Спосіб вимірювання лінійності підсилення підсилювача

g. М. I ДЛЯ СЛУЖЕБНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКЗ. N » СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ (19) У«/ \ * Щ ) РЕСПУБЛИК (5i)5fLO1R27/28 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГННТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4655982/24-21 . (22) 2 7 . 0 2 . 8 9 (72) И.И.ОЧКОВСКИЙ и Б.А. Бережной I (53) 621.317.75(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1394171, кл. G 01 R 27/28, 1986. ГОСТ 20271.9-86. Изделия электронные СВЧ. Метод измерения верхней границы линейности амплитудной характеристики, черт.4, п. 4,2., вариант 1 о (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНОСТИ УСИЛЕНИЯ УСИЛИТЕЛЯ (57) Изобретение может быть использовано для измерений линейности малошумящих широкополосных СВЧ-усилителей с большим коэффициентом усиления (20-60 дБ и более) в процессе измерения их шумовой температуры. Цель измерения - расширение области использования—достигается за счет измерения линейности усиления широкополосных малошумящих СВЧ-усилителей с большим коэффициентом усиления в диапазоне мощностей, при которых они используются в измерительной аппаратуре. Для этого подают шумовой сигнал от эталонного источника шума с шумо Изобретение относится к радиотехническим измерениям и может быть использовано для измерения линейности усиления малошумящих широкополосных (0,00;>, ,,, 4 ГГц и более) СВЧ-усилителей с большим коэффициентом усиления (20, ..,, 60 дБ и более) в процессе измерения их шумовой температуры подаче на их вход шумовых сигна35-90 вой температурой Т 1 на вход дополнительного однокаскадного усилителя 2, шумовая температура которого идентична шумовой температуре измеряемого усилителя 5, и измеряют уровень мощности шумового сигнала на его выходе на частоте измерения шумовой температуры измеряемого усилителя 5. Затем подают аналогичный шумовой сигнал на вход измеряемого усилителя 5 и изменяют уровень мощности шумового сигнала на его выходе до достижения этого уровня на частоте измерения шумовой • температуры, равного измеренному на выходе дополнительного усилителя 2. После этого подают на вход измеряемого и дополнительного усилителя 2 шумовой сигнал от эталонного источника шума 2 с шумовой температурой Т 2 , изменяют уровень мощности шумового сигнала на выходе измеряемого или дополнительного усилителя до достижения на их выходе одинакового уровня мощности шумового сигнала на частоте измерения шумовой температуры. 1 ил. ...,,.,. ' лов от эталонных источников шума с шумовой температурой Т, и Тг. • Цель изобретения - расширение области использования способа за счет измерения линейности усиления широкополосных малошумящих СВЧ-усилителей (полоса пропускания 0,005..4 ГГц и более) с большим коэффициентом усиления (20,..., 60 дБ и более) в про 1595215 4 первого переключателя 3 подключен цессе измерения шумовой температуры к входу измеряемого усилителя 5, Инпоследних при подаче на их вход шудикатор 6 мощности через второй пемовых сигналов от эталонных источников шума с шумовой температурой Т, , реключатель 7 подключен к измерительному аттенюатору А, а через компени Tt. сационный аттенюатор 8 - к выходу изНа чертеже представлена схема устмеряемого усилителя 5. ройства, реализующего данный способ. Способ измерения состоит в следуУстройство для реализации способа содержит эталонный источник 1 шу- JQ ющем. При подаче на вход дополнительнома, выход которого подключен к входу го усилителя 2 шумового сигнала от дополнительного однокаскадного узкоэталонного источника 1 шума с шумополосного усилителя 2 через первый вой температурой Т1 уровень мощности переключатель 3. К выходу дополнительного усилителя 2 подключен измери-^5 шумового сигнала на его выходе на частоте измерения шумовой температутельный аттенюатор 4, а второй вывод < ры равен - Т„ где Т V + т. + т. К т - шумовая температура дополнительного усилителя и индикатора мощности 25 на его выходе, К; к.. -коэффициент усиления дополнительного усилителя и индикатора мощности соответственно, 30 отн.ед.; температура окружающей среды, К; полоса пропускания индикатора мощности, Гц; вносимое затухание трак- 35 та от выхода эталонного источника шума с шумовой температурой Т < до вхо да дополнительного усилителя и от выхода последнего до входа индикатора мощности соответственно, отн.