А.В. Воробьев – инженер, 

ООО НПП «НИКА-СВЧ» (г. Саратов)

E-mail: alexvorxx@mail.ru

Б.М. Кац – к.т.н., начальник отдела, 

ООО НПП «НИКА-СВЧ» (г. Саратов)

E-mail: brs19520@yandex.ru

А.И. Корчагин - к.т.н., вед. науч. сотрудник,  ООО НПП «НИКА-СВЧ» (г. Саратов) E-mail: korchagin_aleksey@mail.ru.

А.Ю. Купцов – вед. инженер-конструктор, 

ООО НПП «НИКА-СВЧ» (г. Саратов)

В.П. Мещанов – Засл. деятель науки РФ, д.т.н., профессор, 

директор ООО НПП «НИКА-СВЧ» (г. Саратов)

E-mail: nika373@bk.ru

К.А. Саяпин – инженер, 

ООО НПП «НИКА-СВЧ» (г. Саратов)

E-mail: sayapin.k.a@mail.ru

Постановка проблемы. Коаксиально-волноводные переходы (КВП) относятся к классу двухпортовых невстраиваемых устройств, измерение электрических параметров которых с помощью стандартных измерительных систем невозможно. Причиной этого является различие типов волноведущих систем и соединителей, образующих коаксиальный и волноводный порты. Известные методики двухпортовой калибровки для измерения электрических параметров невстраиваемых пассивных четырехполюсников являются довольно сложными и громоздкими. В то же время есть возможность выполнять измерения электрических параметров КВП в однопортовом режиме.

Цель. Разработать методику однопортовых измерений матрицы рассеяния КВП.

Результаты. Решена система из трех нелинейных алгебраических уравнений с тремя неизвестными, связывающих элементы матрицы рассеяния обратимого четырехполюсника с входными коэффициентами отражения и коэффициентами отражения нагрузок на выходе. Рассмотрены частное и общее решение системы уравнений, а также методики однопортовых измерений, основанные на этих решениях. Методика 1, основанная на частном решении, подразумевает обязательное использование согласованной нагрузки. Методика 2, основанная на общем решении, позволяет применять нагрузки с любыми коэффициентами отражения. По данным методикам при помощи векторного анализатора цепей были выполнены однопортовые измерения опытного образца КВП в канале 58,17×29,08 мм, а также были рассчитаны частотные характеристики элементов матрицы рассеяния. При этом в качестве измерительных стандартов использовались волноводная согласованная нагрузка и волноводные нагрузки короткого замыкания с различными значениями фазового сдвига. Сравнение результатов показало, что вторая методика является более точной, так как позволяет не использовать согласованную нагрузку.

Практическая значимость. Разработанные методики могут быть использованы для выполнения однопортовых измерений матрицы рассеяния КВП и других невстраиваемых пассивных четырехполюсников.

1. Мещанов В.П., Шварцман А.М., Кац Б.М., Попова Н.Ф., Вальков В.А., Шикова Л.В., Метельникова И.В. Сверхширокополосные функциональные устройства СВЧ- и КВЧ-диапазонов. Измерительная аппаратура на их основе // Электронная промышленность. 2000. № 1. С. 25−40.
2. Мейнке Х., Гундлах Ф.В. Радиотехнический справочник. Т. 1. М.: Гос. энергетическое изд-во. 1960.
3. Bialkowski M.E. Analysis of a coaxial-to-waveguide adaptor including a discended probe and a tuning post // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 1995. V. 43. № 2. P. 344−349.
4. Advanced Calibration Techniques for Vector Network Analyzers. Modern Measurement Techniques for Testing Military Communications and Radars. Edition 2nd. Agilent Technologies. Inc. 2006.
5. Казарновский В., Крылов А. Методы измерения параметров коаксиально-волноводных переходов и узлов с нестандартным сечением // Электроника: наука, технология, бизнес. 2016. № 8. С. 82−87.
6. Фельдштейн А.Л., Явич Л.Р. Синтез четырехполюсников и восьмиполюсников на СВЧ. М.: Связь. 1971.
7. Hiebel M. Fundamentals of Vector Network Analysis. Edition 5th. Rohde & Schwarz GmbH & Co (Germany). 2008. P. 119−123.
8. Hietala V.M. Determining two-port S-parameters from a one-port measurement using a novel impedance-state test chip // IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest. 1999. V. 4. P. 1639−1642.