Устройство для измерения амплитудных и фазовых характеристик четырехполюсников

 

Использование: изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в автоматизированных стендах для измерения характеристик антенн. Существо изобретения: для увеличения разрешающей способности и расширения области использования устройство снабжено управляющим входом и последовательно соединенными блоком управления и коммутатором . Устройство также содержит генератор , два модулятора, два подмодулятора, два сумматора, два фильтра, два преобразователя частоты и амплифазометр. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>з G 01 R 27/28

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

О

О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4865002/21 (22) 07.09;90 (46) 23,02,93, Бюл. N 7 (75) Л.Д.Огороднийчук (56) Авторское свидетельство СССР

N 1583878, кл. G 01 R 29/10, 1990. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМП-

- ЛИТУДНЫХ И ФАЗОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ (57) Использование: изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано, например, в автоматизированных стендах для измерения характеристик антенн, Известно устройство для измерения амплитудных и фазовых характеристик испытуемых четырехполюсников (ИЧ) высокочастотных диапазонов, основанное на применении модуляции. Особенность этого устройства состоит в том, что в каналах применены амплитудные модуляторы и для обработки информации используют фильтры до и после преобразователей частоты.

Недостатком устройства является низкая разрешающая способность и узкая область использования.

Целью изобретения является увеличение разрешающей способности и расширение области использования устройства, В устройстве. содержащем амплифазометр; два модулятора; клеммы для подключения ИЧ, последовательно включенные генератор, первый разветвитель, последовательно соединенные первый модулятор, ÄÄ5UÄÄ 1797080 А1 в автоматизированных стендах для измерения характеристик антенн, Существо изобретения: для увеличения разрешающей способности и расширения области использования устройство снабжено управляющим входом и последовательно соединенными блоком управления и коммутатором. Устройство также содержит генератор, два модулятора, два подмодулятора, два сумматора, два фильтра, два преобразователя частоты и амплифазометр, 1 ил. второй разветвитель, последовательно соединенные второй модулятор, третий разветвитель, последовательно соединенные первый сумматор, первый фильтр, первый преобразователь частоты, первый усилитель промежуточной частоты (УПЧ), а также последовательно соединенные второй сумматор, второй фильтр, второй преобразователь частоты, второй УПЧ, причем, выходы первого разветвителя подключены к сигнальным входам двух модуляторов, клеммы для подключения ИЧ подключены к первому выходу второго разветвителя и первому входу первого сумматора, второй выход второго разветвителя подключен к первому входу второго сумматора, выходы третьего разветвителя подключены к вторым входам соответственно первого и второго сумматоров, а выходы УПЧ подключены к соответствующим входам амплифаэометра, поставленная цель достигается тем, чта амплифазометр снабжен управляющим входом, а в устройство введены последовательно соединенные блок управления и

1797080 коммутатор, к входам. которого и одкл ючен ы выходы подмодуляторов, выходы коммутатора подключены к управляющим входам модуляторов, второй выход блока управления подключен к управляющему входу амплифазометра.

На чертеже приведена структурная схема устройства для измерения амплитудных и фазовых характеристик четырехполюсников.

В его состав входят генератор 1, разветвитель 2, модуляторы 3, 4, подмодуляторы 5, 6, коммутатор 7, блок управления 8, разветвители 9, 10, первая пара клемм 11 для подключения ИЧ, ИЧ 12, вторая пара клемм 13 для подключения ИЧ, сумматоры 14, 15, фильтры 16, 17, преобразователи частоты

18, 19, УПЧ 20, 21 и амплифазометр 22.

В качестве ИЧ могут использоваться антенны, аттенюаторы, усилители, модуляторы и другие устройства радиодиапазона, Генератор 1 соединен с разветвителем

2, выходы которого через модуляторы 3, 4 подключены соответственно к разветвителям 9 и 10. Блок управления 8 подключен к амплифазометру 22 и к коммутатору 7, к входам которого подключены подмодуляторы 5, 6, а выходы соединены с управляющими входами соответственно модуляторов 3 и 4, Первая пара клемм 11 подключена к первому выходу разветвителя 9, а вторая пара клемм 13 — к первому входу сумматора

14, второй выход разветвителя 9 подключен к первому входу сумматора 15. Между клем.мами 11 и 13 включен ИЧ 12. Выходы разветвителя 10 подключены к вторым входам сумматоров соответственно 14 и 15, Выход сумматора 14 через последовательно включенные фильтр 16, преобразователь частоты

18 и УПЧ 20 подключен к первому входу амплифазометра 22, а выход сумматора 15 через последовательно включенные фильтр

17, преобразователь частоты 19 и УПЧ 21 подключен к второму входу амплифазометра 22.

