Устройство для измерения неидентичности фазового времени задержки
Изобретение относится к области радиоизмерений и служит для повышения точности измерения неидентичности фазового времени задержки двухканальных устройств. Устройство содержит высокочастотный и низкочастотньй генераторы 1 и 2, коммутатор 6, смесители 10 и 15, фильтры 11 и 13 нижних частот, фазовый дискриминатор 19 и индикатор 20. Точность измерений в основном определяется относительной погрешностью индикатора 20 и достигается за счет введения балансного модулятора 3, полосовых фильтров 4 и 5, широкополосного усилителя 8 с автоматической регулировкой усиления, усилителей-ограничителей 12 и 17, фильтров 16 и 18 нижних частот, позволяющих стабилизировать как амплитуду испытательного сигнала с верхней и нижней боковыми частотами, так и амплитуды информативных сигналов. Это, в свою очередь, уменьшает амплитудно-фазовую погрешность.Кроме того, использование в устройстве двух каналов с идентичными по техническим характеристикам узлами,обеспечивает компенсацию дополнительно вносимых или фазовых сдвигов. 1 ил. (С сл
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
А1 (19) SU(ii) (114 С 04 F 10 06
3<ррп;,.„.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ: "
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ н Авторском свидетельствм (21) 4135168/24-21 (22) 20.10.86 (46) 23.03.88. Бюл. № 11 (71) Винницкий политехнический институт (72) А.И. Гуцало и Ю.А.Скрипник (53) 621.3 17.77 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 943597, кл. G 01 R 25/00, 1980.
Авторское свидетельство СССР № 13 10772, кл. С 04 F 10/06, 20. 12.85. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕИДЕНТИЧНОСТИ ФАЗОВОГО ВРЕМЕНИ 3АДЕРЖКИ (57) Изобретение относится к области радиоизмерений и служит для повышения точности измерения неидентичности фазового времени задержки двухканальных устройств. Устройство содержит высокочастотный и низкочастотный генераторы 1 и 2, коммутатор 6, смесители 10 и 15, фильтры
11 и 13 нижних частот, фазовый дискриминатор 19 и индикатор 20. Точность измерений в основном определяется относительной погрешностью индикатора 20 и достигается за счет введения балансного модулятора 3, полосовых фильтров 4 и 5, широкополосного усилителя 8 с автоматической регулировкой усиления, усилителей-ограничителей 12 и 17, фильтров 16 и 18 нижних частот, позволяющих стабилизировать как амплитуду испытательного сигнала с верхней и нижней боковыми частотами, так и амплитуды информативных сигналов.
Это, в свою очередь, уменьшает амплитудно-фазовую погрешность. Кроме того, использование в устройстве двух каналов с идентичными по техническим характеристикам узлами,обеспечивает компенсацию дополнительно вносимых или фазовых сдвигов. 1 ил.
1383283
Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть рекомендовано для измерения неидентичности фазового времени задержки двухканальных устройств с сосредоточенными и распределенными параметрами.
Цель изобретения — повышение точности измерения неидентичности фазового времени задержки двухканальных устройств.
На чертеже приведена структурная схема устройства для измерения неидентичности фазового времени за- 15 держки.
Устройство содержит высокочастотный генератор 1, низкочастотный генератор 2, выход которого соединен с первым входом балансного модулятора 3, второй вход которого соединен с выходом высокочастотного генератора 1, а выход с входами полосовых фильтров 4 и 5, выходами соединенных с первым и вторым входами коммутатора 6, управляющий вход которого соединен с выходом делителя 7 частоты, вход которого соединен с выходом низкочастотного генератора 2, выход коммутатора 6 через последовательно сое- gg диненные широкополосный усилитель 8 с автоматической регулировкой усиления, первую исследуемую цепь 9,первый смеситель 10, первый фильтр 11 нижних частот, первый усилитель-ограничитель 12 соединен с входом второго фильтра 13 нижних частот. Выход широкополосного усилителя 8 через последовательно соединенные вторую исследуемую цепь 14, второй смеситель 15, третий фильтр 16 нижних частот, вторрй усилитель-ограничитель
17, четвертый фильтр 18 нижних частс т соединен с одним входом фазового дискриминатора 19, второй вход которого соединен с выходом второго фильтра 13, нижних частот, а выход — с входом индикатора 20.
