衰減片特性阻抗和衰減量測量系統(tǒng)及測量方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種衰減片特性阻抗和衰減量測量系統(tǒng)及測量方法。本發(fā)明包括直流電源、保護電阻、變阻箱、電壓表、第一雙刀雙擲繼電器、第二雙刀雙擲繼電器、第三單刀雙擲繼電器；本發(fā)明方法通過多個繼電器的組合控制調(diào)整，實現(xiàn)六種不同電路的快速切換，從而同時測量衰減片兩個方向的特性阻抗和衰減量。本發(fā)明操作簡單、使用靈活方便，增加了測量效率。
【專利說明】
衰減片特性阻抗和衰減量測量系統(tǒng)及測量方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種衰減片特性阻抗和衰減量測量系統(tǒng)及測量方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]衰減片是微波測量儀器常用的一種元器件，可以實現(xiàn)控制進入系統(tǒng)的信號電平幅度、控制系統(tǒng)的輸出信號功率、調(diào)整信號源與負載之間的匹配等功能，廣泛應(yīng)用于各類自動測試系統(tǒng)中。
[0003]特性阻抗和衰減量是衰減片的兩個關(guān)鍵參數(shù)。衰減片的特性阻抗應(yīng)與其所接入電路的阻抗相同，這樣才能使信號完全傳輸而不被反射回去。信號經(jīng)過衰減片后，功率(電壓) 減小。為計算方便，常用分貝表示衰減量，例如，當信號經(jīng)過衰減片衰減后，功率減為原來的二分之一，計算公式為衰減量=10 X log(輸出功率/輸入功率)=20 X log(輸出電壓/輸入電壓)。[〇〇〇4]衰減片制作過程中一般需要對衰減片進行調(diào)阻，調(diào)阻可以實現(xiàn)對特性阻抗和衰減量的調(diào)整。調(diào)阻完成后需要測量衰減片的特性阻抗和衰減量是否滿足技術(shù)要求。由于衰減片的電路圖形一般是對稱的，即輸入端和輸出端可以互易，因此測量衰減片的特性阻抗和衰減量時需要分別測量信號從一端輸入時衰減片的特性阻抗和衰減量以及信號從另一端輸入時衰減片的特性阻抗和衰減量。
[0005]測量衰減片特性阻抗的原理如圖1所示。電壓表測量變阻箱的電壓為山，測量衰減片接入電路后的電壓為U2，調(diào)節(jié)變阻箱的阻值使山=U2。當山=1]2時，表明衰減片的接入沒有影響從電壓表向右的電路的阻抗，此時變阻箱對應(yīng)的阻值即為衰減片的特性阻抗。
[0006]測量衰減片衰減量的原理如圖2所示，變阻箱的阻值調(diào)至衰減片實際應(yīng)用中輸出端所應(yīng)接的負載大小，先測量衰減片輸入端的電壓Uin，然后測量衰減片輸出端的電壓lUt， 根據(jù)衰減量計算公式:衰減量= 20X l〇g(U?t/Uin)計算出衰減量。
[0007]測量信號從衰減片另一端輸入時需要將衰減片輸入輸出端更換后再進行測量。
[0008]從上述測量原理可以看出，測量特性阻抗和衰減量時需要反復(fù)多次改變電路的連接，測量效率低。需要設(shè)計一種測量效率高的衰減片測量系統(tǒng)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，提供一種衰減片特性阻抗和衰減量測量系統(tǒng)及測量方法。
