Дипломная работа на тему: Результате выполнения дипломной работы теоретически рассмотрен новый способ, позволяющий определять

Введение

При работе смесителя в составе радиоэлектронного устройства его главными характеристиками являются комплексный коэффициент передачи (модуль и фаза) и степень согласования с остальной схемой или коэффициенты отражения входов и выхода и их изменение в диапазоне частот, то есть АЧХ и ФЧХ этого смесителя.

С развитием микрополосковых СВЧ-технологий под смесителем стали понимать СВЧ - устройство, выполненное в виде единого неразъемного модуля СВЧ-устройства с преобразованием частоты, состоящего из собственно смесителя с присоединенными к нему узлами типа фильтров, делителей сигналов, усилителей СВЧ и ПЧ, ферритовых вентилей и циркуляторов.

Поэтому при разработке, создании и промышленном выпуске радиоэлектронных средств (РЭС), содержащих СВЧ-устройство с преобразованием частоты (смеситель), необходимо иметь приборы, позволяющие эффективно измерять и контролировать их основные электрические параметры такие, как модуль, и особенно фазу коэффициентов передачи в диапазоне рабочих частот, т.е. их АЧХ и ФЧХ. В этой связи необходимо отметить, что панорамные испытания СВЧ-устройств, содержащих преобразователь частоты, позволяют снизить трудозатраты при их разработке, регулировке и настройке в сотни раз.

Повышенный интерес к решению задач фазовой нестабильности объясняется тем, что эта нестабильность применительно к элементам и узлам, входящим в состав электронных систем, приводит к появлению неконтролируемых искажений формы полезного сигнала, что эквивалентно помехе. В то же время, методы расчета фазовых искажений, вносимых СВЧ-устройствами, содержащими в своем составе преобразователь частоты, в отечественной литературе отсутствуют. Имеются отдельные работы, частично посвященные этому вопросу и решающие частные, весьма специфические задачи [1]. По этой причине они не могут быть применены для решения широкого круга инженерных задач и носят скорее рекомендательный характер. В работе [1] приведены структурные схемы построения измерителей амплитудно-фазовой конверсии (зависимости фазового сдвига от амплитуды колебаний). Однако, это не автоматические и не панорамные приборы.

К сожалению, в России не выпускаются приборы, предназначенные для наблюдения АЧХ и ФЧХ СВЧ-устройств с преобразованием частоты и измерения их комплексных коэффициентов передачи при поданном на них регулируемом сигнале гетеродина. Отсутствуют и методы построения таких приборов.

Существующая группа приборов Р4, РК4, Ф2, Ф4 не предназначена для исследования характеристик смесителей в реальных рабочих условиях их эксплуатации и позволяет, в лучшем случае, измерять лишь сдвиг фаз испытуемого СВЧ - устройства, содержащего преобразователь частоты, относительно другого смесителя, принятого за эталонный. Истинный сдвиг фаз, вносимый эталонным смесителем в процессе гетеродинного преобразования частоты, неизвестен. Это происходит вследствие того, что частоты сигналов на входах и выходе смесителя существенно различны, поэтому величина сдвига фаз вносимого им в сигнал промежуточной частоты не может быть измерена обычными, известными методами сравнения двух сигналов одинаковой частоты. Кроме того, отсутствуют и достаточно эффективные способы измерения модуля коэффициента передачи смесителей в автоматическом режиме, позволяющие проводить такие измерения с достаточно малой величиной погрешности.

Исходя из приведенного краткого анализа, можно сделать вывод, что в настоящее время весьма актуальной является проблема теоретических исследований по поиску путей и способов построения автоматических, панорамных измерительных приборов, специально предназначенных для наблюдения и измерения комплексных коэффициентов передачи СВЧ - устройств, содержащих в своем составе преобразователь частоты (смеситель).

Актуальность таких исследований подтверждается и тем, что Аэрокосмическая Корпорация США в лице фирмы Hewlett - Packard в последние годы ведет весьма интенсивные работы по созданию приборов для измерения истинных значений модуля и фазы коэффициентов передачи смесителей [2], [3], [4].

Данная работа посвящена исследованию структурных схем построения новых типов измерительных СВЧ - приборов, построенных на основе найденных новых способов определения действительных (истинных) значений модуля и фазы коэффициентов передачи смесителей.

Целью работы является изучение методов наблюдения и измерения комплексных коэффициентов передачи СВЧ - устройств с преобразованием частоты (смесителей).

