Патент ссср 411386
т Всссоюз» .:
AR1 »::,: -"<аи бие»л и t е» .а 1»1- .:зй
4II386
О Àтти е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Реслублик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 08Л1.1972 (№ 1746138/18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 15.1.1974. Бюллетень № 2
Дата опубликования описания 21 V.1974
М. Кл. G 01r 25/00
Государственв|й комитет
Сеаета Мииистрее СССР ао делан изаеретений и Открытий
УДК 621.317.772(088.8) Авторы изобретения
В. Я. Супьян, Н. С. Жилин и С. Х. Симон
Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники
Заявитель
ФАЗОМЕТР С УСТРОЙСТВОМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЧАСТОТЫ
Изобретение относится к радиотехническим измерениям и радиоприемным устройствам.
Известны устройства, в которых используется преобразование частоты входных сигналов с целью переноса фазового сдвига между двумя входными сигналами на фиксированную промежуточную частоту и применяются коммутации (переключения) входных сигналов.
Однако для достижения положительного эффекта, устранения фазочастотных погрешностей необходимо использование коммутаторов, способных работать на высоких частотах с малым прохождением высокочастотного сигнала через закрытый (разомкнутый) ключ, кроме того, ключи должны обладать идентичностью фазочастотных характеристик в широком диапазоне частот входных сигналов.
Создание подобных коммутаторов весьма затруднено в диапазоне 1 — 150 мгц, а несовершенство коммутатора значительно снижает точность измерения.
Целью изобретения является устранение частотно-фазовых и амплитудно-фазовых погрешностей. Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве два вспомогательных модулирующих генератора подсоединены к модулятору преобразователя частоты через ключ, фильтры нижних частот преобразовательного устройства через усилители — ограничители и двухканальный ключ подключены к фазоиндикатору, а выход генератора коммутирующих импульсов соединен с управляющей обмоткой упомянутых ключей.
На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 — спектры сигналов.
Устройство содержит смесители 1, 2, 3, подстраиваемый гетеродин 4, управляющий эле10 мент 5, фазовый детектор 6, опорный генератор фазо-автоматической подстройки частоты
ФАПЧ 7, амплитудный модулятор 8, вспомогательный модулирующий генератор низкой частоты 9, фильтры нижних частот 10 и 11, 15 ключ 12, второй вспомогательный модулирующий генератор 13, генератор коммутирующих импульсов 14, усилители — ограничители 15, 16, ключ 1, фазоиндикатор 18.
2о В первый полупериод коммутации ключ 12 находится в положении Hi о,) (а,+о„, ), на смесители 1 и 2 подаются сигналы У„(о,+
25 частоты а,„,, вспомогательного модулирующего генератора 9 (см. фиг. 2, а). На выходе смесителей после фильтрации продукта преобразования частот в, и (о,+а„„», ) получим напряжения Ui и U, частота и фаза которых
ЗО соответственно равны.
411386
30
®с (О Г+ <Омбд1 ) + Vi + Мс1 + 3 у1—
= +, + УС, + Ру,.
О С (О Г + О МОд ) + Рг + РС2 + Руг—
+ Ря + Рс2 + Ру2 э где со, — частота входного сигнала; и, — частота гетеродинного сигнала; (Ос — Ог) =аОд.— ЧаетОта ОПОРНОГО ГЕНЕРатОРа системы ФАПЧ; оОд.— частота модулирующего генератора;
Ipg — фазы 1 H II KBHBJIOB;
Л Рс„Л Р г — амплитУдно-фазовые сдвиги смесителей 1 и 2 соответственно;
ЛРу„Л Ру, — амплитУдно-фазовые сдвиги, возникающие в усилителях— ограничителях 15 и 16 соответственно:
Й вЂ” частота настройки фильтров нижних частот 10 и 11.
Разность фаз между напряжениями UI и U>, измеренная фазоиндикатором 18 в первый полупериод коммутации, равна Р1 = (g + Рс1 + Ру1) (9г + Ч с, + 9y,) (1) Во второй полупериод коммутации ключ 12 находится в положении П2 ас ((®г+Омод.,) (см. фиг. 2,б), напряжения на выходе усилителей 15 и 16 равны U 1 и U >, частота и фаза которых соответственно определяются из выражений (Or+ О>мод ) = <"с 9i + Pc, + 9y, =
= И+ Р„+ Л Ру, — q„ (Г+ МОЛС ) С Рг+ Рсд + I-LQyt,—
— О+ I-IVc + Py Vs
ГДЕ бмсд, — — IOwoq., +20 — IBCTOT3 BTOPOI О вспомогательного модулирующего генератора
13, на 20 больше частоты вм,д,,5
Разность фаз между напряжениями U I и
U, измеренная фазоиндикатором во второй полупериод коммутации, равна РП = (РС, + 4 py, — «Р,) — (Ь РС, — д Ру, — <Рг) (2)
Ключ 12 периодически управляется импульссами с генератора 14, Этот же генератор управляет ключом 17, осуществляющим перекрестную коммутацию сигналов Uq u UI на входе фазоиндикатора 18. В случае перекрестной коммутации ключом 17 результирующее показание индикатора фазометра равно разности двух показаний ср< и Рп.
С учетом выражений (1) и (2) получим Рнзм = (Я 9II) = (Vi Fa) где (qII — cp2) измеряемая разность фаз между напряжениями на входе фазометра.
В предлагаемом фазометре коммутация осуществляется на фиксированной низкой промежуточной частоте на входе фазоиндикатора, а второй коммутатор работает на низких постоянных частотах модулирующих генераторов.
Следовательно, к ключам предъявляются гораздо менее жесткие требования, чем в известных устройствах.
Предмет изобретения
Фазометр с устройством преобразования частоты и автоматической фазовой автопод стройкой, отличающийся тем, что, с целью исключения частотно-фазовых и амплитудно-фазовых погрешностей, два вспомогательных модулирующих генератора подсоединены к модулятору преобразователя частоты через ключ, фильтры смесителей преобразовательного устройства через усилители-ограничители и двухканальный ключ подключены к фазоиндикатору, а выход генератора коммутирующих импульсов соединен с управляющей обмоткой упомянутых ключей.
411386
Л- г /с (<ð иой )= шр„4 мод,) й/
Г -7« г а.)- с,=(й м.ю, -« о.
C)O Р
Корректор И Торкина
Редактор И. Андреева
Заказ 1159/5 Изд. № 1239 Тираж 678 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министрсв СССР по делам изобретений и открытий
Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Составитель Л. Прохорова
Техред 3 Тараненко
11