[0010]為解決上述問題，本發(fā)明提出一種衰減片特性阻抗和衰減量測量系統(tǒng)，包括直流電源、保護電阻、變阻箱、電壓表、第一雙刀雙擲繼電器、第二雙刀雙擲繼電器、第三繼電器； 其中直流電源的負極連接待測量衰減片的接地端，待測量衰減片的輸入端與第一雙刀雙擲繼電器的J12端連接，待測量衰減片的輸出端與第一雙刀雙擲繼電器的J15端連接，第一雙刀雙擲繼電器的J11端和第一雙刀雙擲繼電器的J16端連接，第一雙刀雙擲繼電器的J13端和第一雙刀雙擲繼電器的J14端連接，第一雙刀雙擲繼電器的J13端和第二雙刀雙擲繼電器的J21端連接，第一雙刀雙擲繼電器的J16端和第二雙刀雙擲繼電器的J24端連接，保護電阻的一端和直流電源的正極連接，保護電阻的另一端分別連接第二雙刀雙擲繼電器的J25端和第三繼電器的J33端，第二雙刀雙擲繼電器的J22端和第三繼電器的J31端連接，第二雙刀雙擲繼電器的J23端和第二雙刀雙擲繼電器的J26端連接，變阻箱的一端和第三繼電器的 J31端連接，變阻箱的另一端和直流電源的負極連接，電壓表的一端和第三繼電器的J32端連接，電壓表的另一端和直流電源的負極連接。
[0011]上述技術(shù)方案中，所述電壓表為測量精度高于四位半的電壓表。[〇〇12]上述技術(shù)方案中，所述保護電阻的阻值為50歐姆或75歐姆。[〇〇13] 上述技術(shù)方案中，所述第三繼電器為單刀雙擲繼電器。
[0014]使用上述衰減片特性阻抗和衰減量測量系統(tǒng)測量特性阻抗的方法，操作步驟為， 將第一雙刀雙擲繼電器的J12端和J11端連接、J15端和J14端連接;將第三繼電器的J32端和 J33端連接;將第二雙刀雙擲繼電器的J22端和J23端連接、J25端和J26端連接，記錄此時電壓表的讀數(shù)U1;保持第一雙刀雙擲繼電器和第三繼電器的連接不變，將第二雙刀雙擲繼電器的J22端和J21端連接、J25端和J24端連接，記錄此時電壓表的讀數(shù)U2，調(diào)整變阻箱阻值大小，使U2變化，當1]2 =山時，變阻箱的阻值即為待測衰減片的特性阻抗。
[0015]使用上述衰減片特性阻抗和衰減量測量系統(tǒng)測量特性阻抗的方法，操作步驟為， 將第一雙刀雙擲繼電器的J12端和J13端連接、J15端和J16端連接;將第三繼電器的J32端和 J33端連接;將第二雙刀雙擲繼電器的J22端和J23端連接、J25端和J26端連接，記錄此時電壓表的讀數(shù)U1;保持第一雙刀雙擲繼電器和第三繼電器的連接不變，將第二雙刀雙擲繼電器的J22端和J21端連接、J25端和J24端連接，記錄此時電壓表的讀數(shù)U2，調(diào)整變阻箱阻值大小，使U2變化，當1]2 =山時，變阻箱的阻值即為待測衰減片的特性阻抗。
[0016]使用上述衰減片特性阻抗和衰減量測量系統(tǒng)測量衰減量的方法，操作步驟為，將第一雙刀雙擲繼電器的J12端和J11端連接、J15端和J14端連接;將第二雙刀雙擲繼電器的 J22端和J21端連接、J25端和J24端連接;將第三繼電器的J32端和J31端連接，記錄此時電壓表的讀數(shù)Vcmt;保持第一雙刀雙擲繼電器和第二雙刀雙擲繼電器的連接不變，將第三繼電器的J32端和J33端連接，記錄此時電壓表的讀數(shù)Vin，通過公式:衰減量=20\1噸〇]_/1^)計算出衰減量。
[0017]使用上述衰減片特性阻抗和衰減量測量系統(tǒng)測量衰減量的方法，操作步驟如下: 將第一雙刀雙擲繼電器的J12端和J13端連接、J15端和J16端連接;將第二雙刀雙擲繼電器的J22端和J21端連接、J25端和J24端連接;將第三繼電器的J32端和J31端連接，記錄此時電壓表的讀數(shù)Vcmt;保持第一雙刀雙擲繼電器和第二雙刀雙擲繼電器的連接不變，將第三繼電器的J32端和J33端連接，記錄此時電壓表的讀數(shù)Vin，通過公式:衰減量=20\1呢(1]_/1^) 計算出衰減量。
