Измерения параметров электромагнитных волн на сверхвысоких частотах (стр. 6 из 6)
 Рис. 14. |
Установим связь между сигналом на выходе квадратичного детектора измерительной головки и коэффициентом отражения в линии. Запишем напряжение на первом зонде в виде
(13)где ψ=2kzz-ψн; z - расстояние между зондами и нагрузкой; ψн и |Г| -фаза и модуль коэффициента отражения от нагрузки. Представим напряжение на первом зонде так:
(14)Тогда ток, проходящий через детектор с квадратичной характеристикой:
(15)
где b- постоянная величина. Ток через детектор, связанный с третьим зондом и отстоящий от первого на расстояние λв/2, равен
(16)Соответственно токи через второй и четвертый детекторы
(17) 
(18) Измерительные головки должны быть настроены так, чтобы
. Тогда на выходе вычитателя, связанного с первой и третьей измерительными головками, будет сигнал, определяемый выражением 
(19)
а на выходе другого вычитателя, связанного .со второй и четвертой; измерительными головками, сигнал представится в виде
(20)где k и k’-постоянные.
После усиления в соответствующих усилителях постоянного тока эти сигналы, сдвинутые по фазе на 90°, подаются на горизонтальные и вертикальные пластины осциллографа. Амплитуды их регулируются так, чтобы обеспечить равное отклонение луча в обоях направлениях. Значит, при изменении фазы коэффициента отражения на 360°, луч вычертит на экране окружность радиуса,. соответствующего модулю коэффициента отражения.
Если частота генератора меняется по линейному закону во времени, то меняется и комплексный коэффициент отражения от измеряемого объекта, т.е. меняются |Г|=F(f) и ψн=F(f). Луч вычерчивает кривую, радиальное отклонение которой пропорционально |Г|, а азимутальное положение соответствует ψн.
Точность измерения полного сопротивления в диапазоне частот зависит от идентичности четырех индикаторных устройств и стабильности выходной мощности частотно-модулированного генератора при изменении частоты.
Автоматический измеритель полных сопротивлений РК.4-10 рассчитан на диапазон частот 0,11-7 ГГц с пределами измерений фазового сдвига 0-360°, модуля коэффициента передачи 60 дБ и КСВ 1,02-2. Погрешность измерения фазового сдвига 3°, фазы коэффициента отражения 10°, КСВ 10% (при КСВ ≤2)
ЛИТЕРАТУРА:
1. Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ. М., Высшая школа, т. I, 1970, т, II, 1972.
2. Советов Н.М. Техника сверхвысоких частот. М., Высшая школа, 1976.
3. Коваленко В.Ф. Введение в технику сверхвысоких частот. М., Сов. радио, 1955.
4. Фельдштейн А.Л., Явич Л.Р. Справочник по элементам волноводной техники. М. –Л., Госэнергоиздат,1963.
5. Красюк Н.П., Дымович Н.Д. электродинамика и распространение радиоволн. М., Высшая школа, 1947.
6. Вайнштейн Л.А. Электромагнитные волны. М., Сов. радио, 19557
7. Маттей Д.Л., Янг Л.Е., Джонс М.Т. Фильтры СВЧ, согласующие цепи и цепи связи: Пер. с англ. М., Связь, 1971.