Резистивные коаксиальные аттенюаторы.

Фиксированные резистивные аттенюаторы представляют собой отрезок регулярной коаксиальной или полосковой линии, в которой между входом и выходом размещен согласованный четырехполюсник, построенный на основе Т-образного или П-образного соединения трех резисторов. Входное сопротивление соединения должно быть равно волновому сопротивлению линии с целью минимизации отражений. Необходимое номинальное значение коэффициента передачи достигается расчетом значений сопротивлений резисторов и подбором их при изготовлении. Наиболее распространенные номинальные значения коаксиальных фиксированных аттенюаторов – 3, 6, 10, 20, 30, 40 дБ.

В современных радиоизмерительных приборах СВЧ диапазона благодаря достижениям в создании микрополосковых устройств наибольшее применение получили переменные резистивные аттенюаторы. Они представляют собой набор Т- или П-образных секций с номинальными значениями 0, 1; 0, 2; 0, 4; 0, 4; 1; 2; 4; 4; 10; 20; 40; 40 дБ, с помощью которых в двоичной системе можно суммированием образовать любое значение в диапазоне от 0, 1 дБ до 110 дБ. Они широко применяются в автоматизированных приемниках, анализаторах спектра, так как имеется возможность управлять подключением секций электрическим напряжением.

Масштабные преобразователи мощности, напряжения.

Масштабным преобразователем называют измерительный преобразователь, предназначенный для измерения размера величины или параметра измерительного сигнала в заданное число раз. Основное назначение масштабных преобразователей – приведение значительно отличающихся размеров величин к близким значениям с целью их дальнейшего сравнения. Более конкретно – это приведение размера измеряемой величины к размеру, воспроизводимому мерой.

В радиоэлектронных измерениях масштабному преобразованию подвергаются “силовые” (ток) и производные от него – напряжение и мощность величины, а также интервал времени и производные от него величины – фазовый сдвиг и частота.

К масштабным преобразователям относятся делители напряжения, шунты, делители мощности, трансформаторы тока и напряжения, аттенюаторы, измерительные усилители и делители частоты.

Как и преобразователи величин, масштабные преобразователи характеризуются:

- коэффициентом преобразования, который для масштабных преобразователей иногда называют коэффициентом передачи;

- линейностью коэффициента преобразования;

- частотной характеристикой;

- температурной зависимостью.

Условиями согласования масштабных преобразователей являются:

- при измерении напряжений – бесконечно большое сопротивление нагрузки по сравнению с генератором;

- при измерении токов – бесконечно большое сопротивление генератора по сравнению с сопротивлением нагрузки;

- при измерении мощности – равенство импедансов источника мощности генератора и нагрузки.

Делители напряжения.

Для уменьшения напряжения в определенное число раз применяют делители напряжения, которые в зависимости от рода напряжения могут быть выполнены на элементах, имеющих чисто активное сопротивление, емкостное или индуктивное сопротивление. Серийно выпускают делители напряжения, предназначенные для расширения пределов измере­ний компенсаторов постоянного тока. Такие делители выполняют из резисторов на основе манганина. Они имеют нормированные коэффициенты деления и классы точности от 0, 0005 до 0, 01.

Для увеличения верхнего предела измерения средства измерений, например предела измерения вольтметра, имеющего внутреннее сопротивление , применяют добавочные резисторы, включаемые последовательно с вольтметром. При этом добавочный резистор и вольтметр образуют делитель напряжения. Сопротивление добавочного резистора определяют по формуле

, (5.10)

где - измеряемое напряжение; - падение напряжения на вольтметре; - внутреннее сопротивление вольтметра. Добавочные резисторы делают из манганиновой проволоки и используют в цепях постоянного и переменного тока (до 20 кГц). Они бывают встраиваемые внутрь прибора и наружные.

Делители мощности.

В диапазоне высоких и сверхвысоких частот чаще всего используется режим близкий к бегущей волне, когда стремятся обеспечить согласование импедансов в смысле передачи мощности. Волновое сопротивление входов и выходов должно приближаться к волновому сопротивлению генераторов и нагрузок.

В качестве волноводных коаксиальных делителей мощности чаще всего используют:

- одиночные направленные ответвители – шестиполюсники);

- сдвоенные направленные ответвители – восьмиполюсники);

- симметричные тройники.

Под коэффициентом преобразования масштабных преобразователей на основе делителей мощности понимают отношение мощностей на выходах делителя, поскольку наибольший интерес представляет получение размеров двух мощностей, отличающихся в известное число раз. Поэтому для таких делителей , где - коэффициенты матрицы рассеяния ответвителей. Важным параметром делителя является направленность ответвителя и согласование выходов 2 и 3, так как они влияют на погрешность , зависящую от модуля и фазы коэффициентов отражения нагрузок, присоединенных к выходам делителя, так называемую погрешность рассогласования.

Тройники представляют собой симметричное трехплечное соединение, симметричное относительно осевой линии входного волновода. В случае идеальной симметрии коэффициент преобразования равен единице на любой частоте. Однако, в силу нулевой направленности, их коэффициент преобразования изменяется в зависимости от модулей фаз коэффициентов отражения, присоединенных к выходам в бесконечное число раз, так что они не могут использоваться как масштабные преобразователи в рассогласованных цепях. Этот недостаток устраняется в резистивных тройниках, в которых в выходных плечах располагаются согласованные 4хполюсники с коэффициентом передачи, равным 0, 5 по мощности, т.е. . Такие тройники имеют при достаточно малой погрешности в диапазоне частот.

⇐ Предыдущая891011121314151617Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Меры ослабления на СВЧ. Коаксиальные. Волноводные.
2. Резистивные материалы. Углеродные композиты, бетэл, ЭКОМ, электропроводящие полимеры.