Доставка цветов в Севастополе: SevCvety.ru
Главная -> Радиочастотные линии

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 [54] 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68

лютные измерения мощности и точность каждого измерения имеет большое значение. Можно избежать абсолютных измерений мощности, если использовать для измерений мощности детектирующее устройство с точно известной характеристикой во всем интересующем динамическом диапазоне. При использовании болометров и тщательно прокалиброванных усилителей возможно быстрое измерение с достаточной точностью.

Метод отношения напряжений (метод двух вольтметров). Затухание и волновое сопротивление коаксиальных и симметричных кабелей можно измерять методом двух вольтметров по схеме, приведенной на рис. 9.32. В этом случае кабель, нагруженный на пе-

VIB2

Рис. 9.32. Схема измерения затухаиия и волнового сапротивлеиия методом двух вольтметров

ременное сопротивление R2, присоединяют к генератору частоту которого можно плавно изменять в некотором диапазоне частот. Сопротивление R может быть чисто активным, так как волновое сопротивление линии 2в на высоких частотах является практически чисто активным. На входе измеряемого кабеля и на нагрузке включают ламповые вольтметры ЛВ1 и ЛВ2 на соответствующий диапазон частот для измерения напряжений U и Uz.

Путем изменения сопротивления R2 при неизменном напряжении Ui добиваются такого положения, чтобы напряжение практически равнялось напряжению U2. Это означает, что сопротивление Ri равно волновому сопротивлению кабеля и линия работает в режиме бегущей волны. Прн малом затухании кабеля напряжение U2 будет мало отличаться от напряжения Ui. Измерения следует повторить на нескольких частотах для получения более точных результатов. Для этого частоту генератора необходимо измерять в широких пределах, включая и резонансную частоту, соответствующую длине волны Х=А1. На любой частоте этого диапазона при малом затухании Zs = R2.

Если же затухание кабеля существенно, то при R2=Zb с повышением частоты напряжение U2 будет плавно убывать без каких-либо периодических колебаний. Если RiZ, показания вольтметра ЛВ2, измеряющего напряжение Ui, будут периодически изменяться с изменением частоты генератора. Следовательно, если при определенном значении Rz показания вольтметра ЛВ2 практически неизменны или монотонно убывают (или возрастают) с изменением частоты, то это означает, что кабель согласован с нагрузкой. В этом случае Zb - Rz, а затухание а, дБ/м, определяется по формуле


20 , Ui а = - g -

(9.52)

где I - длина измеряемого кабеля, м.

Затухание кабеля может быть определено и другим способом. В схеме на рис. 9.32 отключим сопротивление R2. Тогда кабель на конце будет разомкнут и вольтметр ЛВ2 будет измерять напряжение U2 при холостом ходе. В этом случае в соответствии с ур-нием (2.27) можно написать

Ui=Uchyl = f/2 (ch а Z cos р Z + i sh а Z sin p I). (9.53)

Максимальное значение напряжения Ui, как видно из этого выражения, будет при pZ=ran, т. е.

f>iM.Kc = f>2chaZ. (9-54)

Следовательно, изменяя частоту генератора и регулируя напряжение на входе линии так, чтобы выходное напряжение Uz оставалось неизменным, получаем при некоторой частоте максимальное значение напряжения t/iMaKc на входе кабеля. Тогда в соответствии с ур-нием (9.54) можно написать

(9.55)

(a измеряется в децибелах на метр).

, Измерение затухания кабелей методом двух вольтметров весьма просто по выполнению и сравнительно широко применяется в производственных условиях. Однако этот метод является менее точным, чем ряд других методов.

При измерении затухания с отключенной на конце кабеля нагрузкой на результаты измерений оказывает некоторое влияние входная емкость лампового вольтметра. Величина ее должна быть по возможности меньшей. Формула (9.55) не учитывает влияния этой емкости и дает несколько завышенные результаты измерений, особенно при больших значениях волновых сопротивлений.

9.9. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ КСВН И ЗАТУХАНИЯ

В РАДИОЧАСТОТНЫХ КАБЕЛЯХ В ПОЛОСЕ ЧАСТОТ

Представляет большой практический интерес оценка КСВН и затухания высокочастотных трактов в заданной полосе частот. Для этой цели разработаны специальные приборы - панорамные измерители. Они позволяют измерить частотные характеристики КСВН элементов коаксиальных и волноводных трактов и затухания пассивных четырехполюсников в полосе частот (20-18000 МГц) с воспроизведением частотных характеристик на экране электроннолучевой трубки и отсчетом их величин по шкалам индикаторов.

Указанные приборы дают возможность значительно повысить скорость измерений, облегчают настройку различного рода СВЧ



трактов, помогают выявлять и устранять дефекты, которые невозможно обнаружить при снятии частотных характеристик кабелей

Таблица 9.2

Типы панорамных приборов для измерения КСВН и затухания радиочастотных кабелей


Рис. 9.33. Установка для нзмерелия затухания и КСВН в полосе частот {.на коаксиальных элементах)


Рис. 9.34. Установка для измерения затухания и КСВН в полосе частот (на вол-новодны.х элементах)

по дискретным точкам. Общий вид двух таких установок показан на рис. 9.33 и 9.34, а диапазоны их рабочих частот приведены в табл. 9.2.

