Устройство контроля коэффициента отражения

 

Изобретение относится к измерительной технике на СВЧ и может использоваться для контроля коэффициента отражения (КО) на выходе усилителя мощности передатчика в условиях сильных помех, наведенных в антенно-фидерном устройстве. Цель изобретения - повышение точности контроля в условиях наведенных в нагрузке помех. Устройство контроля КО содержит рефлектометр 1, управляемые делители 2, 3, индикатор 4. Цель достигается введением фазовращателя 5,. астатического регулятора 6 фазы с перемножением падающей и отраженной волн, вычитателей 7, 8, 9, квадраторов 10, 11, интегратора 12, блока 13 управления. Устройство обеспечивает повышение помехоустойчивости благодаря корреляционной обработке сложного сигнала с базой больше единицы, которым являются ВЧ- колебания при работе с модуляцией. 3 ил. с S

(51)5 С 01 К 27/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНЮ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4699449/09 (22) 11.04 .89 (46) 15.05.91. Бюл. Р 18 (72) А.Г.Петровичев и Е.Б.Иоффе . (53) 621.3 17.343 (088.8) (56) Р2-83. Техническое описание.

Авторское свидетельство СССР

V 885925, кл. G 01 R 27/06, 1979. (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ КОЭФФИЦИЕНТА

ОТРАБЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике на СВЧ и может использоваться для контроля коэффициента отражения (КО) на выходе усилителя мощности передатчика в условиях сильных помех, наведенных в антенно-фи,Я0„„1649469 A 1

2 дерном устройстве. Цель изобретения повышение точности контроля в условиях наведенных в нагрузке помех. Устройство контроля К0 содержит рефпектометр 1, управляемые делители 2, 3, индикатор 4. Цель достигается введением фазовращателя 5,,астатического регулятора 6 фазы с перемножением падающей и отраженной волн, вычитателей

7, 8, 9, квадраторов 10, 11, интегратора 12, блока 13 управления. Устройство обеспечивает повышение помехоустойчивости благодаря корреляционной обработке сложного сигнала с базой больше единицы, которым являются ВЧколебания при работе с модуляцией.

3 ил.

1649469

Изобретение относится к измерительной технике на СВЧ и может использоваться для контроля коэффициента отражения (КО) на выходе усилите5 ля мощности передатчика в условиях сильных помех, наведенных в антенноФидерном устройстве (АФУ).

Цель изобретения — повышение точности контроля в условиях наведенных 1ð в нагрузке помех.

На фиг . 1 представлена структурная электрическая схема устройства контроля КО, на фиг. 2 — структурная схема астатического регулятора фазы, на фиг. 3 - зависимость значения функционала от коэффициента К.

Устройство контроля КО содержит рефлектометр 1, управляемые делители

2 и 3, индикатор 4, фазовращатель 5; астатический регулятор 6 фазы с перемножением падающей и отраженной волн, вычитатели 7, 8 и 9, квадраторы 10 и 11 интегратор 12 и блок 13 управления. 25

Регулятор 6 фазы (фиг. 2) содержит фазовращатель 14 на 90, перемножитель 15 и интегратор 16.

Блок 13 содержит четыре ждущих мультивибратора, первый из которых запускается сигналами оператора

"Пуск", а последующие — срезом импульса предыдущего ждущего мультивиб: ратора, которые вырабатывают четыре идущих друг за другом импульса управления схемой: обнуления, разрешения интегрирования регулятору фазы, разрешения интегрирования и считывания.

Возможна реализация блока 13 на ЗВМ.

Устройство контроля КО работает следующим образом.

Оператор устанавливает коэффициенты передачи управляемых делителей 2 и 3, причем коэффициент передачи управляемого делителя 2 — К, равный, 45 максимально. допустимому КО, а управ-, ляемого делителя 3 - К» (К . Коэффициенты передачи определяют зону, относительно которой производится контроль КО. Затем оператор устанавливает 50 время интегрирования в астатическом рег уляторе и интеграторе 12. Время интегрирования и ширина зоны, относительно которой производится контроль

КО, зависят от ожидаемого уровня по,мех точности контроля КО и макси,мально допустимого времени задержки ,срабатывания устройства защиты передатчика. Чем больше уровень помехи и выше точность контроля, тем большее. время интегрирования необходимо установить. После этого оператор подаеткоманду "Пуск" на блок 13 и устройство контроля КО переходит в автоматический режим. Блок 13 генерирует. сигнал обнуления интеграторов 12 и 16.

Зат ем пр си сходит подстройка фа зы.

