Рис 5.10. Схемы аттенюаторов предельного типа

а – индуктивный; б – ёмкостный; в – с диэлектриком.

Их затухание определяется расстоянием между элементами связи (индуктивными—рис 5.10.а или емкостными — рис 5.10.б) и диаметром круглого волновода. Один из элементов связи выполняется, естественно, подвижным. В другой группе приборов используется увеличение критической длины волны волновода при заполнении его диэлектриком.

Когда суженый участок волновода занят диэлектрической пластиной (рис 5.10 в),волновод не является предельным, и затухание аттенюатора мало. По мере выдвижения пластины из суженного участка возрастает длина предельного волновода и затухание.

Поверку аттенюаторов выполняют по правилам, изложенным в методических указаниях прибора . Поверке предшествует внешний осмотр. При этом проверяют состояние коаксиальных разъемов (волноводных фланцев),плавность хода механизмов, состояние шкал и поглощающих элементов, наличие пломб или клейм. Приборы, имеющие повреждения, определяемые при внешнем осмотре, не поверяют. Поверку начинают с измерения КСВ при этом к выходу аттенюатора подключают согласованную нагрузку. Если КСВ соответствует норме, поверяют шкалу (график) затухания. Метод измерения затухания выбирают в зависимости от требуемой точности. При этом стремятся к выполнению соотношения

Д_п  0,3Д_доп,

где Д_п--погрешность поверочной установки;

0,3Д_доп--допустимая погрешность поверяемого аттенюатора.

Число значений затухания, измеряемых при поверке, определяется видом градуировочной кривой поверяемого прибора. Чем она прямолинейнее, тем это число меньше.

Число частот, на которых измеряют затухание, определяется частотной зависимостью аттенюатора --чем она больше, тем больше и число частот.

Аттенюаторы признают годными к применению, если их действительная погрешность Д_дво всех точках и при всех частотах не превышает допустимую. В тех случаях, когда оно не выполняется, аттенюатор признают годным, если

Аттенюаторы, не соответствующие обоим этим требованиям, бракуют. Аттенюаторы поглощающего типа бракуют также, если на кривых, построенных по результатам измерений, обнаруживаются выбросы резонансного характера.

Автоматизация поверки осуществляется по методу сравнения на промежуточной частоте (модуляционный метод).

Рис. 5.8. Блок-схема супергетеродинной установки для измерения затухания

Большинство серийных установок для измерения затухания — ДК1-16; ДК1-15 - -действует по этому методу. Их блок-схема показана на рис. 5.8. На вход усилителя промежуточной частоты поочередно, в течение полупериода частоты модуляции, подаются сигналы: а) от смесителя, амплитуда которого зависит от затухания измеряемого объекта; б) от генератора промежуточной частоты, амплитуда которого зависит от затухания образцового аттенюатора.

Измерение начинают с выравнивания амплитуд обоих сигналов с помощью образцового аттенюатора. Обозначим его затухание после этого через Д₁. При этом измеряемый объект либо исключен из тракта, либо вносит в него некоторое затухание. Затем включают измеряемый объект в тракт либо увеличивают его затухание и вновь выравнивают оба сигнала, увеличивая затухание образцового аттенюатора до Д₂. Очевидно затухание измеряемого объекта равно Д₂ - Д₁ либо увеличилось на эту величину.

Динамический диапазон таких установок 80 -120 дБ при погрешности (0,150,25)дБ. Значительная доля погрешности возникает из-за нестабильности частот СВЧ - генератора и гетеродина. Из-за этого значение промежуточной частоты на выходе смесителя может отличаться от частоты генератора промежуточной частоты. В результате оба эти сигнала по-разному усиливаются усилителем промежуточной частоты; точнее -- коэффициент усиления УПЧ по отношению к сигналу от смесителя становится переменным, что и приводит к возникновению погрешности.

Наиболее совершенной и высокоточной является установка ДК-1-16. Основные ее особенности: наличие встроенного микропроцессора для автоматизации настройки, автоматизированная установка нулей фазового детектора в индикаторе, самопроверка, частичная диагностика, статистическая обработка результатов измерений.

По аналогичной схеме работает модуляционный измеритель коэффициента шума усилителей с помощью образцового аттенюатора. В этом случае вместо генератора в схеме применяется генератор шума, а детектором УНЧ служит квадратичный детектор. В модуляционном методе отчет отношения уровней сигналов шума и генератора промежуточной частоты производится путем сравнения с помощью градуированного образцового аттенюатора. Соотношения сигналов определяют при трех режимах измерения: измеряемый усилитель выключен; измеряемый усилитель включен; генератор шума включен. В каждом режиме добиваются равенства сигналов в каналах, меняя затухание аттенюатора. Погрешность модуляционного метода не превышает 0.05 – 0.1 дБ при диапазоне 20 – 25 дБ.

Модуляционный метод измерения эффективно использован и при обнаружении металла металлодетектором. Электромагнитное поле, возбуждаемое генератором, проникая в контролируемую среду возбуждает в находящемся там металле вихревые токи. Чем меньше частицы металла, тем слабее поле, возбуждаемое вихревыми токами. Задача заключается в выделении этого слабого поля на фоне сильного поля генератора. Разработана специальная конструкция рамки излучающей и приёмной антенны [19], которая при модуляционном методе измерения позволяет обнаруживать минимальные включения металла в диэлектрической среде и отличать золото от железа, используя различие по фазе в принимаемом сигнале, подавляя с помощью фазового детектора сигнал от железа и выделяя сигнал от золота.

116