4.1.2. Структурная схема прибора.
Прибор состоит из следующих функциональных узлов: плата управления (ПУ), передняя панель (ПП), СВЧ модуль и внешние узлы (ВУ) (рис. 4.1).
Рис. 4.1 Структурная схема прибора
Плата управления формирует воздействия и принимает данные от остальных узлов прибора. В частности, ПУ формирует управляющие напряжения СВЧ модуля (источник зондирующего сигнала) для получения от него необходимых, в данный момент, параметров СВЧ сигнала (частота, уровень мощности). В тоже время, от модуля СВЧ получаются и обрабатываются данные по текущей частоте и мощности сигнала, позволяющие замыкать петли ФАПЧ и АРМ.
Синхронно с управлением СВЧ модулем, происходит установка режимов и обработка данных от датчиков КСВН и ослабления, что позволяет получать стабильные и достоверные панорамные изображения соответствующих параметров измеряемого четырёхполюсника. Количество отображаемых на экране точек, в режиме свипирования, не зависит от диапазона перестройки и всегда равно 240.
СВЧ модуль представляет собой перестраиваемый источник СВЧ сигнала, в диапазоне от 0,01 до 2,500 ГГц. В нём установлены схемы, позволяющие получать и стабилизировать необходимую выходную мощность и параметры модуляции. СВЧ модуль состоит из следующих составных частей: ГУН, гетеродин, смеситель, ФНЧ, буферный усилитель, аттенюаторы АРМ и модуляции, усилитель мощности, направленный детектор, предварительный делитель ФАПЧ.
Рис. 4.2 Структурная схема СВЧ модуля
ГУН, в зависимости от управляющего напряжения, генерирует СВЧ сигнал в диапазоне 3,5-4,7ГГц. С помощью смесителя, ФНЧ и переключаемого гетеродина на 4,51 и 5,71ГГц, напряжение СВЧ ГУН переносится в диапазон частот 0,01-2,500ГГц. Далее, полученное напряжение усиливается буферным усилителем, и часть его ответвляется на предварительный делитель ФАПЧ. После буферного усилителя СВЧ сигнал попадает на аттенюатор модуляции и усилитель мощности. Далее СВЧ мощность стабилизируется аттенюатором системы АРМ. Часть усиленного и стабилизированного сигнала ответвляется направленным детектором системы АРМ, а основной СВЧ сигнал поступает на выходной разъём.
Устройство управления и индикации состоит из графического ЖКИ и устройства ввода. На ЖКИ выводятся состояние прибора и характеристики исследуемого четырёхполюсника в графическом и текстовом виде. Устройство ввода представляет собой кнопочную клавиатуру, для задания режимов работы прибора, оптико-механический энкодер, для установки параметров режимов работы и переменный резистор, для установки уровня выходной СВЧ мощности.
4.1.3. Описание работы платы управления
Основу платы управления составляют интегральные микросхемы высокой степени интеграции, что позволяет добиться максимальной функциональности прибора.
Функционально плату можно разделить на следующие части: управляющую, интерфейс внешних узлов, интерфейс связи, источник питания, синтезатор, усилитель АРМ, интерфейс передней панели.
Рис. 4.3, Функциональный состав платы управления