[0018]本發(fā)明通過在電路中增設(shè)第一雙刀雙擲繼電器、第二雙刀雙擲繼電器和第三單刀雙擲繼電器，利用自由組合的三個繼電器，實現(xiàn)六種不同電路的快速切換，可以方便的同時測量衰減片在兩個方向上的特性阻抗和衰減量，操作簡單、使用靈活方便，增加了測量效率?！靖綀D說明】
[0019]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中測量衰減片特性阻抗的電路示意圖；
[0020]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中測量衰減片衰減量的電路示意圖；[0021 ]圖3為本發(fā)明中衰減片特性阻抗和衰減量測量系統(tǒng)電路連接圖。[〇〇22]圖中:1、直流電源;2、保護電阻;3、變阻箱；
[0023] 4、電壓表;5、待測量衰減片；[〇〇24] 6、第一雙刀雙擲繼電器;7、第二雙刀雙擲繼電器；
[0025] 8、第三繼電器?！揪唧w實施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述:
[0027]本發(fā)明中衰減片特性阻抗和衰減量測量系統(tǒng)，如圖3所示，將直流電源1、保護電阻 2、變阻箱3、電壓表4、待測量衰減片5、第一雙刀雙擲繼電器6、第二雙刀雙擲繼電器7、第三繼電器8連接;其中:待測量衰減片5的接地端與直流電源1的負極連接，待測量衰減片5的輸入端與第一雙刀雙擲繼電器6的J12端連接，待測量衰減片5的輸出端與第一雙刀雙擲繼電器6的J15端連接，第一雙刀雙擲繼電器6的J11端和第一雙刀雙擲繼電器6的J16端連接，第一雙刀雙擲繼電器6的J13端和第一雙刀雙擲繼電器6的J14端連接，第一雙刀雙擲繼電器6 的J13端和第二雙刀雙擲繼電器7的J21端連接，第一雙刀雙擲繼電器6的J16和第二雙刀雙擲繼電器7的J24端連接，保護電阻2的一端和直流電源1的正極連接，保護電阻2的另一端和第二雙刀雙擲繼電器7的J25端、第三繼電器8的J33端連接，第二雙刀雙擲繼電器7的J22端和第三繼電器8的J31端連接，第二雙刀雙擲繼電器7的J23端和第二雙刀雙擲繼電器7的J26 端連接，變阻箱3的一端和第三繼電器8的J31端連接，變阻箱3的另一端和直流電源1的負極連接，電壓表4的一端和第三繼電器8的J32端連接，電壓表4的另一端和直流電源1負極連接。
[0028]在本實施例中，電壓表4的測量精度為四位半，保護電阻2的阻值為50歐姆。
[0029]將待測量衰減片5的兩個方向上的特性阻抗和衰減量(對應(yīng)信號從衰減片一端輸入和從另一端輸入)稱為正向特性阻抗、正向衰減量和反向特性阻抗、反向衰減量。
[0030] 測量正向特性阻抗時，操作步驟如下:控制第一雙刀雙擲繼電器6,使第一雙刀雙擲繼電器6的J12端和J11端連接、J15端和J14端連接;控制第三繼電器8，使第三繼電器8的 J32端和J33端連接;控制第二雙刀雙擲繼電器7,使第二雙刀雙擲繼電器7的J22端和J23端連接、J25端和J26端連接，記錄電壓表4的讀數(shù)山。保持第一雙刀雙擲繼電器6和第三繼電器 8的連接不變，控制第二雙刀雙擲繼電器7,使第二雙刀雙擲繼電器7的J22端和J21端連接、 J25端和J24端連接，記錄電壓表4的讀數(shù)U2;調(diào)整變阻箱3阻值大小，當山=1]2時，變阻箱3的阻值即為待測量衰減片5的正向特性阻抗。[〇〇31] 測量反向特性阻抗時，操作步驟如下:控制第一雙刀雙擲繼電器6,使第一雙刀雙擲繼電器6的J12端和J13端連接、J15端和J16端連接;控制第三繼電器8,使第三繼電器8的 J32端和J33端連接;控制第二雙刀雙擲繼電器7,使第二雙刀雙擲繼電器7的J22端和J23端連接、J25端和J26端連接，記錄電壓表4的讀數(shù)山。保持第一雙刀雙擲繼電器6和第三繼電器8的連接不變，控制第二雙刀雙擲繼電器7,使第二雙刀雙擲繼電器7的J22端和J21端連接、 J25端和J24端連接，記錄電壓表4的讀數(shù)U2;調(diào)整變阻箱3阻值大小，當山=1]2時，變阻箱3的阻值即為待測量衰減片5的反向特性阻抗。
