RU2298801C1 - Device for measuring the power of a microwave frequency - Google Patents
Device for measuring the power of a microwave frequency Download PDFInfo
- Publication number
- RU2298801C1 RU2298801C1 RU2005135371/28A RU2005135371A RU2298801C1 RU 2298801 C1 RU2298801 C1 RU 2298801C1 RU 2005135371/28 A RU2005135371/28 A RU 2005135371/28A RU 2005135371 A RU2005135371 A RU 2005135371A RU 2298801 C1 RU2298801 C1 RU 2298801C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- outputs
- electronic key
- inputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения мощности сверхвысоких частот (СВЧ).The invention relates to a radio engineering and can be used to measure the power of ultra-high frequencies (microwave).
Известно устройство для измерения малых уровней СВЧ мощности, описанное в книге М.И.Билько и др. Измерение мощности на СВЧ. М., Сов. Радио, 1976, с.65, содержащее последовательно соединенные термопреобразователь, электронный ключ, усилитель низких частот (УНЧ), фазовый детектор, усилитель постоянного тока (УПТ), выход которого является выходом устройства и генератор импульсов, два выхода которого подключены к входам управления электронного ключа и фазового детектора. Недостатком устройства является низкая чувствительность и пониженная точность измерения на малых уровнях СВЧ мощности.A device is known for measuring small levels of microwave power, described in the book by M.I. Bilko et al. Measuring microwave power. M., Sov. Radio, 1976, p.65, containing a series-connected thermal converter, an electronic switch, a low-frequency amplifier (ULF), a phase detector, a direct current amplifier (DCT), the output of which is the output of the device and a pulse generator, two outputs of which are connected to the electronic control inputs key and phase detector. The disadvantage of this device is the low sensitivity and reduced measurement accuracy at low levels of microwave power.
Известен также измеритель мощности СВЧ, по патенту №2235336 G01R 21/04 RU, содержащий последовательно соединенные термопреобразователь, вход которого является входом устройства, первый электронный ключ и первый усилитель низких частот, а также первый полосовой фильтр, первый синхронный детектор, сумматор и усилитель постоянного тока, выход которого является выходом устройства, генератор импульсов, второй, третий и четвертый электронные ключи, соединенные параллельно по сигнальному входу с первым электронным ключом, последовательно соединенные второй усилитель низких частот, прямой вход которого соединен с выходом второго электронного ключа, а инверсный вход - с выходом четвертого электронного ключа, а также второй полосовой фильтр, второй синхронный детектор, выход которого соединен со вторым входом сумматора, причем прямой вход первого усилителя низких частот соединен с выходом первого электронного ключа, а инверсный вход - с выходом третьего электронного ключа, а также последовательно соединенные первый делитель частоты на два, второй делитель частоты на два, логический элемент И и сдвиговый регистр, четыре выхода которого подключены к управляющим входам первого, второго, третьего и четвертого электронных ключей соответственно, а выход генератора импульсов соединен с тактовым входом сдвигового регистра и входом первого делителя частоты на два, второй вход логического элемента И соединен с выходом первого делителя частоты на два, третий и четвертый полосовые фильтры, входы которых соединены с первым и вторым выходами сдвигового регистра, а выходы - с вторыми входами первого и второго синхронных детекторов соответственно.A microwave power meter is also known, according to patent No. 2235336 G01R 21/04 RU, comprising a series-connected thermal converter, the input of which is the input of the device, the first electronic switch and the first low-frequency amplifier, as well as the first band-pass filter, the first synchronous detector, adder and constant amplifier current, the output of which is the output of the device, the pulse generator, the second, third and fourth electronic keys connected in parallel via the signal input to the first electronic key are connected in series e the second low-frequency amplifier, the direct input of which is connected to the output of the second electronic key, and the inverse input is the output of the fourth electronic key, as well as a second bandpass filter, a second synchronous detector, the output of which is connected to the second input of the adder, and the direct input of the first low-power amplifier frequency is connected to the output of the first electronic key, and the inverse input is connected to the output of the third electronic key, as well as the first frequency divider in two, the second frequency divider in two, connected in series, logical e element And and a shift register, the four outputs of which are connected to the control inputs of the first, second, third and fourth electronic keys, respectively, and the output of the pulse generator is connected to the clock input of the shift register and the input of the first frequency divider by two, the second input of the AND gate is connected to the output the first frequency divider into two, third and fourth band-pass filters, the inputs of which are connected to the first and second outputs of the shift register, and the outputs - with the second inputs of the first and second synchronous detectors respectively.
