НАПРАВЛЕННЫЕ ОТРАЖАТЕЛЬНЫЕ МОСТЫ

Предисловие

Как указано выше, в качестве сепаратора прямой и отраженной волн можно использовать или направленный ответвитель (НО), или отражательный мост (ОМ). В данной главе рассматривается второй вариант. Выбор одного из этих видов сепараторов в каждом конкретном применении диктуется рядом факторов и требований, таких как энергетическая эффективность, стоимость, влияние на ошибку измерения отраженной волны, широкополосность и т. д. Свидетельством нешаблонности этого выбора могут служить случаи, когда в одном и том же измерительном приборе в различных его частях сделан разный выбор, например, в тестовой сети скалярного анализатора цепей применены ОМ, а в схеме выравнивания мощности сканирующего генератора зондирующих сигналов(синтезатора частот) – НО. В обоих видах сепараторов важнейшим фактором, влияющим на ошибку оценки мощности отраженной волны, является размер дефицита направленности.

Начиная со знаменитого моста Уитстона, мостовые методы детектирования и измерения в различных частотных диапазонах, от постоянного тока до СВЧ, чрезвычайно развились и составляют основу ряда конструкций различного функционального назначения. В этом разнообразии ОМ представляют лишь частное, специфическое приложение.

В последние десятилетия происходило своеобразное соревнование между НО и ОМ за право реализации функции сепарации волн СВЧ. Развивались и совершенствовались оба вида; на каждом этапе этого соревнования ответ на вопрос: какой вид сепаратора предпочтителен в данной ситуации с точки зрения комплексного критерия, включающего направленность, широкополосность, согласованность и т.д., был разным. Например, долгое время почти догмой было мнение, что для обеспечения функции сепарации волн в тестовой сети скалярного анализатора цепей (САЦ) предпочтительней скалярный ОМ (датчик КСВ, отражательный мост с вшитым диодным детектором), нежели НО, т.к. первый дешевле и лучше согласован; а для тестовой сети векторного анализатора (ВАЦ) предпочтительней НО, нежели векторный ОМ, т.к. последний включает СВЧ-трансформатор, ограничивающий рабочую полосу сепаратора, и относительно дорог. Сейчас, благодаря прогрессу в технологии СВЧ-трансформаторов, по крайней мере вторая часть этого мнения часто не верна.

Датчик комплексного коэффициента отражения

В интересующем нас диапазоне частот от нескольких МГц до десятков ГГц существует две возможности построения мостового сепаратора волн.