Двухканальный фазометр

 

Изобретение относится к фазовой измерительной технике, может быть использовано в устройствах навигации, радиолокации и радиоуправления и является дополнительным к авт. св. Ns 970262. Целью изобретения является повышение точности измерения. Устройство включает блок 1 суммы-разности , фазовращатель 2. детекторы 3,4, управляемый усилитель 5, блок 6 вычитания, коммутатор 7, арктангеноный преобразовательв, блок 9 управления, источник 10 питания . Особенностью изобретения является введение управляемого усилителя, управляющий вход которого соединен с источником 10, которые включены между выходом детектора 3 и вторым входом блока 6 вычитания . 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) s G 01 R 25/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг. У

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 970262 (21) 4708343/21 (22) 20.06.89 (46) 07.03.92. Бел, N. 9 (71) Севастопольский приборостроительный институт (72) А.Н.Трушкин (53) 621.317.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 970262, кл. G 01 R 25/04, 1981. (54) ДВУХКАНАЛЬНЫЙ ФАЗОМЕТР (57) Изобретение относится к фазовой измерительной технике, может быть испол ьзовано в устройствах навигации, радиолокации и радиоуправления и является дополнительным к авт. св. М 970262. Целью изобретения является повышение точности измерения.

Устройство включает блок 1 суммы-разности, фазовращатель 2, детекторы 3, 4, управляемый усилитель 5, блок 6 вычитания, коммутатор 7, арктангеноный преобразователь 8, блок 9 управления, источник 10 питания. Особенностью изобретения является введение управляемого усилителя, управляющий вход которого соединен с источником

10, которые включены между выходом детектора 3 и вторым входом блока 6 вычитания. 3 ил, 1718140 пульсов.

Двухканальный фазометр работает следующим образом.

Режиму измерения предшествует режим калибровки. В режиме калибровки СВЧ-сигнал подается только на первый вход фазометра.

Пройдя через фазовращатель 2 и блок 1 суммы-разности, СВЧ-сигнал попадает на входы детекторов 3. 4. Детекторы 3, 4 пре50 образуют его s низкочастотные сигналы вида

Оз КзЕоо; U4 К4Ео, где Кз, К4 — коэффициенты преобразования детекторов 3, 4;

Изобретение относится к фазовой измерительной технике, может быть использовано в устройствах радионавигации, радиолокации и радахуправления и является дополнительным кдв4 . ов. И. 970262. 5

Цель изобретения — повышение точности измерения.

На фиг, 1 приведена структурная схема двухканального фазометра; на фиг. 2— структурная схема блока управления; на f0 фиг. 3 — эпюры на выходах блока управления.

Двухканальный фазометр содержит блок 1 суммы-разности, фазовращатель 2, . выходом подключенный к одному из входов l5 блока 1 суммы-разности, квадратичные детекторы 3, 4, входами подключенные к выходам блока 1 суммы-разности, управляемый усилитель 5, входом подключенный к выходу детектора 3, блок 6 вычитания, первым 20 входом соединенный с выходом управляемого усилителя 5, а втерым входом подключенный к выходу двтек*ора 4, коммутатор 7, входом соединеяныйс выходом блока 6 вычитания, арктангенвный преобразователь 8, 25 входами подключенный:к выходам коммутатора 7, блок 9 управления, соединенный с входами управления фазовращателя 2, коммутатора 7. преобразователя 8; источник 10 управляющего сигнала, соединенный с уп- 30 равляющим входом усилителя 5. блок 9 управления содержит соединенные.последовательно генератор 11 тактовых импульсов и двухканальный коммутатор

12, выходом подключенный к первому выхо- 35 ду блока 9 управления, формирователь 13 коротких импульсов, входом соединенный с выходом генератора 11 тактовых импульсов, а выходам подключенный к второму выходу блока 9 управления, источник 14 пи- 40 тания, двумя выходами подключенный к входам двухканального коммутатора 12, третий выход блока 9 управления подключен к выходу генератора 1:1 тактовых имEp — амплитуда сигнала на входах детекторов 3, 4.

Сигнал Оз подается на управляемый усилитель 5, который его усиливает, При этом сигнал на выходе усилителя 5 будет иметь вид

05 = КзК5ЕО где К5 — коэффициент передачи усилителя 5.

Сигналы 04, 05 поступают на входы блока 6 вычитания, который вырабатывает сигнал

06 = (05- 04)К6, где K6 — масштабный коэффициент.

