Основным элементом в двухканальных схемах построения приборов для измерения комплексных коэффициентов передачи смесителей является измерительный фазовый мост - ИФМ, обобщенная структурная схема которого с узлами, обеспечивающими процесс измерений, приведена на рисунке 4.
Полезно отметить, что ИФМ может измерять только комплексные коэффициенты передачи и не может измерять комплексные коэффициенты отражения так как не содержит устройств, реагирующих на отраженную волну. Общий анализ измерительного фазового моста (ИФМ) наиболее целесообразно производить с помощью графов [9], [10], которые наиболее полно и, главное, наглядно отражают электрические связи, имеющие место в ИФМ.
Все узлы, составляющие ИФМ, могут быть представлены многополюсниками:
делители СВЧ и - шестиполюсниками;
направленные ответвители НО-1, НО-2 и балансные смесители - восьмиполюсниками.
Такие представления более полно отражают электрические связи в этих узлах, влияющие на их работу. Линии передачи - электрические тракты, связывающие отдельные узлы, представлены в виде четырехполюсников.
Каждый из перечисленных СВЧ-узлов в работе [11] характеризуется своим ориентированным графом, связи в котором описываются с помощью матриц рассеяния в системе s-параметров. Такое описание наиболее полно тражает физические процессы, происходящие в СВЧ-узлах.
Ориентированный граф, описывающий структурную схему ИФМ изображен на рисунке 6.
Все s-параметры есть величины комплексные, т.е. характеризуемые модулем и фазой. Поэтому при конкретных вычислениях сумм и произведений коэффициентов передачи необходимо учитывать вид слагаемых и сомножителей, т.е. представляют ли они усиление или ослабление.
Работа измерительного фазового моста достаточно подробно описана в литературе [12], но вводимые при этом допущения и упрощения не позволяют учесть ряд важных моментов, возникающих только при испытании смесителей.
Основная особенность состоит в наличии паразитных связей на промежуточной частоте испытуемого смесителя, возникающих между ним и опорным смесителем, из-за прохождения сигналов по цепям, связывающим; сигнальные и гетеродинные входы этих смесителей, и как следствие, значительное их влияние на результаты измерений, тем более в широком диапазоне ПЧ.
Рис. 6.
Для испытуемого смесителя СмХ идеальный путь передачи сигналов выражается произведением:
, (4)
где - передача пути от точки - входа НО-1 от ГКЧ-1 сигналов с частотой к точке - входа сигнала испытуемого смесителя СмХ;
- передача первичного канала НО-1 от входа до выхода для сигналов частоты ;
- передача тракта, соединяющего выход первичного канала НО-1 и вход делителя Д1;
- передача пути первого из двух каналов делителя Д1;
- передача тракта, соединяющего выход одного из двух каналов делителя со входом испытуемого смесителя СмХ.
Примем = - 0,2 дБ; = - 0,2 дБ; = - 3 дБ; = - 0,2 дБ, подставим их в (4) и получим, что = - 3,6 дБ.
С учетом неоднородностей в тракте, характеризуемых коэффициентами отражений и учитываемых с помощью правила формулы Мэзона, получим, что:
, (5)
где - передача пути с учетом неоднородностей;
,
Самое читаемое:
Конструирование устройства для измерения углового перемещения
Измерения играют важную роль в жизнедеятельности человека. Измерение
угловых перемещений весьма распространены, применяются в машиностроении,
геодезии, в военном деле, космонавтике, астрономии и т.п. Широкое применение
обусловлено тем, что наиболее используемые методы измерений основаны на промежуточном
преобразовании этих величин в ...