книги из ГПНТБ / Вальднер, О. А. Техника сверхвысоких частот. Учебная лаборатория учеб. пособие

делителя частоты, состоящего из шести каскадов 7, каждый из которых имеет коэффициент деления, равный 10, причем общий коэффициент деле­ ния составляет ІО6. Частота повторения импульсов на выходе декадного де­ лителя определяет время измерения (время счета). С помощью изменения коэффициента деления можно установить время счета 0,001; 0,01; 0,1, 1 и

10 сек.

После декадного делителя импульсы дифференцируются, формируются в

200 Мгц. Блоки преобразования частот 40—100 и 100—200 Мгц построены при­ близительно одинаково и различаются лишь в деталях.

стотомер. В положении Счетчик входной сигнал проходит через блок и по­

в диапазоне 5 гц -у- 10 Мгц. В положении Частотомер приближенно изме­ ряется частота сигнала в диапазоне 1004-200 Мгц. Частотомер построен по простейшей резонансной схеме и оснащен электронно-световым индикатором.

180

Рис. 105. Структурная схема переносчика частоты

44-7:

1 — гетеродин; 2 — смеситель;

^ — широкополосный усилитель;

4приставка; .5 — сверхширо­ кополосный усилитель.

Рис. 106. Внешний вид комплекта приборов ЧКЗ-4А.

0,01; 0,001 сек. При этом на табло счетчика должны появляться следующие комбинации цифр:

токи диодов гетеродинного блока 44-7. В положении Гетеродин показания прибора должно быть не менее 30 делений, в положении Смеситель при из­ мерении частоты показания могут быть любыми в пределах шкалы приббра.

2.Переключатель Контроль тока диодов установить в положение Сме­

ситель.

3.Ручки осциллографической трубки установить в положение, соответ­

ствующее нормальной развертке.

4.На вход блока 44-7 подать измеряемый сигнал.

5.Плавно вращая ручку настройки частоты гетеродина, добиться появ­ ления на экране трубки сигнала разностной частоты (кривой, характеризую­

щей биения с частотой, близкой к нулю).

6. Ручками Мгц и Подстройка добиться совпадения измеряемой частоты с одной из гармоник гетеродина, что определяется по осциллограмме нуле­

на номер гармоники гетеродина.

9. Если измеряемая частота примерно известна, определение номера гар­ моники не вызывает затруднений. Если измеряемая частота неизвестна, то номер гармоники можно определить измерением частоты на двух соседних гармониках гетеродина. При этом номер гармоники определяется по фор­ муле

п = hKh — h).

10. Измерение неизвестной частоты необходимо начать с наиболее высо ких частот гетеродина, чтобы получить нулевые биения на наиболее низких

номерах гармоник.

Е. Измерение частоты импульсно-модулированных колебаний

1. При измерении частоты импульсно-модулированных колебаний мето­

дика измерений остается неизменной.

2. Индикатором нулевых биений в этом случае служит внешний им­ пульсный осциллограф',' имеющий ждущую развертку с внешним запуском.

7* 183

усилителя, на огибающей импульса появляются колебания с частотой, кото­ рая по мере настройки понижается. В момент совпадения частот сигнала и гармоники гетеродина па экране осциллографа будут индицироваться прямо­

четырьмя сменными блоками: 46-10, 46-17, 46-5Г, 43-27. В комплект также входят: переносчик частоты 46-11 и преобразователь частоты 46-12, кото­ рые расширяют функции частотомера. Комплект приборов в составе часто­ томера 43-19 со сменным блоком 46-10 и переносчиком частоты 46-11 изо­ бражен на рис. 107, а структурная схема — на рис. 108.

частоты 46-10 диапазон измеряемых частот расширяется до 1000 Мгц, а с блоком переносчика частоты 46-11—до 16,6 Ггц.

Принцип действия частотомера 43-19 заключается в следующем. Внача­ ле схемой формируются короткие импульсы по одному на каждый период ко­ лебаний измеряемого сигнала, а затем измерение частоты сводится к счету сформированных импульсов за точный промежуток времени, устанавливае­ мый по кварцевому генератору.

Измеряемый сигнал подается на Вход А прибора 43-19, который соеди­ нен с усилителем-формирователем 4, преобразующим синусоиду в короткие пики напряжения. Этот узел имеет главный селектор, управляемый строби­ рующим импульсом с блока автоматики.

