Контрольная работа по предмету Измерения в инфокоммуникациях. Контрольная работа 1 По дисциплине Измерения в инфокоммуникациях Вариант 3207 Преподаватель А. П. Белошицкий
 Скачать 273.03 Kb.
|
|
Рисунок 4 Задача 34 Определить КСВН двухполюсника и ослабление четырехполюсника (в дБ) при измерении их с помощью рефлектометра, если на выходах квадратичных СВЧ детекторов направленных ответвителей после проведения калибровки получены значения напряжений U1и U2 (см. таблицу 8). Привести структурные схемы рефлектометров при измерении КСВН и ослабления. Пояснить суть калибровки рефлектометра. Таблица 8
Решение: Принцип работы измерителей коэффициента стоячей волны по напряжению (КСВН) и ослабления основан на выделении волн - падающей и отраженной от объекта измерения (двухполюсника и четырехполюсника), а также прошедшей через четырехполюсник. Измеряется отношение сигналов, пропорциональных напряжению (мощности) этих волн. Так как при измерении КСВ выделяются падающая и отраженная волны, измерители КСВ, базирующиеся на этом принципе, получили название рефлектометров. Проще всего падающую и отраженную волны можно выделить с помощью направленных ответвителей (НО). Функции индикаторной части рефлектометра могут выполнять измерительные усилители (И) или измерители отношения (НО). Структурная схема рефлектометра с усилителем приведена на Рисунке 5.  Рисунок 5 - Структурная схема рефлектометра с усилителем Как видно из Рисунка 5, поочередное подключение И к выходам детектора Д1 во вторичном канале Н01, выделяющего РПАД, и детектора Д2, реагирующего с помощью Н02 на РоТР, позволяет зафиксировать показания αПАД и αОТР, пропорциональные при квадратичных характеристиках детекторов РПАД и РОТР. Тогда по определению коэффициент отражения будет равен: Г =  Связь между КСВ и коэффициентом отражения устанавливаем соотношением: Кс =  Тогда, для решаемой задачи определим КСВН двухполюсника, использовав выражения (1) и (2) Г =  = 0,775Кс =  = 7,89Если при калибровке рефлектометра значение РПАД устанавливать таким, чтобы αПАД соответствовало условной единице, го тогда Г =  , и шкала И может быть проградуирована в значениях Г и Кс. Операция калибровки может отсутствовать, если в качестве И использовать ИО, автоматизирующим процесс измерения αОТР / αПАД. В этом случае выход Д2 должен быть подключен ко входу делимого ИО, а выход Д1 - ко входу делителя.Простая трансформация измерительного тракта рефлектометра превращает его в измеритель ослабления четырехполюсника (Рисунок 6).  Рисунок 6 - Структурная схема измерителя ослабления ЧП с НО Как видно из Рисунка 6. Н02 переориентируется и включается на выходе четырехполюсника, выделяя, таким образом, волну, прошедшую через четырехполюсник (РПР). Тракт нагружается на согласованную нагрузку. И в соответствии с определениями волновой матрицы рассеяния /S/ выходные напряжения Д1 (αПАД) и Д2 (αПР) позволяют рассчитать ослабление четырехполюсника по формуле: S21(12) = 10lg  = 10lg = -1,107дБТаким образом, рефлектометры вида Р2 фактически являются измерителями КСВ и ослабления. Однако, предел измерения ослабления четырехполюсника рефлектометром ограничивается квадратичным участком характеристик Д1 и Д2 (S21(12) ≤ -50дБ) и в ряде случаев оказывается недостаточным. Это устраняется при использовании специализированных измерителей ослабления четырехполюсников. Ответ: Кс = 7.89; S21(12) = -1.107дБ |