Спосіб вимірювання коефіцієнта спрямованості відгалужувачів на основі резонатора біжучої хвилі

Винахід відноситься до мікрохвильової техніки і призначений для вимірювання великих значень коефіцієнта спрямованості відгалужувачів з використанням малопотужних вимірювальних генераторів. Аналоги способів вимірювання коефіцієнта спрямованості відгалужувачів в НВЧ діапазоні на основі резонатора біжучої хвилі (РБХ) відсутні. Однак, відомі різні варіанти способів вимірювання спрямованості хвилеводних відгалужувачів. [Бова, Рєзников "Антенны и устройства СВЧ", Киев, "Висшая школа", 1977г.] Найбільш близьким технічним рішенням (прототипом) є спосіб вимірювання спрямованості відгалужувачів, заснований на вимірюванні потужності сигналу в кожному з плечей повторного каналу спрямованого відгалужувача (СВ) при надходженні хвилі генератора в первинний канал СВ. Потужності сигналів в третьому і четвертому плечах, що вимірюються приладом, підключеним до детектора, відповідно дорівнюють Р3=S312*Р1, Р4=S 41 2*Р1, де S31 2 и S41 2 коефіцієнти передачі СВ з потужності від першого плеча в третє і четверте коефіцієнта спрямованість відгалужувача обчислюється за формулою D=10*lg(S31/S41 2). [Бова, Рєзников "Антенны и устройства СВЧ", Киев, "Висшая школа", 1977г.] Недоліком даного способу є необхідність використання генератора НВЧ з досить великою потужністю вихідного сигналу, оскільки вимірювальний сигнал на виході третього і четвертого плечей відгалужувача повинен перевищува ти поріг чутливості детекторів. У основу винаходу, що пропонується, поставлена задача визначення можливості вимірювання коефіцієнта спрямованості хвилеводних відгалужувачів при використанні генератора НВЧ малої потужності. Для рішення поставленої задачі в пристрої вимірювання коефіцієнта спрямованості хвилеводних відгалужувачів, який містить вимірювальний НВЧ генератор, відгалужувач, що вимірюється, вимірювальну лінію (ВЛ) з детектором (Д), два з'єднувальних хвилеводних півкільця (І і II), повторний канал повинен бути замкнений, утворивши кільце резонатора рухомої хвилі. Запропонований спосіб дозволяє з досить високою точністю вимірювати коефіцієнт стоячої хвилі (КСХ) у повторному каналі спрямованого відгалужувача на дискретних резонансних частотах РБХ, використовуючи малопотужний вимірювальний генератор НВЧ, оскільки амплітуди хвиль, циркулюючих по PБX в прямому і зворотному напрямах, в стаціонарному режимі досягають значень, які багато разів перевищують амплітуду хвилі генератора і визначити коефіцієнт спрямованості D відгалужувача, пов'язану з визначеним значенням КСХ, залежністю D=10*lg((Kcx+1)/(Kcx-1))2 Проведені в СевНТУ випробування запропонованого способу показали, що похибка визначення коефіцієнта спрямованості D не перевищує значень AD, яки дорівнюють ±0.1D. Технічний результат, який забезпечується запропонованим способом, що заявляється, може виражатися, зокрема, в тому, що вимірювальні генератори НВЧ, з потужністю в декілька міліват, які широко застосовуються, можуть бути використані для вимірювання коефіцієнта спрямованості, більш ніж 30дБ, при перехідному послабленні СВ, яке досягає 25...30дБ. Реалізація даного способу пояснюється схемою. Спосіб вимірювання складається в наступному. Спрямований відгалужувач, що досліджується, підключають плечем 1 (Фіг.) до генератора НВЧ, а плече 2СВ підключають до узгодженого навантаження (Гн). Виходи 3 і 4 за допомогою двох хвілеводних півкілець І і II підключають до вимірювальної лінії (ВЛ) і, таким чином, у повторному каналі утворюється замкнений хвилеводний ланцюг, який спільно з первинним каналом являє собою резонатор біжучої хвилі. Хвилі, відгалужені в плечі 3 і 4, интерферуючи, створюють в РБХ стоячу хвилю. По значеннях КСХ, які визначаються за допомогою вимірювальної лінії на резонансних частотах РБХ, знаходять коефіцієнт спрямованості відгалужувача: D=10*lg((Kcx+1)/(Kcx-1)) 2. Вище перелічене дозволяє зробити висновок про високі споживчі властивості пристрою, що заявляється.