ед.; К - постоянная Больцмана, Вт^град «Гц), При подаче на вход измеряемого усилителя 5 шумового сигнала от эталонного источника 1 с шумовой температурой Т, и измерении" уровня мощности шумового сигнала на его выходе до достижения этого уровня, равного измеренному на выходе дополнительного усилителя на частоте ( измерения шумовой температуры, этот уровень определяется из выражения - Т, шумоваятемпература измощности соответственно, меряемого усилителя 5, К; 45 отн.ед» вносимое затухание тракПри подаче на вход дополнительно-1 та от выхода эталонного го усилителя 2 шумового сигнала от ' источника шума с шумовой эталонного источника 1 шума с шумотемпературой T f до входа вой температурой Tj уровень мощности измеряемого усилителя 5 50 шумового сигнала на его выходе на и от выхода последнего частоте измерения шумовой температудо входа индикатора 6 ры равен где Т - Т. Рг «К где ДК, Л К и - линейность усиления (приращение коэффициента усиления) дополни Т. + Т. тельного усилителя 2 и индикатора 6 мощнос ти соответственно при 5 dг 159521 5 _ * подаче на вход дополнипри подаче на вход измеряемого тельного усилителя 2 усилителя 5 шумового сигнала от эташумового сигнала с шулонного источника 1 шума с шумовой мовой температурой Ті температурой Т 2 и изменении уровня 5 и Т 2 , отн.ед.; мощности шумового сигнала на его вывносимое затухание ходе до достижения этого уровня на тракта от выхода этачастоте измерения шумовой температулонного источника 1 ры, равного значению уровня мощности шума с шумовой темпера- , шумового сигнала на выходе дополни- 1 0 турой Т-2 до входа дотельного усилителя 2, этот уровень полнительного усилитеопределяется из выражения ля 2, отн.ед. Р2 = К « М «ЛИН где ,dKv - линейность усиления изменого усилителя 2 до достижения этого , ряемого усилителя при поуровня на частоте измерения шумовой даче на его вход шумового 20 температуры, равного значению уровня . ; сигнала с шумовой темперамощности шумового сигнала на выходе турой Т + Т' •Ті Ь т, т, - т. ДК 1 + которое при I +. т., Т,- Т. 1 л • _ Т ' , отн.ед. (7) т, - т. + т. 'щ - Т преобразует Ч ьи ся к виду • отн.ед. 1 К ^ • *•+ Учитывая, что при использовании в качестве дополнительного усилителя однокаскадного узкополосного усили Т + Т) • (8) • теля значение Л К Я 1, выражение (8) преобразуется к виду 1595215 1 і" ЕСЛИ J. ф + T n + T) изменение °( л и н осуществляют 10 і 1 Л-, - Т, 7 'лин 1 «1 ,Ti - Т, I Таким образом, в результате выполнения операций (1)-(4), изменяя уровень мощности шумового сигнала на выходе измеряемого или дополнительного усилителя до достижения на их выходе одинакового уровня мощности шумового сигнала, мы фактически компенсируем изменение (уменьшение) коэффициента усиления измеряемого усилителя по отношению к коэффициенту усиления дополнительного усилителя. А так как в качестве последнего используют однокаскадный (К у не более 12, ... 18 дБ) узкополосный усилитель, то его линейность усиления практически равна 1. Ф о р м у л а и в о б р е т е н и я Способ определения линейности усиления усилитеJTa9 заключающийся в подаче сигнала на вход измеряемого усилителя и измерении мощности сигнала на его выходе, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области использования способа за счет измерения линейности усиления широкополосных усилителей с большим коэффициентом усиления в процессе измерения шумовой температуры последних, на вход измеряемого усили изменяют уровень мощности шумового сигнала на выходе измеряемого или дополнительного усилителя до достижения на их выходе одинакового уровня мощности шумового 4„ сигнала на частоте измерения шумовой температуры, измеряют значение U Aittt этого изменения и определяют значение ДК у линейности усиления измеряемого ^ усилителя из выражения л 2 если изменение о( л и н (9) на выходе дополнительного усилителя 2, то + Т п + Т) 1 1 , отн.ед, к• а т0 С 1 і то усилителя, или из выражения + 4- Т ) , отн0ед0, 1595215 если изменение АНН осуществляют на выходе дополнительного усилителя, где К^. - коэффициент усиления дополнительного усилителя ,отн.ед, Т - температура окружающей среды, К; Т - ориентировочная шумовая температура измеряемого и дополнительного усилителя, К; Редактор Т. Шагова Составитель Н. Михалев Техред М.Ходанич 10 вносимое затухание тракта от выхода эталонных источников шума с шумовой температурой Tf и Т 2 соответственно до входа измеряемого усилителя, отн.ед. Корректор Т. Малец Заказ 3182/ДСП Тираж А39 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. А/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101