"стройство измерения разности фаз радиоимпульсных сигналов4

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) б 02877 (61) дополнительное к авт. свид-ву (22} Заявлено 07.1075 (21) 2178030/18-21 (5l) М. Кл.

G- 01 R 25/00 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 150478.Бюллетень №14

Гевудврвтввиини номитет навета Ынинатрав CCCP но .делам нвааретвннй н етнрмтни (53) УДК 821.317. .373 (088.8) (45} Дата опубликования описания270378 (72) Двторьв изобретения

H.C. Жилин и В.A. Майстренко

Томский институт автоматизированных систем управленИя и радиоэлектроники (71) Заявитель (54) УСТРОЙ ТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ФАЗ

РАДИОИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к технике измерения разности фаэ радиосигналов и может быть использовано в радиотехнических фазовых системах в качестве индикаторого блока. 5

Известна поверочная фазометрическая установка, в которой Фазовый сдвиг задается круговым фазовращателем, переносится на высокую чЫстоту с помощью систем фаэовой автоматической т0 подстройки частоты в двух каналах установки и измеряется фазонзмерителем.

Недостатком такого устройства является низкая точность измерения фазовых В5 сдвигов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является Фазометр, который реализует функ" 20 циональную схему, содержащую в каждом иэ двух каналов последовательно включенные входное устройство, смеситель и общие для обоих каналов последовательно соединенные формирователь изме- 25 рительного импульса и индикатор, а также содержащий в первом канале перестраиваемый генератор с устройством коррекции частоты, причем выход ерестраиваемого генератора соединен с гете- 80 родинным входом смесителя, этого канала.

Недостатком этого устройства явля.ется низкая точность измерения фазовых сдвигов между. высокочастотными заполнениями радиоимпульсных сигналов большой скважности и моноимпульсных радиосигналов малой длительности.

Для повыаения точности устройство, содержащее формирователь измеритель:ного импульса, соединенный с индикатором, опорный генератор и два канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных входного блока, смесителя и перестраиваемого генера тора, снабжено амплитудным детектором, усилителем-ограничителем, и в каждом из двух каналов линией задержки, фазовым детектором, ключом, блоком запоминания, управляющим элементом и во втором канале дополнительным перестраиваемым генератором, причем в каждом иэ каналов между выходом входного блока и входом смесителя подключены линии задержки, выходы смесителей соединены с .первыми входами фазовых детекторов, вторые входы которых подключены к опорному генератору, выходы фазовых детекторов соответственно через после" довательно соединенные ключ, блок эа602877 где Я9 полоса удержания системы; Р„ установившееся значение.

26 систематической фазовой погрешности.

Фазовая погрешность ц может быть устранена устройством коррекции начальной расстройки частоты в процессе измерений. Разность фаз входных сигналов блоков 1 и 2 и сигналы генераторов 18 и 19 при и=0 отрабатываются на первом приближении по закону ЦСТ « ц., 56

Например,МЩ = „«0,02ро-д

В результате отработки системой СФС разности фаэ входного радиоимпульса и перестраиваемого генератора на выходе генераторов 18 и 19 фаза непрерывных гармонических колебаний с некото-, рой погрешностью ь9 равна фазе входного радиоимпульса соответствующего канала.

Погрешность b складывается из пог66 решностейьЧ () .т и фаэовой погрешпоминания, управляющий элемент — подключены к перестраиваемому генератору, выходы перестраиваемых генераторов каждого канала соединены соответственно .с первым и вторым входами формирователя измерительного импульса, кроме того,.

6 выход перестраиваемого генератора вто- рого канала присоединен к гетеродинному входу смесителя того же канала, вход линии задержки первого канала через последовательно включенные ам- )0 плитудный детектор и усилитель-ограничитель соединен с управляющими входами ключей обоих каналов.

Блок-схема предлагаемого устройства приведена на чертеже и содержит 16 входные блоки 1 и 2 каждого из каналов, линии задержки 3 и 4 каждого из каналов, амплитудный детектор 5 усили» тель-ограничитель б, смесители 7; 8 каждого из каналов, фазовые детекто- Я0 ры 9, 10 каждого из каналов, опорный генератор ll ключи 12 и 13, блок запоминания 14, 15.каждого иэ каналов, управляющие элементы 16 17 каждого из каналов, перестраиваемые генераторы 18, 19 каждого иэ каналов, формирователь измерительного импульса 20 и индикатор 21.

Устройство для измерения разности фаз выполнено по симметричной двухканальной схеме.

В первом канале смеситель 7, фазовый детектор 9, ключ 12, блок 14 и генератор 18 с элементом 16 образуют следящую фазовую систему (СФС) . Во втором канале аналогично: смеситель 8, фазовый детектор 10, ключ 13 блок 15 и генератор 19 вместе с управляющим элементом 17 также образуют петлю СФС.

