Устройство для измерения амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик четырехполюсников с преобразованием частоты

 

Изобретение может быть использовано при поверке и настройке различных радиоэлектронных устройств с преобразованием частоты. Цель изоб8 ретения - расширение Функциональных возможностей - достигается за счет обеспечения измерения комплексных коэффициентов отражения четырехполюсников с преобразованием частоты. Для этого в устройство, содержащее генераторы 1, 2 качающейся частоты, блок 3 управления, смесители 7, 11 фазовой автоподстройки частоты, фазовые детекторы 12, 16, перестраиваемый генератор 17 промежуточных частот$ делители 4, 21 сигнала, переключатели 6, 8, 9, 15, 20, 22, усилитель 10, аттенюатор 5, исследуемый четырехполюсник 14 с преобразованием частоты , опорный смеситель 3, смесители 23, 24 промежуточной частоты измеОЭ СП Ю 4ь Ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 0 01 R 27/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1538149 (21) 4650094/21 (22) 13.02.89 (46) 23.05.91. Бюл. 11 19 (72) К.С.Коротков (53) 621.317.?5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1538149, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ И ФАЗОЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ С ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение может быть использовано при поверке и настройке различных радиоэлектронных устройств с преобразованием частоты. Цель изоб8

„,SU„„1651242 А 2

2 ретения — расширение функциональных возможностей — достигается за счет обеспечения измерения комплексных коэффициентов отражения четырехполюсников с преобразованием частоты. Для этого в устройство, содержащее генераторы 1, 2 качающейся частоты, блок

3 управления, смесители 7, !1 фазовой автоподстройки частоты, фазовые детекторы 12, 16, перестраиваемый генератор 17 промежуточных частот, делители 4, 21 сигнала, переключатели 6, 8, 9» 20, 22, усилитель 10, аттенюатор 5, исследуемый четырехполюсник 14 с преобразованием частоты, опорный смеситель 13, смесители

23, 24 промежуточной частоты изме l 651242

30 а телем частоты, рительного. и опорного каналов, индикатор 25 и решающий блок 26, введены направленный ответвитель 19 и переключатель 18. При работе устройства eигнал промежуточной частоты Я, .т

TIQpdeTcH на выход промежуточной частоты исследуемого четырехполюс,ника 14 с преобразователем частать. и поступает в смесительный активнык элемент (диод}„ гце преизабтретенит.= относится к рациоиз :;åpeíèëì и мажет быт» использована при поверке к нас грант;е ра,личных устройств с преобразсванитсм частоты и является усс:ep:oe:-rñ".тсва-т: ем устройства по авт.св. 11- 1538149.

Цель изобретения — расширение фу::-;кт:,канальных возможностей устp.„- тва дпя измерения ампгитуднс.-а<татных и фазачастотных харак .— теристик -,етырехполюсниксв с преаб— разсвателем частоты за счет обеспечения измерения комплекснагo каэф-фи. кента отражения четырехпалюс,-ика с преобразователем частоты.

Ба чертеже представлена блок-схема у. -райства для измерения амппитуднс-астатных и фазсчастатных характе:;кстик четырехпслюсник» с преабразаУстройство сацержит генераторы 1 и 2 качающейся частоты, блок 3 управления, первый делитель 4 сигналов, аттенюатор 5, переключатель 6, пер 0 вый смеситель 7 фазовой автопадстрой-" ки частоты, переключатель 8, переключатель 9, усилитель 10, втсрси смеситаль 11 фазовой автоподстройки час45 таты, первый фазовый детектор 12, опорный смеситель 13 исследуемый четырехполюсник 14 с преобразователем частоты, переключатель 15, второй фазовый детектор 16,, перестраиваемый генератор 17 промежуточных частот, переключатель 18„, направленный ответвитель 19, переключатель 20, второй делитель 21 сигналов, переключа=тель 22, смеситель 23 промежуточных частот измерительного канала, смеситель 24 промежуточных частот опорного

I канала, индикатор 25, решающий блОк 26, образуется во входной сигнал частотой Я, и частично отражается от выхода тракта промежуточной частоты.

Величина амплитуды отраженного сигнала определяется с помощью направленного ответвителя 19, сравнивается с амплитудой падающего сигнала и затем с помощью решающего блока 26 рассчитывается коэффициент отражения. 1 ил.