Недостатком устройства является низкая чувствительность и, как следствие, пониженная точность измерения на малых уровнях СВЧ мощности.The disadvantage of this device is the low sensitivity and, as a consequence, the reduced measurement accuracy at low levels of microwave power.
Наиболее близким аналогом является устройство, описанное в патенте №2235336 G01R 21/04.The closest analogue is the device described in patent No. 2235336 G01R 21/04.
Для увеличения чувствительности и точности измерения предложен измеритель мощности СВЧ, содержащий последовательно соединенные термопреобразователь, вход которого является входом устройства, первый электронный ключ и первый усилитель низких частот, а также первый полосовой фильтр, первый синхронный детектор, сумматор и усилитель постоянного тока, выход которого является выходом устройства, генератор импульсов, второй, третий и четвертый электронные ключи, соединенные по сигнальному входу параллельно с первым электронным ключом, второй усилитель низких частот, прямой вход которого соединен с выходом второго электронного ключа, а инверсный вход - с выходом четвертого электронного ключа, а также последовательно соединенные второй полосовой фильтр и второй синхронный детектор, выход которого соединен с вторым входом сумматора, причем прямой вход первого усилителя низких частот соединен с выходом первого электронного ключа, а инверсный вход - с выходом третьего электронного ключа, а также последовательно соединенные первый делитель частоты на два, второй делитель частоты на два, логический элемент И и сдвиговый регистр, четыре выхода которого подключены к управляющим входами первого, второго, третьего и четвертого электронных ключей, а выход генератора импульсов соединен с тактовым входом сдвигового регистра и входом первого делителя частоты на два, второй вход логического элемента И соединен с выходом первого делителя частоты на два, третий и четвертый полосовые фильтры, входы которых соединены с первым и вторым выходами сдвигового регистра, а выходы - с вторыми входами первого и второго синхронных детекторов соответственно, отличающийся тем, что в него введены последовательно соединенные первый логический элемент ИЛИ, пятый электронный ключ, выход которого соединен с входом первого полосового фильтра, а сигнальный вход с выходом первого усилителя низких частот, последовательно соединенные второй логический элемент ИЛИ и шестой электронный ключ, выход которого соединен с входом второго полосового фильтра, а сигнальный вход с выходом второго усилителя низких частот, причем первый и второй входы первого логического элемента ИЛИ соединены с первым и третьим выходами сдвигового регистра соответственно, а первый и второй входы второго логического элемента ИЛИ соединены с вторым и четвертым выходами сдвигового регистра соответственно.To increase the sensitivity and accuracy of the measurement, a microwave power meter is proposed, containing a thermocouple connected in series, the input of which is the input of the device, the first electronic key and the first low-frequency amplifier, as well as the first bandpass filter, the first synchronous detector, adder and DC amplifier, the output of which is device output, pulse generator, second, third and fourth electronic keys connected at the signal input in parallel with the first electronic key, W swarm low-frequency amplifier, the direct input of which is connected to the output of the second electronic key, and the inverse input is connected to the output of the fourth electronic key, as well as the second bandpass filter and the second synchronous detector connected in series, the output of which is connected to the second input of the adder, the direct input of the first amplifier low frequency is connected to the output of the first electronic key, and the inverse input is connected to the output of the third electronic key, as well as the first frequency divider in two, the second hour divider in series there are two, an AND gate, and a shift register, the four outputs of which are connected to the control inputs of the first, second, third, and fourth electronic keys, and the pulse generator output is connected to the clock input of the shift register and the input of the first frequency divider by two, the second input of the logic element And connected to the output of the first frequency divider into two, third and fourth band-pass filters, the inputs of which are connected to the first and second outputs of the shift register, and the outputs are connected to the second inputs of the first and second synchronous detectors, respectively, characterized in that the first logical OR element is inserted in it, the fifth electronic key, the output of which is connected to the input of the first bandpass filter, and the signal input with the output of the first low-frequency amplifier, the second OR logic element and the sixth electronic key are connected in series the output of which is connected to the input of the second band-pass filter, and the signal input to the output of the second low-frequency amplifier, the first and second inputs of the first logic element OR with are connected to the first and third outputs of the shift register, respectively, and the first and second inputs of the second logical element OR are connected to the second and fourth outputs of the shift register, respectively.
