Способ настройки частоты гетеродина двухканальных фазометров с преобразованиемчастоты

 

304520

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетоких

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 08.!Х.1969 (№ 1360202/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 25.Ч.1971. Бюллетень № 17

Дата опубликования опи-ания З.IX.1971

МПК G 01г 25/04

Комитет по делам изобретений и открытий при Соеете Министров

СССР

УДК 621.317.77 (088.8) 1" 1»»,,», ((Ф. А. Котенев, Ю. И. Драбович и Ю. А. Скрипник ":„ ЯЫ

Авторы изобретения

Заявитель

Институт электродинамики АН Украинской ССР

СПОСОБ НАСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ ГЕТЕРОДИНА

ДВУХКАНАЛЬНЫХ ФАЗОМЕТРОВ С ПРЕОБРАЗОВАНИЕМ

ЧАСТОТЬ!

Изобретение относится к области фазоизмерительной техники и может быть использоваНо в быстродействующих электронных фазометрах, предназначенных для работы в широком диапазоне частот.

Известные способы настройки частоты гетеродина двухканальных фазометров с преобразователем частоты, основанные на сравнении напряжений разностной частоты с напряжением генератора стабильной (кварцованной) частоты, не обеспечивают возможности автоматической перестройки частоты гетеродина в широких пределах из-за узкой полосы захвата и недостаточной устойчивости при больших расстройках. Поэтому применяют комбинированную систему настройки: вначале — ручную с приблизительной настройкой гетеродина, а затем — точную автоматическую с помощью фазовой автоподстройки частоты.

Предлагаемый способ позволяет автоматически перестраивать частоту гетеродина при изменении частоты входных сигналов в широких пределах и обеспечивает практическое совпадение разностной частоты фазометра с частотой напряжения генератора стабильных колеоаннй за счет того, что напряжение разностной частоты одного из каналов и напрягкение генератора стабильной частоты поочередно с низкой частотой коммутации ограничивают по амплитуде и далее пропускают через фильтр нижних частот с частотой среза, равной частоте стабильных колебаний, напряжение разностной частоты другого канала поочередно с тем же напряжением генератора стабильной частоты ограничивают но амплитуде и пропускают через фильтр верхних частот с частотой среза, равной частоте стабильных колебаний, а отфильтрованные напряжения детектируют амплитуднымн детекторами и выделенные детекторами напряжения частоты коммутации суммируют, усиливают и подают на управляющее устройство, например двухфазный реверснвный двигатель, питаемый напряжением частоты коммутац1и, которое связано с перестраиваемым элементом гетеродина.

На фиг. 1 приведена функциональная схема двухкана.пьного фазометра с преобразованием частоты, поясняющая предлагаемый способ; на фиг. 2 — частотные и временные диаграммы напряжений, преобразуемых по этому способу.

Входные сигналы Ul u U поступают на с»есители 1 и 2, на которые воздействует напряжение перестрапваемого по частоте гетеродпна 8. Выходные напряжения смесителей подают на узкополосные усилители 1 и 5 разностной частоты и одновременно на один из входов автоматических переключателей 6 и 7, ко30 порые управляются низкочастотным напря304520

50 жепием источника 8 переменного тока (50 или 400 ги). На друтие входы переключателей подано напряжение генератора 9 стабильной частоты Ь,.„, на которую настроены усилители 4 и 5.

Выходное напряжение переключателя 6 через амплитудный ограничитель 10 поступает па фильтр 11 нижних частот (фнг. 2, а), частота среза которого равна частоте стабильных колебаний а„, а напряжение переключателя 7 — через амплитудный ограничитель 12 ца фильтр 18 верхних частот (фиг. 2,б) с частотой среза, равной также о,.

Напряжения разностной частоты на BbIxoдах смесителей 1 и 2 в общем случае не равны частоте колебаний генератора 9. Поэтому на фильтры 11 и 18 воздействуют пакеты наlIpH>KcHHH равных амплитуд (после амплитудного ограничения), но разных частот. Если выходное напряжение смесителя разпостной частоты со„больше частоты стабильных колебаний о„(фиг. 2,а), то на выходе фильтра нижних частот возникнет амплитудно-модулированное напряжение (фиг. 2, в), так как напряжение разностной частоты со„будет проходить через фильтр с большим затуханием.

В это же время выходное напря>кение фильтра верхних частот будет иметь незначительную глубину модуляции, так как напряжение частоты <д„в полосе прозрачности фильтра будет ослабляться незначительно (фиг. 2, г).

Амплитудно-модулированные колебания детектируются амплитудными детекторами 14 и

15, в результате чего образуются низкочастотные напряжения частоты коммутации (фиг.

2,д и e), находящиеся в противофазе. После суммирования низкочастотных напряжений в сумматоре 16 образуется разностное напряжение, амплитуда которого пропорциональна разности частот сравниваемых напряжений.

Разностное напряжение усиливается в усилителе переменного тока 17 и воздействует на управляющую обмотку двухфазного реверсивного мпкродвигателя 18, обмотка возбу>кдения которого питается непосредственно от источника 8 переменного тока.

Вал двигателя механически соединен с перестраиваемым элементом гетеродипа, например ротор конденсатора переменной емкости.

Двигатель вращается до тех пор, пока частота разностных колебаний на выходах смесителей 1 и 2 совпадет с частотой генератора 9. В этом случае исчезнет модуляция как на выходе фильтра 11, так и на вы.;оде фильтра 18, и двигатель 18 останавливается.

Если частота разностных колебаний станет меньше частоты стабильных колебаний генератора 9 (о>,(ь,), то большая глубина модуляции будет в выходном напря>кении фильтра

18. При этом фаза напряжения частоты коммутации на выходе сумматора 16 изменяется на 1SO, и двигатель вращается в противополо>кную сторону.

При равенстве частот сравниваемых напряжений температурные, временные и другие изменения характеристик фильтров и детекторов и других звеньев не могут обусловить появление управляющего напряжения частоты коммутации. Поэтому рассмотренный способ обеспечивает высокую точность настройки частоты гетеродина. Поскольку требования к фильтрам нижних и верхних частот не жесткие, то Нх можно легко выполнить широкополосными и, тем самым, обеспечить широкую полосу захвата системы автоматической 0астройки частоты гетеродина.

Предмет изобретения

Способ настройки частоты гетеродина двухканальных фазометров с преобразованием частоты, основанный на сравнении напряжений разностной частоты с напряжением генератор» стабильной частоты, отличаюи ийся тем, что, с целью обеспечения автоматической перестройки частоты гетеродина в широких пределах, напряжение разностной частоты одного из каналов и напряжение генератора стабильной частоты поочередно с низкой частотой коммутации ограничивают по амплитуде, пропускают через фильтр нижних частот с частотой среза, равной частоте стабильных колебаний, напряжение разностной частоты другого канала поочередно с тем же напря>кением генератора стабильной частоты ограничивают по амплитуде, пропускают через фильтр верхнп.; частот с частотой среза, равной частоте стабильных колебаний, отфильтрованные напряжения детектируют, выделяют из них напряжения частоты коммутации, которые в противофазе суммируют, разностное напряжение усиливают и подают на управляющее устройство, связанное с перестраиваемым элементом гетеродица.