Устройство для измерения времени задержки

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ ЗАДЕРЖКИ, состоящее из генератора , ттиии задержки, балансного смесителя , индикатора постоянного тока, причем выход генератора через линто задержки соединен с одним из входов балансного смесителя, о т л и ч а ю ц е ее я тем, что, с целью попяаеиия точности измерений и расишрения функциональных возможностей, в него введены перестраиваемый высокочастотный генератсф, r iepaTOp тока, фаэовраа|атеяь, ф д13овый детектор, модулятор опвоя боковой полосы, усилитель npoMemyTO4ik ft частотн (УПЧ), фильтр нв1ших частот, прячем выход высокочастотного гея атора соепянен с модулирующим входам генератора, выход которого соединен с входом модулятора одной боковой поло, модулирукций вход которого соединен с генераторсм тока, а выход - с дфугим входом бгшансвого смесителя, при этом выход балансного смесителя через УПЧ соединен с сигнальным входом фазового детектора, гетедюдиииий вход которого через фазоврацатель соединен с вторьм выходом генератора тока, а | выход фазового детектора через фильт Ь F нижних частот соединен с индикатором постоянного тока. СО о ;ZJ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

«е - «и у(Я) 6 04 F 10 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

ГОСУДАРСТОЕННЦЙ НРМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ н автаеснавв свидйтйльстам (21) 3421189/18-21 (22) 07.04 ° 82 (46) 07.08.83. Бвл. В 29 (72) П.A. Симаков и Л.A. Летунов (53) 621.317.342(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 736041 кл. G 04 F 10/06, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР .

В 163221, кл. G 04 F 10/06, 1964.. (54) (57) УС 1 РОИС .РВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ SPRИВНИ ЗАДЕРЖЕИ, состоящее из генератора, ливии задержки, балансного сме-

° сителя, индикатора постоянного тока, причем выход генератора через линии задерики соединен с одним из входов: балансного смесителя, о т л и ч а вц е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений и расзмрения функциональных воэмокностей, в него введены перестраиваемый высокочастотный генератор, генератор тока, Фазоврав атель, фазовый детектор, модулятор одной боковой июлосы, усилитель промвиуточйой частоты (УПЧ), фильтр нииних частот, причем выход высокочастотного генератора соединен с модулируищнм входом генератора, выход которого соединен с входом модулятора одной боковой полосы, модулирумщий вход которого соединен с генератором тока, а выход - с другим входом балансного смесителя, при этом выход балансного смесителя через УПЧ соединен с сигнальнааа входом фазового .детектора, гетеродинный вход которого через фазовращатель соединен с вторыа выходом генератора тока, а Я выход фазового детектора через фильт .нииннх частот соединен с индикатором постоянного тока.

1034014

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для создания измерителей времени задержки различных ВЧ и СВЧ устройств.

Известно устройство, содержащее генератор качающейся частоты через -> модулятор, соединенный с входами амплитудного детектора и исследуемого объекта, выход которого соединен с входом второго амплитудного детектора, а выходы амплитудных детекторов сое- 10 динены с преобразователем фаза-временной интервал, соединенный с индикатором „1 .

Однако данное устройство имеет недостаточные функциональные возмож-. ности.

Известно также устройство, состоящее из перестраиваемого по частоте генератора, кольцевого балансного модулятора и индикатора постоянного тока. Выход генератора соединен с входом линии задержки и одним из входов кольцевого балансного модулятора, второй вход которого соединен с выходом линии задержки, а выход ) соединен с индикатором постоянного тока .(2).

Известное устройство определяет частоту, при которой на выходе кольцевого балансного модулятора устанавливается нуль постоянного тока. При

30 этом для определения времени задержки необходимо произвести измерения на двух частотах.

