Гусинський А В, Кострикін А М, Дерябіна М Ю, Рухівець О В, Гусиніна Ю А, Новик І В Білоруський державний університет інформатики і радіоелектроніки м Мінськ, 220013, Білорусь тел : +375 17 293-8496 e-mail: gusin@citorgby, http://wwwmwmlabcom

Анотація – Наведено конструкція і результати експериментальних досліджень калібратора потужності, призначеного для повірки ватметрів

II                                      Введення

При тому пильній увазі, яка приділяється діапазону надвисоких частот в світлі розвитку високих технологій, постає питання повірки ватметрів в короткохвильовій частині надвисокочастотного діапазону Більшість методів повірки базуються на почерговому вимірюванні потужності вивіреним ваттметром і робочим еталоном і порівнянні результатів вимірювань При повірці ватметрів з хвилеводним входом, якщо застосовується зразковий ватметр поглинається потужності, цей метод трудомісткий і вимагає значних витрат часу

Якщо неможливо безпосередньо звірити або порівняти свідчення двох приладів або робочих еталонів, вимір виконується шляхом введення в схему повірки проміжної ланки – компаратора, що дозволяє порівняти дві однорідні (різнорідні) ФВ Компаратором може бути засіб вимірювання (СІ), однаково реагує на сигнали вивіреного СІ і робочого еталона Звірення за допомогою компараторів здійснюється з використанням того чи іншого різновиду методу порівняння Найбільш використовуваними різновидами методу порівняння є методи протиставлення і заміщення

II                              Основна частина

Більш економічно вигідна схема з використанням калібратора потужності Вона може успішно застосовуватися при невеликих партіях повіряються пристроїв, т к містить стандартні блоки та вузли, які можуть бути використані в інших вимірювальних задачах

Рис 1 Схема вимірювальної установки з використанням калібратора потужності

1 – генератор сигналів

2 – вентиль (розвязуючий атенюатор)

3 – калібратор потужності

4 – Вивірений ватметр

5 – робочий еталон потужності

6 – частотомір

Схема вимірювальної установки з використанням калібратора потужності представлена ​​на малюнку

1 Основною складовою частиною калібратора є хвилеводний спрямований відгалужувач (НО)

Потужність від генератора сигналів 1 через вентиль 2 надходить на спрямований відгалужувач калібратора 3, який ділить потужність порівну між робочим еталоном потужності 5 і виходом калібратора 4, до якого підключений Вивірений ватметр Частота сигналу контролюється частотомером

6, підключений між 1 і 2 через трійник

Основними достоїнствами даної схеми в порівнянні з попередніми є висока швидкодія (залежить від часу встановлення показань відлікових пристроїв ватметрів), простота конструкції, невелике кількість складових блоків, а відповідно сполучених вузлів СВЧ тракту, що значно знижує похибки, викликані неідеальної узгодження Крім того, використання калібратора потужності дозволяє частково автоматизувати процес повірки без істотного ускладнення схеми Недоліком даної установки є недостатньо широкий для сучасних вимірювальних завдань діапазон частот і досить велика вартість

Даний пристрій є прототипом розроблених лабораторією апаратури та пристроїв НВЧ калібраторів потужності

Схема волноводного калібратора потужності приведена на малюнку 2 Сигнал від генератора Г через феритовий вентиль ФВ подається на хвилеводний спрямований відгалужувач, що є основною складовою частиною калібратора, в якому подається потужність СВЧ розгалужується між первинним і вторинним каналами До первинного каналу (2) під-кпючается робочий еталон поглинається потужності, до вторинного (3) – Вивірений ватметр

Рис 2 Схема волноводного калібратора потужності

Fig 2 Waveguide power calibrator circuit diagram

Fig 1 Measuring unit using power calibrator circuit diagram

1                            – signals generator

2                  – isolator (decoupling attenuator)

3                            – power calibrator

4                  – operating power standard

5                  – wattmeter under calibration

6 – frequency meter

При повірці ватметрів за коефіцієнтом передачі рівень потужності, що подається від генератора, встановлюють таким, щоб отримати найменшу похибку вимірювання робочим еталоном

Загальна схема установки для метрологічної атестації (МА) калібратора потужності з КСХН і коефіцієнту передачі зображена на малюнку 3 Сигнал від генератора подається через направлення

ответвители Н01 і Н02 на атестується калібратор потужності СВЧ і далі на спрямований відгалужувач НСЗ Н01 орієнтований на падаючу потужність, Н02 – на відображену, з допомогою

РісЗ Схема метрологічної атестації калібратора потужності

Fig3 Power calibration circuit diagram of metrological certification

НСЗ фіксується значення прохідної потужності

При необхідності проводиться калібрування панорамного вимірювача згідно керівництву по експлуатації або іншим експлуатаційним документам

Експериментальні дослідження вкпючают в себе атестацію калібраторів потужності в діапазоні частот 37,5 ГГц -178,6 ГГц

Результати атестації калібратора потужності в діапазоні частот 37,5 – 53,8 ГГц:

Результати атестації калібратора потужності в діапазоні частот 375 – 538 ГГ і:

в роботі наведені дослідження калібратора потужності в діапазоні частот 37,5 – 178,60 ГГц Викладено принцип роботи калібратора потужності, наведені результати експериментальних досліджень Експериментальні дослідження включають в себе атестацію калібраторів потужності в діапазоні частот 37,5 ГГц – 178,6 ГГц по КСХН входу і виходів калібратора і ослаблення за основним та вторинному каналу і розвязці між ними Робота виконана в рамках науково технічної програми Республіки Білорусь «Розробити і виготовити прилади для наукових досліджень»

IV                            Список літератури

[1] гост 8392-2000 ГСИ Ваттметри СВЧ малої потужності діапазону частот 0,02 – 178,6 ГГц Методика повірки та калібрування

[2] Пат 19849580 Спосіб і пристрій для вимірювання активної потужності та / або внутрішнього коефіцієнта відбиття генератора сигналів

CALIBRATOR FOR LOW POWER WATTMETERS CALIBRATION IN 37,5-178,6 GHZ FREQUENCY RANGE

Gusinski AV, Kostrikin A М, Derjabina M Yu, Ruchovets OV, Gousuinina JA, Novik IV Belarusian State University of Informatics and Radioelectronics Minsk, 220013, Belarus Ph: +375 17 293-8496,

e-mail: gusin@citorgby, http://wwwmwmlabcom

Abstract – Power calibrator for wattmeters calibration design and experimental investigations results are presented

I                                         Introduction

Most of the calibration methods are based upon power measuring by wattmeter under calibration and primary standard in turns and comparing the measurement results This method is labour-intensive and demands considerable time expenditures in calibration the wattmeters with waveguide input when using absorbed power reference wattmeter

II                                        Main Part

Fig 1 Measuring unit using power calibrator circuit diagram

1       – signals generator

2       – isolator (decoupling attenuator)

3       – power calibrator

4       – operating power standard

5       – wattmeter under calibration

6       – frequency meter

Circuit using power calibrator is simpler It is more advantageous economically and can be successfully applied in case of devices under calibration small batches, since it provides standard blocks and units that can be used in other measuring problems Waveguide directional coupler is the calibrator general component part (Fig 2)

Fig 2 Waveguide power calibrator circuit diagram

Power applied from generator level is established such as to obtain the least measuring with operating standard error in wattmeter calibration according to gain

Experimental investigations include power calibration certification regarding VSWR and gain Investigations results for 38

–    53 GHz frequency range are presented in the table

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2006р