Способ поверки фазометров
Изобретение относится к измерительной технике и является усовершенствованием технического решения по авт.св. № 1465810. Цель-повышение точности поверки . Способ поверки фазометров заключается в том, что на испытуемый фазометр подают сигнал с начальным фазовым сдвигом относительно опорного сигнала, изменяют величину начального фазового сдвига на дискретную величину, за шагов покрывая фазовый интервал в пределах шкалы поверяемого фазометра, причем при каждом значении начального фазового сдвига производят четыре измерения сигнала на выходе фазометра соответственно при четырех. Значениях вводимого в испытательный сигнал дополнительного фазового сдвига, величиной (k-1) 90°, где k 1-4. Максимальную абсолютную величину систематической погрешности Dmax поверяемого фазометра определяют по ф-ле; (Dmax ( V2i -( -t/Mi)min .где Vki показание на выходе поверяемого фазометра при 1-ом значении начального фазового сдвига и дополнительном фазовом сдвиге величиной (k-1) 90° k 1-4. 1 ил. сл с
COIO3 СОВЕ ТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (И) 00 (st)s G 01 R 25/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4835842/21 (22) 28.03.90 (46) 30,10.92. Бюл. ¹ 40 (71) Ленинградский политехнический институт им. M.È. Калинина (72) А.C. Вишневецкий, В.Н. Умецкий, А.К.
Зверев и В.А. Еремеев (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 1465810, кл. G 01 и 25/00, 1987. (54) СПОСОБ ПОВЕРКИ ФАЗОМЕТРОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и является усовершенстваванием технического решения по авт,св. ¹
1465810, Цель — повышение точности поверки. Способ поверки фазометров заключается в том, что на испытуемый фаэометр подают сигнал с начальным фазовым сдвигом относительно опорного сигнала, изменяют величину начального фазового сдвига
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике радиотехнических измерений, и является усовершенствованием известного технического решения по авт.св. ¹ 1465810, Целью изобретения является повышение точности поверки.
Структурная схема устройства, реализующего заявляемый .способ, приведена на чертеже.
Устройство содержит генератор 1 стандартных сигналов, выход которого соединен с делителем 2 мощности, один выход которого подключен к опорному входу поверяемого фазометра 3, выход которого соединен с первым входом ЭВМ 4, а другой через последовательно включенные переменный фазовращатель 5 и переменный аттенюатор
6 соединен с зондом 7, антенну 8, выход на дискретную величину, эа шагов покрывая фазовый интервал в пределах шкалы поверяемого фазометра, причем при каждом значении начального фазового сдвига производят четыре измерения сигнала на выходе фазометра соответственно при четырех, Значениях вводимого s испытательный сигнал дополнительного фазового сдвига, величиной (k-1) 900. где k= 1 — 4.
Максимальную абсолютную величину систематической погрешности 0max поаеряемого фаэометра определяют по ф-ле; (0вах= 8(3/r и — у 21 — фз1 ф11) вах—
I — (3 ф11 — ф21 — фз1 — у41,1 в1п, где ф11— показание на выходе поверяемого фазометра при I-ом значении начального фазового сдвига и дополнительном фазовом сдвиге величиной (k — 1) 900 k = 1 — 4. 1 ил. которой соединен с сигнальным входом поверяемого фаэометра 3, устройство 9 перемещения зонда, вход которого соединен с выходом ЭВМ и датчик 10 положения зонда, выход которого подключен ко второму входу
ЭВМ.
Сущность способа заключается в использовании внутреннего эталона самих фазометров для выявления их погрешностей. Для этого на сигнальный вход поверяемого фазометра подают испытательный сигнал с начальным фазовым сдвигом относительно опорного сигнала, изменяют величину начального фазового сдвига на дискретную величину, за и шагов покрывая фазовый интервал в пределах шкалы поаеряемого фазометра, причем при каждом значении начального фазового сдвига производят четыре измерения сигнала на выхо1772765 де фазометра соответственно при четырех значениях вводимого в испытательный сигнал дополнительного фазового сдвига, величиной (К-1) 90О, где К 1-4. А максимальную абсолютную величину систе- 5 матической погрешности /D/msx/ поверяемого фазометра определяют по формуле;
IDImax g((3 1Р11 — ф2! фз) 1Р41 ) вах
1 — (3 ф 11 ф21 фэ! ф41 ) mls j (1) -1-4, Представим показание фц на выходе 20 поверяемого фазометра в виде: рь = рк+Ог+kki (2) где ф k — величина k-го дополнительного сдвига фаз;
Π— величина 1-го начального сдвига фаз;
Л ц — систематическая погрешность фазометра, причем
Лц =Л(р +О .) (3) Если функция систематической погрешности il (р ) имеет период р т и содержит лишь нечетные гармонические составляющие, то
Л { р7 +трт ) =Л (ф), C4)
Л(р+Ю ) = — Л(Ю) (5)
Пусть Л (р ) имеет две составляющие:
Л(2" (V>) — с периодом 360 и Л (V)) — с 45 периодом 180О, Л(р) =Л (р)+Л (р) (6) Пусть p k = (k — 1). 90О, (7) 50 тогда, с учетом сделанных выше предположений, ф11 -фэ< = р1- рз+2Л1i (8) (гк) -.) I ) и ) фи -фа = р1 — рз+2Л ll +Ли -Лю гю () (М
1/ э фа =фз р4+ 2Лз +Лэ< — Ла (10) где 1рц — показания на выходе поверяемого фазометра при 1-м значении начального фазового сдвига и дополнительным фазо- 15 вом сдвиге величиной (k-1). 900, Заметим, что ф (г 2У) (dr) (Х)
Ли =Лз,Ли = 3I,Лз = 24I
Тогда, сложив (9) и (10), получим фи -1P2i+Qai — фа = P)
= р1 — p2+pэ — р4+4Л1i (11)
Из (8) и (11) следует
3g1i -фэ -1/з — 1/ 4 =
3 = ф 1 — p 2 — p 3 — p 4 + 4 Л 11 (12)
Максимальную абсолютную величину систематической погрешности можно записать в виде
/D/ ïàx (Л вах il спуд)/2 (13) отсюда получаем выражение (1), где максимум и минимум определяется на множестве значений начальных сдвигов фазы О, Способ поверки фазометра реализуют следующим образом. Выбирают взаимное расположение антенны и отрезка перемещения зонда, а также длину этого отрезка, таким образом, чтобы при перемещении зонда на этом отрезке диапазон измерения фазы сигнала превосходил максимальный период функции систематической ошибки фазометра. Предположительно располагать отрезок перемещения зонда в области, где амплитуда сигнала изменяется незначительно, а фаза — плавно и, в основном, монотонно. Эти условия, соблюдаются в частности, в раскрывах типичных апертурных антенн, при обеспечении соответствующего взаимного наклона между фазовым фронтом и линией перемещения зонда.
Затем, с помощью аттенюатора 6 устанавливают уровень сигнала, при котором требуется провести поверку фазометра.
Перемещая зонд по выбранному отрезку, измеряют в заданных точках Х (например, равноотстоящих), определяемых с помощью датчика 10 положения зонда, сигнал на выходе фазометра ф ц и вводят его значения в ЭВМ 4, получая первую серию данных, После этого посредством фазовращателя 5 вносят дополнительный начальный фазовый сдвиг 180 и повторяют измерения в тех же точках, получая таким образом вторую серию данных ф2, Далее проводят еще две серии измерений в тех же точках отрезка перемещения зонда при начальных дополнительных фазовых сдвигов, отличающихся от начального сдвига в первой серии на 90 и на 270" получая таким образомтретью Q2i ичетвертуюфа серии
17727б5 ры точности поверяемого фазометра определяют по выражениям;
Ю h ° /V;<-М;/,К, (;-cq;>) ) к=1
)в(т-i1 n fn i) где (D) — полная средняя абсолютная ошибка
Составитель М.Катапова
Техред M.Ìîðãåâòàë Корректор М.Керецман
Редактор В.Орлова
Заказ 3844 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 данных, а максимальное абсолютное значение систематической ошибки фаэометра вычисляют по формуле (1).
Способ поверки фазометров позволяет выполнить точное измерение абсолютной 5 систематической погрешности поверяемого фазометра при наличии в ней компонент с периодами 360 и 180О.
Формула изобретения
Способ поверки фазометров, заключа- 10 ющийся в том. что на сигнальный вход поверяемого фазометра подают сигнал с начальным фазовым сдвигом относительно опорного сигнала, изменяют фазовый сдвиг подаваек;ого сигнала на дискретную вели- 15 чину, эа и шагов покрывающих фазовый интервал в пределах шкалы поверяемого фаэометра, и измеряют начальный фазовый сдвиг на каждом шаге, на сигнальный вход поверяемого фазометра, каждый раэ после 20 установки начального фазового сдвига, добавочно вводят фазовый сдвиг, примерно равный 180, дискретную величину начального фазового сдвига каждого иэ и шагов выбирают произвольно так, что эа п шагов 25 покрывается фазовый интервал, равный периоду, каждый шаг измерения выполняют в раз, при этом измеряют фазовый сдвиг на каждом шаге и по измеренному фазовому сдвигу и начальному фазовому сдвигу опре- 30 деляют приращение показаний фазометра при замере на одинаковом шаге, среднее. значение приращений фазовых сдвигов на каждом шаге и усредненное значение приращений показаний фаэометра, а парамет- 35 где /Отак/ — максимальная ошибка, фа — приращение показаний фазометра на одном замере; ф — среднее значение приращений показаний фаэометра 1-го шага; (tPi > — усредненное по и шагам среднее значение приращений фаэометра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности поверки, формируют испытательные сигналы с дополнительными фазовыми сдвигами 90 и 270О, выполняют измерения разности фаэ поверяемого фазометра с указанными испытательными сигналами, а максимальную абсолютную величину систематической погрешности (О к) поверяемого фаэометра определяют по формуле: (0)еах = g((3 ф li т/ 21 фз ф41 ) max
1 — (3 т/ и — фг — фз — фа ) пнп) где ф и — показания на выходе поверяемого фазометра при 1-м значении начального фазового сдвига и дополнительном фазовом сдвиге величиной (k-1)90О, где k = 1-4.
