Устройство для измерения фазочастотной характеристики свч- трактов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОЧАСТОТНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ СВЧТРАКТОВ , содержащее генератор лИнейно-частотно-модулированных колебаний , управляющим входом соединенный с первым выходом модулятора, второй и третий выходы которого подключены к соответств нщим входам горизонтальной развертки электронно лучевой трубки, входы вертикальной развертки которой соединены с соответствующими выходами формирователя ступенчатого напряжения, входом соединенного через счетчик с выходом формирователя нуль-импульса, и входом яркостной модуляции электроннолучевой трубки, последовательно соединённые усилитель и синхронный детектор, выходом соединенный с . входом формирователя нуль-импульса. а выход rgHepaTipa линейно-частотномодулированных колебаний подключен к входу ответвителя сигналов, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени и повьвпения точности измерений,в него введены фазовый манипулятор, генератор сигнала манипуляции, сумматор, амплитудный детектор и ответвитёль отраженного сигнала, этом один из выходов ответвителя сигналов соединен с первым входом сумматора, второй вход которого через отве.твитель отрешенного сигнала подключен к первой шине устройства для подключения поверяемого СВЧ-тракта,а вход ответвителя отраженного сигнала соединен с вторым выходом ответвителя сигналов, выход фазового манипулятора подключен к второй шине устройства для подключения поверяемого СВЧ-тракта, а вход - к первому выходу генератора сигнала манипуляции, второй выход которого соединен с вторым входом синхронного детектора, вход усилио теля, выполненного селективным, чё- . рез амплитудный детектор подключен к выходу сумма тора, .а выход синхронизации генератора линейно-частотномодулированных колебаний соединен с управляющим входом счетчика.

СОЮЗ COBETCHHX

О 1

РЕСПУБЛИК

4(5ц 0 К 27 28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н aBTOPCNOMlf СВИДВТВЪФТВУ

ЩСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3573937/24-21 (22) 07.04.83 (46) 07.07.85. Бюп. Ф 25 (72) Л.Я.Ильницкий.и И.Л.йимберг (53) 621.317.757(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 98300, кл. С 01- R 13/00, 1953.

2. Авторское свидетельство СССР

В 371534, кл. G 01 R 29/00, 1971 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ФАЗОЧАСТОТИОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ СВЧТРАКТОВ, содержащее генератор линейно-частотно-модулированных колебаний, управляющим входом соединенный с первым выхрдом модулятора, второй и третий выходы которого подключены к соответств хщим входам горизонтальной развертки электроннолучевой трубки, входы вертикальной развертки которой соединены с соот.ветствующими выходами формирователя ступенчатого напряжения, входом соединенного через счетчик с выходом формирователя нуль-импульса, и входом яркостной модуляции электронно-: лучевой трубки, последовательно соединенные усилитель и синхронный детектор, выходом соединенный с входом формирователя нуль-импульса, „„SU„„1166014 А а выход генерат ора линейно-частотно. модулированных колебаний подключен к входу ответвителя сигналов, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени и повышения точности измерений,в него введены фазовый манипулятор, генератор сигнала манипуляции, сумматор, амплитудный детектор н ответвитель отраженного сигнала, при этом один из выходов ответвителя сигналов соединен с первым входом сумматора, второй вход которого через ответвитель отраженного сигнала подключен к первой шине устройства для подключения поверяемого СВЧ-тракта,a вход ответви- е теля отраженного сигнала соединен с вторым выходом ответвителя cHrBanoB, выход фазового манипулятора подключен к второй шине устройства для подключения поверяемого СВЧ-тракта, а вход — к первому выходу генератора сигнала манипуляции, второй выход которого соединен с вторым входом синхронного детектора, вход усилителя, выполненного селективным, через амплитудный детектор подключен к выходу сумматора, а выход синхронизации генератора линейно-частотномодулированных колебаний соединен с управляющим входом счетчика.

