locked loop, the soup {their ratio is (0 for instability due to oscillator phase noise and having order 3. where f is 10 x i (v .J i.f, is the operating frequency of the oscillators.

Таким образом, фазова  нестабильность , обуславливающа  неравномерность смещени  сто чей волны в одно- зондовой измерительной секции 2Thus, the phase instability, causing the uneven displacement of the standing wave in a single probe measuring section 2

2. 2

ГГц, uq) +0,0021 Суммарна  погрешность A(J uS +utp 0,005 GHz, uq) +0.0021 Total error A (J uS + utp 0.005

При использовании четырехзондовых датчиков рассто ние между зондами можно вьщержать не лучше, чем +0,2 мм, что при частоте 20 ГГц составл ет +12-.When using four-probe sensors, the distance between the probes can be held no better than +0.2 mm, which is + 12- at a frequency of 20 GHz.

Таким образом, амплитуду кривой сто чей волны .в однозондовой измерительной секции, при условии ее смещени  за счет разности частот синтезаторов частоты, можно практически измер ть через любую дискретность по фазе не хуже чем 0,005. На частоте 20 ГГц, При использовашда четырехзондовых датчиков эта погрешность составит +12 на той же частотThus, the amplitude of the standing wave curve in a single-probe measuring section, provided it is offset by the frequency difference of the frequency synthesizers, can practically be measured through any phase resolution no worse than 0.005. At a frequency of 20 GHz, With the use of four-probe sensors, this error will be +12 at the same frequencies

Частотный диапазон практического ограничени  не имеет, так как око511255566The frequency range has no practical limitation, since it is near 511255566

рость смещени  сто чей волны опреде- Количество уравнени  (1) можноthe displacement of the standing wave is determined by the amount of equation (1)

л етс  только разностной частотой син-увеличивать в зависимости от точностиIt is only the difference frequency syn-increase depending on the accuracy

тезаторов частоты, либо генераторов,измерений.frequency testers, or generators, measurements.

охваченных кольцом ФАЛ 4. К однозон- Применение стандартной современдовой измерительной сек1Ц€и особые 5ной радиоизмерительной аппаратурыcovered by the FAL ring 4. To single-zone- Application of the standard modern measuring instrument and special 5-meter measuring equipment

требовани  не предъ вл ютс ,так какв устройстве, предусматривающей рабопогрешности , обусловленные отражени -ту в комплекте с другими приборамиNo requirements are imposed, since in the device, which provides for working errors, caused by the reflection in the set with other devices

ми от ее входа и выхода, исключают-через цифропечать,позвол ет автоматис  при калибровке.аировать процесс измерени  и калибровки.MI from its entry and exit, exclude-through digital printing, allows automatization during calibration. Create a measurement and calibration process.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОМПЛЕКСНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ, содержащее последовательно соединенные первый синтезатор частоты, изме- рительную зондовую секцию с детектором, ключ и измеритель мощности, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения частотного диапазона, введены направленный ответвитель, второй синтезатор частоты, синхронизирующий генератор и времязадающий блок, при этом выход синхронизирующего генератора соединен с входами первого и второго синтезаторов частоты и времязадающего блока, выход которого подключен к управляющему входу ключа, входное плечо направленного ответвителя соединено с выходным плечом измерительной зондовой секции, выходное плечо g является входом для подсоединения исследуемого двухполюсника, а вторичное плечо подключено к выходу второго синтезатора частоты.A DEVICE FOR MEASURING AN INTEGRAL REFLECTOR COEFFICIENT, containing a first frequency synthesizer connected in series, a measuring probe section with a detector, a key and a power meter, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy and expand the frequency range, a directional coupler and a second frequency synthesizer are introduced , a synchronizing generator and a timing unit, while the output of the synchronizing generator is connected to the inputs of the first and second frequency synthesizers and the timing unit, output One of which is connected to the control input of the key, the input arm of the directional coupler is connected to the output arm of the measuring probe section, the output arm g is the input for connecting the studied two-terminal device, and the secondary arm is connected to the output of the second frequency synthesizer. SOnu 1125556 >SO nu 1125556>
SU833625483A 1983-07-19 1983-07-19 Device for measuring complex reflectance SU1125556A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833625483A SU1125556A1 (en) 1983-07-19 1983-07-19 Device for measuring complex reflectance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833625483A SU1125556A1 (en) 1983-07-19 1983-07-19 Device for measuring complex reflectance

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1125556A1 true SU1125556A1 (en) 1984-11-23

Family

ID=21075698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833625483A SU1125556A1 (en) 1983-07-19 1983-07-19 Device for measuring complex reflectance

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1125556A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2725679C1 (en) * 2019-10-29 2020-07-03 Общество с ограниченной ответственностью "Т8" (ООО "Т8") Method of determining reflection coefficient in electro-optical modulator

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Тишер Ф. Техника измерений на СВЧ. М. 1963, с.139-144. 2. Латников С.Ю., Степанков М.М. Применение колибруемых многополюсников дл измерений комплексных коэффициентов отражени . Электронна техника. Сер. Электронные СВЧ, Bbin.1 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2725679C1 (en) * 2019-10-29 2020-07-03 Общество с ограниченной ответственностью "Т8" (ООО "Т8") Method of determining reflection coefficient in electro-optical modulator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1125556A1 (en) Device for measuring complex reflectance
US4045797A (en) Radar doppler frequency measuring apparatus
Musch et al. Measurement of the ramp linearity of extremely linear frequency ramps using a fractional dual loop structure
Rogers Phase and group delay calibration of a very long baseline interferometer by East Coast VLBI Group
SU1185267A1 (en) Panoramic meter of module and phase of complex reflection factor
JPH0454198B2 (en)
SU746365A1 (en) Apparatus for testing and calibrating pulse-modulated oscillation voltage meters
SU1010540A1 (en) Ultrasound speed determination device
JP3036807B2 (en) Reference signal transmission device
Maeda et al. Multy-frequency LCR meter test components under realistic conditions
SU972263A1 (en) Frequency measuring converter
SU1116400A1 (en) Device for checking group delay time meters
SU1046701A1 (en) Frequency short-term non-stability meter
SU1465812A1 (en) Device for measuring phase shift of four-pole network
RU2020745C1 (en) Nonelectric-quantity-to-digital-code converter
SU1559303A1 (en) Device for measuring phase characteristics of four-terminal network
SU1435968A1 (en) Pressure transducer
SU1327020A1 (en) Apparatus for measuring complex coefficient of reflection
EP0391577B1 (en) Sampling circuits
SU875294A2 (en) Device for measuring frequency deviation rate
Koskinen et al. An averaging mode time-to-amplitude converter with picosecond resolution
SU1061248A1 (en) Method of measuring delay time
SU1267294A1 (en) Device for measuring attenuator loss
SU194895A1 (en) METHOD OF MEASURING DELAY TIME
SU1529100A1 (en) Meter of parameters of transfer function of electroacoustic transducer