[0032]測量正向衰減量時，操作步驟如下:控制第一雙刀雙擲繼電器6,使第一雙刀雙擲繼電器6的J12端和J11端連接、J15端和J14端連接;控制第二雙刀雙擲繼電器7,使第二雙刀雙擲繼電器7的J22端和J21端連接、J25端和J24端連接;控制第三繼電器8,使第三繼電器8 的J32端和J31端連接，記錄電壓表4的讀數(shù)lUt。保持第一雙刀雙擲繼電器6和第二雙刀雙擲繼電器7的連接不變，控制第三繼電器8,使第三繼電器8的J32端和J33端連接，記錄電壓表的讀數(shù)Uin，通過衰減量公式:衰減量=20 X log (Umjt/Uin)計算出正向衰減量。
[0033]測量反向衰減量時，操作步驟如下:控制第一雙刀雙擲繼電器6,使第一雙刀雙擲繼電器6的J12端和J13端連接、J15端和J16端連接;控制第二雙刀雙擲繼電器7,使第二雙刀雙擲繼電器7的J22端和J21端連接、J25端和J24端連接;控制第三繼電器8,使第三繼電器8 的J32端和J31端連接，記錄電壓表4的讀數(shù)lUt。保持第一雙刀雙擲繼電器6和第二雙刀雙擲繼電器7的連接不變，控制第三繼電器8,使第三繼電器8的J32端和J33端連接，記錄電壓表4 的讀數(shù)Uin，通過衰減量公式:衰減量=20 X log (Umjt/Uin)計算出反向衰減量。
[0034]本說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項】
1.一種衰減片特性阻抗和衰減量測量系統(tǒng)，其特征在于，包括直流電源(1)、保護電阻 (2)、變阻箱(3)、電壓表(4)、第一雙刀雙擲繼電器(6)、第二雙刀雙擲繼電器(7)、第三繼電 器(8);其中直流電源(1)的負極連接待測量衰減片(5)的接地端，待測量衰減片(5)的輸入 端與第一雙刀雙擲繼電器(6)的J12端連接，待測量衰減片(5)的輸出端與第一雙刀雙擲繼 電器(6)的J15端連接，第一雙刀雙擲繼電器(6)的J11端和第一雙刀雙擲繼電器(6)的J16端 連接，第一雙刀雙擲繼電器(6)的J13端和第一雙刀雙擲繼電器(6)的J14端連接，第一雙刀 雙擲繼電器(6)的J13端和第二雙刀雙擲繼電器(7)的J21端連接，第一雙刀雙擲繼電器(6) 的J16端和第二雙刀雙擲繼電器(7)的J24端連接，保護電阻(2)的一端和直流電源(1)的正 極連接，保護電阻(2)的另一端分別連接第二雙刀雙擲繼電器(7)的J25端和第三繼電器(8) 的J33端，第二雙刀雙擲繼電器(7)的J22端和第三繼電器(8)的J31端連接，第二雙刀雙擲繼 電器(7)的J23端和第二雙刀雙擲繼電器(7)的J26端連接，變阻箱(3)的一端和第三繼電器 (8)的J31端連接，變阻箱(3)的另一端和直流電源(1)的負極連接，電壓表(4)的一端和第三 繼電器(8)的J32端連接，電壓表(4)的另一端和直流電源(1)的負極連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述衰減片特性阻抗和衰減量測量系統(tǒng)，其特征在于:所述電壓表 (4)為測量精度大于等于四位半的電壓表。