1166014

Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано для измерения фазочастотных характеристик (ФХЧ) волноводных и коаксиальных жестких и полужестких СВЧ-трактов в условиях их эксплуатации в составе радиотехнических комплексов с пространственно-разнесенными линиями связи.

Известно устройство для измерения

ФЧХ четырехполюсников, содержащее частотномодулированный генератор, генератор развертки, преобразующие звенья, фазовый дискриминатор, детектор и осциллограф (1).

f5

Недостатком этого устройства является невозможность измерения ФЧХ

СВЧ-трактов.

Наиболее близким к изобретению является устройство для наблюдения О

ФЧХ широкополосных четырехполюсников, содержащее генератор частотномодулированных колебаний, модулятор, электронно-лучевую трубку, линию задержки, два усилителя, фазовый детектор, формирователь нуль-импульсов и блок формирования ступенчатого напряжения со счетчиком l 2 3.

Недостатком известного устройства являются низкая точность и значи- 30 тельное время измерений ФЧХ волноводных и коаксиальных СВЧ-трактов в условиях их эксплуатации в составе радиотехнических комплексов, когда вход и выход исследуемого тракта разнесены в пространстве °

Целью изобретения является сокращение времени и повышение точности измерений ФЧХ волноводных и коаксиальных СВЧ-трактов в условиях их экс- 4О плуатации.

Цель достигается тем, что в устройство для измерения фазочастотной характеристики СВЧ-трактов, содержащее генератор линейно-частотно-моду- 45 лированных колебаний, управляющим: входом соединенный с первым выходом модулятора, второй и третий выходи которого подключены к соответствующим входам горизонтальной развертки у электронно-лучевой трубки, входы вертикальной развертки которой соединены с соответствующими выходами формирователя ступенчатого напряжения, входом соединенного через счет- 55 чик с выходом формирователя нульимпульса, и входом яркостной модуляции электронно-лучевой трубки, последонательно соединенные усилитель и синхронный детектор, выходом сое— дине нный с входом формирователя нульимпульса, а выход генератора линейночастотно-модулированных колебаний подключен к входу ответвителя сигналов, введены фазовый манипулятор, генератор сигнала манипуляции, сумматор, амплитудный детектор и ответвитель отраженного сигнала, при этом один из выходов ответвителя сигналов соединен с первым входом сумматора, второй вход которого через ответвитель отраженйого сигнала

Ф подключен к первой шине устройства, для подключения поверяемого СВЧтракта, а вход ответвителя отраженного сигнала соединен с вторым выходом ответвителя сигналов, выход фазового манипулятора подключен к второй шине устройства для подключения поверяемого СВЧ-тракта, а вход— к первому выходу генератора сигнала манипуляции, второй выход которого соединен с вторым входом синхронного детектора, вход усилителя, выпол-. ненного селективным, через амплитудный детектор подключен к выходу сумматора, а выход синхронизации генератора линейно-частотно-модулированных колебаний соединен с управлчющим входом счетчика.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 линейно-частотно-модулированных колебаний, ответвитель 2 сигналов, ответвитель 3 отраженного сигнала,,сумматор 4, исследуемый СВЧ-тракт

5, фазовый -манипулятор 6, короткозамыкатель 7, модулятор 8„ амплитудный детектор 9, селективный усилитель

10, генератор 11 сигнала манипуляции, синхронный детектор 12, электронно-лучевую трубку 13, формирователь 14 ступенчато-изменяющегося напряжения, входом соединенного с. выходом счетчика 15, вход которого подключен к выходу формирователя 16 нуль-импульса и к входу яркостной модуляции электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), первую 17 и вторую 18 шины устройства для подключения СВЧ-трак.та, б

В качестве генератора ЛГИ колебания используется генератор из комплекта прибора Р2-53. В качестве ответвителя 2 сигналов, сумматора 4, 4 2 ФТИ для второго полупериода частоты F манипуляции где f — - длина исследуемого СВЧ-тракта

Ч вЂ” начальная фаза отраженного сигнала, ! оТР (О р= . — коэффициент отражениями

Л - длина волны подаваемого сигнала;

К вЂ” коэффициент детектирования.