Выход первого генератора 1 качающейся частоты соединен с входом первого делителя 4 сигналов и первым входом первого смесителя 7 фазавой автспадстрайки частоты, выход которога соединен с первым входом второго смесителя 11 фазовой автоподстрсйкк частоты и первым входам первого фазового детектора 12, выход которого соединен с одним из входов первого генератора 1 качающейся частоты, Выход второго генератора 2 качающейся частоты соединен с вторым вхо— дам первого смесителя 7 фазовой авта- подстройки частоты и гетеродиннымк входами исследуемого четырехполюсника 14 с преобразователем частоты и опорного смесителя )3, сигнальный вход которого соединен с подвижным контактом второго переключателя 8, первый неподвижный контакт которого соединен с первым выходом первого делителя 4 си "íàëîâ, второй выход которого через аттенюатор 5 соединен с первым неподвижным контактом ггервага переключателя 6, подвижный контакт котарога соединен с входам усилителя 10, выход которого соединен с подвижным контактом четвертого переключателя 15. первый непоцвижный контакт которого соединен с первым неподвижным контактом третьего переключателя 9, второй неподвижный контакт которого соединен с вторым неподвижным контактом первого переключателя 6.

Вторые неподвижные контакты второго 8 и четвертого 15 переключателя соединены между собой, а подвижный контакт третьего переключателя 9 соединен с сигнальным вхацом исследуемо-о -:eòbrpåõïîëþñíèêà 14 с преобразователем частоты, Первый выхОд пере

1651242 стра:и>яемого генератора i 7 промежуточтаты, - í.è.ì àå.ìûå с его второго выхода, сдвинутые на постоянную Велич:>ну Q относительно сигналов первой промежуточной частоты с точностью да фазы в любой частотной точке, Часть сигHBJIGB от первого 1 и второго 2 генераторов качающейся частоты подаются на входы первого смесителя 7 фазовой автоподстройки частоты, где смешиваются. Сигнал разностной первой переменной промежуточной часто55 ты Ы> с выхода зтого смесителя пав ступает на первые входы первого фазового детектора 12 и второго смесителя 11 фазовой автоподстрайки часHОй Ч ICТОТЫ СОЕДИНPH C ВТОРЫМ ВХОДОМ первого фазового детектора 12 и Входам второго делителя 2 счгналов, вых:>дь> котсрога саедине>ьы с вторыми непадвиж Ь>и контактами пята o 20 и fffåcòoão 22 переключателей.

81îðîé выход перестраизаемого ге:..; гятара 17 промежуто шых частот сае1."ВОH с гетеродинными входами смесис - ;.pt промежуточной частоты измери. ель - or"o 23 и опорного 24 каналов и = орьги зхадами второго смесителя

11 ia.10.-»ой азтоподстройки частоты, .--.o;J, .,-.и>,,", -, соединен с перзь>м вха, -: рага > . = >с;о,-о дстектаря 16„.ьхо... КСС1ол >" л с ос.ди >рН с дг>угим вхсв. с >за Г r =:: т Op= :.э"-» я>св;с Йся часто.::... .:-,и-. ахал,сатарога соеди;- ен»-.:--:;:.: х —,.ыходаз блока 3 упразле., i H . (p r ог1 В>»1хад -.сотQpor G сае.,Н н> " " зхс 1ом второго . ен .рятара 2 к.;-,::;h:.;:,åйся:.ястоты а тр- тчй выход

» .> У «Э»»ЛЕ1>E»r:. С» с»ИЬ1 1 f. »ЗХОДОМ ре" трлив: ". с гс ". енер.-;то.зя 17 проpo": ". 0=1;111 1 с в»то . .>ьь > Вхо:iG!1 ВтОpo

»1> з >- ° -»-,1 ., »> r Го >

»Чя правде>11 ый отьстзител1» 19 одним

»сон»>а »1»1 > oв:1 —.; —, о I О к- "на,->2 I »>7ис аз»1и Вен к»ьхацу лраме;: утс» най частоты исследуемо-о чс=тырехлол>ос>1 KB 14 с преобр, зовя>.с.!: > -IpcTG>": ., а другим концом

rlH,7ВИ >нога кяналя с осдин ен с падВиж!

rh:"» кон;:актом пя-огo переклю1гтеля

? О >»..>Ззь1й неподвижный контакт кОтО рого со =дине с первым неподвижным контактом шестого перекл>очятеля 22, подвижный контакт которого соединен с входом сигнала смесителя 24 промежуточной частоты апорногo канала, выход которого соедине.1 с входом огорнаго канала индикатора 25, выход которого соединен с решающим блоком

26„ Вторичный канал награвленнога отВетвителя 19 соединен с вторым непод-. вижным контактом седьмого переключателя 18, первый неподвижный контакт которого соединен с выходом промежуточной частоты олорнога смесителя 13, я подвижный контакт седьмого переключателя 18 соединен с сигнальным входом смесителя 23 промежуточной частоты и" ìåðè" åëüíîãî канала,,выход которого соединен с входом измерительного канала индикатора 25.