На чертеже приведена схема устройства.The drawing shows a diagram of the device.
На ней изображены:It depicts:
1 - термопреобразователь,1 - thermal converter,
2, 3, 4, 5 - первый, второй, третий и четвертый электронные ключи соответственно,2, 3, 4, 5 - the first, second, third and fourth electronic keys, respectively,
6, 7 - первый и второй усилители низких частот соответственно,6, 7 - the first and second low-frequency amplifiers, respectively,
8, 9, 10, 11 - первый, второй, третий и четвертый полосовые фильтры соответственно,8, 9, 10, 11 - the first, second, third and fourth band-pass filters, respectively,
12, 13 - первый и второй синхронные детекторы соответственно,12, 13 - the first and second synchronous detectors, respectively,
14 - сумматор,14 - adder
15 - УПТ,15 - UPT,
16 - генератор импульсов,16 - pulse generator,
17, 18 - первый и второй делители частоты на два соответственно,17, 18 - the first and second frequency dividers into two, respectively,
19 - логический элемент И,19 - a logical element And
20 - сдвиговый регистр,20 - shift register
21, 22 - первый и второй логические элементы ИЛИ соответственно,21, 22 - the first and second logical elements OR, respectively,
23, 24 - пятый и шестой электронные ключи соответственно.23, 24 - the fifth and sixth electronic keys, respectively.
Измеритель мощности СВЧ содержит: термопреобразователь 1, первый 2, второй 3, третий 4 и четвертый 5 электронные ключи, первый 6 и второй 7 УНЧ, первый 8, второй 9, третий 10 и четвертый 11 полосовые фильтры, первый 12 и второй 13 синхронные детекторы, сумматор 14, УПТ 15, генератор импульсов 16, первый 17 и второй 18 делители частоты на два, логический элемент И 19, сдвиговый регистр 20, первый 21 и второй 22 логические элементы ИЛИ, пятый 23 и шестой 24 электронные ключи.The microwave power meter contains: thermal converter 1, first 2, second 3, third 4 and fourth 5 electronic keys, first 6 and second 7 VLF, first 8, second 9, third 10 and fourth 11 band-pass filters, first 12 and second 13 synchronous detectors , adder 14, UPT 15, pulse generator 16, first 17 and second 18 frequency dividers by two, logic element I 19, shift register 20, first 21 and second 22 logical elements OR, fifth 23 and sixth 24 electronic keys.
Измеритель мощности СВЧ работает следующим образом. Постоянное напряжение малого уровня с выхода термопреобразователя 1 поступает на сигнальные входы первого, второго, третьего и четвертого электронных ключей 2, 3, 4 и 5, на управляющие входы которых поступают импульсы с выходов сдвигового регистра 20 сдвинутые между собой на четвертую часть периода. На информационный вход сдвигового регистра 20 поступают импульсы с делителя частоты на четыре, образованного соединенными последовательно соединенными первым 18 и вторым 17 делителями частоты на два и логическим элементом И 19, а на тактовый вход - сигнал с выхода генератора импульсов 16. С выходов первого 2 и третьего 4 электронных ключей сигналы поступают на прямой и инверсный входы первого УНЧ 6, а с выходов второго 3 и четвертого 5 электронных ключей сигналы поступают на прямой и инверсный входы второго УНЧ 7 соответственно. При этом на выходах обоих УНЧ образуются усиленные двуполярные сигналы.The microwave power meter works as follows. A low-level constant voltage from the output of the thermal converter 1 is supplied to the signal inputs of the first, second, third, and fourth electronic switches 2, 3, 4, and 5, the control inputs of which receive pulses from the outputs of the shift register 20 shifted between themselves by a quarter of the period. The information input of the shift register 20 receives pulses from a frequency divider into four, formed by series-connected first 18 and second 17 frequency dividers into two and a logical element And 19, and to the clock input - a signal from the output of the pulse generator 16. From the outputs of the first 2 and of the third 4 electronic keys, the signals are fed to the direct and inverse inputs of the first VLF 6, and from the outputs of the second 3 and fourth 5 electronic keys, the signals are sent to the direct and inverse inputs of the second VLF 7, respectively. At the same time, amplified bipolar signals are formed at the outputs of both ULFs.
