Измеритель полных сопротивлений

Измеритель полных сопротивлений

Измеритель полных сопротивлений (ИПС) — это прибор, предназначенный для измерения входного импеданса, фазы коэффициента отражения и коэффициента стоячей волны различных устройств в СВЧ трактах.

Устройство и принцип действия

• Коаксиальные ИПС реализуются в виде коаксиального тройника, симметричные плечи которого нагружены на образцовый конденсатор и исследуемый объект; к несимметричному плечу подводится сигнал. Нормализованное реактивное сопротивление конденсатора (относительно волнового) устанавливается в значение равное единице механической подстройки.Шкала перестраиваемого конденсатора проградуирована в единицах частоты. Над центром тройника вертикально располагается круглый запредельный волновод, в котором находится петля связи, нагруженная на детектор.Суммарный ток симметричных плеч IΣ = IC + IZ и ток несимметричного плеча IГ возбуждают в круглом волноводе магнитные поля HΣ и HΓ.

Вектор суммарного поля H11 складывается из двух вращающихся навстречу друг другу векторов.В момент их совпадения напряженность магнитного поля максимальна, при противоположных направлениях — минимальна.Конструкция петли, вращающейся относительно вертикальной оси, обеспечивает неизменную связь её с полем.При повороте петли на 360° наблюдаются два минимума и два максимума напряженности.Угловое смещение экстремума относительно положения, соответствующего разомкнутой линии, составляет половину фазы коэффициента отражения.

• Волноводный измеритель полных сопротивлений включает в себя отрезки цилиндрического и прямоугольного волноводов, при этом, цилиндрический волновод расположен под прямым углом к широкой стенке прямоугольного волновода. Связь между волноводами осуществляется через три щели одинаковых размеров, расположенных на равном расстоянии от центра цилиндрического волновода. Принцип работы аналогичен принципу работы коаксиального ИПС.
• КСВ, как и в измерительных линиях, определяется из отношения показаний низкочастотного индикатора при экстремальных значениях сигнала.Импеданс исследуемого объекта находят по круговой диаграмме полных сопротивлений исходя из значений КСВ и фазы коэффициента отражения.
• ИПС имеют меньшую чувствительность, чем измерительные линии, однако они имеют существенно меньшие размеры, особенно в нижней части диапазона частот, и позволяют прямо отсчитывать фазу коэффициента отражения