Устройство для измерения разности фаз

 

Союз Советскими

Социалистических

Республик

П ИСАНИ

<>785787

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополмительиое к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.01.79 (21) 2709424/18-21 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликовано 07.1280. бюллетень 349i 45

Дата опубликования описания 07.12. 80 (51)М. Кл.з

С 01 R 25/00

Государственный комитет

СССР

flo делам изобретений н открытий (53) УДК 621. 374. 33 (088. 8) (72) Автор. и эобрет ен и я

И. Г. Мальтер (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ФАЗ

Изобретение относится к фазоиэмерительной технике и может быть использовано в различных радиолокационных и радиотехнических устройствах. S

Анализ развития фазоизмерительной техники показывает тенденцию к расширению динамического диапазона измерителей разности фаз в сторону уменьшения входных сигналов, что ведет к !О уменьшению отношения сигнал/шум на входе измерителей. Уменьшение отношения сигнал/шум на входе устройств для измерения разности фаз, использующих триггерный фазовый детектор, приводит к существенному увеличению погрешности измерения в "мертвой зоне" триггерного фазового детектора, т.е. вблизи углов, близких к 180 . Полное исключение работы s

"мертвой зоне" возможно эа счет введения калиброванного фазового сдвига при углах, близких к 180 . Этот принцип используется в фазометрах с триггерами-делителями частоты, в которых 25 с помощью специальной синхронизации управляемых триггеров вводится ка- . либрованный фазовый сдвиг.

Известно устройство, выполненное в виде двухполупериодного триггер- 30

2 ного фазометра с двумя делителями в каждом канале j1J.

Недостатком известного устройства является включение делителей частоты в тракт сигнала, что приводит к уменьшению частоты сигнала на входе фазового детектора по сравнению с частотой входного сигнала, причем прйнеиэменном времени измерения увеличивается погрешность, кроме того, возможна неоднозначность измерения при различных переключениях в каналах из-за наличия многоустойчивых элементов триггерных делителей частоты в тракте измерения.

Известно также устройство, содержащее два формирователя импульсов, фазовый детектор, один иэ входов которого соединен с выходом фазовращателя, а выход через фильтр нижних частот — с одним из .входов сумматора, второй вход которого че-. рез аналоговый ключ подключен к выходу триггера и одному иэ входов фаэовращателя. Это устройство реализует принцип введения калиброванного фазового сдвига при углах, близких к 180о (2

Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет по;: костью исключить дополнительную погрешность при измерении фазос;: BYi GB близких K 180

Целью изобретения являются ум нь— щенке погрешности измерения и повышение помехоустойчивости.

Для этого в устройство для измеpeíHÿ разности фаз, содержащее два формирователя импульсов, фазовый детектор, первый вход которого через фазовращатель соединен с выходом первого формирователя импульсов, второй вхоц непосредственно — с выходом второго формирователя импульсов, а выход — с входом фильтра нижних частот, выход которого подключен к первому входу сумматора, второй вход которого через аналоговый ключ соеди e» со вторым входом фазовращателя и выходом триггера, введены два формирователя временных интервалов, входы которых соединены соответственно с первым и вторым входами фазовогс детектора, и элемент совпадения, выход которого подключен к входу триггера, а входы — к выходам формирователей временных интервалов соответственно.

На фиг.1 представлена структурная . электрическая схема устройства; на фиг.2 — диаграммы, поясняющие его работу.

Входные шины устройства соединены с входами формирователей 1 и 2 импульсов, выход первого из которых подключен к входу фазовращателя 3, выход которого соединен с первым входом фазового детектора 4, второй вход которого подключен к выходу формирователя 2, причем выход детектора

4 через фильтр нижних частот (ФНЧ)5 соединен с первым входом сумматора 6, вход элемента 7 совпадения через триггер, 8 подключен ко второму входу фазовращателя 3 и первому входу аналогового ключа 9,а входы через формирователи 10 и 11 временных ин-.ервалов — к входам детектора 4, при этом выход ключа 9 соединен со вторым входом сумматора б.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы, сдвиг фаз между которыми необхoöèìo измерить, подаются через формирователи 1 и 2 на вход детектора 4, а первый вход которого подается сигнал с формирователя 1 через управляемый фазовращатель 3. С выхода детектора 4 через ФНЧ 5 сигнал подается на вход сумматора 6.

Сигнал а на выходе формирователя

2, сигнал б на выходе фазовращателя

3, сигналы в,г на выходе формирователей 10 и 11 временных интервалов, сигнал д на выходе элемента 7, сигнал е на выходе триггера 8, вблизи

"мертвой зоны" при совпадении вреУстройство для измерения разности фаз, содержащее два формирователя импульсов, фазовый детектор, первый вход которого через фаэовращатель соединен с выходом первого формирователя импульсов, второй вход непосредственно — c выходом второго формирователя импульсов, а выходс входом фильтра нижних частот, выход которого подключен к первому входу сумматора, второй вход которого через аналоговый ключ соединен со вторым входом фазовращателя и выходом триггера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения погрешности измерения и повышения помехоустойчивости, в него. введены два формирователя временнЫх интервалов, входы которых соедине-, ны соответственно с первым и вторым входами фазового детектора, и элемент совпадения, выход которого подключен к входу триггера, а входы—, к выходам формирователей временных

3$

50 менных интервалов (момент времени

), сигнал с выхода элемента 7

1 переводит триггер 8 в противоположное состояние и вводится фиксированный фазовый сдвиг. Одновременно на вход сумматора 6 через аналоговый ключ 9 подает напряжение И, соответствующее введенному фазовому сдвигу. Это напряжение вычитается из сигнала на выходе ФНЧ 5, благодаря чему напряжение на выходе сумматора б остается пропорциональным разности фаэ сигналов на входе устройства.

Таким образом., благодаря тому, что в устройство для измерения разности фаз введены формирователи 10 и 11 и элемент 7, полностью исключается возможность работы фазового детектора в "мертвой зоне", что приводит к устранению дополнительной погрешности измерения фазовых сдвигов, близких к 180, которая возникает из-за конечности отношения сигнал/шум на входе устройства. B результате в данном устройстве уменьшается погрешность измерения разности фаз, и оно оказывается работоспоообным при меньших отношениях сигнал/шум на входе устройства.

Формула изобретения интервалов соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 175555, кл. 6 01 R 25/00, 1960.

2. MODEL 755.Proqrammable phase

me..er. Instruction manuaI. WAVETEK (прототип).

785787

Ж/2. /

Составитель A. Мамросенйо

Редактор Г. Петрова Texpep M.Контура Корректор В. Синицкая

Заказ 8835/49 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскай наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4