способ а.с.елизарова определения s-параметров
Классы МПК: | G01R27/04 в цепях с распределенными параметрами |
Автор(ы): | Елизаров Альберт Степанович[BY] |
Патентообладатель(и): | Минский радиотехнический институт (BY) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1989-12-18 публикация патента:
27.11.1996 |
Изобретение относится к технике изложений на СВЧ и может быть использовано при определении S-параметров СВЧ-устройств. Цель: расширение частотного диапазона. При определении S-параметров СВЧ-устройств разделяют СВЧ-сигнал на две части, первую из которых подают на измеряемое СВЧ-устройство, модулируют НЧ - напряжением частоты
2 прошедший или отраженный от него сигнал, модулируют вторую часть НЧ напряжением частоты
1![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069028/8800.gif)
2 суммируют обе составляющие, выделяют сигналы разностной частоты и сигналы с частотами 2
1 и 2
2, измеряют их амплитуды, по которым определяют искомые S-параметры. 1 ил.
Рисунок 1
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069033/937.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069033/937.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069028/8800.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069033/937.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069033/937.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069033/937.gif)
Формула изобретения
Способ определения S-параметра, заключающийся в разделении непрерывного СВЧ-сигнала на две части, первую из которых подают на измеряемый четырехполюсник, модулируют низкочастотным напряжением частотой![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069033/937.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069033/937.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069028/8800.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069033/937.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069033/937.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069033/937.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к технике измерений на сверхвысоких частотах и может быть использовано при определении S-параметров СВЧ устройств. Цель изобретения расширение частотного диапазона. На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства, реализующая предлагаемый способ. Устройство содержит генератор 1, направленный ответвитель 2 опорного канала, направленный ответвитель 3 отраженной волны измерительного канала, направленный ответвитель 4 прошедшей волны измерительного канала, измеряемый четырехполюсник 5, первую и вторую согласованные нагрузки 6 и 7, переключатель 8, первый и второй амплитудные модуляторы 9 и 10, смеситель 11. Способ А.С. Елизарова определения S-параметров реализуется следующим образом. Выходной сигнал генератора 1 делится с помощью направленного ответвителя 2 на две части, одна из которых является опорным сигналом, а вторая - измерительным. В свою очередь, измерительный сигнал, частично отражаясь от измеряемого четырехполюсника 5 и распространяясь через него, преобразуется в выходные сигналы вторичных каналов направленных ответвителей 3 и 4. Эти сигналы с помощью переключателя 8 поочередно подаются вместе с выходным сигналом опорного канала на смеситель 11. При этом выходной сигнал опорного канала модулируется по амплитуде с помощью первого амплитудного модулятора 9 низкочастотным напряжением частоты![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069033/937.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069033/937.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069862/2069862-2t.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069862/2069862-3t.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069862/2069862-4t.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069862/2069862-5t.gif)
где
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069004/945.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069004/945.gif)
М1 и M2 коэффициенты амплитудной модуляции сигналов в опорном и измерительном каналах соответственно;
К1.K4 модули суммарных коэффициентов передачи каждого пути, по которому СВЧ сигнал от места разветвления опорного и измерительного каналов проходит к соответствующему детектору АФД;
Eo амплитуда поля в месте разветвления опорного и измерительного каналов;
Kyc1.Kyc4 коэффициенты усиления селективных усилителей напряжений U1вых. U4вых;
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069862/2069862-6t.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069007/981.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069009/916.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069862/2069862-7t.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069007/981.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069862/2069862-8t.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069862/2069862-9t.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069862/2069862-10t.gif)
Из сопоставления (1), (3) и (4) с (5) (7) видно, что в (5) (7) принято
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069004/945.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069004/945.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069862/2069862-11t.gif)
2. Полученный массив (8) и исходный массив, соответствующий напряжению (5), позволяют сформировать два дополнительный массива
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069862/2069862-12t.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069862/2069862-13t.gif)
3. Если теперь разделить (10) на (9), то в соответствии с общеизвестным тригонометрическим соотношением
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069862/2069862-14t.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069862/2069862-15t.gif)
причем значение
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069007/981.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069007/981.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069007/981.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069007/981.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069007/981.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069007/981.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069862/2069862-16t.gif)
еще один вспомогательный массив
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069862/2069862-17t.gif)
5. Если теперь перемножить полученный массив (15) и исходный массив, соответствующий напряжению (5), получим массив данных, соответствующий сигналу (2). Действительно, массив (15) задает функцию (14), т.е. результат перемножения дает
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069862/2069862-18t.gif)
Таким образом, получили массив данных (16), соответствующий квадратурному сигналу (2) и позволяющий вычислить
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069862/2069862-19t.gif)
![способ а.с.елизарова определения s-параметров, патент № 2069862](/images/patents/403/2069862/2069862-20t.gif)
причем знаменатель (17) известен по результатам предварительной калибровки анализатора.
Класс G01R27/04 в цепях с распределенными параметрами