Выполним анализ устройства при следующих допущениях, условиях и обозначениях: одноименные узлы в каналах устройства идентичны, поэтому характеристики каналов устройства идентичны и не влияют на точность измерений; используются амплитудные модуляторы; модулирующие напряжения синусоидальны, их частоты равны Fi и Fz; выполняется условие F» Fq; коэффициенты амплитудной модуляции (4М) М1 - М2 = M; коэффициент передач {КП) ИЧ

l4= Кхе >

01 = МКХ Е сов ((в + 01 ) t +

+ р 3+ MEcos (со + Q ) t; (2) на выходе фильтра 17:

Ug = МЕ cos (в+ Q ) (+

+ ME cos(а+Я)1. (3) 35

Выделенные компоненты преобразуют по частоте, Из продуктов преобразования с помощью избирательных УПЧ 20, 21 выде40 ляют напряжения разностной комбинационной частоты э= КМ E cos((Q> — Й,)с+ у„3; (4)

U4=M Е cos(Q — Q)t. (5) Фазовый сдвиг между напряжениями (4), (5) (6) V)1 =px

50 является фазой КП ИЧ. Его измеряют в амплифазометре 22 в пределах шкалы 0 ... 360О.

Для перехода ко второй части цикла блок уп равления 8 дает команду коммутатору 7 и амплифазометру 22. Благодаря этому коммутатор 7 подключает подмодулятор 5 к модулятору 4, а подмодулятор 6 — к модулятору 3. В результате преобразований на выходах УПЧ 20. 21 формируются напряжения где Кх = модуль, à p, — фаза КП ИЧ.

Работа устройства состоит из повторяющихся циклов, Каждый цикл состоит из двух частей. Рассмотрим работу устройства в первой части цикла. Он характеризуется тем, что подмодулятор 5 подключен через коммутатор 7 к модулятору 3, а подмодулятор 6 — к модулятору 4.

Радиосигнал высокой частоты f из генератора 1 через разветвитель 2 поступает на модуляторы 3, 4, в которых его модулируют ,по амплитуде модулирующими функциями

"5 частот F> и Fz соответственно. Модулированные сигналы поступают через разветвители 9, 10 и через соответствующие связи на сумматоры 14, 15, с выходов которых сигналы поступают на фильтры соответственно-16 и 17. С их помощью выделяют одноименные боковые полосы, например, верхние.

Выделенные в каждом канале две компоненты имеют вид: на выходе фильтра 16:

1797080

{8) Ug= Кх1л Е cos((Qi — Q)t-дЪ); (7) Us=M E cos(Q> — Q)t, фазовый сдвиг между которыми

В амплифазометре 22 из (6) вычитают (9) и в результате получают

Из (10) следует, что устройство обеспечивает увеличение разрешающей способности в два раза при сохранении однозначных измерений в пределах шкалы 0 ... 360 . Амплитуды напряжений (4) и (7) пропорциональны Кх, что позволяет измерять также и модуль КП ИЧ, Формула изобретения

Устройство для измерения амплитудных и фазовых характеристик четырехполюсников, содержащее амплифазометр, два подмодулятора, клеммы для подключения испытуемого четырехполюсника, последовательно включенные генератор. первый разветвитель, последовательно соединенные первый модулятор, второй разветвитель, последовательно соединенные второй модулятор, третий разветвитель, последовательна соединенные первый сумматор, первый фильтр, первый преобразователь частоты, первый усилитель промежуточной частоты, а также последовательно соединенные второй сумматор. второй фильтр, второй преобразователь частоты, второй усилитель промежуточной частоты, причем выходы первого разветвителя подключены к сигнальным входам двух модуляторов,. клеммы для подключения испытуемого чеПоскольку в формировании напряжений (4), (5) и (7), (8) принимают участие только одноименные боковые компоненты модулированных колебаний, то из этого следует, 5 что в качестве модуляторов можно использовать также балансные модуляторы или фазовые модуляторы или комбинацию различных видов модуляторов, Это позволит расширить область реализации, а, сле10 довательно, область использования устройства.

Аналогичный результат может быть получен при F> < Г .

Преимуществом данного устройства яв15 ляется то, что достижение положительного эффекта обеспечивается переключением относительно низкочастотных цепей модулирующих напряжений и осуществлением просто реализуемой операции вычитания

20 (10) в амплифазометре 22. тырехполюсника подключены к первому выходу второго разветвителя и первому входу первого сумматора, второй выход второго разветвителя подключен к первому входу . второго сумматора, выходы третьего разветвителя подключены к вторым входам соответственно первого и второго сумматоров, а выходы усилителей промежуточной частоты подключены к соответствующим входам амплифазометра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения разрешающей способности и расширения области использования устройства, амплифазометр снабжен управляющим входом, а в устройство введены . последовательно соединенные блок управления и коммутатор, к входам которого подключены выходы подмодуляторов, выходы коммутатора подключены к управляющим входам модуляторов, второй выход блока управления подключен к управляющему входу амплифазометра.

1797080

Составитель Л.Огороднийчук

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Н.Ревская

Редактор Н.Коляда

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

Заказ 652 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ. СССР

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