[其他]自動六端口反射計主機

無效

• 申請號: 85100132
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100132B
• 公開（公告）日: 1988-07-13
• 發明（設計）人: 徐秉椿
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08;G06F15/74
• 代理公司: 清華大學專利事務所
• 代理人: 廖元秋

本發明屬于自動化微波測試技術。

早期的微波反射計由定向耦合器、功率檢測計和比值計組成。如附圖1虛線框內所示。它由二只相背的定向耦合器和一臺比值計組成定向耦合Ⅰ和Ⅱ的主臂內有從信號源傳向待測件的入射波，也有從待測件傳向信號源的反射波。定向耦合器Ⅰ的耦合臂上接有功率檢測器D₁，理想情況下它的輸出信號U₁只與入射功率成正比而與反射功率無關;定向耦合器Ⅱ的耦合臂上接有功率檢測器D₂，理想情況下它的輸出信號U₂只與反射功率成正比而與入射功率無關。比值計的指示與U₂/U₁成正比，在測試前，先將標準反射元件接于測試口，并調節比值計指示使其與標準件的指標相符，以校準則試系統。在測試口接待測負載時，比值計按U₂/U₁的值指示待測件的反射系數。由于實際上D₁檢測到的除了入射波以外還有少量反射波，同樣D₂也檢測到少量入射波，所以它的測量精度除了依賴于功率檢測計和比值計的精度以外，還與定向耦合器在工作頻帶內的方向性及系統的匹配程度等有關，在高指標的定向耦合器難以獲得的情況下，該系統的測試精度是較低的。就其技術本身的原理來說，它只能測反射系數（＝反射波電壓值/入射波電壓值）的模。而實際上無論入射波電壓或反射波電壓以及它們的比值即反射系數都是一個復數，因此這種標量反射系數測試儀在某些場合不能滿足微波測試工作者的需要。

上述標量反射計中所用的兩只對接的定向耦合器，實際上可以將其看作為一個帶有一定微波特性的四端口網絡。如附圖2所示，3口為信號輸入口，4口為測試口，1口為入射波耦合口，2口為反射波耦合口。

本世紀七十年代以來，由于計算機技術和大規模集成電路的迅速發展，使得用六端口網絡構成矢量反射計成為可能。該技術原理圖如附圖3所示：它由一個六端口網絡和四個功率計組成。當第4口為參考口第5口接信號源而第6口接反射系數為Г的待測件時，各口的功率讀數由式（1）決定：

P_i/P₄=R_i|Γ-Q_i|²/|Γ-Q₄|²i=1～3（1）

式中R_i和Q_i是由六端口網絡及各功率計的微波特性決定的常數，它們與Г無關，且R_i為實數Q_i為復數。方程（1）可以寫成另一形式如下：

Γ=Σi=14(Bi+jCi)PiΣi=14DiPi (2)]]>

該式用于測量過程。式中B_i、C_i和D_i與式（1）中R_i及Q_i有關。通常情況下，它們實際上是未知數，我們可以通過用幾個已知的標準負載Г_j接于第6口，從而讀得幾組P_i（i＝1～4），再由方程（2）解得，即所謂對六端口系統的校準。這個求解過程是極其繁瑣的在沒有電子計算機的年代，幾乎是不可能完成的。而現在通過計算機求解，使利用六端口技術成為現實。上述兩方程式的求解方法有多種，有的精度較高，但計算時間很長，通常只適用于標準計量級測量;有的計算時間較短，但精度較差，適用于普通測量;人們根據自己不同需要可選用不同的方法求解。

在六端口系統的校準完成以后，只要在接待測負載的情況下，讀出一組P_i（i＝1～4）即可算出一個復反射系數值。