.
Малюнок 3 - Структурна схема вимірювача комплексних коефіцієнтів передачі чотириполюсників СВЧ
Відзначимо, що у вимірювачі застосована система ФАПЧ для фазової когерентності НВЧ сигналів від ГКЧ - 1 і ГКЧ - 2. Для роботи ФАПЧ за допомогою спрямованих відгалужувачі АЛЕ - 1 і АЛЕ - 2 частина сигналів НВЧ від ГКЧ -1 і ГКЧ - 2, що змішуються в змішувачі ФАПЧ 6, і сигнал різницевої частоти подається на один із входів фазового детектора (ФД) 7, на інший вхід якого надходить сигнал від кварцового генератора опорної частоти (ОГ) 9, результат порівняння яких у вигляді сигналу помилки подається на один із входів ГКЧ - 1, керуючи його частотою так, що вона з точністю до фази забезпечує різниця частот сигналів НВЧ від ГКЧ - 1 і ГКЧ - 2 рівній частоті опорного генератора 9 проміжній частоті вимірювача.
Система вузлів, що складається з дільників 8, 12 і змішувачів 11, 13, утворює ІФМ, за допомогою якого і проводиться вимір характеристик випробуваного чотириполюсника СВЧ 10, в робочому режимі «на прохід». Застосувавши ГЕТЕРОДИН перетворення частоти у вимірювачі комплексних характеристик чотириполюсників СВЧ можливо реалізувати в ньому досить вузькі смуги пропускання, що, як випливає з формули Найквіста, дозволяє істотно знизити його власні шуми, що в свою чергу дає можливість досягти максимальної чутливості до 10 - 14 Вт і реалізувати динамічний діапазон амплітуд в 100 дБ і більше.
Незважаючи на те, що вимірювач, побудований за структурною схемою на малюнку 3, має всі технічні можливості для вимірювання комплексних коефіцієнтів відбиття випробовуваних пристроїв СВЧ, він не може працювати «на відображення», тобто, не може виробляти подібного роду вимірювання.
Режим «на відображення» у ньому може бути реалізований шляхом додаткового включення перед випробуваним чотириполюсника СВЧ рефлектометра, який в цьому режимі навантажується на СН. Один із сигналів з виходу вторинного каналу спрямованого відгалужувачі рефлектометра подається на сигнальний вхід змішувача 11, а інший сигнал з виходу, включеного в зворотному напрямку, надходить на сигнальний вхід змішувача 13. Це дозволяє спостерігати в панорамі на екрані вимірювача відносин 17 комплексні коефіцієнти відбиття входу випробуваного чотириполюсника НВЧ. У такому вигляді вимірювач комплексних коефіцієнтів передачі може вимірювати і комплексні коефіцієнти відбиття, що дає можливість з його допомогою вимірювати повний набір S-параметрів випробуваного чотириполюсника НВЧ і перетворює його в вимірювач S-параметрів.
Розглядаючи структурну схему на малюнку 3 за допомогою направленого графа її ІФМ на малюнку 4, проаналізуємо вимірювальні можливості у вигляді динамічного діапазону вимірюваних амплітуд і виявимо причини і похибки вимірювань, що впливають на точність самого вимірювача комплексних коефіцієнтів передачі і відображення чотириполюсників НВЧ. Випробовувані чотириполюсника СВЧ у вимірювальному каналі графа Т1 представлені гілками матриці [S xn], а в опорному каналі графа Т4 - гілками матриці [S Xо].
Зв'язки графа S 24 VII, S 42 VII характеризують паразитні зв'язку «по ефіру» між портами вимірювального та опорного каналів ІФМ. Нелінійні елементи на виході вторинного каналу АЛЕ - 1 і змішувачів НВЧ вимірювального та опорного каналів представлені діодами Д 1, Д 2, Д 3.
Малюнок 4 - Орієнтований граф ІФМ для схеми
Відзначимо, що в представлений на малюнку 4 граф входять дільники Д 1, Д 2, спрямовані відгалужувачі АЛЕ - 1 і АЛЕ - 2, змішувач ФАПЧ [см1], опорний змішувач [СМО], вхідний порт [ ЗМІ], а також контури Т2, Т3, Т5, Т7, Т8 і матриці [S xn] і [S Xо].
Метод вимірювача s-параметрів на основі рефлектометра
Відзначимо, що вимірювач на основі ІФМ не може вимірювати коефіцієнти відбиття НВЧ пристроїв. Для ліквідації цього недоліку служать аналізатори ланцюгів на основі рефлектометрів.
Загальна структурна схема вимірювача комплексних коефіцієнтів передачі і відображення НВЧ пристроїв з можливістю вимірювання S-параметрів наведена на малюнку 5.
- перемикач, 2 - генератор випробувальних сигналів СВЧ, 3 - гетеродин, 4 - спрямований відгалужувач, 5 - змішувач, 6 - векторний вольтметр, 7 - змішувач, 8 - спрямований відгалужувач, 9 - спрямований відгалужувач, 10 - змішувач, 11 - змішувач, 12 - спрямований відгалужувач, 13 - випробуваний чотириполюсника
Малюнок 5 - Вимірювач S-параметрів
Схема працює таким чином. Випробувальний сигнал, що виробляється генератором СВЧ2 частотою? 1, через перемикач 1 в положенні 1 його рухомого контакту подається через первинні канали спрямованих відгалужувачі 4 і 9, включених за схемою рефлектометра (от...
