Фазометр
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) 33IBHlcèìoå от авт. св идетельства— (22) Заявлено 21.02.72 (21) 1750480/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет—
Опубликовано 15.05.74. Бюллетень № 18
Дата опубликования описания 21.03.75 (51) М. Кл. 601г 25/00
Государственный комитет
Совета й1инистрее СССР но делам изобретений и открытии (53) УДК 621.817.772 (088.8) (72) Авторы изобретения
Э. В. Нечаев и С. И. Пятин (71) Заявитель (54) ФАЗОМЕТР
Изобретение относится к области фазоизмерительной техники.
Известны фазометры без преобразования частоты, содержащие усилители-ограничители, измерительное устройство и индикатор.
Такие фазометры могут работать только в том случае, если сигналы на входах фазометра являются непрерывными колебаниями, так как индикатор (стрелочный или цифровой) измеряет среднее значение выходных импульсов измерительного устройства, длительность которых пропорциональна сдвигу фаз между входными напряжениями, а частота следования этих импульсов, равна частоте входных напряжений; для работы в импульсном режиме и тем более при однократном воздействии коротких радиоимпульсов, длительностью 1—
10 мксек, такис фазаметры совершенно непригодны. Кроме того, короткое время действия напряжения, в котором заключена информация об исследуемом фазовом сдвиге на выходе измерительного устройства, также равное
1 — 10 мксек, не позволяет передать исчформацию об исследуемом фазовом сдвиге в электронно-вычислительную машину (ЭВМ) для запоминания и gальнейшей обработки.
Цель изобретения — обеспечение возможности измерения разности фаз радиоимпульсных сигналов как при многократном, так и при однократном воздействии радиоимпульсов стрелочным или .цифровым индикатором и передачи данных в ЭВМ для запоминания и дальнейшей обработки.
Это достигается введением в каждый канал предлагаемого фазометра схемы стробирования, амплитудного детектора, когерентного гетеродинг и схемы формирования управляющих импульсов, причем входы схемы стробирования и амплитудного детектора подключены к выходу усилителя ограничителя, а выход схемы стробирования — ко входу когерентного гетеродина, выход которого подключен к измерительному устройству, а выход амплитудного детектора подключен ко входу схемы формирования управляющих импульсов, выходы которой подключены к схеме стробиро вания и когерентному гетеродину.
Кроме того, для расширения частотного диапазона фазометр снабжен в каждом канале блоком контуров и регулятором длительности строба, причем регулятор,длительности строба подключен .к схеме формирования управляющих импульсов, а блок контуров подключен к когерентному гетеродину и механически связан с регулятором длительности строба.
Блок-схемы двух вариантов предлагаемых фазометров приведены на фиг. 1 и 2.
Фазометр, показанный на фиг. 1, содержит усилители-ограничители и 2, схемы строби428301 рования 3 и 4, амплитудные детекторы 5 и 6, когерентные гетеродины 7 и 8, схемы 9 и 10 формирования управляющих импульсов, измерительное устройство 11, индикатор 12.
Радиоимпульсные напряжения, разность фаз между которыми необходимо измерить, подаются на входы усилителей-ограничителей
1 и 2. Коэффициент усиления усилителей-ограничителей должен быть выбран так, чтобы ограничение имело место при минимальных амплитудах входных радиоимпульсов. Радиоимпульсы с постоянной амплитудой с выходов усилителей-ограничителей 1 и 2 подаются на входы схем стробирования 3 и 4 и амплитудных детекторов 5 и 6. Огибающие радиоимпульсов с выходов амплитудного детектора поступают на схемы 9 и 10 формирования управляющих импульсов. Эти схемы вырабатывают прямоугольные импульсы стробов, которые подаются на схемы стробирования 3 и 4, и импульсы срыва колебаний, .которые подаются на когерентные гетеродины 7 и 8. Длительности импульсов стробов равны длительностям нескольких периодов колебаний в радиоимпульсах и определяются амплитудами напряжений на выходах усилителей-ограничителей и величинами эквивалентных добротностей контуров когерентных гетеродинов. На выходе схем строоирования выделяются радиоимпульсы, длительности которых равны длительностям импульсов стробов. Эти радиоим пульсы поступают на входы когерентных гетеродинов 7 и 8. Когерентные гетеродины представляют собой генераторы, находящиеся в недовозбужденном состоянии, которые возбуждаются при:воздействии на них радиоимпульсов, причем фазы возбужденных колебаний определяются фазами возбуждающих радиоимнульсов. Поэтому, разность фаз между колебаниями когерентных гетеродинов будет равна разности фаз входных радиоимпульсов.