Стробирующий импульс длительностью 1, 10, 100 мксек, 1 и 10 сек фор­ мируется следующим образом. Сначала сигнал с кварцевого генератора 3 частотой 1 Мгц проходит через усилитель 4 и поступает на последовательно включенные делители частоты 5. Затем через одну из диодных схем совпа­ дений 6 и через управляющее устройство 7 сигнал поступает на вход блока автоматики 2, который и вырабатывает строб-импульс.

За время, равное длительности стробирующего импульса, определенное число пиков напряжения поступает в блок счета и индикации 1, который состоит из транзисторных счетных декад 60, 10, 1 Мгц и 100 кгц и индика­ торного устройства на основе цифровых индикаторных ламп ИН-4.

184

В приборе предусмотрен выход калиброванной частоты 50 Мгц от ум­ ножителя частоты 8 и калиброванной частоты 1 Мгц.

Преобразователь частоты 46-10 предназначен для понижения измеряемой частоты до 0—50 Мгц, которая затем поступает на вход частотомера 43-19. Сигнал, прошедший через усилитель 4, возбуждает генератор гармоник 9, который выполнен на диоде с накоплением заряда. Нагрузкой генератора является фильтр 10 в виде коаксиального резонатора, нагруженной на ем­ кость. Отфильтрованный сигнал какой-либо гармоники смешивается в сме-

Рис. 107. Внешний вид комплекта приборов 40-7.

сителе И с измеряемым сигналом и поступает на широкополосный усили­ тель 12. Выделенный и усиленный сигнал имеет частоту, связанную с изме­ ряемой, следующей формулой:

/ = ± fx T 50п Мгц,

где fx — измеряемая частота; п — номер гармоники.

Переносчик частоты 46-11 служит для преобразования высокой частоты к диапазону предыдущего блока. Переносчик подсоединяется как к смеси­

ты 16 и умножителя частот 8 на 1—30 Мгц. Измеряемая частота и гармони­ ка гетеродина подаются на смеситель, из которого извлекается сигнал про­ межуточной частоты 30 Мгц. После усиления сигнал промежуточной часто­ ты поступает на фазовый детектор, где фаза сигнала сравнивается с фазой опорного сигнала 30 Мгц. Сигнал погрешности с выхода фазового детектора проходит через фильтр низкой частоты и воздействует на частоту гетеро­ дина, подстраивая его гармонику под частоту измеряемого сигнала. 4астота гетеродина измеряется частотомером 43-19 с преобразователем 46-10. 4а-

185

стота измеряемого сигнала fx при настройке гетеродина на прямой канал вычисляется как fx= N f'Гет+30 Мгц и при настройке гетеродина на «-зер­

кальный канал» fx = Nf reT— 30 Мгц. Здесь N — номер гармоники частоты гетеродина.

В. Порядок работы с комплектом приборов

1. Включить в сеть приборы 43-19, 43-10; при этом на лицевой панели прибора 43-19 загорается зеленая лампочка Терм, и включается вентилятор прибора.

П р е д о с т е р е ж е н и е : Если вентилятор не работает, немедленно выключить прибор.

Рис. 108. Структурная схема прибора 40-7:

2.Прогреть комплект приборов 30 мин. Периодическое включение и вы­ ключение лампочки Терм, с периодом в 1 мин указывает на готовность при­ бора к работе.

3.Нажать клавишу Частота. При этом загораются цифры индикаторных

свечиваться величина 50 Мгц. Провести проверку в положениях переключа­

высвечивание на световом табло величины 10 Мгц при тех же положениях

Вход В частотомера 43-19 и разъем К частотомеру прибора 46-11 с разъ­ емом Вход прибора Мб-10. Положение тумблера Гетеродин должно соответ­ ствовать выбранному выходу 46-11 (положение II).

186

9. Нажать клавишу Фаз. переключателя Детектор и любую клавишу пе­ реключателя Фильтры.

10.Соединить разъем Вход 1 Мгц на задней панели прибора 46-11 с гнездом Опорной частотой 1 Мгц частотомера 43-19.

11.Соединить кабелем разъем Вход прибора 46-11 с источником ВЧ-сиг- нала измеряемой частоты.

12.При входном сигнале с частотой в пределах 1—16,6 Ггц соединить

750 Мгц в режим синхронизации. При этом гаснут лампочки Подстройка и Поиск и загораются лампочки синхронизации NF+30 или NF-—30.