Недостатком известного устройства является возможность измерения только на частотах, обусловленных величиной времени задержки, а также значительная погрешность измерения из-за нестабильности частоты при измерении больших задержек. 40

Цель изобретения — повышение точ" ности измерений и расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстно, содержащее генератор через линию задержки связанный с балансным смесителем и индикатор постоянного тока, введены пврестраиваемый высокочастотный генератор, генератор тока, фазовращатель, фаэо» вый детектор, модулятор одной боковой полосы, усилитель промежуточной частоты и фильтр нижних частот, причем выход высокочастотного генератора соединен с модулирующим нходом ге нератора, выход которого соединен с входом модулятора одной боковой полосы, модулирующий вход которого сое. динен с генератором тока, а выходс другим входом балансного смесителя, при этом выход балансного смесителя 60 через УПЧ соединен с сигнальным входом фазового детектора, гетеродиниый вход которого через фазонращатель соединен с вторым выходом генератора тока, а выход фазового детектора через фияътр нижних частот соединен с индикатором постоянного тока.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из генератора

1 с частотной модуляцией, линии 2 задержки, модулятора 3 одной боковой полосы, высокочастотного генератора

4 балансного смесителя 5, усилителя б промежуточной частоты, генератора

7 тока, фазового детектора 8, фильтра 9 нижних частот, индикатора 10 постоянного тока и фазовращателя 11.

Частотомодулиронанный сигнал от генератора 1 поступает однонременно на входы линии 2 задержки и модулятора 3 одной боковой полосы. Задержанный на время Г сигнал с выхода линии 2 задержки подается на один иэ входов балансного смесителя 5.

На второй вход балансного смесителя 5 подается сигнал, сдвинутый относительно частоты генератора 1 на частоту Й.(, где Q 1 — частота генератора 7 тока. На выходе балансного смесителя 5 выделяется сигнал промежуточной частоты с центральной частотой, равной частоте генератора

7 тока, промодулированный частотой генератора 4, который затем подается на вход усилителя б промежуточной ,частоты.

Сигнал на его выходе имеет вид

АОС06ГЛУГ st t-ЯNCO59 (2 )5309- 1)

Ñ1) где Я вЂ” частота генератора 4.

Далее этот сигнал подается на один иэ входон фазового детектора 8. На второй вход фазового детектора 8 подается сигнал от генератора 7 тока с частотой, прошедшей через фаэовращатель 11

Д =А СОБ(g g

Фазовый детектор 8 осуществляет операцию перемножения сигналов А„„ А

"1 А Со4@i- >1г+

2 cos9 ) 1 Q ) Со (Й g+q). (3)

Фильтр 9 нижней частоты выделяет постоянную составляющую результирующего сигнала

Ь 5СО5(<6Т+ .2И1С05 Я.> (< ) В1И Q

Затем этот сигнал поступает на вход индикатора 10, Произведем анализ выражения (4), При отсутствии модуляции сигналом генератора 4 выражение (4) обратится н ноль при условии, что

Ц) 7 Ф Ч =Ча j l2 (6) 1034014

Составитель М. Катанова

Редактор Н. Ковалева Техред И.Гайду Корректор 10. Макаренко

Заказ 5б23/50

Тираж 411 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

IIo делам. изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,.Раушская наб., д. 4/5

Филиал IIIIII Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Если же теперь генератор 1 промодулировать сигналом генератора 4, то выражение (4) обратится в ноль при условии, что в Г+Щ"- Ц a. () 54И 9,< = О (7)

Условие (7) выполняется только в случае, когда С =4К, где т. - частота

ВЧ генератора 4. После вычисления периода сигнала частотой находится время задержки.

Из формулы (7) также следует, что ноль на выходе. измерителя 10 будет наблюдаться на частотах, кратных частоте . Поэтому при измерениях гене- ратор 4 необходимо перестраивать от, низких частот к высшим. Первый ноль на выходе измерителя 10 дает истинное значение времени задержки.

Измерение времени задержки произ водится следукццим образом.

Тракты, подводимые в линии 2 задержки, закорачиваются между собой.

Генератор 4 выключается. Фазовращателем 11 выставляется ноль показаний измерителя 10 и реализуется условие

5 (5). Затем включается генератор 4.

Изменяя его частоту в сторону увеличения, добиваются получение первого нуля на измерителе 10. По значению частоты генератора 4 вычисляют время задержки, обусловленное наличием

l подводящих трактов; .

Затем подключается линия 2 задер1жки. Аналогичньм образом производится измерение суммарного времени эа)5 держки. Истинное значение находится вычитанием из суммарного времени задержки, времени задержки, вносимой подводящими трактами.

Таким образом, использование изобретения позволяет измерять время задержки на любой частоте из рабочего диапазона линии задержки, а также повысить точность измерения, особенно в диапазоне СНЧ.