Разделы сайта

Анализ путей построения измерителей комплексных коэффициентов передачи смесителей

Смеситель СВЧ есть устройство, преобразующее входной СВЧ сигнал частоты fc в сигнал промежуточной частоты fпч = fг - fc, где fг - частота гетеродина и поэтому он должен как и любой четырехполюсник характеризоваться полосой рабочих частот в диапазоне СВЧ и аналогичной полосой рабочих частот в диапазоне ПЧ. Поведение смесителя в каждой из этих полос, в свою очередь описывается комплексными коэффициентами передачи, которые в диапазоне частот образуют АЧХ и ФЧХ. В связи с тем, что входные и промежуточные частоты смесителя лежат в разных диапазонах, их АЧХ и ФЧХ также имеют разную величину и характер изменения.

На основании этого проходные комплексные характеристики смесителей (модуль и фаза) как функция частоты могут быть полностью исследованы в двух основных режимах, приведённых на рисунке 1. Режим "а" - исследование смесителя в его рабочем диапазоне частот при фиксированной промежуточной частоте. В этом режиме источники сигнала и гетеродин должны перестраиваться синхронно. Этот режим удобно назвать "режим СВЧ".

Режим "б" - исследование смесителя в рабочем диапазоне его промежуточных частот на фиксированной частоте гетеродина, но выбранной в диапазоне частот "режима СВЧ". Этот режим удобно назвать "режим по ПЧ".

Проведенный анализ указывает, что наиболее объективное измерение характеристик смесителей может быть произведено с помощью измерительных устройств, имеющих в своем составе двухчастотный источник зондирующих сигналов и двухканальный приемник с фазочувствительным индикатором отношений. Наибольшую чувствительность и наилучшую точность измерений, как уже было показано, обеспечивают супергетеродинные схемы, следовательно, двухканальный приемник должен быть супергетеродинным. Двухчастотный источник зондирующих сигналов состоит из двух отдельных СВЧ генераторов управляемых напряжением (ГУН), охваченных системой ФАПЧ. Эти генераторы могут перестраиваться в рабочем диапазоне частот путем изменения их управляющего напряжения по линейно возрастающему или линейно падающему закону, поэтому они и названы генераторами качающейся частоты ГКЧ-1 и ГКЧ-2.

- частота, t - время,

ГКЧ-1 - СВЧ генератор качающейся частоты - источник сигнала,

ГКЧ-2 - генератор качающейся частоты - гетеродин,

- минимальная и максимальная частоты рабочего диапазона смесителя,

- рабочий диапазон смесителя в диапазоне СВЧ,

- промежуточные частоты смесителей от первой до n-ой

- промежуточные частоты различных типов смесителей,

- диапазон промежуточных частот

Рисунок 1 - Графики основных режимов исследований смесителя/

Такие схемы позволяют получить наивысшую разрешающую способность при измерениях амплитуды и фазы сигналов за счет их измерения на постоянной низкой промежуточной частоте. Кроме того, двухканальные схемы измерителей имеют главное преимущество - они используют принцип сравнения сигнала от испытуемого объекта с эталонным опорным сигналом и обеспечивают наименьшую погрешность измерений.

На основании изложенного можно сделать вывод, что для испытания смесителей наиболее подходящей является структурная схема измерительного устройства, состоящая из двухчастотного источника зондирующих сигналов и двухканального супергетеродинного приемника, содержащего в своем составе фазочувствительный индикатор отношений двух сигналов.

Структурная схема построения "Прибора для исследования амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик", применяемого при настройке и контроле смесителей, приведена на рисунке 2.

Структурная схема прибора [6] состоит из СВЧ генератора качающейся частоты ГКЧ-1 и аналогичного гетеродина СВЧ ГКЧ-2, образующих двухчастотный генератор качающейся частоты; блока их управления БУ; первой системы фазовой автоподстройки частоты ФАПЧ-1, включающей первый смеситель СМ-1 ФАПЧ, фазовый детектор ФД-1 и два направленных ответвителя НО-1 и НО-2; второй системы фазовой автоподстройки частоты ФАПЧ-2, включающей дополнительный смеситель СМ-2 ФАПЧ и фазовый детектор ФД-2; испытуемый смеситель СмХ; блок опорных частот БОЧ; измеритель мощности ИМ; смесители первой переменной промежуточной частоты СМПЧ-1 и СМПЧ-2 измерительного и опорного каналов соответственно; делитель мощности Д и фазочувствительный индикатор отношений И.

В режиме "а" синхронного качания ГКЧ-1 и ГКЧ-2 сигнал от ГКЧ-1 через НО-1 и переключатель П1 подается на вход испытуемого смесителя, где смешивается с сигналом от ГКЧ-2 и преобразуется в разностный сигнал первой ПЧ1, который затем поступает на вход смесителя СМПЧ-1, преобразуется в разностный сигнал второй постоянной ПЧ2 и подается на вход измерительного канала индикатора И

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Самое читаемое:

Модернизация зеркальной антенны гигагерцевого диапазона
Антенна - устройство для излучения и приёма радиоволн (разновидности электромагнитного излучения). Антенна является конвертором электрического тока радиочастотного диапазона в электромагнитное излучение и наоборот. Форма, размеры и конструкция антенн разнообразны и зависят от длины излучаемых или принимаемых волн и назначения анте ...