В селективном усилителе 10 выделяется частота 1 „, манипуляции с амплитудой, равной

U 0-0 =k К (О (с — Чная)

t. (ФМ!

3 1166014 ответвителя 3 отраженного сигнала и детектора 9 используется измерительная линия сечения 7 3, фазовый манипулятор 10 выполнен в виде переключателя на pin-диодах. Генератор 11 сигналов манипуляции выполнен перестраиваемым с частотой манипуляции

F - 100 кГц.

Селективный усилитель 10 вьполнен по схеме активного фильтра на двух 1б микросхемах 140 УД 7 с коэффициентом усиления "10 . Синхронный детектор

12 собран по схеме ключевого мосто- . вого детектора на микросхеме К590КН2.

Формирователь нуль-импульсов 16 выполнен на базе интегральных компараторов 512СА1, один из которых фиксирует переход выходного напряжения с положительного или отрицательного .до нуля, а второй — переход от нуля до отрицательного или положительного, после чего формируется результирующий нуль-импульс ° Счетчик 15 импульсов построен на трех каскадированных декадных счетчиках. Обнуление счетчи- щ ка осуществляется начальным импульсои запуска развертки генератора 1. о„j2 Г 2 /+rie

U = К <+< f » + нс ч

ВНИИПИ Заказ 4305/39 Т ааж

Филиал ППП "Патент, r.Ужгор

Формирование ступенчатого напря- жения 14 для управления вертикальным отклонением луча осуществляется от

36 двенадцатираэрядного цифроаналогового преобразователя K1108ПА1.

В качестве электронно-лучевой трубки 13 использовался индикаторный блок иэ комплекта прибора Р2-53. 35

Устройство работает следующии образом.

Сигнал от генератора. 1 ЛЧМ через ответвитель 2 поступает на вход исследуемого СВЧ-тракта. На выходе тракта установлен отражающий фазовый манипулятор 6. Под действием сигнала от генератора 11 с частотой Р„ фазовый манипулятор изменяет фазу отраженного сигнала по закону О-П. Отра- женный сигнал Uð векторно суммируется с подаваемым от генератора

Ф сигналом U на входе измерительной линии — это сумматор 4. Суммарный сигнал подвергается детектнровакию.

На выходе детектора 9, выполненного, например, по квадратичному закону, сигнал имеет следукщий вид: для пер- . вого полупериода частоты F макипу- "SS ч ляции где К» - коэффициект усиления.

На выходе сикхронного детектора

12 выделяется напряжение U с полярностью, определяемой законом фаэовой манипуляции от генератора

11. Моменты перехода этого напряже- . ния через нуль регенерируется формирователем 16, который эа один период частоты F выдает сигналы, пропорциоиалывае числу полуволны в исследуемом СВЧ-тракте. Эти сигналы поступают на модулятор ЭЛТ для яркостной модуляции ее луча. Одновре,менно эти же сигналы, накапливаясь в счетчкке 15, управляют фориирователем 14 ступенчатого напряжения, напряжение на вьвсоде которого с приходом очередного импульса увеличивается на одну ступеньку. Если длика исследуемого CM-тракта значительна (более 100 Л ), а яркость

ЭЛТ уменьшена, то на экране ЭЛТ воспроизводится ФЧХ в виде непрерывной линии.

В предлагаемом устройстве точность измерений повышается в 4 раза за счет увеличения отсчетных точек

ФЧХ, в время измерений сокращается почти в 1О раз.

748 Подписное од, ул.Проектная, 4

1166014

Составитель Л.Муранов

Техред О.Неце .Корректор О.Тигор

Редактор И.Коссей

Заказ 4305/39 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г ° Ужгород, ул. Проектная, 4