7.Осциллографический метод измерения частоты.

a)

За счет генератора создается круговая развертка и , они имеют фазовый сдвиг, который нужно померить. Затем они преобразуются в формирователе частоты Ф и суммируются, между ними есть временной сдвиг . Этот сигнал подаем на z вход осциллографа. О – осциллограф.

б ) Метод эллипса.

в) Нулевой метод.

8. Цифровой фазометр.

Т – триггер; длительность импульсов ; формирователь стробирующих импульсов (увеличивает кол-во измеряемых импульсов); кол-во измеряемых периодов гораздо больше «1» (а на осциллограмме показано 2 периода, на которой измеряется фазовый сдвиг).

9. Омметры.

а ) Неэлектронный омметр.

Измеряют сопротивление по постоянному току

от

для калибровки омметра. Вместо ставим

Перемычку и измеряем ток.

добавочное сопротивление, нужно для расширения

диапазона измеряемых сопротивлений. Если , то маленький диапазон.

б) Терраомметр – электронный. Измеряемый диапазон до

в) Миллиометры. Измеряемый диапазон до

У – усилитель; Г – генератор (создает гармонический переменный ток;

СД – синхронный детектор (обладает высокой чувствительностью, он может работать с малым входным напряжением цепи);

опорное напряжение;

10. Мостовые измерители

1 ) Мостовые измерители

Достоинства: мостовые измерители точнее.

На постоянном токе не сказываются паразитные

параметры (паразитная емкость, индуктивность)

. можно изменять и добиться

б аланса моста для нахождения

2) Мосты переменного тока.

3 ) Мост «Соти». Мост измеряет емкости и тангенс угла потерь.

Условия баланса моста:

4 ) Мост Максвелла.

11. Резонансные измерители

1 Метод: контурный.

Эта схема позволяет измерять емкость, если используется образцовое . Перестраивая частоту, мы добиваемся в контуре резонанса.

Меры погрешности: 1) сравнения, определяется не точностью настройки в резонанс. 2) Невысокая чувствительность индикатора, его шунтирующие действия на контур.

2 Метод: генераторный.

П еред тем как измерять, необходимо

произвести калибровку и достичь нулевых

биений.

На выходе смесителя получаем две

высоких частоты, с помощью УНЧ получаем

разность частот. Затем подключаем к ГВЧ2 емкость и частота уменьшается, и в ГВЧ1 меняем до сравнения с частотой ГВЧ2. Измеряем индуктивность с помощью коэффициента

12. Измерение методом дискретного счета.

Измеряем с помощью измерителя интервала времени. В измерителе интервалов времени используют частотомер, ИОН – источник образцового напряжения. Импульс воздействует на коммутатор и как только подсоединяется конденсатор и напряжение из ИОН подходят на вход К, там они сравниваются в измерители источника времени (ИИВ) и останавливается подсчет. В этой схеме можно использовать и измерить сопротивление.

И змеритель индуктивности с помощью метода счета.

БУ – блок управления, запускает ИИВ (измеритель источника времени) и он начинает подсчитывать импульсы. Погрешность можно измерить: если увеличить, то погрешность уменьшится. «+» Более точный метод, цифровой выход более удобно. измерения не на рабочей частоте (из – за паразитных влияний).

Цифровой измеритель с микропроцессорной системой.

На генератор выставляем ту частоту, на которой будет

работать емкость. МП – измеряет напряжение на

резисторе и производит изменение емкости.

13. Измерение добротности контуров.

1 ) Аналоговый измеритель.

ГВЧ перестраиваем по частоте до резонанса

в контуре. Напряжение на емкости в раз больше чем на выходе генератора. Шкала линейная. Основные потери происходят в .

2) Цифровой измеритель добротности.

БУ – блок управления запускает

ИИВ (измеритель источника времени). К – коммутатор.

Если то и колебания будут бесконечны. Колебания поступают на формирователь, а из него на ИИВ, где ИИВ – считает метки. Когда на компараторе станет , то компаратор заработает и идет на ИИВ. Для высокодобротных контуров, частота собственных колебаний, совпадает

21. Аналоговый и цифровой метод измерения корреляционной функции.

1) Аналоговый.

АКФ:

ВКФ:

При АКФ: два входа, из убирается постоянная составляющая. БП – блок перемножения. УРЗ – устройство регулированной задержки. При ВКФ – 2 сигнала (на верхний и нижний вход) убирается постоянная составляющая, задерживается в УРЗ, перемножается в БП и усредняется

2) Цифровой.

Убираем постоянную составляющую, подаем на два входа (центрированное случайное напряжение). квантованное напряжение (происходит это в АЦП). После АЦП идет цифровой сигнал. ЦП – цифровой перемножитель. ЦСЗ – цифровая система задержки. ЦУ – цифровой усреднитель. БУ – синхронизирует работу всех цифровых устройств (блок управления).

22. Методы измерения спектральной плотности мощности.

1 Метод: Фильтрация. СПМ характеризует среднюю мощность приходящуюся на единицу полосы частот случайного сигнала для нахождения оценки СПМ.

Точная . ПФ – полосовой фильтр (обеспечивает , который равен ). квадратор. усреднитель. ПФ перестраивается по частоте.

2 Метод: Определение по АФК.