В моменты отсутствия импульсов на выходах первого УНЧ 6 и второго УНЧ 7 имеет место помеха, представляющая собой собственные шумы первого УНЧ 6 и второго УНЧ 7, что понижает чувствительность и точность измерителя СВЧ мощности. Для того, чтобы закрыть каналы усиления в момент отсутствия импульсов измеряемого сигнала, из импульсов сдвигового регистра 20, поступающих с выходов 1 и 3 (для канала первого УНЧ 6) и с выходов 3 и 4 (для канала второго УНЧ 7), с помощью первого 21 и второго 22 логических элементов ИЛИ формируются стробимпульсы, поступающие на управляющие входы пятого 23 и шестого 24 электронных ключей соответственно.In the absence of pulses at the outputs of the first VLF 6 and the second VLF 7 interference occurs, which is the intrinsic noise of the first VLF 6 and the second VLF 7, which reduces the sensitivity and accuracy of the microwave power meter. In order to close the gain channels when there are no pulses of the measured signal, from the pulses of the shift register 20 coming from outputs 1 and 3 (for the channel of the first VLF 6) and from outputs 3 and 4 (for the channel of the second VLF 7), using the first 21 and second 22 logical elements OR, strobe pulses are generated that arrive at the control inputs of the fifth 23 and sixth 24 electronic keys, respectively.
Затем сигналы поступают на входы первого 8 и второго 9 полосовых фильтров, предназначенных для преобразования импульсного сигнала в синусоидальный и очистки от помех, лежащих вне полосы полезного сигнала.Then the signals are fed to the inputs of the first 8 and second 9 bandpass filters, designed to convert the pulse signal into a sinusoidal one and to clear the noise lying outside the band of the useful signal.
После этого сигналы синусоидальной формы преобразуются в постоянный ток в первом 12 и втором 13 синхронных детекторах и суммируются на сумматоре 14. УПТ 15 производит окончательное усиление сигнала постоянного тока до уровня, необходимого для работы индикаторного устройства.After that, the sinusoidal waveforms are converted to direct current in the first 12 and second 13 synchronous detectors and are summed on the adder 14. UPT 15 produces the final amplification of the direct current signal to the level necessary for the operation of the indicator device.
Для получения опорных сигналов, действующих на вторых входах первого 12 и второго 13 синхронных детекторов, используются сигналы с первого и второго выходов сдвигового регистра 20 после преобразования в синусоидальное напряжение и очистки от паразитных шумов третьим 10 и четвертым 11 полосовыми фильтрами.To obtain the reference signals acting on the second inputs of the first 12 and second 13 synchronous detectors, the signals from the first and second outputs of the shift register 20 are used after conversion to a sinusoidal voltage and purification from stray noise by the third 10 and fourth 11 bandpass filters.
Таким образом, в результате уменьшения времени действия помехи в моменты отсутствия импульсов измеряемого сигнала, уменьшается энергия помехи с выходов первого УНЧ 6 и второго УНЧ 7. За счет этого получается выигрыш в отношении сигнал/шум и повышение чувствительности измерителя.Thus, as a result of a decrease in the duration of the interference at the moments when there are no pulses of the measured signal, the interference energy from the outputs of the first VLF 6 and the second VLF 7 decreases. This results in a gain in signal-to-noise ratio and an increase in the sensitivity of the meter.
