Фазоизмерительное устройство

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

OnИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Й авТОИЗОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ (61) Дополиительиое. н авт. сеид-ву(22) Заявлеио13.08.76 (21) 2395110/18-21 е ирисоедииением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.05.78pюллетеss № 19 (45) Дата опубликования описаиия17.05.7S (и) 608107 (51) М. Кл.

6 01 R 25/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам нзооретеиий н открытий (53) УДК 621.317.373 (088.8) И. Д. Мартынов, Б. С. Залавскнй н Е. И. Нескоромный (72) Авторы изобретения (73)Заявитель (54) ФАЗОИЗМЕРИТЕЛЫ40Е УС ТРОЙСТВО

Изобретение предназначено для применения в технике связи и может быть использовано для измерения мгновенных значений фазы сложного сигнала, Известно фазоизмерительное устройство, содержащее квадратурный преобразователь, выходы которого подключены к входам N широкополосных узлов сдвига фазы, формирующих

N варяантов измеряемого сигиала, сдвинутых по фазе иа углы 2зс-я,где К = 1, 2, ..., выхоХ ды которых попарно подключены к входам N узлов совпадения, каждый нз которых соответствует по номеру одному нз секторов, в котором находится фаза измеряемого сигнала в момент подачи тактового импульса (! ).

Точность определения границ секторов окружности и, следовательно, точность измере- у ния фазы сигнала в данном устрой тве зависит от погрешностей, возникающих в N широкополосных узлах сдвига, и точности определения изменения полярности проекций векторов, осуществляемых в N умах совпадения.

Недостатком такого устройства является то, 2О что к N широкополосным узлам сдвига и N узлам, в которых осуществляется операция предельного ограничения аналоговых сигналов, .предъявляются жесткие требования в отношении допустимых погрешностей, невыполнение ко- 25 торых приводит к умейьшению точности измерения фазы сложного сигнала. Выполнение же этих требований вызывает известные технические трудности прн реализации данного уст.ройства, которые в некоторых случаях не позволяют создать устройство, осуществляющее измерение фазы сложного сигнала с требуемой точностью, особенно в тех случаях, когда рассматриваемое устройство должно работать в широком интервале температур. К недостаткам данного устройства относится н то, что реализация его в цифровом виде на интегральных микросхемах (в этом варианте можно обеспечить выполнение указанных жестких требований в отношении погрешностей) приводит к черезвычайному усложнению устройства.

Цель изобретения — повышение точности измерения мгновенных значений фазы сложного сигнала, Это достигается тем, что в фазоизмерительное устройство, содержащее квадратурный преобразователь и блок определения номера сек- тора, введены блок деления, подключенный к выходу квадратурного преобразователя, блок сравнения, первый вход которого подключен к первому выходу блока деления, второй вход— к выходу блока формирования tgrpz, а выход— и первому входу блока определения номера сек608107

Формула изобретения

Составитель Л. Плетнева

Редактор Т. Загребельная Текред О. Луговая Корректор Н. Тупица

Заказ 2"г 95 30 Тираж 1112 Подписное

1tHHHllH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изббре ений н открытий

) 13035, Москва, Ж-35. Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП кПатента, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тора, причем второй выход блока деления через блок определения номера Квадранта подсоединен к второму входу блока определения номера сектора.

На чертеже представлена блок схема предлагаемого устройства.

Фаэоиэмерительное устройство содержит квадратурный преобразователь 1, блок 2 деления, блок 3 формирования значений тангенса угла на границах секторов tgq„, блок 4 срав-. нения, блок 5 определения номера квадранта, 1Е блок 6 определения номера сектора.

Устройство определяет фазу сложного сигнала, формируя номер сектора окружности, в котором находится вектор, отображающий сигнал на плоскости с прямоугольными координатами в виде проекций:

A(t) .м(1) cosset) и B(t) =,я. (t) sining(t)

Устройство работает следующим образом.

Измеряемый сигнал поступает на вход квадратурного преобразователя 1, с выхода которого квадратурные сигналы A(t) и B(t) по- л0 даются на блок 2 деления. В блоке деления осуществляется операция деления A(t): B(t) или B(t):A(t). В результате выполнения операции деления вычисляются значения tgQt) или ctgQt) в зависимости от того, больше или меньше 45 угол- q> (всегда меньшая квадратуриая составляющая делится на большую), так как tgy ctg(90 -Q. В этом случае tg90 =

ctg(90 -90 ) 0 и значения tgrp(t) или

ctggt) на выходе блока деления лежат в интервале от 0 до 1. Результат деления поступа- « 0 ет на блок 4 сравнения. В блоке сравнения происходит сравнение результата-деления с величинами 1(рр„на границах секторов квадранта (при 31том учитывается, что tgy- ctg(90 -, поступающими иа второй вход блока сравнения с блока формирования значений тангенса лЕ угла иа границах секторов. Проведенное сравнение позволяет получать данные о положении вектора, отображающего сигнал на плоскости с прямоугольными координатами, в пределах одного квадранта окружности. 4О

Со второго выхода блока 2 деления информация о знаках проекций A(t) и,B(t) поступает на блок 5 определения номера квадранта, позволяющего получать данные о номере квадранта, в котором находится вектор, отображающий сигнал на плоскости. Это позволяет избежать неоднозначности определения фазы сигнала и, следовательно, ошибок измерения, которые могли бы возникнуть, так как tgy=

= tg(180 + q) по абсолютной величине и знаку.

Информация о положении вектора в пределах одного квадранта окружности (с блока 4) и информация о номере квадранта, в котором находится вектор (с блока 5), поступает на входы блока 6 определения номера сектора, на выходе которого формируется номер сектора окружности, соответствующий фазе сложного сигнала в момент замера.

Фазоизмерительное устройство (при выполнении его в цифровом виде на интегральных микросхемах) позволяет создать компактное устройство для измерения фазы сложного сигнала, работающее с большой точностью в широком интервале температур.

Фаэоизмерительное устройство, содержащее квадратурный преобразователь и блок определения номера сектора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения мгновенных значений фазы сложного сигнала, в него введены блок деления, подключенный к выходу квадратурного преобразователя, блок сравнения, первый вход которого подключен к первому выходу блока деления, второй вход— к выходу блока формирования tgq>„, а выходк первому входу блока определения номера сектора, причем второй выход блока деления через блок определения номера квадранта подсоединен к второму входу блока определения номера сектора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Авторское свидетельство СССР № 277100, кл. G 01 R 2500, 1968.