10.2. Измерение коэффициента стоячей волны панорамным методом

И змерения k_c, панорамным методом основано на применении генератора с широкой полосой качания и стабильной мощностью во всем диапазоне измерений. Стабилизация мощности лежит в основе построения прямопоказывающих панорамных измерителей. Постоянство мощности необходимо поддерживать с точностью 1...2 %; система стабилизации не должна быть инерционной (качание с частотой 10…50 Гц).

Системы стабилизации мощности, представляющие собой схемы автоматического регулирования, бывают двух видов: с внутренним и внешним управлением. Схема с внутренним управлением предполагает воздействие сигнала ошибок, снимаемого с детекторной головки направленного ответвителя падающей мощности, непосредственно на генератор. Схемы с внешним управлением основаны на применении регулируемых элементов, изменяющих мощность в СВЧ тракте.

Измеритель КСВ состоит из генератора качающейся частоты ГКЧ, двух ориентированных на падающую и отраженную волну направленных ответвителей НО₁ и НО₂ и осциллографического индикатора (рис. 10.2). Пилообразное напряжение генератора развертки ГР модулирует частоту ГКЧ и создает отклонение луча осциллографа по горизонтали. При этом ось абсцисс на экране осциллографа можно считать осью частот. Через направленные ответвители энергия СВЧ проходит от ГКЧ к исследуемой нагрузке Z_н. НО₁ и НО₂ ответвляют часть мощности, пропорциональную мощности падающей и отраженной волны соответственно. После детектирования в двух детекторах Д_п и Д_о выпрямленное напряжение поступает в измеритель отношения напряжений ИОН. С выхода ИОН сигнал, пропорциональный коэффициенту отражения, поступает в усилитель вертикального отклонения осциллографа. Вертикальная ось проградуирована в единицах измерения КСВ. Прибор позволяет наблюдать на экране осциллографа панораму изменения КСВ в требуемом диапазоне частот и отсчитывать значения k_c, на любой частоте рабочего диапазона.

Для получения значений k_c в характерных точках и повышения точности отсчета в приборе предусмотрен электронный коммутатор. Его роль сводится к попеременной подаче усиленного выходного напряжения измерителя отношений и "образцового" напряжения в канале вертикального отклонения осциллографического индикатора. В результате такой коммутации на изображение накладывается светящаяся визирная линия. Ее положение на экране зависит от «образцового» напряжения. Регулировкой последнего добиваются совмещения визирной линии с интересующей экспериментатора точкой кривой. Значение k_c в этой точке отсчитывается по шкале вольтметра, измеряющего «образцовое» напряжение. Для определения частоты в данной точке используются частотные метки, которые создаются с помощью частотомера и формирователя. Перемещение меток по кривой достигается перестройкой резонансного частотомера.

В состав прибора входят: индикатор КСВН и ослабления Я2Р-67; генератор качающейся частоты и измерительные СВЧ узлы.

Измерение КСВН основано на том, что отношение НЧ сигналов на выходах мостового рефлектометра пропорционально квадрату модуля коэффициента отражения исследуемого объекта, подключенного ко входу рефлектометра (Z_X).

Шкалы индикатора градуированы в значениях КСВН (k_c) и ослабления (дБ) и позволяют производить непосредственный отсчет измеряемой величины. Схема измерения КСВН приведена на рис. 10.3.