Оператор регулирует напряжение на выходе источника 10 и таким путем изменя- . ет коэффицйент передачи усилителя 5до тех пор, пока сигнал на выходе блока 6 вычитания не станет равным нулю. При этом достигается условие

U5= Оа. (1) (Значение коэффициента передачи К5 =, =К4/Кз усилителя 5 остается неизменным для режима измерения.

В.режиме измерения опорный и измерительный СВЧ-сигналы поступают соответственно на первый и второй входы фазометра. Цикл измерения состоит из двух тактов, В первом такте блок 9 управления сигналом со своего первого выхода устанавливает фазовращатель 2 в состояние нулевого фазового сдвига, а сигналом с третьего выхода устанавливает коммутатор 7 s состояние, когда сигнал с выхода блока 6

U7= K6K7(U5 U4), . (2) где К7 — коэффициент передачи коммутатора

7, подается на первый вход арктангенсного преобразователя 8. При этом

04= К4ЕО + Еи -2ЕоЕи 61п Ъ);

05 = KQK5 (Ep + Еи + 2EoE4 $3п p<), где Еи — сигнал, поступающий на входы детекторов 3, 4 с второго входа фазометра: уЪ вЂ” измеряемый фазовый сдвиг.

По сигналу с второго выхода блока 9 преобразователь 8 запоминает сигнал 07 до конца цикла измерения.

В начале второго такта на управляющий вход фазовращателя 2 с первого выхода блока 9 подается сигнал (фиг. За), устанавливающий фазовращатель 2 в состояние 90градусного фазового сдвига. Одновременно с этим на управляющий-вход коммутатора 7 с третьего выхода блока 9 подается сигнал (фиг. Зв), устанавливающий его в состояние, когда сигнал с выхода блока 6

07 - K6K7(05 - 04) (3) подается на второй вход арктангенсного преобразователя 8. При этом

04 K4(Eo + Еи -2ЕоЕ„.CoS P);

1718140

05 = КзК5 (Еo + Еи + 2ЕоЕи cos p), По сигналу (фиг. Зб) с второго выхода блока 9 преобразователь 8 обрабатывает сигналы Ут, 1К по алгоритму

US Кв аГСЩ (Ut/U7), (4) где Кв — масштабный коэффициент.

С учетом выражений (2), (3) сигнал на выходе преобразователя 8 будет иметь вид

U8= Ksarctg х х где А =(КзК5 К4)(EO + Еи ).

2 2

Блок 9 управления (фиг. 2) работает сле. дующим образом.

Генератор 11 тактовых импульсов вырабатывает периодическую последовательность прямоугольных импульсов, которые поступают на третий выход блока 9 для управления коммутатором 7. Формирователь

13 коротких импульсов преобразует эту последовательность в короткие импульсы, которые поступают не второй выход блока 9 для обеспечения записи информации в память преобразователя 8 и его запуска с целью осуществления преобразования. Источник 14 питания имеет два независимо регулируемых выхода. Напряжения, снимаемые с этих выходов, подаются на информационные входы коммутатора 12, который под действием сигнала с генератора 11 ïîочередно подает эти сигналы на первый выход блока 9 для управления фазовращателем 2.

Анализ выражения (4) показывает, что из-за неидентичности коэффициентов преобразования детекторов 3, 4 измерение у сопровождается погрешностью; которая исключается лишь s том случае, если соблюдается условие калибровки (1). Действитель5 но, подставляя в (4) выражение для К5, полученное при калибровке. найдем

Ue = Ks.ф„.

Таким образом, предлагаемый фазометр обеспечивает повышение точности из10 мерения за счет- исключения погрешности . неидентичности коэффициентов преобразования детекторов К4. Ks, которая, особенно в миллиметровом диапазоне волн. может иметь довольно большие значения.

15 Использование предлагаемого фазометра позволяет повысить качество измерителя за счет повышения точности измерения. Кроме того, упрощается техноnorw его изготовления благодаря исключе20 нию операции подбора детекторных головок с идентичными характеристиками.

-8 связи с этим снижаются производственные затраты.на его изготовление.

25 Формула изобретения

Двухканальный фазометр по авт. св.

ЬЬ 970262, о т л и ч а ю щ и.й с я тем, что, с целью повышения точности, введены управ30 ляемый усилитель и источник управляющего сигнала, выход которого соединен с управляемым входом управляемого усилителя, причем вход управляемого усилителя соединен с выходом второго детектора, а выход с

35 вторым входом блока вычитания.

1718140

Составитель C. Ежов

Техред ММоргентал

Корректор M. Демчик

Редактор В. Данко

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 878 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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