Устройство работает следующим образ ом.
Высокочастотный сигнал V, (t)
= U,cos(at+ Ч,) и низкочастотный сигнал U<(t) = Upp, cps(At+9,),посту" пающие с выходов генераторов 1 и 2, подаются на входы балансного модуC лятора 3 выходной сигнал которого имеет вид
U (t)=Б„,,U cps(et+ q,)cos(pt+cp,)=
=U,ItCCCC ((и -CC}t+CP,-CP„g+CCCCC )(tJ+lp) t
+ (,+ CP .)) (l) где q,è с1), — начальные фазы высокочастотного и низкочастотного сигналов, Ц = У„„U /2 - результирующая амплитуда выходного сигнала.
Сигнал (1) поступает одновременно на входы полосовых фильтров 4 и 5, которые вьщеляют соответственно верхнюю и нижнюю боковые полосы частот, т.е, вв4 (в.) =Upp) СОЭ (((во+1 ) +9 +ЧО+Ч ) (2)
U„(t) =U cos i(g-Q) t+q -Ц) +CP, j (3) где (f, и q, фазовые сдвиги, вносимые полосовыми фильтрами 4 и 5. Сигналы (2) и (3) поступают на первый и второй входы коммутатора 6, переключение которого осуществляется низкочастотными импульсами, сформированными из сигнала низкочастотного генератора 2 с помощью делителя 7 частоты и поступающими на управляемый вход коммутатора 6. В первый полупериод коммутации сигнал (2) с выхода коммутатора 6 поступает через широкополосный усилитель 8 с автоматической регулировкой усилвния на вход первой исследуемой цепи 9, выходной сигнал которой имеет вид (в) =}} сов j(cc+ct) t+cp +cp +cp,—
-ф +(1) J, (4) где (у — фазовый сдвиг, вносимый исследуемой цепью 9; (— фазовый сдвиг, вносимый широкополосным усилителем
8 с автоматической регулировкой усиления.
Сигнал (4) поступает на первый вход первого смесителя 10, где смешивается с высокочастотным сигналом Up(t) поступающим на его второй вход с выхода высокочастотного генератора 1. Вьщеленный на выходе смесителя 10 с помощью фильтра 11 нижних частот сигнал разностной частоты выражается формулой
Up;(t) = U (;cos(gt+cp,+cp,—
1 Ъ 4) ° (5) где (14 — фазовый сдвиг, вносимый фильтром 11 нижних частот.
Сигнал (5), в котором заключена информация (р о фазовом сдвиге исследуемой цепи 9, поступает через
1383283 усилитель-ограничитель 12 с целью нормирования амплитуды на вход фильтра 13 нижних частот, который пред— назначен для исключения влияния выс5 ших гармоник на результат измерения.
Выходной сигнал фильтра 13 нижних частот, поступающий на первый вход фазового дискриминатора 19, имеет вид 10
Uq(t) — U соз(t+g,+4,-,+
+Чз+ 14+4 + 0 ) (6) Где ц и cg фазоВые сдВиГи Вносимые первым усилителем-ограничителем 12 и вторым фильтром 13 нижних частот.
