Главная Измерительная установка - комплекс средств измерений



>-(3- Формирователь 1

>-Q~ Формирователь 2

Делитель частоты

Индикатор

Блок управления режимом измерения

Преобразователь временных интервалов tjj = NT()

Генератор f„=10 МГп

, То

Триггер 1 1 t, t2

Селектор

ihjuin N

Рис. 9.18. Функциональная схема ИВИ по счетно-импульсному методу прямого счета

I----

Bxodi

Делитель 1

>-в-

(1,г,5Лго,

50,100)

1 г-

Устройство

формиро-

вания

Вход 2

>-в-

Преобразователь нониусный

Делитель2

(1Л5,10,Щ 50,100)

Канал дополнения

Грубый и точный каналы

Блок • питания

-Блок автоматика

I

Декада 10 МГи.

Декада 7 МГц

Ключи высоковольтные

4/50

Ключи высоковольтные

Устройство автопуска

I I f I

Яб Лч Лз

Индикатор

Рис. 9.19. Функциональная схема прибора И2-24

Длительность Полярность Уровень

+ Период -уК - Vacmoma

Интервал -ИУ-Контроль Род работы


Индикатор

Л8\Л7

Лв Лв Лч

Лз -Лг

>- Пробник 1

Пробник 2

Формирователь

Кварцевый

генератор f=10MVu,

Внутренний Кварц

Внешний



Ключи высоковольтные

Преобразователь временных интервалов

Декада 10 МГц

1 ♦ ♦ t t * 1

Ключи высоковольтные

Ключи высоковольтные

Декада ШГц

Декада ШГц


Устройство автопуска

Блок питания

Внешний

1000 Внутрен-{ о пай о

Ручной о

Рис. 9.20. Функциональная схема ИВИ И2-25



всем основным параметрам и режимам измерения) и позволяет исключить профилактические мероприятия и увеличить периодичность поверок. Предусмотрен также вывод информации о результатах измерения на КОП и внешнее регистрирующее устройство в коде 8-4-2-1.

Высокая разрешающая способность и возможность измерения однократных временных интервалов позволяют использовать прибор в ядерной физике, в экспериментах для определения времени пробега и жизни частиц, для измерения скорости, ускорения и других параметров физических процессов, если они с помощью датчиков преобразуются в электрические сигналы и интервалы времени; кроме того, он может быть использован для измерения времени запаздывания

и задержки при контроле качества и испытаниях интегральных микросхем и полупроводниковых приборов.

Прибор типа И2-25 (рис. 9.20) построен по схеме прямого счета импульсов, имеет такое же функциональное назначение, как и приборы И2-8, И2-23, но на порядок меньшую разрешающую способность и погрешность измерения и рассчитан на более жесткие условия эксплуатации.

Высокоомные пробники прибора позволяют измерять как частоту, так и временнью параметры непосредственно в цепях различных радиоэлектронных устройств при их регулировке и налаживании.

В приборе предусмотрен вывод информации на КОП и внешнее регистрирующее устройство.

РАЗДЕЛ ДЕСЯТЫЙ

АТТЕНЮАТОРЫ И ЮМЕРЕНИЕ ОСЛАБЛЕНИЯ

10.1. ОБЩИЕ СВВДЕНИЯ. КЛАССИФИКАЦИЯ АТТЕНЮАТОРОВ

В СВЧ схемах широко используются устройства для ослабления и регулирования уровня мощности в тракте - аттенюаторы. Они применяются для изменения амплитуды выходного сигнала, чувствительности измерительных приемников, анализаторов спектра, стробоскопических осциллографов, расширения пределов измерения вольтметров, измерителей мощности и других приборов. Кроме того, массовое применение в СВЧ трактах различного вида четырехполюсников, таких как ферритовые устройства, направленные ответвители, мосты, гибридные соединения и другие узлы, предъявляет требования к измерению их параметров, в частности ослабления, вносимого этими четырехполюсниками. Одной из важных самостоятельных задач является задача измерения больших ослаблений.

По принципу д№ствия аттенюаторы разделяются на резисторные, поглощающие, предельные, поляризационные, ферритовые, на полупроводниковых приборах; по конструкции - на коаксиальные, волноводные, полосковые; по возможности регулировки ослабления - на переменные (электрически и механически управляемые) и фиксированные; по уровню ослабляемой мощно-, сти - на аттенюаторы низкого уровня (до 1 Вт) и высокого; по точности - на кали-

брованные и некалиброванные.

Аттенюатор характеризуется ослаблением (затуханием), т. е. отношением уровня мощности на входе к уровню мощности на выходе, выраженным в децибелах:

= 1018(Рвх/Рвых). и коэффициентом стоячей волны (КСВ).