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述衰減片特性阻抗和衰減量測量系統(tǒng)，其特征在于:所述保護電阻 (2)的阻值為50歐姆或75歐姆。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述衰減片特性阻抗和衰減量測量系統(tǒng)，其特征在于:所述第三繼電 器(8)為單刀雙擲繼電器。5.使用權(quán)利要求1-4中衰減片特性阻抗和衰減量測量系統(tǒng)測量特性阻抗的方法，其特 征在于:操作步驟為，將第一雙刀雙擲繼電器(6)的J12端和J11端連接、J15端和J14端連接； 將第三繼電器(8)的J32端和J33端連接;將第二雙刀雙擲繼電器(7)的J22端和J23端連接、 J25端和J26端連接，記錄此時電壓表(4)的讀數(shù)U1;保持第一雙刀雙擲繼電器(6)和第三繼 電器(8)的連接不變，將第二雙刀雙擲繼電器(7)的J22端和J21端連接、J25端和J24端連接， 記錄此時電壓表(4)的讀數(shù)U2，調(diào)整變阻箱(3)阻值大小，使U2變化，當U2 =山時，變阻箱(3) 的阻值即為待測量衰減片(5)的特性阻抗。6.使用權(quán)利要求1-4中衰減片特性阻抗和衰減量測量系統(tǒng)測量特性阻抗的方法，其特 征在于:操作步驟為，將第一雙刀雙擲繼電器(6)的J12端和J13端連接、J15端和J16端連接； 將第三繼電器(8)的J32端和J33端連接;將第二雙刀雙擲繼電器(7)的J22端和J23端連接、 J25端和J26端連接，記錄此時電壓表(4)的讀數(shù)U1;保持第一雙刀雙擲繼電器(6)和第三繼 電器(8)的連接不變，將第二雙刀雙擲繼電器(7)的J22端和J21端連接、J25端和J24端連接， 記錄此時電壓表(4)的讀數(shù)U2，調(diào)整變阻箱(3)阻值大小，使U2變化，當U2 =山時，變阻箱(3) 的阻值即為待測量衰減片(5)的特性阻抗。7.使用權(quán)利要求1-4中衰減片特性阻抗和衰減量測量系統(tǒng)測量衰減量的方法，其特征 在于:操作步驟為，將第一雙刀雙擲繼電器(6)的J12端和J11端連接、J15端和J14端連接;將 第二雙刀雙擲繼電器(7)的J22端和J21端連接、J25端和J24端連接;將第三繼電器(8)的J32 端和J31端連接，記錄此時電壓表(4)的讀數(shù)Vcmt;保持第一雙刀雙擲繼電器(6)和第二雙刀 雙擲繼電器(7)的連接不變，將第三繼電器(8)的J32端和J33端連接，記錄此時電壓表(4)的 讀數(shù)Vin，通過公式:衰減量=20 X log (Ucmt/Uin)計算出衰減量。8.使用權(quán)利要求1-4中衰減片特性阻抗和衰減量測量系統(tǒng)測量衰減量的方法，其特征 在于，操作步驟如下:將第一雙刀雙擲繼電器(6)的J12端和J13端連接、J15端和J16端連接； 將第二雙刀雙擲繼電器(7)的J22端和J21端連接、J25端和J24端連接;將第三繼電器(8)的 J32端和J31端連接，記錄此時電壓表(4)的讀數(shù)Vcmt;保持第一雙刀雙擲繼電器(6)和第二雙 刀雙擲繼電器(7)的連接不變，將第三繼電器(8)的J32端和J33端連接，記錄此時電壓表(4) 的讀數(shù)Vin，通過公式:衰減量=20 X log (Ucmt/Uin)計算出衰減量。
【文檔編號】G01R27/28GK105954593SQ201610351451
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】王斌, 李紅偉, 王文強
【申請人】中國電子科技集團公司第四十研究所, 中國電子科技集團公司第四十一研究所