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

изучить разные методы определения комплексных коэффициентов;

подобрать оптимальную схему для измерения модуля и фазы;

произвести необходимые расчеты параметров;

произвести расчеты погрешностей при измерении.

смеситель комплексный коэффициент передача

Оглавление

- Введение

- Основные методы определения комплексных коэффициентов передачи смесителей

- Анализ путей построения измерителей комплексных коэффициентов передачи смесителей

- 1.2 Особенности теоретического анализа смесителей СВЧ

- Анализ схем построения приборов для испытания смесителей

- Особенности измерения истинных сдвигов фаз, возникающих в смесителях при преобразовании частоты

- Анализ технических возможностей измерительного фазового моста

- Пути повышения точности устройств для определения комплексных коэффициентов передачи смесителей

- Расчет погрешностей, возникающих при измерениях комплексных коэффициентов передачи смесителе Заключение

- Список использованных источников

Список литературы

1. Амплитудно-фазовая конверсия / Г.М. Крылов, В.З. Пруслин, Е.А. Богатырев и др. Под ред.Г.М. Крылова. М.: Радио и связь, 1976.С. 205 - 213.

. Clark С J.network Analyzer Measurements оf Frequency-Translating Devices / С J. Clark, А. А. Moulthrop, М. S. Muha // Microwave Journal. November 1996. Р.114-124.

. Clark С J. Transmissiоn Response Measurements оf Frequency-Translating Devices Using а Vector Network Analyzer / С J. Clark, А. А. Moulthrop, М. S. Muhа // IEEE Transactions оn Microwave Theory and Techniques. December 1996. Vol.44, № 012. Р.2724 - 2737.

. Измерение в электронике. Справочник / Под ред.В.А. Кузнецова. М.: Энергоатомиздат, 1987.228 с.

. А. с. СССР, G01R 27/28. Устройство для измерения амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик четырехполюсников / К.С. Коротков, Г.М. Кулиш (СССР). № 918890 с приоритетом от 24.09.80; Зарегистр.7.12.81; Опубл.7.04.82. Бюл. № 13.

. А. с. СССР, G01R 27/28. Устройство для измерения амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик четырехполюсников / К.С. Коротков, Г.М. Кулиш (СССР). № 1075195 с приоритетом от 16.11.82; Зарегистр.23.11.82; Опубл.23.02.84. Бюл. № 7.

. Филяков П.Ф. Справочник по высшей математике. Киев: Наука и думка, 1983. С.478-545.

. Робишо А. Направленные графы и их применение к электрическим цепям и машинам / А. Робишо, М. Буавер, Ж. Робер. М.: Энергия, 1964.317 с.

. Остапенко А.Г. Анализ и синтез линейных радиоэлектронных цепей с помощью графов. М.: Радио и связь, 1985.300 с.

. Силаев М.А. Приложение матриц и графов к анализу СВЧ-устройств / М.А. Силаев, СВ. Брянцев. М.: Советское радио, 1970.248 с.

. Абубакиров Б.Л. Измерение параметров радиотехнических цепей / Б.Л. Абубакиров, К.Г. Гудков, Э.В. Нечаев. М.: Радио и связь, 1984. С.112 - 141.

. А. с. СССР, G01R 27/28. Способ определения сдвига фаз четырехполюсников с преобразователем частоты / К.С. Коротков, В.Е. Малышков, В.Г. Суровенный (СССР). № 1475347 с приоритетом от 13.12.86; Зарегистр.22.12.86; Опубл. 19.04.88. Бюл. № 14.

. А. с. СССР, G01R 27/28. Способ определения коэффициентов передачи четырехполюсников с преобразованием частоты / К.С. Коротков (СССР). № 1596278 с приоритетом от 20.07.88; Зарегистр.1.06.90; Опубл.30.09.90. Бюл. № 36.

. Шахгильдян В.В. Фазовая автоподстройка частоты / В.В. Шахгильдян, А.А. Ляховкин. М.: Связь, 1966.336 с.

. А. с. СССР, G01R 27/28. Устройство для измерения амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик четырехполюсников с преобразованием частоты / К.С. Коротков, В.В. Зарубин, В.П. Яцевич (СССР). № 1661682 с приоритетом от 7.08.89; Зарегистр.8.03.91; Опубл.07.07.91. Бюл. № 25.

. Механиков А.И. Оценка точности панорамных измерителей на СВЧ /А.И. Механиков // Метрология. 1972. № 3. С.31 - 35.