10.2. ХАРАКТЕРИСТИКИ АТТЕНЮАТОРОВ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ

Аттенюаторы резисторные (вид Д2) представляют собой устройства, в схеме которых для ослабления мощности используются резисторы. Резисторные аттенюаторы разделяются на фиксированные и ступенчатые.

Фиксированные резисторные аттенюаторы - это Т-образные делители, выполненные на резисторах, например С2-10, С6-1.

Ступенчатые аттенюаторы на резисторах в основном имеют две схемы построения:

в диапазоне частот от постоянного тока до 0,5-1 ГГп аттенюаторные секции с определенными значениями ослаблений (например, 1, 2, 3, 4 и 10, 20, 30, 40 дБ) соединяются последовательно при помощи различных коммутирующих устройств (чаще всего с кулачковым механизмом управления). Такая схема позволяет при минимальном количестве резисторов (минимальном числе секций)



Таблица 10.1. Основные технические характеристики резнсторных и поглощающих аттенюаторов

Наименование

Диапазон частот, ГГц

Диапазон ослабления, дБ

Погрешность установки ослабления, дБ

тракт.

Допустимая входная мощность, Вт

Масса,

Аттенюатор резис-торный переменный

Д2-13 Д2-14 Д2-22

0,5-3 1-3 0-1,5

9-40 9-40 0-109

±0,5 ±0,5 ±(0,06-1)

1.4-1,5 1,4

16/4,6 16/7 16/7

2,5 2,5

Аттенюатор резис-торный ступенчатый

Д2-23 Д2-24 Д2-25

0-1,5 0-1,5 0-1,5

0-109 0-59 0-59

±(0,06-2) ±(0,06-1) ±(0,06-1)

16/4,6 16/7 16/4,6

Аттенюатор резис-торный фиксированный

Д2-26 Д2-27 Д2-28 Д2-29 Д2-31 Д2-33 Д2-34 Д2-36 да-37 Д2-38 Д2-«

0-3 0-3 0-3 0-3 0-3 0-5 0-5 0-5 0-5 0-5 0-5

2 3 4 6 10 3 5 10 15 20 40

±(0,4-0,5) ±(0,4-0,5) ±(0,4-0,5) ±(0,4-0,5) ±(0,4-0,5)

±1

±1

±1

1,15-1,5 1,15-1,5 1,15-1,5 1,15-1,5 1,15-1,5 1,2-1,45 1,2-1,45 1,2-1,45 1,2-1,45 1,2-1,45 1,2-1,45

7/3 7/3 7/3 7/3 7/3 16/7 16/7 16/7 16/7 16/7 16/7

0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0.15 0,15 0.15 0,15 0.15 0,18

Аттенюатор поглощающий переменный

Д5-17 Д5-18 Д5-20 Д5-21 Д5-22

1,5-3 3-7 11,5-17,15 8,3-11,55 7,15-10,2

1-30 1-20 1-30 1-30 1-30

±(0,5-1,5) ±(0,5-1,5) ±(0.5-1.5)

1,3 1.4 1,08 1,08 1.8

16/4,6 10/4,34 17x8 23x10 28,5 X 12,6

0,5 0,5 0,5

0,95

0,95

получать ступенчатые аттенюаторы с широким диапазоном изменения ослаблений (например, от О до 121 дБ через 1 дБ);

в диапазоне частот до 12 ГГц применяется конструкция ступенчатых аттенюаторов барабанного типа. Фиксированные аттенюаторы с ослаблением 1, 2, 3, 4, 5 и т. д. через 1 дБ; 10, 20, 30, 40, 50 и т. д через 10 дБ встраиваются в барабан, и при помощи СВЧ переключателей каждый из аттенюаторов в отдельности включается в высокочастотный тракт. Для обеспечения изменения ослабления от О до 120 дБ через 1 дБ применяются двух- или трехбарабанные аттенюаторы, т. е. последовательно включаются две или три секции. В этом случае погрешность будет в 2-3 раза больше.

Аттенюаторы поглощающие. Действие поглощающих аттенюаторов (вид Д5) осно-

вано на затухании электромагнитной энергии в поглощающих материалах. Рабочей частью поглощающих аттенюаторов является пластина с нанесенным на нее слоем поглощающего материала. С помощью ручки и соответствующего механизма пластину можно перемещать к середине волновода или коаксиальной линии, тем самым увеличивая рассеяние электромагнитной энергии в поглощающем слое. Это приводит к увеличению затухания электромагнитной волны, вносимого аттенюатором.

В табл. 10.1 приведены характеристики резнсторных и поглошаюших аттенюаторов.

Предельные аттенюаторы (вид Д4) основаны на использовании явления затухания электромагнитной энергии в запредельном волноводе. При X > .р получается сильное затухание: электрическое и магнитное поля



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 [115] 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168


0.043