Напряжения с выходов когерентных гетеродчнов подаются на выходы измерительного устройства 11, выходное напряжение которого, пропорциональное разности фаз между вход,ными радиоимпульсами, измеряется индикатором 12. Колебания когерентных гетеродинов
7 и 8 необходимо прекратить к появлению следующих входных радиоимпульсов. Для этого IHB них подаются им пульсы срыва со схем
9 и 10. Импульсы срыва должны запаздывать на величину 100 лксек — 1 мксек относительно моментов появления входных радиоимпульсов в том случае, если в качестве индикатора используется цифровой вольтметр с преобразователем для передачи данных в ЭВМ. Для быстродействующих аналогоцифровых преобразователей этот промежуток времени является достаточным для получения цифровой индикации и передачи данных в ЭВМ. ,При использовании стрелочного и ндикатора импульсы срыва колебаний когерентного гетеродина подаются непосредственно перед появлением последующих входных радиоимпульсов, благодаря чему при многократном воздействии радиоимпульсов,на входах измерительного устройства действуют почти непрерывные колебания, разность фаз между которыми равна раз ности фаз между входными радиоимпульсами. Стрелочный индикатор измеряет в этом случае усредненную разность фаз между входными радиоимпульсами.
Стрелочный индикатор может быть использован также и при однократном воздействии
®О входных радиоимпульсов. В этом случае импульсы срыва .колебаний когерентного гетеродина должны поступать после снятия со стре.лоч ного индикатора информации о фазовом сдвиге между входными радиоимпульсами.
Описанный фазометр позволяет измерять разность фаз радиоим пульсных сигналов как при многократном, так и при однократном воздействии исследуемых радиоимпульсов с помощью стрелочного и цифрового индикатора и передавать данные в ЭВМ для запоминания и дальнейшей обработки.
Однако такой фазометр работает в сравнительно узком частотном диапазоне, так как когерентный гетеродин удовлетворительно 303буждается в том случае, если частота возбуждающих радиоимпульсов отличается не более, чем на 20 /О, от резонансной частоты эквивалентного колебательного контура гетеродина.
3начение .коэффициента перекрытия частотнозо го диапазона К = дредлагаемого фазо мин метра соста.вляет = 1,5.
Блок-схема фазометра, позволяющего при измерениях, расширить частотный диапазон, приведена на фиг. 2. Такой фазометр содержит усилители-ограничители 1 и 2, схемы стробирования 3 и 4, амплитудные детекторы
5 и 6, блоки контуров,7, 8, когерентные гете4о родины 9 и 10, регуляторы 11 и 12 длительности стробов, схемы 13 и 14 формирования управляющих им пульсов, измерительное устройство 15 и индикатор 16.
Блок контуров содержит переключатель и
4 комплект контуров, резонансные частоты которых отличаются приблизительно в 1,5 раза в одну сторону от первого до последнего контура. Механическая связь блоков контуров с регуляторами стробов необходима для обеспечения одинакового режима .возбуждения когерентного гетеродина на всех поддиапазонах, которыи определяется количеством периодов возбуждающего радиоимпульса.
При шести контурах в блоке фазометр позволяет обеспечить перекрытие по частоте
К= 10, при двенадцати контурах К= 100. Таким образом, введение в каждый канал предлагаемого фазометра блока контуров и регулятора длительности стробов позволяет знаб чительно расширить его частотный диапазон.
Предмет изобретения
1. Фазометр, содержащий усилители-ограничители, измерительное устройство и индикатор, отличающийся тем, что, с целью измерения разности фаз радиоимпульсных сигналов
428301 как при многократном, так и при однократном воздействии радиоимпульсов с помощью стрелочного или цифрового индикатора и передачи данных в электронно-вычислительную машину, фазометр снабжен в каждом канале схемой стробирования, амплитудным детектором, когерентным гетеродином и схемой формирования управляющих импульсов, причем входы схемы стробирования и амплитудного детектора подключены к выходу усилителяограничителя, а выход схемы стробирования— ко входу когерентното гетеродина, выход которого подключен к измерительному устройству, а выход амплитудного детектора подключен ко входу схемы формирования управляющих импульсов, выходы которой подключены к схеме стробирования и когерентному гетеродину.
2. Фазометр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазо,на, фазометр снабжен в каждом канале блоком контуров и регулятором длительности строба, причем регулятор длительности строба подключен к схеме формирования управляющих импульсов, а блок контуров подкл.очен к когерент ному гетеродину и механически связан с регулятором длительности строба.
428301
Составитель Л. Прохорова
Редактор И. Шубина Техред Т. Курилко Корректор И. Снмкина
Заказ 71/281 Изд. № 1618 Тираж 678 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Тип. Харьк. фнл. пред. «Патента
