152290. lajstromszámú szabadalom • Elrendezés nagyfrekvenciás négypólusok átviteli paramétereinek közvetlen mérésére, különösen tranzisztorok nagyfrekvenciás erősítés és visszahatásparamétereinek meghatározására, iránycsatolók segítségével
152290 5 6 ján ismertetjük részletesebben. A rajzokon a mérendő négypólust az általános szokás szerint téglalappal jelöltük, a négypólus bemenetét az 1 és 2 pontok, kimenetét a 3 és 4 pontok jelképezik. Magától értetődő, hogy a négypólus mind elosztott paraméterű és adott hullámellenállású (pl. koaxiális szűrő), mind koncentrált elemből, vagy elemekből álló eszköz is lehet (pl. tranzisztor, ellenállás, kondenzátor, induktivitás, vagy ezekből felépített hálózat stb.). Utóbbi esetben olyan befogószerkezet szükséges, amely a koaxiális tápvonal és a mérendő eszköz között olyan kapcsolatot hoz létre, hogy a tápvonal reflexiómentessége a négypólus be-és kimenőpontjainak síkjáig biztosítva legyen. Ennek a befogószerkezetnek biztosítania kell azt is, hogy bizonyos méréseknél a generátor feszültsége közvetlenül a négypólus kívánt oldalán legyen csatlakoztatható. A leírásban a négypólusnak azt az oldalát, amelyre a generátort közvetve, vagy közvetlenül csatoljuk „generátoroldalnak", a másik oldalt „lezárt oldalnak" fogjuk nevezni. Az 1. ábra mérendő négypólus elvi jelölését és felvett feszültség és áramirányokat, a 2. ábra átviteli vezetőképesség paramétermérési elrendezési elvi vázlatát, a 3. ábra átviteli ellenállásparaméter mérési elrendezés elvi vázlatát, a 4. ábra átviteli hibrid feszültségviszony mérési elrendezés elvi vázlatát, az 5. ábra átviteli hibrid áramviszony mérési elrendezés elvi vázlatát, a 6. ábra átviteli paraméterek mérésére szolgáló elrendezés egy lehetséges kiviteli alakját, a 7. ábra átviteli és egyoldali paraméterek mérésére szolgáló elrendezés egy lehetséges kiviteli alakját, a 8. ábra átviteli és egyoldali paraméterek mérésére szolgáló elrendezés egy másik lehetséges kiviteli alakját mutatja be. Az 1. ábra a négypólus elvi jelölését mutatja be. A négypólus bemenetébe befolyó áramot ii, a négypólus kimenetébe befolyó áramot í2 , a bemeneten fellépő feszültséget Uj, a kimeneten fellépő feszültséget U2 jelölésekkel jelöltük. A 2. ábra átviteli vezetőképességparaméterek mérésére alkalmas elrendezést mutat be. A mérendő négypólus a Z0 hullámellenállású Dl és D2 iránycsatolókhoz csatlakozik, ezeket párhuzamos vezetőkből álló tápvonallal csatolt Li és L2 hurkokkal jelöltük. A generátoroldali Dl iránycsatolót Z0 hullámellenállással, a mérőoldali D2 iránycsatolót változtatható hosszúságú rövidrezárt V tápvonallal zárjuk le. Magától értetődő, hogy ezek a tápvonalak koaxiális, szalag vagy más tetszés szerinti tápvonalakból vagy üreges hullámvezetőkből is felépíthetők. Úgyszintén magától értetődő, hogy az iránycsatolók tetszés szerinti kivitelűek lehetnek, például üreges hullámvezetők esetén lyukakkal csatolt iránycsatoló is alkalmazható. A tápláló generátort tetszés szerinti Z impedancián keresztül közvetlenül az X négypólus generátoroldalára kötjük. Y2i mérésénél a generátoroldalt az 1—2 pontok, Y12 mérésénél a generátoroldalt a 3—4 pontok alkotják. Az X négypólus generáoroldalán fellépő U feszültség azonos a generátor oldali Dl irány csatoló tápvonalán fellépő feszültséggel, mivel ezen a tápvonalon reflexió nem lép fel, a Z0 hullámellenállással történő lezárás következtében. így a bemenőoldali Dl irány csatoló Ll hurkán a mérendő X négypólus generátoroldali U feszültségével arányos feszültség lép fel. A változtatható hosszúságú rövidrezárt V tápvonalat úgy állítjuk be, hogy a négypólus mérőoldalának síkjától a rövidrezárásig mérhető villamos hossz a G generátor hullámhosszának fele, vagy annak egészszámú többszöröse legyen, így az X négypólus mérőoldalán rövidzárt képeztünk. A kimenőoldali D2 iránycsatoló L2 hurkában csak a rövidzár felé haladó i áram indukál feszültséget, mert a D2 iránycsatoló irányítóhatása miatt a rövidrezárt tápvonal végéről visszaverődő áramra nem érzékeny. A D2 és Dl iránycsatolókon fellépő feszültségek ismert módon történő komplex hányados képzésével az átviteli vezetőképesség-paraméterek közvetlenül mérhetők. Átviteli ellenállásparaméterek (Z12 , Z 2i ) mérésnél (3. ábra) hasonlóan járunk el, de a tápláló G generátort pl. Z21 mérésénél a bemenőoldali Dl iránycsatolóhoz kötjük. A bemenőoldali Dl iránycsatoló irányítóhatása miatt a Dl iránycsatolón csak a mérendő négypólus Í! bemenőáramával arányos feszültség lép fel. A négypólus kimenetére csatlakoztatott D2 iránycsatolót olyan hosszúságú V tápvonallal zárjuk le, hogy a négypólus kimenetének síkjában szakadás képződjék a változtatható hosszúságú rövidzár és a kimeneti D2 iránycsatoló villamos hosszának a generátorhullámhossz egynegyedére, vagy annak páratlan számú többszörösére történő állításával. így a kimeneti D2 iránycsatolón fellépő feszültség az üresjárási kimenőfeszültséggel arányos U2 feszültséget szolgáltat, amely a rövidzár felé haladó áram és a hullámellenállás szorzatával arányos. A D2 iránycsatoló irányítóhatása miatt a visszavert ellentétes irányban haladó áramot nem érzékeli. A Dl és D2 iránycsatolókon fellépő feszültségek komplex hányadosa a kívánt ellenállásparamétert adja. Magától értetődően a Zi2 paraméter mérése a be- és kimenőkapcsok felcserélésével történhet. Hibridparaméterek mérésénél a Hi2 feszültségviszonyt úgy határozhatjuk meg, hogy a G generátort, amint a vezetőképesség paramétermérésénél, közvetlenül a mérendő X négypólus kimeneti 3—4 pontjaira kötjük és a bemeneti Dl iránycsatolót és lezárását is ennek megfelelően helyezzük el. (4. ábra.) A mérőoldalt úgy rendezzük el, mint az ellenállásparaméterek mérésénél, tehát az X négypólus bemenetének síkjában szakadást hozunk létre. Ez esetben Dl és D2 iránycsatolók Ll és L2 hurkán a bemenő Uj. feszültséggel és a kimenő U2 feszültséggel 10 15 20 25 30 35 40 45 50 •35 CD 3
