татоБ пз-за трансформирующего действия корпуса диода, обладающего распределенными индуктивностью и емкостью.

Проблемам измерения параметра Ts диода или добротности диодов посвящено много работ 1см., например, [1, 2, 47, 481).

Широко распространенный способ измерения основан на определении добротности диода [48]. Идея этого метода сводится к следующему: измеряемый диод подключают к измерительной линии или к любому другому измерителю коэффициента отражения через трансформатор полного сопротивления без потерь. На диод подают напряжение смещения Со. С помощью трансформатора достигается согласование полного сопротивления диода с линией передачи, в которой измеряется коэффициент отражения.

Затем напряжение на диоде устанавливают равным Ui. Предполагается, что величина rs не изменится при изменении напряжения, а значение емкости диода при обои.х значениях напряжения известны и равны соответственно Со и Ci. После этого измеряют коэффициент отражения в измерительной линии передачи ri при напряжении на диоде, равном иI. Полученные таким образом данные достаточны для определения добротности диода

9я с,

2 Pi

V 1 - I Г, I •

(11.21)

Эта методика усовершенствована в [1, 49, 50]. Формула для определения Q приобретает более простой вид и сильно упрощается процедура измерений, если известен закон изменения емкости измеряемых диодов от приложенного напряжения, например выполняется условие (11.2)

(11.22)

Недостатком описанной методики и всех ее разновидностей является трудность оценки погрешности измерения, вносимой потерями в трансформаторе импедансов- Вместе с тем указанный метод удобен тем, что с его помощью измерения могут быть осуществлены непосредственно в схеме параметрического усилителя.

Способ измерения добротности или постоянной времени диодов, основанный на перестройке частоты объемного резонатора путем изменения напряжения смещения на диоде, показан на рис. 11.10. Диод включен в объемный резонатор, слабо связанный с генератором ВЧ (FHi) и индикатором И. Постоянное напряжение на диод подается через высокочастотна ю развязку от генератора ГЯг. Измерения производятся при фиксированной частоте генератора ГНi. Если

Рис 1.1.10. Схема измерения величины диодов

потерями в резонаторе можно пренебречь по сравнению с потерями в диоде, то порядок измерений сводится к следующему: на диод подают постоянное напряжение смещения Со, резонатор с помощью органов механической перестройки настраивают на максимум показаний индикатора. Затем увеличивают и уменьшают напряжение на диоде относительно величины Uo и фиксируют на индикаторе значения напряжений U н Ui, соответствующие падению амплитуды сигнала на 3 дб.

В этом случае добротность диода или постоянная времени определяются по формуле

/Фк + и-2 "

ЛФк+ty.;

, Фк + 2 "

Методическая погрешность может быть оценена экспериментально для конкретного типа резонатора. При этом на шкале индикатора фиксируют амплитуду сигнала при

настройке резонатора с диодом Лд н амплитуду сигнала при замене диода пустым корпусом (при неизменной настройке резонатора) А. Погрешность оценивается по формуле

100%.

(11.24)

Практически без особого труда достигается значение б„<;5 %.

Для диодов, имеющих высокую добротность, необходимо определять погрешность измерения, связанную с потерями в измерительном устройстве. Оценка этой погрешности проиЗЕОдится с помощью эталонных конденсаторов, которые специальным образом изготавливают и собирают в корпусах, идентичных корп\-сам измеряемых диодов. Эти конденсаторы представляют собой воздушный промежуток или промежуток, заполненный диэлектриком с малыми потерями на СВЧ (например, фторопластом).

Измерения ведут в следующем порядке. В объемный резонатор устанавливают эталонный конденсатор, емкость которого близка к емкости измеряемого диода. Резонатор настраивают механическими органами настройки и фиксируют амплитуду сигнала /4эт на индикаторе. Затем эталонный конденсатор заменяют измеряемым диодом и, не изменяя положения органов настройки резонатора, настраивают его в резонанс путем изменения напряжения на диоде. Фиксируют амплитуду сигнала А, а затем определяют два значения напряжения смещения С и Cg, соответствующие расстройке резонатора на 3 дб.

Полученные таким образом данные позволяют вычислить истинное значение (или С?д) и погрешность Ат, определяемую потерями в резонаторе:

1 -1-

/Фк +

(11 25)

Дт.. = -

1 Uk

ФкМЛ\

Фк + 2 " эт

(11.26)