Фазометр

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для разработки фазометрических устройств. Цель изобретения - повышение точности измерения фазового сдвига. Указанная цель достигается тем, что в фазометр введен третий однополосный смеситель 13, позволяющий скомпенсировать температурную нестабильность работы генераторов 8 и 9. Кроме того, устройство содержит преобразователи частоты 1, 2, гетеродин 3, фазовые детекторы 4, 5 однополосные смесители 6, 7, управляющие элементы 10, 11, частотомер 14. Устройство позволяет уменьшить на один-два порядка погрешность измерений фазовых сдвигов по сравнению с устройством-прототипом. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„,30„„1444681 (51)4 G 01 R 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ

E: . - ..2 и втсн ском свидетельств (54) ФАЗОМЕТР (5?) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для разработки фазометричес(6 l ) 1308932 (21) 4251281/24-21 (22) 27. 05. 87 (46) 15.12.88. Бюл. У 46 (71) Харьковский авиационный институт им. Н.Е.Жуковского (72) А. С. Василенко, Ф.И. Веников, Е.С.Колесник и В.П.Сорокопут (53) 621.317.373 .(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1308932, кл. G 01 R 25/00, 1986. ких устройств. Цель изобретения — по. вышение точности измерения фазового сдвига. Укаэанная цель достигается тем, что в фазометр введен третий однополосный смеситель 13, позволяющий скомпенсировать температурную нестабильность работы генераторов

8 и 9. Кроме того, устройство содержит преобразователи частоты 1, 2, гетеродин 3, фазовые детекторы 4, 5 однополосные смесители 6, 7, управляющие элементы 10, 11, частотомер

14. Устройство позволяет уменьшить на один-два порядка погрешность измерений фазовых сдвигов по сравнению с устройством-прототипом. 1 ил.

1444681

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при разработке фазометрических устройств, предназначенных для различньп: радиотехнических систем.

На чертеже представлена схема устройства.

Целью изобретения является повышение точности измерения фазового 10 сдвига.

Фазометр содержит два преобразователя 1 и 2 частоты в опорном и информационном каналах с общим гетеродином 3, подключенным ко входам этих преобразователей, первый 4 и второй 5 фазовые детекторы, первые входы которых соединены соответственно с выходами преобразователей, а вторые входы — с выходами первого б и второго 7 однополосных смесителей соответственно, первый 8 и второй 9 перестраиваемые генераторы, входы управления которых подключены соответственно через первый 10 и вто- 25 рой 11 управляющие элементы к выходам соответствующих фазовых детекторов, линию задержки 12, включенную между выходом первого перестраиваемого генератора 8 и первым входом 30 второго однополосного смесителя 7, причем выход второго перестраиваемого генератора 9 подсоединен ко вто рым входам . первого 6, второго 7 и третьего 13 однополосных смесителей непосредственно, а первый вход первого 6 однополосного смесителя соединен с выходом первого перестраиваемого генератора 8, который соединен с первым входом третьего 13 однополосного смесителя, выход которого подключен к частотомеру 14; Перестраиваемые генераторы 8 и 9 с управляющими элементами 10 и 11 выполнены таким образом, что при подаче управляющих сигналов одной величины и одного

45 знака частоты колебаний генераторов изменяются на одинаковую величину, ио в противоположные. стороны.

Фазометр работает следующим образом.

Входные опорный и информационный сигналы с помощью преобразователей 1 и 2 с общим гетеродином 3 преобразуются в колебания с промежуточной частотой Ео, причем измеряемая разность фаэ л ц, содержащаяся в информационном входном сигнале, без изменения переносится на колебания, выделяемые

f++ f+ = 03 (i) (2) (3) > а ц,+ g-2йй с =ц,+2 jj. и, Ч +

1 (г +

Т где,, „= значения начальных фаз

>. колебаний соответственно первого и второго генераторов 8 и 9

7 — время задержки линии заЪ держки 12, »> — начальные фазы колебаний, поданных соответственно на входы преобразователей 1 и 2

, — некоторый фазовый сдвиг, зависящий от типа применяемых фазовых детекторов 4 и 5, и, К вЂ” целые числа.

Из соотношений (2) и (3) найдем, что величина частоты колебаний перво4. го генератора 8 f, равна

4, — ч т+2> (K-n)

> 2 >> л (4) но величина >>> — > это не что иное, 1 как измеряемая разность фаз »> . Тогда выражение (4) примет вид

-Л Ч +2 (К-n)

2Ф7

Подставив выражение (>) в соотношение (1), получим значение частоты

f < генератора 9

f =f -f =f +

d ц+2" > (и-К) т о 2 : на выходе преобразователя 2 частоты в информационном канале. Сигналы с выходов преобразователей 1 и 2 частоты поступают на первые входы соотйетственно первого 4 и второго 5 фазовых детекторов, на вторые входы которых поступают сигналы соответственно с выходов однополосных смесителей 6 и 7. На выходах смесителей выделяются колебания с одинаковой частотой Й =f,+f, где f,, fz — значения частот соответственно первого

8 и второго 9 перестраиваемых генераторов. е

На выходе фазовых детекторов 4 и 5 появляются управляющие сигналы, которые, воздействуя на управляющие элементы 10.и 11, перестраивают генераторы 8 и 9 на некоторые частоты f +

>ю

fz, значения которых удовлетворяют следующим соотношениям

1444681

Колебания с частотами 1, и Е» по с тупают на входы трет ье ro 13 однополосного смесителя, на выходе которого выделяется разностная частота

Л V+2 (и-К) 2 1"- 1

1v+2«(n-К) +

2г. > (f =f -f ",--f р 1 о

-aV+2 «(К-п) ФФ k kгдV

df f -Е

1 1

2п д ц+2 «(и-К)

10 а частота перестраиваемого генератора 9 — на величину

«ь) »». » d ä V т

15 г

Разностная частота f р изменяется на величину

»» Л Ч+д лЧ +2« (n-К)

f1 2Л„ (6) Составитель В.Орлов

Редактор Н.Горват Техред JI.Олийнык Корректор С.Черни

Заказ 6501/43 Тираж 772

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Измеряя с помощью частотомера 14 эту разностную частоту на выходе третьего 13 однополосного смесителя, можно определить величину измеряемого сдвига фаз Л g.

При изменении величины измеряемого сдвига фаз лцна величину нарушается соотношение (3). В результате на выходе фазового детектора 5 появляется управляющий сигнал, который, воздействуя на управляющий элемент 11, изменяет частоту колебании генератора 9, что приводит к нарушению соотношений (1) и (2) .и появлению сигнала управления на выходе фазового детектора 4. Этот сигнал перестраивает частоту генератора 8. Процесс, описанный вьппе, протекает до тех пор, пока генераторы не перестроятся на новые частоты f и f, которые бы удовлетворяли соотношениям (i), (2) и (3). На основании уравнений (1), (2) и (3) имеем

8 M +<Î y+2п (и-К)

1 о

« . )

5 Из выражений (5) и (6) следует, что частота генератора 8 изменяется на величину

d ë V

Jf ð df2

ll

Измеряя с помощью частотомера 14 приращение разностной частоты Л Й р, на выходе смесителя 13 можно определить величину изменения фазового сдвига.

Устройство позволяет уменьшить на один-два порядка погрешность измерений фазовых сдвигов по сравнению с устройством прототипом.

Формула изобретения

Фазометр по авт. св. В 1308932, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения

35 фазового сдвига, в него введен третий однополосной смеситель, при этом выходы первого и второго перестраиваемых генераторов соединены с входами третьего смесителя, а его выход

40 подключен к входу частотомера.