Резистивные коаксиальные аттенюаторы.

Фиксированные резистивные аттенюаторы представляют собой отрезок регулярной коаксиальной или полосковой линии, в которой между входом и выходом размещен согласованный четырехполюсник, построенный на основе Т-образного или П-образного соединения трех резисторов. Входное сопротивление соединения должно быть равно волновому сопротивлению линии с целью минимизации отражений. Необходимое номинальное значение коэффициента передачи достигается расчетом значений сопротивлений резисторов и подбором их при изготовлении. Наиболее распространенные номинальные значения коаксиальных фиксированных аттенюаторов – 3, 6, 10, 20, 30, 40 дБ.

В современных радиоизмерительных приборах СВЧ диапазона благодаря достижениям в создании микрополосковых устройств наибольшее применение получили переменные резистивные аттенюаторы. Они представляют собой набор Т- или П-образных секций с номинальными значениями 0,1; 0,2; 0,4; 0,4; 1; 2; 4; 4; 10; 20; 40; 40 дБ, с помощью которых в двоичной системе можно суммированием образовать любое значение в диапазоне от 0,1 дБ до 110 дБ. Они широко применяются в автоматизированных приемниках, анализаторах спектра, так как имеется возможность управлять подключением секций электрическим напряжением.

5.2.2. Устройства визуализации результатов измерений.

Конечной целью и результатом измерения является именованное число с указанием единицы измерения, пригодное для дальнейшего использования. Число может быть отсчитано вручную и записано оператором, наблюдателем или записано автоматически в бумажном или электронном виде для хранения, обработки.

Измерительные приборы делятся на показывающие, записывающие, хранящие результаты или выполняющие все функции одновременно. Простейшие приборы по форме представления результатов - это показывающие, за показаниями которых наблюдает оператор. Показывающие приборы делятся на аналоговые и цифровые. Простейший аналоговый прибор имеет устройство визуализации в виде электромеханического преобразователя постоянного тока (напряжения) в угол поворота многовитковой рамки, к которой прикреплена стрелка, перемещение которой сравнивается со шкалой, на которой нанесены деления и цифры, соответствующие постоянному входному току или напряжению. Наблюдатель, оператор отсчитывает показания в виде числа и размерности единицы измеряемой величины. Понятно, что разрешающая способность таких устройств ограничена геометрическими размерами шкалы, толщиной стрелки, разрешающей способностью глаза оператора, возможностью нанесения цифр и делений шкалы. Если длина шкалы составляет 100 мм, а толщина стрелки и линий на шкале 0,2 мм, то невозможно различить величины, отличающиеся менее чем на 0,2 % от максимального измеряемого значения.

Другое аналоговое устройство визуализации - это световой индикатор в виде светящейся линии или столбика, длина которых зависит от постоянного напряжения. При наличии шкалы с делениями в единицах измеряемой величины отсчитывают показания аналогично отсчету по стрелочному индикатору.

Аналоговые приборы для представления функциональных зависимостей выполняются с устройством визуализации в виде двухкоординатных самописцев или электронно-лучевых трубок. Индикатор - каретка самописца или электронный луч перемещаются в прямоугольной или полярной системе координат под воздействием двух напряжений постоянного тока. Одно из напряжений пропорционально значениям аргумента функции, а другое - пропорционально ее значению. Наиболее распространены устройства визуализации для функций напряжения от времени или зависимости двух напряжений или токов, например, вольтамперной характеристики диода или формы импульсного напряжения во времени. В этом случае устройство визуализации представляет собой преобразователь напряжения в линейное перемещение луча ЭЛТ или каретки самописца. Максимальная разрешающая способность таких устройств обычно еще меньше, чем у стрелочных, и составляет в лучшем случае от предельного значения шкалы.

Все аналоговые устройства визуализации имеют быстродействие, то есть время установления показаний, сопоставимое с физиологическими возможностями человека, которые характеризуются временами секунды в лучшем случае. Однако, несмотря на то, что аналоговые устройства визуализации много уступают по быстродействию и разрешающей способности цифровым устройствам, они по-прежнему необходимы там, где процессами, режимом работы вынужден управлять вручную человек, оператор. Дело в том, что человек способен реагировать на скорость изменения показаний, а иногда и на ускорение, то есть вторую производную, учитывать к тому же показания нескольких устройств, но только в том случае, когда воспринимает их в аналоговой, а не в цифровой форме.