Одновременно в первый полупериод коммутации сигнал (2) с выхода коммутатора 6 поступает через широкополосный усилитель 8 с автоматической регулировкой усиления на вход второй исследуемой цепи 14, выходной сигнал которой имеет вид
20
25 (7) U scos ((+®) о+
+ ф + (— (+ g )
Сигнал (7) поступает на первый вход смесителя 15, где также смешивается с высокочастотным сигналом
U (t) поступающим на его второй вход с выхода высокочастотного генератора 1. Выделенный на выходе смесителя 15 с помощью фильтра 16 нижних частот сигнал разностной частоты можно представить в виде
U, (t) =U„cos (at+ @.+ q Р, -q, ч +Cp,), (8) U, (t) = U„„cos(at+g.+q,—
<2+Ч + 4+ + Ч ) > (9) 55
I I где Ц, и ц - — фазовые сдвиги, вносимые усилителем-ограничителем 17 и фильтром 18 нижних ".астот, где Ц вЂ” фазовый сдвиг, вносимый
У
40 фильтром 16 нижних частот °
Сигнал (8), в котором заключена
1 информация ср о фазовом сдвиге исследуемой цепи 14, поступает через второй усилитель-ограничитель 17 с целью нормирования амплитуды на вход фильтра 18 нижних частот, предназначенный для исключения влияния высших гармоник на результат измерения. Выходной сигнал фильтра 18 .нижних час-тот, поступающий на второй вход фазового дискриминатора 19, имеет вид, После сравнения сигналов (6) и (9) по фазе в фазовом дискриминаторе
19 на его выходе выделяется постоянное напряжение, изменяющееся пропорционально разности фаз (g -q т.е. неидентичности фазового времени задержки д(, = (yz- q )/ß, и измеряется индикатором 20, шкала которого проградуирована в единицах фазового времени задержки.
Во второй полупериод коммутации коммутатора 6 на входы исследуемых цепей 9 и 14 подается одновременно сигнйл нижней боковой полосы, описываемый выражением (3), принцип действия устройства аналогичен рассмотренному.
Предлагаемое устройство для измерения неидентичности фазового времени задержки по сравнению с известным обеспечивает измерение неидентичности фазового времени задержки с высокой точностью, которая в основном определяется относительной погрешностью применяемого индикатора. Это преимущество достигается за счет применения в устройстве дополнительных узлов, позволяющих стабилизировать как амплитуду испытательного сигнала с верхней и нижней боковыми частотами, так и амплитуды информативных сигналов, что уменьшает амплитудно-фазовую погрешность.
Кроме того, применение в устройстве двух каналов с идентичными по техническим характеристикам узлами обеспечивает компенсацию дополнительно вносимых ими фазовых сдвигов и способствует выполнению поставленной цели. формула изобретения
Устройство для измерения неидентичности фазового времени задержки, содержащее высокочастотный и низкочастотный генераторы, коммутатор, клеммы для подсоединения первой исследуемой цепи, первый и второй смесители, первый и второй фильтры нижних частот, фазовый дискриминатор и индикатор, причем выход первого смесителя соединен с входом первого фильтра нижних частот, первый вход второго смесителя соединен с выходом высокочастотного генератора, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения
1383283
Составитель M. Катанова
Редактор Е.Папп Техред А. Кравчук Корректор В. Бутяга
Заказ 1294/44 Тираж 373 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 неидентичности фазового времени задержки двухканальных цепей, в него дополнительно введены балансный модулятор, два полосовых фильтра, делитель частоты, широкополосный уси5 литель с автоматической регулировкой усиления, клеммы для подсоединения второй исследуемой цепи, два усилителя-ограничителя, третий и 10 четвертый фильтры нижних частот, причем балансный модулятор входами соединен с выходами высокочастотного и низкочастотного генераторов, а выходом - одновременно с входами первого и второго полосовых фильтров, выходами соединенных с первым и вторым входами .коммутатора, управляемый вход которого через делитель частоты соединен с выходом низкочастотного генератора, выход коммутатора через широкополосный усилитель с автоматической регулировкой усиления соединен одновр; "евно с входными клеммами первой и второй исследуемых цепей, выходная клемма первой исследуемой цепи соединена с первым входом первого смесителя, второй вход которого соединен с выходом высокочастотного генератора, первый усилитель-ограничитель входом соединен с выходом первого фильтра нижних частот, а выходом через третий фильтр нижних частот — с первым входом фазового дискриминатора, второй вход которого соединен через последовательно соединенные четвертый фильтр нижних частот, второй усилитель-ограничитель и второй фильтр нижних частот с выходом второго смесителя, второй вход которого соединен с выходной клеммой второй исследуемой цепи, .при этом выход фазового дискриминатора соединен с входом индикатора.