Блок 13 генерирует сигнал разрешения интегрирования на интегратор 16. При этом в регуляторе напряжение падающей волны сдвигается на 90, перемножаето ся с напряжением отраженной волны и накапливается интегратором 16, на выходе которого формируется сигнал управления фаэовращателем 5. При совпадении фаз напряжений падающей и отраженной волны в регуляторе 6 происходит перемножение ортогональных сигналов и выходной сигнал регулятора 6 (при отсутствии помех) равен кулю. В регуляторе 6 реализована корреляционная обработка сигнала, поэтому он обладает повышенной помехоустойчивостью. После подстройки фазы блок 13 генерирует сигнал разрешения интегрирования на интегратор 12, в котором накапливается сигнал разности двух значений функционала, определяемых коэффициентами К и К . Функционал

S (К) представляет собой интеграл от квадрата разности между напряжением падающей волны, умноженньи на коэффициент К, и напряжением отраженной волны, значения функционала формируются двумя цепями, содержащими управляемьи1 делитель 2, вычитатель 7, квадратор 10, управляемый, делитель 3, вычитатель 8, квадратор 11, интегратор

12. Напряжение падающей волны проходит через управляемый делитель 2, где умножается на К, затем в вычитателе

7 от произведенйя отнимается напряжение отраженной волны и полученный сигнал возводится в квадрат в квадраторе 10. Аналогично работает и вторая цепь, содержащая управляемый делитель

3, вычитатель 8, квадратор 11 . С квадраторов 10 и 11 сигналы приходят на вычитатель 9, а после него — на интегратор 12.

Таким образом напряжение на выходе интегратора 12 имеет вип

t, 1

U - (КБ„- U ) — (K U„- U ) de=

-1 S(K<)dt — J S(K,)då, (1) о

164 где U — напряжение падающей волны, и

U — напряжение отраженной волны. о

По окончании времени интегрирова". ния блок 13 снимает .сигнал разрешения интегрирования и устанавливает сигнал считывания на индикаторе 4, если напряжение на выходе интегратора 12,положительно или равно нулю — КО в норме — на индикаторе 4 загорается надпись "Норма", если сигнал отрицательный — "Авария". Это решающее правило можно пояснить следующим напряжение

U является приращением функционала на участке между Ki и К, если оно равно нулю-минимум функциойала (истинный

КО) находится между К и К, если меньше нуля — КО больше К», а в случае положительного значенйя — меньше

К, максимально допустимого КО в контролируемом тракте. В точке минимума функционала $(К) его производная меняет знак с отрицательного на положительный,:еспи. в точке К производная положитепьна, то можно сделать вывод, что минимум функционала лежит левее по оси Х точки К (фиг Ä 3) . Напряжение на выходе интегратора — приращение функционала — дает оценку знака его производной, по которой мь делаем вывод о положении К0 по оси Х относительно К

По сравнению с прототипом устройство контроля КО обладает повышенной точностью контроля КО s условиях сильных наведенных в нагрузке помех. Это достигается повышением помехоустойчивости благодаря корреляционной обработке сложного сигнала с базой больше единицы, которым являются ВЧ-колебания при работе с модуляцией. Если представить отраженную волну как цо цпКо где Ко — коэффициент отражения, Ч вЂ” напряжение помехи, и подставить его в выражение (1), получаем

Ь

U = j (К2Ц2 К2Ц2 (К вЂ” К )„

n < n 2.

9469 (2), U — 2(K — K ) Ц Udt о и Я 1

Интеграл от квадратов нарастает значительно быстрее, чем интеграл от произведения падающей волны и помехи.

Увеличивая время интегрирования и сужая зону контроля (сближая К < и К }, оператор может повышать точность контроля до необходимой величины, Формула изобретения (Устройство контроля коэффициента отражения, содержащее рефлектометр, два управляемых делителя и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля в

20- условиях наведенных в нагрузке помех, введены последовательно соединенные блок управления, астатический регулятор фазы с перемножением падающей и отраженной волн, фаэовращатель, пер25 вый вычитатель, первый квадратор,второй вычитатель и интегратор, управляющий вход которого соединен с выходом блока управления, последовательно соединенные третий вычитатель и вто>Q рой квадратор, при этом выход падающей волны рефлектометра соединен с вторым входом астатического регулятора Лазы с перемножением падающей и отраженной волн и входами первого и

35 второго управляемых дели1 елей, выходы которых соединены с вторыми входами соответственно, первого и третьего вычитателей, выход второго квадратора соединен с вторым входом второго вы4 читателя, выход интегратора соединен с входом индикатора, выход отраженной волны рефлектометра соединен с вторым. входом фаз овращателя, а выход фазовращателя подключен к третьему

4 входу астатического регулятора фазы с перемножением падающей и отраженной волн и второму входу третьего вычитателя.

1649469

W 82

Составитель М.Кромин

Редактор Н.Ивыдкая Техред М,Дидык Корректор А.йбручар

Заказ 1520

Тираж 423

Подписное

В(КИПИ Гогу.щн .тнснного к митста по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Мо кн», iK-35, Раушская наб,, и. 4/5

Произоодстнснно-llçiÿòåëüскнй комбинат "Патент", г. Ужг.1род, ул. Гагарина, 101