Спосіб визначення затухання

Изобретение может быть использовано для измерения затухания или коэффициентов усилия СВЧ-четырехполюсников. Цель изобретения - расширение области использования вплоть до измерения малых и больших затуханий и коэффициентов усилений в диапазоне частот более 78,33 ГГц при сохранении высокой точности измерения. Для этого измеряют в заданной полосе пропускания уровень Р , мощности шу, мого сигнала на выходе согласованного по входу опорного усилителя, уро- , вено P t мощности шумового сигнала на выходе нагрузки, согласованной Изобретение относится к области электроизмерений и может быть использовано для измерения затухания или коэффициента усиления СВЧ-четырехполюсников в диапазоне частот более 78,33 ГГц. Целью изобретения является расширение области использования способа. Предлагаемый способ определения затухания основан, как и способ-прототип, на измерении в заданной поло•се пропускания уровня Р ( мощности 25-91 при температуре окружающей среды, уровень Р , мощности шумового сигна. ла на выходе измеряемого четырехполюсника при подаче на его вход шумового сигнала с выхода согласован-• ного по входу опорного усилителя и уровень Р 4 мощности шумового сигнала на выходе измеряемого четырехполюсника, согласованного по входу. При этом определяют отношение Vі = - (Р 3 - Р4 )/(Р У ^ соответственно, %. его самого, а также затухание в Так, если Об = 3 дБ - 2 ед, этом диапазоне частот различных ОС, - 0С 2 ~ 10 дБ, (}Ы - dp; - 1,5А, элементов СВЧ (вентилей, переходов, (Ь = 0 дБ, = 5 ед. циркуляторов, аттенюаторов и д р . ) . 45 2,8% Таким образом, предлагаемый спото соб обладает широкой областью исЕсли К , = 30 дБ = 1000, (V, пользования для прецизионного изме= 10 20 дБ = « 1,5%, рения затухания и коэффициента усиления СВЧ-четырехполюсников в диаL = 100 ед., fp ^ 5%, 1 = 10, £ 3,5%, С Д пазоне частот более 78, 33 ГГц, в то У ^ $ 4,3% = 0,2 Д Б . котором отсутствуют генераторы станОтсюда очевидно э что по точности дартных сигналов, опорные источники измерения больших затуханий (более шумового сигнала, прецизионные из3 дБ) и коэффициента усиления усилимерительные аттенюаторы, прецизионтелей предлагаемый способ соответ55 ные измерители мощности гармоничествует известным, а использование ского и шумового сигнала. Он исклюего для прецизионного измерения мачает необходимость разработки излых затуханий требует тщательного согготовления сложных, трудоемких и ласования в измерительном тракте и ласованного по входу опорного усилителя и уровень Р^, мощности шумового сигнала на выходе измеряемого четырехполюсника, согласованного по входу. При этом определяют отношение V разности уровней Р э - Р + мощности к разности уровней Рд - Р„ мощности, после чего определяют вносимое затухание $С или коэффициент 10 усиления К» измеряемого четырехполюсника из выражений А V 5 16622ДЗ дорогих вышеперечисленных приборов в указанном диапазоне частот. Обоснование заявленного способа заключается в следующем. Измеренный в заданной полосе про- > пускания &f уровень мощности шумового сигнала на выходе согласо- ' ванного по входу опорного усилителя 10 " P( - К T Т к. 1,38-10 2 3 Вт/град • Гц - постоянная Больцмана; температура окружающей среды, К; эквивалентная шумоная температура входа и коэффициент усиления опорного усилителя, К и отн.ед. соответственно} 1 и» f, Вт = К(Т 0 + В т где К усиления и полоса пропускания измерителя мощности шумового сигнала, К, отн.