КОHi:трухтивное выполнение направленно:;:> ответвителя 19 ня различных частотах может быть различным.

Устройства работает следующим образом

Б режиме переменной -.ðohrp .Ióòo.-гной частоты, напряжением от блс кя 3 управления устанавливается пячя:."няя рязйос г;- между частотой Ы 1 первого генератора, качающейся :1яс таты и частотой (Д второго ген"-ратавя 2 качающейся частоты р".r;Hàÿ начяпьной промежуточной частоте 00= полосы анаJI- ç,I исследуемого четырехпа>;юсника с преобразователем частоты.

3-.!;« же напряжением устанавливается нячаль:oe значение первой переменной промежуточной частоты (.1. си-Н =>!Он П "PPCXPa!1riaehfCIO ЛЕНЕРЯТОРЯ промежуточных час,тот, снимаемых с первого выхода, равное начальной частоте по loch) анапиза. Затем отноciròpëüío второго генератора 2 качаю25 щейся астоты, настроен.1ога на фиксирован,:ую частоту, включается сви— пиразание первого генератора 1 кача>ощейся частоты з диапазоне, разном пото-..е анализа па промежута:ной част 0 т с и с с. е;1 у е ма Г о ч е ть1 р е х и о>л» 10 с н 11 к Я 1 4 с. Лрс обрязазятелем частоты. >>ри ятом синхрс нна с первым генератором 1 к"..— чя»»»щe!:,cH часто-:ы сзипирует и перестраизяемый генератор 17 промежутачньсх частот, рабочий диапазон частот

35 котс рзга устанавливается с лама цью блока 3 управления толька з режиме переменной промежуточной частоты. Од11озреме>1но с си -налами первой пере4О меннай промежуточной частоты в перестряизаемом генераторе 17 промежуточных частот вырабатываются сигналы вспомс>гательнай промежуточной час— таты, где смешивается с сигналом вспо16з 124 могательной промежуточной частоты,, I сдвинутой на величину, которая снимается со второго выхода перестраиваемого генератора 17 промежуточных частот, Образовавшийся в результате 5 смещения сигнал разностной постоянной частоты с выхода второго смесителя 11 фазовой автоподстройки частоты подается на первый вход второго фазового детектора 16, на второй вход которого поступает сигнал постоянной частоты Q, с третьего выхода перестраиваемого генератора 17 промежуточных частот, Образовавшийся в результате сравнения сигнал управления с выхода. второго фазового детектора 16 управляет частотой первого генератора 1 качающейся частоты так, .то сигнал разностной частоты на выходе первого смесителя 7 фазовой

20 автоподстройки частоты с точностью до фазы в любой момент времени равен частоте сигналов на первом выходе перестраиваемого генератора 17 промежуточной частоты в процессе его совместного качания с первым генератором 1 качающейся частоты относительно второго 2.

Первый фазовый детектор 12 обеспечивает предварительную подстройку первого генератора 1 качающейся частоты относительно второго генератора

2 качающейся частоты, облегчая тем самым работу второго фазового детектора 16, 35

Все переключатели устанавливаются в первое положение, при котором с помощью первого делителя 4 сигналов на сигнальные входы опорного смесителя 13 и исследуемого четырехполюс- 40 ника 14 с преобразователем частоты подаются сигналы от первого генератора 1 качающейся частоты. На гетеродинные входы опорного смесителя 13 и исследуемого четырехполюсника 14 с преобразователем частоты поступает сигнал от второго генератора 2 качающейся частоты, который и определяет их рабочий режим. Включается качание первого генератора 1 качающейся g0 частоты относительно второго 2 и в режиме переменной первой промежуточной частоты - Gag определяется рабочий диапазон промежуточных частот исследуемого четырехполюсника 14 с преобразователем частоты, а регулировкой сигнала гетеродина устанавливается его оптимальный рабочий режим.