Перечисленные в таблице приборы работают в следующих режимах перестройки частоты:

периодическая перестройка частоты по пилообразному закону с периодами 0,08; 1,0; 10 с с погрешностью длительности периодов не более ±107о и длительностью обратного хода не более 15% от длительности периода перестройки;

разовый запуск вручную с длительностью перестройки 40 с ±20%: *

ручная перестройка в установленной полосе качания.

Тип прибора

РК2-47

Р2-37

Р2-27Б

Р2-ЗЗА

Р2 32 •

Диапазон рабочих частот, МГц

20-1250

1070-2140

7000-10000

8300-10160

11000-17500

Приборы обеспечивают периодическую перестройку частоты с остановкой свипирования на любой выбранной частоте с автоматическим отсчетом измеряемой величины, а также режим ручной перестройки частоты со следящим отсчетом измеряемой величины. Максимальная полоса качания частоты составляет полный диапазон частот прибора, минимальная - не более 1 % от максимальной частоты диапазона. Основная погрешность измерения частоты свнпгенераторов (ГКЧ) с помощью встроенных частотомеров составляет ± (0,2-0,5) %. Погрешность установки частоты по частотной шкале в режиме ручной перестройки частоты, начальной и конечной частот полосы качания, а также в режиме периодической перестройки не превышает ±2%.

Уровень мощности в измерительном тракте в режиме измерения КСВН и затухания - не более 3 мВт. Амплитуда частотной метки, получаемой от частотомера ГКЧ и видимой на экране электроннолучевой трубки, регулируется в пределах 5-10 мм. Неравномерность уровня калибровки не превышает ±0,3 дБ. Уход калибровки приборов после 30-минутного прогрева не превышает ±0,1 дБ за 2 ч измерений в нормальных условиях.

Значения волнового сопротивления коаксиальных трактов приведены в табл. 9.3.

Таблица 9.3 i

Значения волнового сопротивления и геометрические J

размеры трактов панорамных приборов

Тнп прибора

Волиовое сопротивление. Ом

Размеры тракта (в сечении), мм

РК2-47

Р2-37

50 и 75

16/7 и 7/3 1

Р2-38

Р2-27Б Р2-23А Р2-32

Волновод сечением 23Х!0



Пределы индикации КСВН-от 1,02 до с», значения КСВН от 1,07 до 2 могут быть измерены с погрешностью не более ±5% от измеряемой величины. Пределы индикации затухания -от О до 40 дБ, при измерении затухания в пределах от О до 30 дБ погрешность измерения -не более ± (0,05 Л»-1-0,5) дБ, где Лi -измеренное затухание в децибелах.


/РазВязыВающий аттенюатор

Мететорныё еаяаВки


/разВязыВаюший. аттеиттор

\измеряемый. оВъет (раОиотст.ШелбЗ

Рис. 9.35. Структурная схема калибровки прибора (а), измерения КСВН (б) и затухания (в)


Допускается непрерывная работа в течение 8 ч в нормальных условиях, среднее время безотказной работы приборов составляет 500 ч.

В состав прибора каждого диапазона входят генератор качающейся частоты ГКЧ; индикатор КСВН и затухания типа Я2Р-19 и комплект СВЧ узлов.

Общие структурные схемы калибровки приборов измерения КСВН и затухания приведены на рис. 9.35.

Работа приборов основана на принципе выделения и непосредственного детектирования напряжений, пропорциональных мощностям падающей и отраженной волн (при измерении КСВН) и мощности сигнала на входе и выходе измеряемого четырехполюсника (при измерении затухания). Мощность на выходе ГКЧ поддерживается постоянной с помощью системы автоматической регулировки мощности АРМ.

Разделение напряжений осуществляется двумя направленными коаксиальными или волноводными ответвителями, включенными последовательно. Сигналы мощностью, пропорциональной мощностям падающей и отраженной (или прошедшей) волн, снимаются с детекторных головок, установленных во вторичных трактах направленных ответвителей. Сигнал на выходе детекторной головки ответвителя падающей мощности поддерживается постоянным системой АРМ. Сигнал на выходе детекторной головки ответвителя отраженной мощности (при условии квадратичного детектирования) пропорционален квадрату коэффициента отражения измеряемой нагрузки по напряжению. Работа детекторов в квадратичном режиме обеспечивается низким уровнем мощности во вторичных трактах ответвителей.

Шкалы индикаторов приборов рассчитаны из условия квадра-тичности детекторов и проградуированы непосредственно в значениях КСВН и затухания. Измерение любого значения КСВН и затухания можно проводить как в автоматическом, так и ручном режимах.

Генератор качающейся частоты (свипгенератор). Основное назначение генератора качающейся частоты ГКЧ - создание высокочастотного сигнала с изменяющейся частотой и стабильной выходной мощностью в заданном диапазоне частот. Генераторы всех диапазонов построены на митронах. Электронная перестройка частоты осуществляется изменением анодного напряжения митрона. Генератор содержит устройства, формирующие сигнал напряжения развертки для электроннолучевой трубки (ЭЛТ) индикатора и сигнал напряжения частотной метки на экране ЭЛТ, устройства системы АРМ и внутренней амплитудной модуляции частотой 100 кГц и др.

Амплитудная модуляция и стабилизация выходной мощности осуществляются по внешнему регулирующему элементу - управляемому электронному аттенюатору на ;7-1-га-диодах.

Для определения частоты в ГКЧ предусмотрены встроенные частотомеры.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 [54] 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68



0.0093
Яндекс.Метрика