7.Измерение высоких частот

Методы измерения высоких частот можно разделить на две основ­ные группы: резонансные и сравнения.

Резонансные методы применяются практически на всех радиоча­стотах, отличаются простотой измерительных устройств, но характе­ризуются сравнительно невысокой точностью. Метод сравнения радио­частот (метод нулевых биений) значительно точнее, но требует сложной измерительной аппаратуры. Используется в гетеродинных частотоме­рах.

Резонансные методы

Резонансный частотомер — один из первых радиоизмерительных приборов — состоит из перестраиваемой колебательной системы, эле­мента связи — ввода электромагнитной энергии измеряемой частоты и индикатора резонанса.

Колебательная система настраивается в резонанс с измеряемой частотой. Момент резонанса отмечается по индикатору, результат измерения отсчитывается по шкале, связанной с перестраиваемым эле­ментом колебательной системы.

Резонансные частотомеры для различных диапазонов частот отли­чаются типом колебательных систем, которые могут быть выполнены на элементах с сосредоточенными или распределенными постоянными. Если частотомеры с сосредоточенными постоянными в настоящее время распространены редко, то вторые нашли очень широкое применение на СВЧ.

На рис. 11.10 изображены схемы резонансных частотомероь с со­средоточенными (а) и распределенными (б) постоянными.

Резонансный частотомер с сосредоточенными постоянными приме­няется на частотах до 100 МГц. Он состоит из конденсатора перемен­ной емкости С₀ с градуированной шкалой, набора сменных катушек Ь„ и индикатора резонанса. Связь колебательного контура с источни­ком измеряемых колебаний и с индикатором должна быть слабой, так как цепь индикатора и катушки связи не должны влиять на на­стройку контура и ухудшать его добротность.

В резонансном частотомере с отрезком коаксиальной линии с по­мощью короткозамыкателя (1) изменяется длина /. Положение коротко-замыкателя фиксируется микрометрическим винтом. 2. Связь контура с источником колебаний и индикатором осуществляется с помощью петли связи 3. Индикатор — детекторный микроамперметр 4. Пере­двигая короткозамыкатель, добиваются максимального отклонения стрелки микроамперметра. При этом длина линии / кратна целому числу полуволн / = пк/2, где п — любое целое положительное число.

Перемещая короткозамыкающий поршень, получают несколько максимальных показаний индикатора, т.е. несколько резонансов, Очевидно, что расстояние между двумя положениями короткозамыка­теля, при которых отмечался резонанс, равно %/2.

Погрешность измерения частоты резонансными частотомерами за­висит от точности настройки в резонанс, точности отсчитывания по шкале и от влияния температуры и влажности окружающей среды.

Точность настройки в резонанс определяется чувствительностью индикатора и добротностью колебательной системы.

Лекція № 16

Тема: Вимірювання зсуву фаз. Вимірювання параметрів модульованих сигналів.

План:

1. Компенсаційний метод вимірювання різниці фаз.

2. Фазообертачі.

3. Електронні фазометри.

4. Модулометр на основі подвійного детектування.

5. Девіометр.