2 8

Затем переключатели переводятся во второе положение, при котором реализуется последовательное включение опорного смесителя 13 и исследуемого четырехполюсника 14 с преобразователем. частоты, Сигналы первой переменной промежуточной частоты с первого выхода перестраиваемого генератора 17 промежуточных частот подаются на вход второго делителя сигналов, где делятся пополам. Одна половина сигнала через переключатель 16 и первичный канал направленного ответвителя 19 поступает на выход сигнала промежуточной частоты исследуемого четырехполюсника 14 с преобразователем частоты, а другая полонина сигнала — на сигнальный вход смесителя 24 промежуточной частоты опорного канала, где преобразуется с помощью сигнала вспомогательной промежуточной частоты (Я +Я), снимаемого с второго выхода перестраиваемого генератора 17 промежу-точных частот, подаваемого на гетеродинный вход этого смесителя, в сигналы постоянной разностной промежуточной частоты Q, которые затем подаются на вход опорного канала индикатора 25.

В начале на входе первичного канала направленного ответвителя 19, присоединяемого к выходу промежуточной частоты исследуемого четырехполюсника 14 с преобразователем час-. тоты, устанавливается режим короткого замыкания (или холостого хода) .

При этом вся мощность сигнала первой переменной промежуточной частоты отражается от выхода первичного канала направленного ответвителя 19 и через его вторичный канал и переключатель

18 поступает на сигнальный вход смесителя 23 промежуточной частоты измерительного канала, где преобразуется с помощью сигнала вспомогательной промежуточной частоты, снимаемого со второго выхода.перестраиваемого генератора 17 промежуточных частот, подаваемого на его гетеродиннык вход, в сигнал разностной постоянной промежуточной частоты Q, который поступает на вход измерительного канала ин; дикатора, где сравнивается с сигналом опорного канала по амплитуде и фазе.

Результат сравнения фиксируется в решающем устройстве 26, Затем вход первичного канала направленного ответвителя 19 присоединяется к выходу промежуточной часто165124 2 ты нс .ледуемого четырехполюсника 14 с преобразователем частоты. Отряжен2 л чан первичным каналам межцу выходом исслецуемаго четырехполюсника с пре-образователем частоты % подвижным...0МПлзс ".СИЯЯ МПЛИ - ЧДЯ НЯпр::..ке;- И.2 сигналя от пере=r. Ü,=. я(л контa lтам шес тога переключателя, вторичный канал каправленнога ответви-: тря*. с. я = ioгО генератора

1 61

ХО про:;-: =:.:Утсчных "Cтот > пателя соединен с вторым непоцвижным кснтяк-.ам дополнительного переключателя первый неподвижный контакт

K0l0 !ol соединен с выходом опорнага смес ..ел:л, подвижный контакт соедидяю:пяя с. .я выхаq —:pомежу тачп -й,. L.готы исс де цуемов ехгол;эс.-.ика с претепеь: частоты, 25

Го и. - ThlP

0 ра î-я, . с и i i,) i," i пряжек ы .",0 Гс G нен с сигнальным входом смесителя прсмеж .точкой частоты измерительно -о какя =э, сигнальный вход исследуемо: -=етырехполюсника с преобразава2.1с, -; .1-, 2 õ гупя;ля

r, ;..зля отраленв;-., .—,! прамежуl0ЧК. И . ; лг ГЬ1 т,; )-;Е,УЕт=.лем часта-ы соецинен с подвижным контактом третьего переключателя.

ЮЕ,;.2СЛЮСНП.:.Я С св- тел:. частоты.

ПРЕ00РРЗ

Составитель И.Михалев

Редактор С.Патрушева Техред А. Кравчук Корректор Н.Ренская

- Зяка-: 1605 Тираж 422 Подписное

ВНЙПЙ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 ная от его выхода часть сигнала через вторичный канал направленного ответ5

Яителя 19 подается после преобразования в смесителе 23 промежуто-ной

-..Ястоты измерительного канала в индикатор 25, гд опять сравнивается с амплитудой и фазой его сигналя опорк 2.0 канала. Результат сравнения поступает в решающий блок 26, который праиззодит вычисление модуля и фазь" коз128::."2иента отражения по формуле

Формула изобретения

Устройство для измерения амплитуд.но-частотных и фазочастатНЫХ: Характеристик четырехполюсников с преобразсванием частоты пo авт. св.

Ф 1538149, о т л и ч а ю щ =- e с я

Tpi: что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения измерения комплексного каэффициен,а отражения четырехполюсника с преобразователем частоть1,, в нега введены дополнительный пере--. ключатель и направленный ответвитель, причем направленный ответвит -.: †. вклю