Способ определения фазоамплитудной погрешности фазометров

 

Изобретение относится к фазоизмерительной технике. Может быть использовано для определения фдзоамплитудной погрешности фазометров с преобразованием частоты и фазовьк сдвигов , вносимых аттенюаторами. Цель изобретения - повышение точности определения погрешности фазометров достигается за счет исключения погрешностей связанных с преобразованием частоты входных сигналов. Данный способ заключается в следующем. Осуществляют ослабление амплитуды сигнала на входе одного из каналов и проводят два измерения при частотах гетеродина Jсмещенных вниз и вверх относительно частоты входного сигнапа на промежуточную частоту. Для достижения поставленной цели проводят третье измерение . Причем, если первые два измерения проводились при подаче на вход исследуемого канала сигнапа с постоянной аплитудой,а на вход другого канала сигнала с амплитудой, заданного ослабления, то третье из- g мерение - при установке частоты гетеродина , как и в первом измерении и подаче сигнала на вход исследуемого канала непосредственно с сигнального входа смесителя другого канала, на входе которого установлен сигнал с заданной амплитудой ослабления. Значение фазоамплитудной г/огрешности определяют, складывая полусумму результатов двух первьсх измерений с результатом третьего. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСИИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ БЛИН

А1 (50 4 G 01 R 25!00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ}ТИЙ (21) 3823895/24-21 (22) 12.12.84 (46) 15.10.86. Бюл. N -38 (71) Винницкий политехнический институт (72) .В,Л.Кофанов и В.Я.Николаев (53) 621.317.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К - 702314, кл. С 01 R 25/00, 1979.

Поздняков И.К. Определение амплитудных погрешностей фазометров. — В кн.: "Исследования в области радиотехнических измерений", вып. 70 (130), M. Стандартгиз, 1963, с. 7578. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФАЗОАМПЛИТУДНОИ ПОГРЕШНОСТИ ФАЗОМЕТРОВ (57) Изобретение относится к фазоизмерительной технике. Может быть использовано для определения фазоамплитудной погрешности фазометров с преобразованием частоты и фазовых сдвигов, вносимых аттенюаторами. Цель изобретения — повышение точности определения погрешности фазометров— достигается за счет исключения погре„„SU„„1264099 шностей связанных с преобразованием

У частоты входных сигналов. Данный способ заключается в следующем. Осуществляют ослабление амплитуды сигнала на входе одного из каналов и проводят два измерения при частотах гетеродина смещенных вниз и вверх относиФ тельно частоты входного сигнала на промежуточную частоту. Для достижения поставленной цели проводят третье измерение. Причем, если первые два измерения проводились при подаче на вход исследуемого капала сигнала с постоянной аплитудой, а на вход другого канала сигнала с амплитудой, заданного ослабления, то третье из- Я мерение — при установке частоты гете-, родина, как и в первом измерении и подаче сигнала на вход исследуемого канала непосредственно с сигнального входа смесителя другого канала, на входе которого установлен сигнал с

Imsd заданной амплитудой ослабления. Значение фазоамплитудной погрешности определяют, складывая полусумму ре- Ж зультатов двух первых измерений с 4 результатом третьего. 1 ил. 4:Р

, = Рх + а, + а, (2) 1 12

Изобретение относится к фазоизмерительной технике и может быть использовано для определения фазоамплитудной погрешности фазометров с преобразованием частоты и фазовых сдвигов, Вносимых аттенюаторами, Цель изобретения — повышение точности определения погрешности фазометров — достигается за счет исключения погрешностей, связанных с преобразованием частоты входных сигналов.

На чертеже изображена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит генератор 1 синусоидальпых сигналов, исследуемый фазометр 2 с преобразованием частоты, перестраиваемый аттеьноатор 3, коммутаторы 4 и 5, блок 6 смещения частоты с коммутатором 7, развязывающий блок

8.

Фазометр 2 содержит развязывающие блоки 2.1-2,4, смесители 2,5 и 2.6 и низкочастотный (t>i13ометр 2.7.