Петля СФС замыкается ключевым устройством на время действия входного радиоимпульса, а в момент его отсутствия она размыкается, и блок 14 сохраняет неизменным напряжение на элементе 16, а следовательно, частоту и фазу генератора 18. Управление работой клю- 46 ча осуществляется передним и задним фронтом видеоимпульса, сформированного из входного радиоимпульса одного из каналов цепью, состоящеА из блока 1, детектора 5 и усилителя-ограничителя 6. 60

Радиоимпульсы,.между высокочастотными заполнениями которых необходимо измерить фазовых сдвиг, через входные блоки 1 и 2 и линии задержки 3 и 4 поступают на вход смесителей 7 и 8..На гетеродинный вход смесителя каждого из каналов подаются сигналы с соответствующих генераторов 18 и 19, а с выходов смесителей 7 и 8 — сигналы промежуточной частоты следуют на входы детекторов 9 и 10, на вторые входы которых поступает сигнал генератора 11.

Устройство коррекции первоначальной расстройки частоты генератора 18 (19) позволяет подстройкой получить промежуточную частоту на выходе смесителя (8), близкую к частоте опорного генератора 11, а следовательно, обеспечить работоспособность СФС.

Выходные сигналы фазовых детекторов 9 и 10 поступают через ключи 12 и 13 на блоки 14 и 15, которые могут представлять обычную емкость. Напряжения с выхода блоков 14 и 15 определяют величину емкости варикапов, используемых в качестве элементов 16 и 17, а следовательно, частоту и фазу сигнала генераторов 18 и 19. Сигнал с выхода каждого генератора 18 и 19 поступает на гетеродинный вход соответствующего смесителя и при замкнутом ключе 12 и

13 в.каждом канале образуется СФС.

СФС отрабатывает начальную расстройку частот Ян на входе детекторов 9 и 10 в режиме захвата при косинусоидальной характеристике фазового детек- тора. где P — начальная разность фаз входного сигнала и перестраиваемого генератора;

F (9 ) — производная характеристиl ка фазового детектора в рабочей точкем

Уо % +2 4 — установившееся значение разности фаэ.

Основным требованием к СФС в предлагаемом устройстве является следующее требование к быстродействию: где — длительность входных радиоимпульсов;

1„ т — время, в течение которого, переходнйй процесс в системе практически заканчивается.

602877 ности, вносимой входным устройством и смесителем, причем последние составляющие при соответствующем подборе элементов в каналах на выходе фазометра компенсируются.

По окончании радиоимпульса ключи 12 5 и 13 разрывают цепи СФС, а блоки запоминания..сохранят тот уровень напряжения, который был на них к моменту окончания радиоимпульса и, следовательно, частота и фаза генераторов 18 и 19 ос- О танутся неизменными в течение времени Т, равного периоду следования радиоимпульсов. Разность фаз непрерывных гармонических.колебаний на выходе генераторов 18 и 19 может быть измерена с высокой точностью серийно выпускаемыми приборами. В случае, если начальная фаза радиосигнала не меняется от импульса к импульсу, то усреднение может производиться за длительный период вре-О мени, определяемяй требуемой точностью измерений, в противном случае, разность непрерывных колебаний с выхода генераторов 18 и 19 должна быть измерена эа время Т, которое при больших скважностях радиоимпульсных сигналов

:значительно больше длительности радиоимпульсных сигналов значительно больше длительности радиоимпульса.

В предлагаемом устройстве измерения разности фаз сигналов с выходов генераторов 18 и 19 осуществляется в блоке, состоящем из последовательно соединенных формирователя 20 и индикатора 21 ° Линии задержки 3 и 4 введены для того, чтобы скомпенсировать эадерж-35 ку видеоимпульса в цепи, состоящей из детектора 5 и усилителя-ограничителя 6, так как в случае несовпадения времени прихода и окончания радиоимпульса с моментами открывания и закрывания 4О ключей 12 и 13 возникнут значительные погрешности измерения за счет изменения уровня напряжения в блоках запоминания 14 и 15.

Формула изобретения

Устройство для измерения разности фаэ радиоимпульснЫх сигналов, содержащее последовательно соединенные формирователь измерительного импульса и индикатор, опорный генератор и два канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных входного блока смесителя и подсоединенного к гетеродинному входу первого смесителя перестраиваемого генератора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено амплитудным детектором, усилителем-ограничителем и в каждом иэ двух каналов линией задержки, фазовым детектором, ключом, блоком запоминания, управляюМим элементом и во втором канале дополнительным перестраиваемым генератором, причем в каждом из каналов между выход. дом входного блока и входом смесителя подключены линии задержки, выходы смесителей соединены с первыми входами фазовых детекторов, вторые входы которых подключены к опорному генератору, выходы фазовых детекторов соот:ветственно через последовательно соединенные ключ, блок запоминания, управляющий элемент подключены к перестраиваемому генератору, выходы перестраиваемых генераторов каждого канала соединены соответственно с первым и вторым входами формирователя измерительного импульса, кроме того, выход перестраиваемого генератора второго канала присоединен к гетеродинному входу смесителя того же канала, вход линии зарежки первого канала через последовательно включенные амплитудный детектор и усилитель-ограничитель соединен с упраьляющими входами ключей обоих каналов.

602877. СоставиЮаль М Барашков

Редактор Н. Зайцева ТехредЗ,Фанта, «Корректор Н.Ковалева

Заказ 1841/41 Тираж 1112 Подписное

QHHHGH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. g. 4 5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная