Мостовой датчик модуля коэффициента отражения нагрузки, включенной в плечо моста

Вторую возможность реализует мостовой датчик модуля коэффициента отражения нагрузки, включенной в плечо моста (рис. 16.2.1). Поскольку сохранение информации о фазе отраженной волны на частоте не требуется, напряжение на вторичной диагонали можно непосредственно продетектировать. В схеме этого датчика балансный детектор помещен между узлами 1 и 2, выход схемы может быть несимметричным, линия передачи соединяет порт между узлами 2 и 4 (тестовый порт) с нагрузкой, прямая волна входит в порт между 3 и 4. В отечественной литературе такой мостовой датчик иногда называют «датчиком КСВ», имея в виду, что он позволяет определить скалярную величину – модуль коэффициента отражения , которую легко пересчитать в КСВ по формуле:

.

Будем считать, что внутреннее сопротивление источника напряжения равно характеристическому сопротивлению линии . Если бы линия, подключенная к тестовому порту, имела бесконечную длину, ее входное сопротивление для входящей прямой волны было бы также равно , мостовой импеданс между точками 3 и 4 был бы согласован с внутренним сопротивлением источника , напряжение между этими точками равнялось бы , а напряжение прямой волны на тестовом порте составляло половину этого напряжения и равнялось (-6 дБ относительно напряжения ). На самом деле, в общем случае линия имеет конечную длину и нагружена на несогласованное комплексное сопротивление . Комплексный коэффициент отражения от этой нагрузки равен:

,

а комплексная амплитуда напряжения отраженной волны на тестовом порте равна (с точностью до фазового сдвига на длине линии):

.

Чтобы найти комплексную амплитуду напряжения на входе детектора (в первом случае – на входе трансформатора), рассмотрим схему рис. 16.2.1, удалив из нее генератор и элементы детектора [16.1] (рис. 16.2.2) и введя очевидные обозначения (сопротивление в плече – шунтирующее сопротивление детектора). Из схемы рис. 16.2.3, полученной из схемы рис. 16.2.2 с помощью теоремы Тевенина, видно, что если сопротивления в плечах и равны (это выполняется на рис. 16.2.1), то равна половине :

.

Как видим, между входной прямой волной и детектируемой отраженной волной образуются дополнительные потери 12 дБ.