Блок 6 смещения частоты содержит, например, последовательно соединенные генератор низкой частоты, смеситель и два полосовых фильтра. При этом выход генератора 1 соединен со входами перестрапваемого аттенюатора 3, первого контакта первого коммутатора 4, второго контакта второго коммутатора

5 и блока 6 смещения частоты, Третий контакт первого коммутатора 4 соединен с выходом перестраиваемого аттенюатора 3. Выход первого коммутатора

4 соединен со входом фазометра 2. Выход второго коммутатора 5 соединен со вторым входом фазометра 2.. Блок 6 смещения частоты через двухвходовь>и коммутатор 7 соединен с третьим Входом фазометра 2, а выход фазометра 2 через развязывающий блок 8 соединен со вторым контактом первого коммутатора 4. Фазометр 2 первым входом через последовательно соединенные развязывающий блок 2.2 и первый смеситель 2.6 соединен с первым входом низкочастотного фазометра 2.7. Второй вход фазометра 2 через последователь»о соединенные развязывающий блок 2.1 и смеситель 2.5 соединен со вторым входом низкочастотного фазометра 2.7, третий вход фазометра 2 через развязывающпе bJIoKH 2.3 и 2.4 соединен соо:.Ветственно с вторыми входами первого 2.6 н второго 2.5 смесителей. Выход

Фазометра 2 соединен с выходом развязывающего блока 2.1.

64099 2

Способ осуществляют следующим образом.

При первом измерении на входах фазометра 2 устанавливают амплитуду

5 сигнала Ц„, рабочей частоты<>, а на третьем (гетеродинном) входе — частотой с>-Я, смещенной относительно рабочей на величину промежуточной частоты вниз, и производят калибровку.

После этого на входе канала, например опорного, с помощью аттенюатора изменяют амплитуду сигнала до исследуемого значения Цх,и производят первое измерение

ГДЕ 1>х фаЗОВЫЙ СДВИГ, ВНОСИМЫЙ аГтенюатором при его перестрой20 ке от нулевого до заданного ослабления;

1 и ь — фазовые сдвиги (фазоамплиг тудные погрешности), возника>ощие соответственно на входе и выходе смесителя опорного канала при изменении амплитуды сигнала на его входе от исследуемого до начального значения.

Затем на входах обоих каналов снова устанавливают начальну|о амплитуду U„ 111>1 >1, а на гетеродинном входе — сигнал частотьi +Я, смещенной относительно частоты 1> рабочего сигнала в противоположну>о сторону

35 (вверх) на величину промежуточной частоты Я, и производят калибровку. После этого изменяют амплитуду сигнала на входе опорного канала до исследуемого значения Пх и производят второе

40 измерение

Знак фазового сдвига 1>х, вносимого.

1 аттенюатором, и фазового сдвига 61

45 изменяются на противоположный, а знак фазового сдвига л на выходе этого смесителя не изменяется, причем величины фазовых сдвигов также остаются

11еизменными, так как амплитуда входного сигнала устанавливается такой же, что и в первом измерении, Затем на гетеродинном входе и входе опорного канала устанавливают те же сигналы, что и при калибровке в первом измерении, а на вход измерительного канала подают сигнал непосредственно с сигнального входа смесителя опорного канала и производя-. ка1264099 либровку. После этого изменяют амплитуду сигнала на входе опорного канала до исследуемого значения П„ и производят третье измерение. Так как при этом измерении амплитуда сигнала изменяется в обоих каналах фазометра одновременно, то результат третьего измерения определяется как разность фазовых сдвигов в измерительном и опорном каналах

10 где Р„=Ч д

Производя аналогичные измерения при разных ослаблениях аттенюатора, получают фаэоамплитудную характеристику фазометра и фазовую характеристику аттенюатора на частоте 1. 20

Устройство работает следующим образом.

Сигнал частоты с) с амплитудой U, Ф с выхода генератора 1 синусоидальных сигналов на вход канала, например опорного, фаэометра 2 (вход раэвяэывающего блока 2,1) подается через перестраиваемый аттенюатор 3, установ- ленный в нулевое положение, и коммутатор 4, который находится в положе- З0 нии с1., на вход измерительного канала (вход развязывающего блока 2,2) через коммутатор 5, который находится в положении а, а на вход блока 6 смещения частоты — непосредственно. На З5 гетеродинный вход фазометра 2 с выхода блока 6 смещения частоты подается сигнал, например, частоты )-Й через коммутатор 7, который находится в положении Q, блоки 2.3 и 2.4 к гетеро- 40 динным входам смесителей 2.5 и 2.6.

Производится калибровка фазометра 2.

После этого аттенюатором 3 изменяется амплитуда сигнала на входе опорного канала до исследуемого значения Ц и производится первое измерение (1), т.е. снимаются показания низкочастотного фазометра 2.7.

Затем аттенюатор 3 выводится в нулевое положение, коммутатор 7 устанавливается в положение b в котором на гетеродинный вход фазометра 2 поступает сигнал частоты 1+Я, и проводится калибровка. После этого аттенюатором 3 устанавливается заданное ослабление амплитуды сигнала на опорном входе и производится второе измерение . (2), где >g и 2 — фаэовые сдвиги (фаэо Ф амплитудные погрешности), возникающие соответственно на входе и выходе смесителя измерительного канала прп изменении амплитуды сигнала на его входе от начального до исследуемого значения.

