Фазометр

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для исследования нестабильности фазового сдвига четырехполюсников. Изобретение позволяет повысить точность измерения нестабильности фазового сдвига. Это достигается за счет обратной связи от зондовой головки 6 через последовательно соединенные второй детектор 16, второй фильтр 17 нижних частот, второй усилитель 18 низкой частоты, второй синхронный детектор 19 и выключатель 20 к управляющему входу управляемого фазовращателя 8. Наличие отрицательной обратной связи снижает температурную нестабильность фазового сдвига в опорном канале. Фазометр также содержит СВЧ-генератор 1, ферритовый вентиль 2, делитель мощности 3, исследуемое устройство 4, вычитатель 5, направленный ответвитель 7, калиброванный фазовращатель 9, фазовый модулятор 10, первый детектор 11, первый фильтр 12 нижних частот, первый усилитель 13 низкой частоты, первый синхронный детектор 14, индикатор 15, генератор 21 низкой частоты и согласованные нагрузки 22-24. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

t5g 4 G 01 R 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР

1 (21) 4358758/24-21 (22) 26. 10. 87 (46) ?3.12.89. Бюл. Y - 47 (72) Б. Р. Дарчинянц (53) 621. 317 ° 77 (088.8) (56) Авторское свидетельсвtBO СССР

В 1195280, кл. С 01 R 25/00, 1985.

UHF and Microwave phase- shift.

measurements. Proceedinys of the

IEEE, vol. 55, М 6, 1967, с. 960, фиг. 6. (54) ФАЗОМЕТР (57) Изобретение относится к радиоиэмерительной технике и может быть йспользовано для исследования нестабильности фазового сдвига четырехполюсников. Изобретение позволяет повысить точность измерения нестабильности фазового сдвига. Это достигается за счет введения обратной связи от зондовой головки 6 через по„„SU„, 1531023 А1

2 следовательно соединенные второй детектор 16, второй фильтр 17 нижних частот, второй усилитель 18 низкой частоты, второй синхронный детектор

19 и выключатель 20 к управляющему входу управляемого фаэовращателя 8.

Наличие отрицательной обратной связи снижает температурную нестабильность фазового сдвига в опорном канале. Фаэометр также содержит СВЧгенератор 1, ферритовый вентиль 2, делитель 3 мощности, исследуемое устройство 4, вычитатель 5, направленный ответвитель 7, калиброванный фаэовращатель 9, фазовый модулятор

10, первый детектор 11, первый фильтр

12 нижних частот, первый усилитель

13 низкой частоты, первый синхронный детектор 14, индикатор 15, генератор 21 низкой частоты и согла,сованные нагрузки 22 — 24. 1 ил.

3 1531

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при исследовании нестабильности фазового сдвига четырехполюсников СВЧ. 5

Цель изобретения — повышение точности измерения нестабильности фазового сдвига за счет введения обратной связи в опорном канале, частично компенсирующей температурную 1О нестабильность фазового сдвига этого канала.

На чертеже пред»:танлена структурная схема фазометра.

Фаэометр содержит СВЧ-генератор 1, 15 ферритовый вентиль 2, делитель 3 мощности, клеммы для подсоединения исследуемого устройства 4, вычитатель 5, зондовую головку 6, направленный ответвитель 7, управляемьп» 20 фазовращатель 8, калиброванньп» фазовращатель 9, фазовый модулятор 10, первый детектор 11, первый фильтр 12 нижних частот, первый усилитель 13 низкой частоты, первый синхронный детектор 14, индикатор 15, второй детектор 16, второй фильтр 17 нижних частот, второй усилитель 18 низкой частоты, второй синхронный детектор

19, выключатель 20, генератор 21 ниэ- 30 кой частоты, согласованные нагрузки

22 — 24.

Выход СВЧ- генератора 1 через ферритовьп» вентиль 2 соединен с входом делителя 3 мощности. Первый выход делителя 3 мощности соединен с входной клеммой исследуемого устройства 4, выходная клемма котрого соединена ц первым входом вычитателя 5. Второй выход делителя 3 мощности через по40 следовательно соединенные эондовую головку 6 (основной канал), направленный ответвитель 7 (основной канал), управляемьп» фазовращатель 8 и калиброванный фазовращатель 9 подключен 45 к входу фазового модулятора 10 отражающего типа. Второй выход (выход ответвленного сигнала) направленного ответвителя 7 подключен к второму входу вычитателя 5. Выход вычитателя 5 через последовательно соединенные первый детектор 11, первьп» фильтр 12 нижних частот, первый усилитель 13 низкой частоты и первый синхронный детектор 14 подключен к входу инди55 катора 15. Выход ответвленного зондом <игнала эондовой головки 6 через по ледо»»ательно соединенные второй лет<.ктор 16, второй фильтр 17

023 4 нижних частот, второй усилитель 18 нйэкой частоты, второй синхронный детектор 19 и выключатель 20 подключен к управляющему входу управляемого фазовращателя 8, первый выход генератора 21 низкой частоты подключен к управляющему входу фазового модулятора 10, а второй и третий выходы генератора 21 низкой частоты подключены соответственно к управляющим входам первого 14 и второго 19 син хронных детекторов. Первая согласованная нагрузка 22 подключена к третьему выходу делителя 3 мощности, вторая согласованная нагрузка 23 подключена к третьему выходу направленного ответвителя 7, третья согласованная нагрузка 24 подключена к второму выходу вычитателя 5. Длина измерительного канала фазометра в целом незначительно превьппает длину исследуемого устройства 4. Зонд в зондовой головке 6 установлен с возможностью его перемещения вдоль линии.