ЗУ – запоминающее устройство. БУ – он выбирается из ЗУ и поступает на блок перемножения (БП) и на БП поступает гармоническое напряжение из генератора (Г) и все это усредняется в усреднитель .

23. Основные пути развития автоматизации радиоизмерений.

Автоматизация позволяет за ограниченные промежутки времени обрабатывать большие потоки измеряемой информации. Необходимы такие СИ (средства измерения), которые позволяли бы автоматизировать процесс измерения обработки и регистрации их результатов при исключении из них погрешности оператора. 1. Разработка СИ в которых все регулировки выполнялись автоматически. 2. Замена косвенных измерений, прямыми. 3. Создание многофункциональных СИ. 4.Разработка панорамных СИ. 5. Применение микропроцессоров в СИ. 6. Разработка измерительно-вычислительных комплексов (ИВК). 7. Создание на основе ИВК различных информационных измерительных систем (ИИС). ИВК должны выполнять измерения, управлять процессом измерения и воздействовать на объект измерений. Для этого ИВК должны обеспечивать восприятие преобразований и обработку сигналов от датчиков (в первичных СИ), управление СИ и другими компонентами входящие в ИВК, вырабатывать нормированные сигналы на воздействие на объект измерения. ИВК делятся на типовые, проблемные, специализированные. Типовые – решают широкий круг типовых задач оптимизации. Проблемные – для решения специфических задач для конкретной области применения. Специализированные – решают уникальные задачи. В состав любого ИВК входят, технические и программные компоненты.

14

Способ измерительной линии

Способ заключается в измерении распределения напряженности электри­ческого поля вдоль линии передачи мощности СВЧ с помощью измеритель­ной линии с последующим определением измеряемых величин. Измеритель­ные линии были первыми приборами, предназначенными для измерения па­раметров цепей с распределенными постоянными. Они позволяют измерять: длину волны ƛ; затухание; фазу; коэффициент стоячих волн; полное сопро­тивление нагрузки.

Измерительные линии бывают волноводными, коаксиальными и полосковыми. Несмотря на ограниченные возможности автоматизации измерений измерительные линии продолжают оставаться традиционными измеритель­ными приборами в диапазоне СВЧ, особенно при освоении как новых диапазонов волн, так и новых конфигураций СВЧ-трактов и в ряде других практи­ческих случаев.

Устройство и принцип действия измерительной линии. Исследование распределения напряженности электрического поля вдоль линии передачи мощности СВЧ наиболее просто можно выполнить зондом, погружае­мым в измерительную линию и перемещаемым вдоль нее. Для этого измеритель­ная линия должна иметь продольную неизлучающую щель (рис. 12.20).

1-отрезок прямоугольного волновода

2-зонд

3-микрометрический винт

4-резонансная система с настроенными поршнями

5-СВЧ диод

6-каретка

На точность измерения параметров нагрузки влияет ряд факторов: все уз­лы должны быть сочленены точно и без перекосов; выбрана оптимальная глубина погружения зонда, его связь с полем должна быть постоянной. При соблюдении этих условий погрешность измерения составляет 2...5 %.

15

работа основана на принципе раздельного выделения сигналов, пропорциональных мощностям волн падающей от генера­тора и отраженной от исследуемого объекта (при измерении КСВ) или про­шедшей через измеряемый объект (при измерении ослабления). На экране трубки воспроизводятся частотные характеристики К_св и ослабления. Конст­руктивно панорамный измеритель состоит из СВЧ-генератора качающейся частоты (ГКЧ), направленных ответвителей мощности (HOI и Н02), ориенти­рованных на падающую и отраженную волны, двух детекторных головок (Д1 и Д2), измерителя отношений волн и осциллографического дисплея (ЭЛТ).

Пилообразное напряжение генератора развертки модулирует напряжение ГКЧ и одновременно отклоняет луч ЭЛТ по горизонтали. Таким образом, ось абсцисс на экране является осью частот. Через направленные ответвители сигнал СВЧ проходит к нагрузке. Эти ответвители производят отбор мощно­сти сигналов, пропорциональных значениям падающей и отраженной волн.

Выделенные направленными ответвителями падающая и отраженная вол­ны, продетектированные соответствующими детекторными головками (с квадратичными детекторами), подаются на измеритель отношений Еп/Е₀. Вы­ходное напряжение последнего пропорционально квадрату коэффициента отражения нагрузки и, следовательно, однозначно отражает значение КСВ. После усиления в усилителе вертикального отклонения это напряжение по­ступает в канал вертикального отклонения осциллографического устройства.

Поскольку напряжение генератора развертки, подводимое через усили­тель к горизонтально отклоняющим пластинам ЭЛТ, изменяется синхронно с напряжением частотной модуляции, а значит, и с выходным колебанием генератора СВЧ, то на экране трубки наблюдается зависимость квадрата коэффициента отражения от частоты. Она дает общую картину изменения КСВ

Источниками погрешностей в панорамных рефлектометрах являются: не­стабильность амплитуды падающей волны и неидентичность характеристик направленных ответвителей и детекторных головок. Рассогласование харак­теристик составляет 0,3...0,5 дБ. Верхняя граничная частота измерителя дос­тигает 12,5 ГГц.