Гетеродинный измеритель ослаблений на СВЧ. Модуляционный метод.

Для уменьшения третьей составляющей чувствительность приемника повышают, применяя модуляционный метод измерений. Сущность модуляционного метода в том, что измерения отношений мощностей на выходе испытуемого устройства заменяют измерением отношения амплитуд импульсов огибающей шумовых напряжений, выдаваемых генераторами и , когда эти шумовые напряжения (мощность) промодулированы в противофазе прямоугольными импульсами со 100 % коэффициентом модуляции. Эта процедура эквивалентна периодическому срабатыванию с частотой модуляции переключателя в методу измерительного аттенюатора. При этом выход измерительного приемника - измерителя мощности (ИМ) представляет собой детектор с фильтром, настроенным на частоту модуляции. Если в качестве фильтра применяется синхронный детектор, то разрешающая способность приемника улучшается в раз, где τ - постоянная времени синхронного детектора, Δf - полоса частот линейной части приемника.

Модуляционный метод реализуется схемой рис. 9.3.

Рис.9.3 Модуляционный метод.

и - генераторы шума; П - переключатель; ГМ - модулирующий генератор;

ИУ - испытуемое устройство; М - модулятор шумового напряжения (мощности);

УВЧ - усилитель высокой частоты напряжения шумового;

КвД - квадратичный детектор; УЧМ - усилитель частоты модуляции (видеоимпульсов);

СД - синхронный детектор; И - индикатор нуля.

Модуляционный метод применяется для измерений электронных быстродействующих устройств, которые можно включать и выключать с частотой модуляции, например, включая и отключая питание испытуемых усилителей или генераторов. Переключатель П, который управляется генератором ГМ, подключает поочередно генераторы шума и с известными шумовыми температурами и ко входу ИУ, модулируя, таким образом, значения разности шумовых температур , которое известно. Регулировкой коэффициента преобразования измерителя мощности шумов (приемника) устанавливают по шкале индикатора показания , равные относительной температуре шума

. (9.38)

Если , то . Эта операция является калибровкой тракта приемника, позволяющая определить :

. (9.39)

Затем выход ГМ подключают к модулятору, который модулирует сигнал на выходе ИУ так, что половину периода на вход поступают выходные шумы выключенного ИУ. Отключают генераторы шума и . При этом показания приемника устанавливаются равными:

.

Из двух уравнений для и определяется

. (9.40)

Благодаря применению модуляции испытуемого устройства исключено влияние шумов приемника и уменьшена исключительная погрешность установления показаний a, равными фактическому отношению . Однако появилась систематическая погрешность . Такая аддитивная систематическая погрешность устраняется, как показано ранее, методом измерительного аттенюатора - нулевым методом, когда показания приемника приводятся всегда к одному и тому же значению и, в частности, к нулю.