18.7. ТЕХНИКА ИЗМЕРЕНИЙ

18.7.1. Затухание и полное сопротивление

В процессе разработки и для контроля во время производства требуется снимать характеристики как собранного антенного переключателя, так и отдельных его частей. Рассматриваемые ниже способы относятся специально к газоразрядным переключателям, но при некоторой модификации они могут быть применены к пассивным конструкциям и переключателям на твердых телах. Обычно измеряются [14, 199] вносимые потери, входной КСВН и ширина полосы пропускаемых частот; измерение требуется произвести при малом и большом уровнях мощности. В первом случае обычно производится большой объем испытаний и при использовании в схеме умножения мощности N волноводных тройников может быть получена экономия мощности в раз [237]. Как правило, обычно лабораторное оборудование должно быть дополнено специализированными приборами.

Потери в дуге защитного разрядника могут быть, например, измерены путем включения его в передающую линию и сравнения мощности на нагрузке с мощностью в том случае, когда разрядник заменен короткозамыкателем. В экспериментах на частоте Ходгсон в работе, результаты которой не опубликованы, увеличил точность измерений мостовым методом. Газонаполненная трубка помещалась в одно плечо, а калиброванный анттенюатор — в другое. Вспомогательный аттенюатор и фазовращатель настраивались таким образом, чтобы сбалансировать мост с короткозамыкателем вместо разрядной трубки. При установке трубки на свое место мерой потерь в дуге служит та перестройка калиброванного аттенюатора, которую необходимо было произвести, чтобы восстановить нарушенный баланс. Повышенная точность, особенно при большой мощности, когда доля потерь в дуге становится малой, получается при помещении в линии нескольких трубок.

Помимо вышеуказанного требуется измерить минимальную мощность поджига, мощность, просачивающуюся из-за взаимодействия основной частоты и гармоник, и параметры, характеризующие предыонизацию. Измерения на защитных разрядниках следует производить при наличии предыонизации: таким образом, измеряются как вносимые потери, так и потери на взаимодействие. При работе разрядников блокировки передатчика и предварительных антенных разрядников существенным является положение

эквивалентного короткозамыкателя; оно обычно определяется мостовым методом, при котором разрядник уравновешивается подвижным короткозамыкателем.

18.7.2. Просачивание мощности

Пик и плоская часть импульса просачивающейся мощности в газоразрядных антенных переключателях могут быть раздельно измерены методом исключения. Как показано на рис. 18.22, а, вначале измеряется общая просачивающаяся энергия. Поскольку она составляет в среднем только несколько микроватт, то для этих целей обычно применяется термистор вместе с соответствующим мостом.

Рис. 18.22. (см. скан) Методы измерения мощности, просачивающейся в антенном переключателе: а — исключение плоской части импульса; б - разделение пика и плоской части с помощью резонатора; в — переменная ширина импульса.

Небольшая часть высокочастотной энергии отводится из передающей линии на выход антенного переключателя, причем амплитуда и фаза регулируются таким способом, чтобы исключить плоскую часть импульса, что контролируется с помощью осциллографа с быстрой разверткой. Таким образом, измеряется энергия пика. На практике [14] плоская часть импульса просачивающейся мощности не остается постоянной в течение всего импульса и потому полного исключения добиться не удается. Поэтому измеренная величина энергии

пика будет больше своего истинного значения. При коротких импульсах необходимо заботиться о том, чтобы сделать равными пути, проходимые просочившимся импульсом и гасящим сигналом.

В другом методе [199] в качестве фильтра для вырезания пика, энергия которого распределена в широкой полосе частот, используется резонатор с высокой добротностью. В измерительном устройстве, схематически показанном на рис. 18.22, б, соответствующим образом расположенный заградительный резонатор пропускает плоскую часть импульса через проходной резонатор к термистору. При добротности порядка 1000 только ничтожная часть энергии пика проходит через резонатор; большая часть энергии проходит вдоль линии ко второму измерительному термистору. Резонаторы должны быть точно настроены, и, кроме того, необходимо делать поправки на небольшие потери в самих резонаторах и при отражении.

Для следующего метода, в котором используются импульсы передатчика различной длительности, не требуется специального оборудования. Измерения суммарной мощности просачивания для нескольких импульсов с различной длительностью позволяют определить энергию пика при помощи экстраполяции к нулевой длительности. При этом вовсе не требуется модулятор, формирующий импульсы переменной длительности, а достаточно воспользоваться, как это показано на рис. 18.22, в, аттенюатором, на который может быть подан гасящий импульс в любое время вслед за пиком. Необходимо, чтобы скорость нарастания величины затухания аттенюатора после подачи гасящего импульса была велика; вполне удовлетворительным значением является Если, например, длительность импульса передатчика равна 1 мксек, то длительность измеряемой плоской части может изменяться ступенями по 0,1 мксек за счет уменьшения задержки гасящего импульса. С помощью экстраполяции получаем энергию пика просачивающейся мощности.

18.7.3. Время восстановления

Измерение ослабления слабого сигнала в функции времени после окончания мощного импульса позволяет определить время восстановления газоразрядного антенного переключателя. В устройстве, схематически показанном на рис. 18.23, частота генератора сигнала близка к частоте передатчика, а выход генератора через направленный ответвитель соединен с антенным переключателем. Зондирующий сигнал должен поступать несколько раньше импульса от передатчика для установления уровня отсчета. Измерение амплитуды сигнала на экране осциллографа определяется калиброванным аттенюатором.

В модификации этого метода передатчик запускается только одним импульсом из двух поступающих от генератора стандартных сигналов, таким образом, один из слабых импульсов проходит без затухания. На экране осциллографа видны два импульса, один неослабленный, а другой искаженный эффектами восстановления

разрядника. Разница в амплитудах импульсов служит мерой ослабления, обусловленного конечностью времени восстановления. Кривую восстановления можно непосредственно наблюдать на экране осциллографа, модулируя импульсы генератора сигнала так, чтобы сделать время задержки переменным или, еще лучше, обеспечить быстрое следование импульсов друг за другом [182].

Другой способ состоит [14] в модуляции прямоугольным напряжением усилителя промежуточной частоты с частотой порядка 2 Мгц.

Рис. 18.23. Блок-схема устройства для измерения времени восстановления. Наблюдается амплитуда слабого сигнала в последовательные моменты времени после импульса передатчика.

При этом на экране осциллографа амплитуда напряжения этой частоты изменяется согласно закону восстановления. Во всех этих методах необходимо воспрепятствовать просачиванию импульса передатчика; для этого используется фильтр из резонатора или волноводного моста, а на приемник подается запирающий импульс. Эти способы пригодны для защитных разрядников как с низкой, так и высокой добротностью, а при некоторой модификации и для предварительных антенных разрядников, газонаполненных аттенюаторов и других приборов. Параметры разрядника блокировки передатчика могут быть измерены при наблюдении [14] времени восстановления потерь в ответвителе или отражения от основной линии для слабых зондирующих сигналов.

ЛИТЕРАТУРА

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)