Значение фазоамплитудной погрешности, вносимой измерительным каналом при изменении амплитуды рабочего сигнала от начального до исследуемого значения, вычисляют, складывая полусумму результатов первого и второго измерений с результатом третьего измерения

D„=h + г =Ж+ "г)/2.Ч з

Аналогичным образом определяется фазоамплитудная погрешность, вносимая опорным каналом. При этом аттенюатор устанавливается на входе измерительного канала.

Для определения фазового сдвига, вносимого аттенюатором, на вход измерительного канала подают сигнал с начальной амплитудой U через исследуемый аттенюатор, на вход опорного канала †. этот сигнал непосредственно, а на гетеродинный вход — тот же сигнал, что н в первом измерении. Сначала выводят аттенюатор в нулевое положение и производят калибровку фазометра, затем аттенюатором устанавливают на входе измерительного канала амплитуду сигнала исследуемого значения Б„ и производят четвертое измерение

44 = Рх + 4 + 2

Значение фазового сдвига, вносимого аттенюатором при его перестройке от нулевого до заданного ослабления, вычисляют, вычитая из результата четвертого измерения значение полученной выше фаэоамплитудной погрешности (4).

Затем аттенюатор 3 устанавливается в нулевое положение, коммутатор 5 переключается в положение б, в котором вход измерительного канала (вход развязывающего блока 2.2) через резвязывающий блок 8 подключается ко входу смесителя 2.5, а коммутатор 7 — в положение Q. и производится калибровка.

После этого аттенюатором 3 устанавливается заданное ослабление -амплитуды сигнала и производится третье измерение (3) .

1264

После обработки результатов трех измерений определяется значение фазоамплитудной погрешности (4).

Затем коммутатор 4 устанавливается в положение Б, в котором вход опорного канала (вход раэвязывающего блока

2,1) подключается ко входу аттенюато. ра 3, коммутатор 5 в положении б, в котором вход измерительного канала (вход развязывающего блока 2.2), под- 10 ключается к выходу аттенюатора 3, а коммутатор 7 остается в положении с., Аттенюатор 3 устанавливается в нулевое положение и производится калибровка. После этого аттенюатором 3 ус- 15 танавливается заданное ослабление амплитуды сигнала на входе измерительного канала и производится четвертое измерение (5).

После обработки результатов четы- 20 рех иэмере п и определяется фазовый сдвиг, вносимый аттенюатором 3 (б).

Благодаря введению третьего измерения, осуществляемого при подключении входа исследуемого канала непос- 25 редственно к сигнальному входу смесителя другого канала, на входе которого устанавливается заданное ослабление амплитуды входного сигнала, и при совместной обработке результатов пер-30 вого, второго и третьего измерений исключается фазовый сдвиг, вносимый аттенюатором, и учитывается составляющая фазоамплитудной погрешности, возникающая на входах смесителей, т.е. повышается точность определения фазоамплитудной погрешности.

Введение четвертого измерения, которое осуществляется при включении аттенюатора на входе исследуемого ка-40 нала и установлении с его помощью заданного ослабления амплитуды входного сигнала, и совместная обработка результатов первого, второго, третьего и четвертого измерений позволяют оп- 45 ределить фазовый сдвиг, вносимый ат099 Ь тенюатором, с учетом фазового сдвига, возникающего на входах смесителей, т,е. повысить точность его определения, В предлагаемом способе точность определения фаэоамплитудной погрешности и фазового сдвига, вносимого аттенюатором, не зависит ни от частоты, на которой производится определение указанных параметров, ни от типа используемого аттенюатора, а определяется раэрещающей способностью исследуемого фазометра и стабильностью его показаний между калибровками. формула изобретения

Способ определения фазоамплитудной погрешности фазометров, заключающийся в том, что производят ослабление амплитуды сигнала на входе одного пз каналов, проводят два измерения при частотах гетеродина, смещенных вниз и вверх относительно частоты входного сигнала на промежуточную частоту, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, проводят третье измерение, причем первые два измерения осуществляют при подаче на вход исследуемого канала сигнала с постоянной амплитудой, а на вход другого канала сигнала с амплитудой, соответствующей заданному ослаблению, третье измерение производят при установке частоты гетеродипа такой же, что и в первом измерении, и подаче на вход исследуемого канала сигнала непосредственно с сигнального входа смесителя другого канала, па входе которого устанавливают сигнал с амплитудой, соответствующей заданному ослаблению, значение фаэоамплитудной погрешности вычисляют, складывая полусумму результатов первого и второго измерений с результатом третьего измерения, 1264099

Составитель В.Шубин

Техред А. Кравчук Корректор Л. Пилипенко

Редактор А.Ревин

Заказ 5556/45 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4