Это позволит при одном и том же уровне входного сигнала СВЧ повысить чувствительность устройства и значительно увеличить точность измерения при малых уровнях СВЧ мощности.This will make it possible to increase the sensitivity of the device at the same level of the input microwave signal and significantly increase the measurement accuracy at low microwave power levels.
Все элементы устройства могут быть выполнены на стандартной элементной базе, и не имеют каких-либо особенностей.All elements of the device can be made on a standard element base, and do not have any features.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005135371/28A RU2298801C1 (en) | 2005-11-14 | 2005-11-14 | Device for measuring the power of a microwave frequency |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005135371/28A RU2298801C1 (en) | 2005-11-14 | 2005-11-14 | Device for measuring the power of a microwave frequency |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2298801C1 true RU2298801C1 (en) | 2007-05-10 |
Family
ID=38107962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005135371/28A RU2298801C1 (en) | 2005-11-14 | 2005-11-14 | Device for measuring the power of a microwave frequency |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2298801C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2744090C1 (en) * | 2020-06-25 | 2021-03-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Device for monitoring electronagnetic radiation in triple frequency range |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU369506A1 (en) * | DIGITAL UHF POWER METER | |||
| SU478260A2 (en) * | 1972-12-18 | 1975-07-25 | Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | Device for measuring microwave power |
| SU859940A1 (en) * | 1976-09-03 | 1981-08-30 | Предприятие П/Я Г-4126 | Uhf pulse power meter |
| SU926602A1 (en) * | 1980-04-22 | 1982-05-07 | Московский институт электронной техники | Uhf power meter |
-
2005
- 2005-11-14 RU RU2005135371/28A patent/RU2298801C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU369506A1 (en) * | DIGITAL UHF POWER METER | |||
| SU478260A2 (en) * | 1972-12-18 | 1975-07-25 | Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | Device for measuring microwave power |
| SU859940A1 (en) * | 1976-09-03 | 1981-08-30 | Предприятие П/Я Г-4126 | Uhf pulse power meter |
| SU926602A1 (en) * | 1980-04-22 | 1982-05-07 | Московский институт электронной техники | Uhf power meter |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2744090C1 (en) * | 2020-06-25 | 2021-03-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Device for monitoring electronagnetic radiation in triple frequency range |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20120065369A (en) | Sensor device | |
| CN103389161A (en) | A method and lock-in amplifier device for detecting terahertz weak signals | |
| CN102707149A (en) | Integrating contact resistance measuring system and method | |
| RU2298801C1 (en) | Device for measuring the power of a microwave frequency | |
| JP6718284B2 (en) | Signal processing circuit, coulomb counter circuit, electronic device | |
| HU196513B (en) | Apparatus for measuring voltage by sampling | |
| RU2431852C2 (en) | Radiometric registration of weak broadband radio signal | |
| RU2460081C2 (en) | Multichannel null radiometer | |
| RU2642475C2 (en) | Zero radiometer | |
| Ubaichin et al. | Dynamics of internal thermal processes in dielectric materials and the method of its measurement in microwave hyperspectral mode | |
| RU2235336C1 (en) | Uhf power measuring device | |
| EP2749893A1 (en) | Low frequency noise measurement | |
| US2942188A (en) | Discriminator circuit | |
| CN117255934A (en) | Radiometer for microwave receiver and its detection body temperature measurement method | |
| RU2439595C1 (en) | Radiometric reflection coefficient meter | |
| RU2431856C1 (en) | Radiometre to analyse objects adjoining antenna | |
| CN120802377B (en) | Time domain aviation electromagnetic induction type B field signal acquisition system and method | |
| RU2187824C1 (en) | Modulation radiometer | |
| SU813468A1 (en) | Probability analyzer | |
| SU1490653A1 (en) | Device for measuring amplitude-phase distribution in antenna apperture | |
| Roubal et al. | Resonant Impedance Evaluation Methods for Sensors | |
| RU2244316C2 (en) | Stochastic amplification coefficient meter | |
| SU631841A1 (en) | Frequency deviation rate meter | |
| SU461386A1 (en) | Method for measuring small changes in phase shift | |
| SU934397A1 (en) | Compensation-type radiometer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |