Способ определения фазочастотных характеристик сверхвысокочастотных устройств

 

Изобретение может быть использовано при создании автоматизированных панорамных измерителей фазочастотных характеристик (ФЧХ) сверхширокополосных устройств. Цель изобретения - расширение области использования - достигается за счет расширения полосы частот измеряемых ФЧХ при одновременном расширении диапазона измеряемых сдвигов фаз Процесс измерений состоит из двух этапов. На первом из них - этапе калибровки - частотно-модулированный по линейному закону СВЧ-сигнал разделяется в направленном ответвителе 2 по двум каналам Часть сигнала ответвляется непосредственно на первый вход смесителя 5, вторая часть проходит линию 3 задержки и попадает на второй вход смесителя 5 сдвинутой во времени Смешанный сигнал детектируется детектором 6. Одновременно с началом развертки СВЧ-генератора 1 запускается счетчик 8 квантующих импульсов. Каждому экстремуму огибающей продетектированного сигнала (блок 7 выделения экстремумов) ставится в соответствие содержимое счетчика. Таким образом, к концу периода развертки СВЧ-генератора в запоминающем блоке 10 сохраняется массив отсчетов счетчика. На втором этапе - этапе собственно измерений - последовательно с линией 3 задержки устанавливается исследуемое СВЧ-устройство 4. После измерений в запоминающем блоке 10 будет содержаться второй массив отсчетов. Сравнение этих двух массивов позволяет определить фазочастотную зависимость исследуемого СВЧ- устройства 2 ил CJ о Јь ь.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л G 01 R 27/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4664094/21 (22) 02.01.89 (46).15.05,92, Бюл, ¹ 18 (72) А.Д.Голод и В,Л.Коган (53) 621.317.75(088.8) (56) Смирнов П.Т, Цифровые фазометры. Л.:

Энергия, 1974, с, 15, Протопопов А.А., Протопопов В.А. Преобразователи разности фаз СВЧ-колебаний в число импульсов, — Приборы и техника эксперимента. 1978, вып, 2. с. 164. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФАЗОЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫХ УСТРОЙСТВ (57) Изобретение может быть использовано при создании автоматизированных панорамных измерителей фазочастотных характеристик (ФЧХ) сверхширокополосных устройств. Цель изобретения — расширение области использования — достигается за счет расширения полосы частот измеряемых ФЧХ при одновременном расширении диапазона измеряемых сдвигов фаз. Процесс измерений состоит из двух этапов. На первом из них — этапе калибровки — частот„„5U„„1734044 А1 но-модулированный по линейному закону

СВЧ-сигнал разделяется в направленном ответвителе 2 по двум каналам. Часть сигнала ответвляется непосредственно на первый вход смесителя 5, вторая часть проходит линию 3 задержки и попадает на второй вход смесителя 5 сдвинутой во времени. Смешанный сигнал детектируется детектором 6. Одновременно с началом развертки СВЧ-генератора 1 запускается счетчик 8 квантующих импульсов. Каждому экстремуму огибающей продетектированного сигнала (блок 7 выделения экстремумов) ставится в соответствие содержимое счетчика, Таким образом, к концу периода развертки СВЧ-генератора в запоминающем блоке 10 сохраняется массив отсчетов счетчика. На втором этапе — этапе собственно измерений — последовательно с линией 3 задержки устанавливается исследуемое СВЧ-устройство 4. После измерений в запоминающем блоке 10 будет содержаться второй массив отсчетов. Сравнение этих двух массивов позволяет определить фазочастотную зависимость исследуемого СВЧустройства. 2 ил.

1734044

Изобретение относится к фазоизмерительной технике и может быть использовано при создании автоматизированных панорамных измерителей фазочастотных характеристик сверхширокополосных устройств.

Целью изобретения является расширение области использования, заключающееся в расширении полосы частот измеряемых фазочастотных характеристик при одновременном расширении диапазона измеряемых сдвигов фаз до любых величин.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства, предназначенного для реализации способа; на фиг,2 — эпюры, поясняющие его сущность.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 СВЧ-сигнала линейно модулированного по частоте, направляемый ответвитель 2, линию 3 задержки, исследуемый объект 4, смеситель

5 СВЧ-сигналов, детектор 6 и блок 7 выделения экстремумов, при этом второй выход направленного ответвителя подключен к второму входу смесителя 5 СВЧ, последовательно соединенные счетчик 8 квантующих импульсов, сохраняющий регистр 9, запоминающий блок 10 и счетный блок 11, а выход блока 7 выделения экстремумов подключен к входу размещения записи сохраняющего регистра 9. Способ заключается в проведении измерения сдвига фаз при отсутствии и наличии измеряемого объекта 4, а затем в сравнении полученных данных, разница между которыми характеризует фазовый сдвиг, вносимый исследуемым объектом.

На первом этапе — этапе калибровки— при отсутствии измеряемого объекта 4 выход линии 3 задержки соединяют с входом смесителя 5. После включения генератора 1 частотно модулированный по линейному закону СВЧ-сигнал разделяется в направленном ответвителе 2 по двум каналам, Часть сигнала ответвляется непосредственно на первый вход смесителя, вторая же часть

СВЧ-сигнала проходит через линию 3 задержки и попадает на второй вход смесителя сдвинутой во времени. Так как

СВЧ-генератор 1 вырабатывает сигнал, частота которого промодулирована по линейному закону, то в один и тот же момент времени на входы смесителя приходят сигналы, частоты которых отличаются тем больше, чем больше задержан один из сигналов. Детектор 6 выделят огибающую смешанного сигнала. Промежуток между одноименными экстремумами огибающей соответствует сдвигу фазы на один период

СВЧ-волны или на 2 л, Счетчик 8 начинает отсчет квантующих импульсов одновременно с началом развертки генератора 1. Как только на детекторе 6 появляется соответст5 вующий экстремум, он отмечается блоком

7 выделения экстремумов, который разрешает записать в сохраняющий регистр 9 содержимое счетчика 8 квантующих импульсов t, достигнутое к этому моменту

10 времени. Отсчет записывается в запоминающем блоке 10. Таким образом, к концу периода развертки генератора 1 в запоминающем блоке 10 сохраняется массив отсчетов tï (фиг,2), где и — порядковый номер

15 экстремума. При внесении измеряемого объекта 4 последовательно с линией задержки изменится фазовый сдвиг между сигналами, приходящими на входы смесителя, а значит, произойдет смещение экстре20 мумов и, соответственно, записываемые отсчеты сохраняющего регистра 9. При этом в запоминающем блоке 10 к концу развертки генератора 1 сохраняется массив отсчетов числа квантующих импульсов т, где m—

25 порядковый номер экстремума при наличии объекта 4. Значение частоты в каждый данный момент времени вычисляют по формуле

Fm Fo+ m Ь F

30 где Fo — начальное значение частоты перестройки генератора;

Л F — шаг частоты (разность частот соседних соответствующих экстремумов), оп35 ределяемый временем задержки сигнала в линии задержки.

Значение фазового сдвига, вносимого объектом измерения, определяют по формуле

p=(m — (и+ 1)+ " 2л, Сп+1 Тп где m — (п + 1) — разность количества соот45 ветствующих экстремумов при измерениях с объектом и без него, имевших место до частоты Fm, m — (n + 1) — определяет количество целых периодов сдвига фазы;

50 t — t, — определяет дробную часть

tn +1 — tn сдвига фазы, выраженного в периодах колебаний.

Формула изобретения

Способ определения фазочастотных ха, рактеристик сверхвысокочастотных устройств, заключающийся в смешении сигнала от сверхвысокочастотного генера1734044

50

Составитель Н,Михалев

Редактор Т,Лазоренко Техред М.Моргентал Корректор Н.Король

Заказ 1668 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прй ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 тора с сигналом, прошедшим через исследуемый объект, детектировании смешанного сигнала и фиксировании показаний счетчика квантующих импульсов в моменты экстремумов огибающей, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения области использования, заключающегося в расширении полосы частот измеряемых фазочастотных характеристик при одновременном расширении диапазона измеряемых сдвигов фаз до любых величин, перед смешиванием сигналов осуществляют линейную перестройку частоты СВЧ-генератора сигнала, его задержку и после детектирования смешанного сигнала фиксируют показания счетчика квантующих импульсов в моменты экстремумов огибающей, а затем сопоставляют показания счетчика при наличии и отсутствии измеряемого объекта в цепи прохождения сигнала и определяют харак теристику объекта по формуле

p= (m — (и+ 1)+ " 2, Iп+1 тп где m — (п+1) — разность количества соответствующих экстремумов при измерениях с

5 объектом и без него, имевших место до частоты Fm, значение которой вычисляют по формуле

Fm=Fo+ m Л F, 10 где F< — начальное значение частоты перестройки генератора;

Л F — шаг частоты (разность частот соседних соответствующих экстремумов), определяемый времечем задержки сигнала в линии задержки;

m - -(n+ 1) — определяет количество целых периодов сдвига фазы; m — тп) — определяет дробную (1n + 1 tn) часть сдвига фазы, выраженного в периодах колебаний.