ед. и Гц соответственно. Измеренный в заданной полосе про пускания Дг уровень мощности шумового сигнала на выходе нагрузки, согласованной при температуре окружающей среды Т о 7 эквивалентная шумовая температура входа, коэффициент [(То + ш к т klo - т, 15 Измеренный в заданной полосе про пускания & f уровень мощности шумо вого сигнала на выходе измеряемого четырехполюсника при псдаче на его вход шумового сигнала с выхода согласованного по входу опорного усили теля =К 25 (Т - Т T.JK^.if, Вт, если четырехполюсник обладает затуханием о£ J Кц - Т„ fcf, В т , 1 если четырехполюсник обладает коэф- р з ~ Р^ фициентом усиления Ки, где 1 - экви- 35 / 3 Р . - Ро валентная шумовая температура входа и ,- р+ измеряемого четырехполюсника-усилителя, К, Измеренный в заданной полосе проОтсюда путем простого преобразова40 пускания уровень мощности шумового ния получают выражение О ) для опресигнала на выходе измеряемого четыделения затухания c£ измеряемого v рехполюсника, согласованного по вхочетырехполюсника и выражение (2) для ду определения коэффициента усиления Кц четырехполюсника-усилителя. 45 Вт, На чертеже приведен один из возможных вариантов устройства для осуесли четырехполюсник обладает затуществления способа. ханием По предлагаемому способу измеряют в заданной полосе пропускания uf уро50 вень Р. мощности шумового сигнала IV = V* на выходе согласованного по входу «Куи-Д£, Вт, опорного усилителя 1 измерительным приемником 2 шумового сигнала с усесли -четырехполюсник-усилитель с коэффи- тановленной входной полосой пропускания £ f через постоянный огциентом усиления Ки, раничительный аттенюатор 3 и СВЧПри этом отношение разности уровпереключатель 4 в положении I-II, ней Р^ - Р^мощности к разности уровІУ, для чего источник 5 питаней Р^ - Р 2 мощности 1662243 S ния опорного усилителя включен, а циента усиления СВЧ-четырехполюсник его входу подкпючена согласованков в рабочем диапазоне частот более ная нагрузка 6» ' 78, 33 ГТц, что исключает необходимость разработки и изготовления Измеряют в заданной полосе пропув этом диапазоне генераторов гармоскания Дf уровень Рл мощности нического сигнала или опорных источшумового сигнала на выходе соглаников шумового сигнала, прецизионных сованной нагрузки при температуре измерительных аттенюаторов и измериокружающей среды Т о (источник 5 телей мощности гармонического или питания опорного усилител'я 1 выклюW шумового сигнала, сложных в изготовчен, при этом ограничительный 3 атлении и дорогостоящих, что экономит тенюатор в выключенном состоянии миллионы рублей. усилителя служит согласованной нагрузкой для измерительного приемниБолее того, так как предлагаемый ка 2 в положении СВЧ-переключателя способ не предусматривает для изме15 4 I-II, III-IV. рения с£ или К ц сравнения этих Измеряют в заданной полосе провеличин с затуханием эталонных пускания A_f уровень Р, мощности аттенюаторов или с отношением мощшумового сигнала на выходе измеряностей прецизионных измерителей емого четырехполюсника 7 при подаче мощности, то он может быть исполь20 зован как эталонный метод для пона его вход шумового сигнала с выхода согласованного по входу опорверки методов измерения ОС и Кц) и ного усилителя 1 (источник 5 питасамих значений U. и Ки четырехполюсния включен, СВЧ-переключатель наников в любом диапазоне частот. ходится в положении I-III, TI-IV, Для доведения способа до промыш25 при этом источник 8 питания четырехленного использования не требуется полюсника-усилителя 7 включен, его доработка существующей измерительвыход подключен к входу измерительной аппаратуры. ного приемника 2 через ограничительФ о р м у л а и з о б р е т е н и я ный аттенюатор 9 ) . Способ определения затухания 30 Измеряют в заданной полосе пропупутем измерения в заданной полосе скания ^f уровень ?л мощности пропускания уровня Р• у отн.ед., отн.ед. о 1662243 где вносимое затухание тракта от выхода измеряемого четырехполюсника до входа измерителя мощности шумового сигнала, вносимое затухание тракта от выхода опорного усилителя до входа измеряемого четырехполюсника и до входа измерителя мощности шумового сигнала соответственно, отн.ед. • 5 отн. ед. ••• Редактор Т.Юрчикова 7 •.„. 8 ' > t О . ж 3 Составитель Л.Сорокина Техред А.Кравчук Корректор А в Обручар Заказ 2582/ДСП Тираж 294 > ВНИИІШ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 I