Фаэометр работает следующим образом.

Часть мощности непрерывного сигнала СВЧ-генератора 1 вводится в измерительный канал и через исследуемое устройство 4 поступает на первый вход вычитателя 5. Вторая часть мощности сигнала СВЧ-генератора 1 вводится в опорный канал фаэометра, где подвергается амплитудной модуляции и поступает на второй вход вычитателя 5. Амплитудная модуляция возникает за счет того, что фазовый модулятор 10 осуществляет модуляцию отраженного сигнала по фазе на «+ и/2, а отраженный, промодулированный по фазе сигнал следует в обратном направлении по опорному каналу. Рри этом в опорном канале имеет место интерференция непрерывного сигнала падающей волны и промодулированного по фазе сигнала отраженной волны. В опор" ном канале устанавливается картина амплитудно-модулированного поля такая, что на линии имеются точки с максимальным значением амплитудной модуляции и точки с минимальным (нулевым) значением амплитудной модуляции. Часть мощности отраженного сигнала ответвляется иэ опорного канала через направленный ответвитель 7 и следует на второй вход вычитателя 5.

Фазометр должен быть отрегулирован так, чтобы при номинальном зна1531023 6

30 угл. с/град в заданном интервале температур. чении температуры окружающей среды сигналы, поступающие на первый и второй входы вычитателя 5, были сфазированы, а зонд в эондовой головке

6 установлен в точке линии, в кото5 рой амплитудная модуляция поля отсутствует (точка минимума). При этом на выходе вычитателя 5 и на выходе ответвленного сигнала эондовой головки 6 амплитудно-модулированный сигнал близок к нулю. При изменении температуры окружающей среды нарушается фазировка сигналов, поступающих на входы вычитателя 5 и на его выходе появляется сигнал рассогласования. Это имеет место в результате того, что фазовый сдвиг, вносимый исследуемым устройством, и фазовый сдвиг, вносимый опорным каналом фазо- д) метра, зависят от температуры.

В фазометре снижение величины температурной нестабильности фазового сдвига, вносимого опорным каналом, осуществляется эа счет того, что в 25 зондовой головке 6 происходит вычитание двух сигналов: амплитудно-модулированного сигнала, прошедшего

I через опорный канал и несущего информацию î его нестабильности, и неВтрерывного сигнала СВЧ-генератора.

При изменении температуры окружающей среды на выходе ответвленного сигнала эондовой головки 6 появляется сигнал рассогласования, обусловленный температурной нестабильностью фазы опорного канала. После детектирования и выделения фильтром нижних частот сигнал рассогласования поступает на управляющий вход управляемого фаэовращателя 8 так, чтобы

40 изменение фазового сдвига в опорном канале было противоположным по знаку фазовой нестабильности, частично компенсируя этим температурную нестабильность фазового сдвига опор ного канала.

Калиброванный фазовращатель 9 предназначен для балансировки фазометра, а выключатель 20 — для выключения цепи отрицательной обратной связи в процессе регулировки фазомет50 ра.

Экспериментальные исследования предлагаемого фаэометра показали, что введение обратной связи для температурной стабилизации опорного канала уменьшает его температурную нестабильность с 115 угл.с/град до формул а изобретения

Фаэометр, содержащий СВЧ-генератор, делитель мощности, входная и выходная клеммы для подсоединения исследуемого устройства, модулятор, соединенный с генератором низкой частоты, калиброванный фазовращатель, вычитатель, первый детектор, первый фильтр нижних частот н индикатор, причем выход вычитателя подключен к последовательно соединенным первому детектору и первому фильтру нижних частот, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения нестабильности фазового сдвига, введены ферритовый вентиль, зондовая головка, направленный ответвитель, три согласованные нагрузки, управляемый фазовращатель, второй детектор, второй фильтр нижних частот, первый и второй усилители низкой частоты, выключатель, первый и второй синхронные детекторы, причем выход СВЧ-генератора через ферритовый вентиль соединен с входом делителя мощности, первый выход которого соединен с входной клеммой исследуемого устройства, выходная клемма которого соединена с первым входом вычитателя, второй выход делителя мощности соединен с последовательно соединенными основным каналом зондовой головки, основным каналом направленного ответвителя, управляемым фазовращателем и калиброванным фаэовращателем, выход которого подключен к входу модулятора, выход первого фильтра нижних частот соединен с последовательно соЕдиненными первым усилителем низкой частоты, первым синхронным детектором и индикатором, выход ответвленного сигнала зондовой головки соединен с последовательно соединенными вторым детектором, вторым фильтром нижних частот, вторым усилителем низ— кой частоты, вторым синхронным детектором, выход которого через выключатель соединен с управляющим входом управляемого фазовращателя, выход

oтветвленного сигнала направленного ответвителя подключен к второму входу вычитателя, второй и третий выходы генератора низкой частоты соеди1531023

Составитель И.Макаревич

Корректор С.Шекмар

Заказ 7949/46 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113()35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101 нены с соответствующими входами первого н второго синхронных детекторов, модулятор выполнен фазовым, отражающего типа, первая, вторая и

Редактор А. Козориз Техред М. Ходанич третья согласованные нагрузки соединены с соответствующими выходами делителя мощности, вычитателя и направленного ответвителя.