15. Переключатель Выбор входа прибора 43-19 ставится в положение Л, переключатель рода работ частотомера — в положение Измер. со смен, блока.

16. В режиме синхронизации частотомера 43-19 измеряется частота ге­ теродина 500—750 Мгц переносчика 46-11. Для этого ручкой MHz преобра­ зователя 46-10 добиваются максимального отклонения стрелки микроампер­ метра 0—100 мка. На световом табло высвечиваются цифры, соответствую­

Максимальное отклонение стрелки микроамперметра прибора 46-10 на­ блюдается при положении ручки Настройка, соответствующем 700 Мгц. На световом табло высвечивается цифра 21424,3 кгц. Тогда измеряемая частота гетеродина переносчика Freт=700±21,4243 Мгц. Чтобы определить знак, не­ обходимо найти соседний максимум отклонения стрелки микроамперметра,

+ изм= 721,4243 • 4+30=2915,6972 Мгц или Е„зм= 736,4243 ■4—30=2915,6972 Мгц.

Таким образом, значение измеряемой частоты 2915,6972 Мгц.

§ 3. Измерительные линии и панорамные измерители КСВ

1. Измерительная волноводная линия Р1-4

А. Основные технические характеристики

Б. Описание прибора

На рис. 109 изображено схематическое устройство измерительной линии. Измерительная линия состоит из отрезка волновода 1, имеющего продоль­ ную узкую щель посредине широкой стенки волновода. Щель вырезана так,

187

что она проходит параллельно линии поверхностного тока и поэтому незна­ чительно возмущает электромагнитное поле в волноводе. Через щель во внут­ реннюю полость волновода проходит тонкий металлический зонд 3, укреп­

го поля в месте расположения зонда. Зонд связан с настраиваемой детектор­ ной головкой. Перемещая зонд вдоль щели, можно по показаниям микроам­ перметра, подключенного/к детекторной головке, определить значения мак­ симумов и минимумов напряжений в линии, а также их положение.

Рис. 109. Схема измерительной линии Р1-4:

образованной двумя концентрическими трубками и стержнем 4, который служит продолжением зонда. Глубина погружения зонда регулируется ган­ кой 5. Вместе с внутренней трубкой 7 стержень образует внутреннюю коак­ сиальную линию, являющуюся контуром зонда. Контур зонда настраивается

188

тором 10 и тем самым настроить измерительную головку в резонанс. Пере­ мещение поршня осуществляется двумя выступами, скользящими в продоль­ ных щелях, прорезанных в наружной трубке головки. Внутренняя 7 п на­ ружная 6 трубки измерительной головки образуют внешнюю коаксиальною линию, являющуюся контуром детектора. Длина этой линии изменяется пе­

Детектор входит в отверстие внешней трубки измерительной головки и своим концом контактирует с внутренней трубкой. Второй полюс детектора через микроамперметр подключается к внешней трубке. Выпрямленное на­ пряжение проходит через ВЧ-фильтр — отрезок коаксиальной линии, запол­ ненной полижелезом. Фильтр предотвращает воздействие внешнего электро­ магнитного поля на детектор со стороны цепи индикаторного прибора.

Измерительная головка установлена на каретке, которая перемещается вдоль линии но направляющим цилиндрическим стержням с помощью фрик­

Установленный индикатор часового типа позволяет при этом повысить точ­

чале следует включить «земляной» штекер и избегать прикосновения р\кой

кметаллической части второго штекера.

3.Установить некоторую глубину погружения зонда и настроить в ре­ зонанс контур зонда. Отметить момент резонанса по максимуму показаний мпкроамперметра. Перемещая поршень детекторного контура, настроить в.

резонанс детекторный контур. Если при этом прибор зашкаливает, то необ­ ходимо уменьшить глубину погружения зонда. Смещая каретку с зондом вдоль линии и регулируя ослабление аттенюатора, добиться максимальногопоказания микроамперметра при положении зонда в максимуме стоячей

волны.

4. Провести градуировку детекторной головки измерительной линии it отметить положение условного конца ее в соответствии с рекомендациями, приведенными в Приложении I и в лабораторной работе 3.

2.Измерительная волноводная линия Р1-7

А. Основные технические характеристики

ложенным для линии Р1-4.

189»