Устройство для автоматического измерения фазочастотных характеристик сверхвысокочастотных элементов

 

%44лкаыиа f"1.".,4

Союэ Советскик

Социалистическик

Республик

ПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ ())785788

;бФ

"г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.01.79 (21) 2704956/18-09 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 071180;бюллетень № 45

Дата опубликования описания 07 12 80 (5!)М. Кл.З

G 01 Я 25/02

Государственный комитет

СССР

Ilo делам изобретений н открытий (53) УДК 621. 317 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В. В. Комиссаров и В. Г. Чиликиди (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ

ФАЗОЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫХ

ЭЛЕМЕНТОВ

Изобретение относится к измерительной технике.

Известно устройство для автоматического измерения фазочастотных характеристик сверхвысокочастотных элементов, содержащее последовательно соединенные свипгенератор, первый направленный ответвитель, первый разветвитель, к одному из выходов которого подсоединен исследуемый сверхвысокочастотный элемент, причем второй выход первого направленного ответвителя подключен к первому входу индикатора через последовательно соединенные синхронный гетеродин, 15 второй разветвитель, первый смеситель, первый усилитель, а второй выход второго разветвителя соединен с вторым входом индикатора через последовательно соединенные второй смеси- Я тель и второй усилитель 1 .

Однако известное устройство не обеспечивает измерение с высокой точностью в широком диапазоне частот.

Цель изобретения — повышение точ- 2э ности измерений в широком диапазоне частот.

Для этого в устройстве для автоматического измерения фазочастотных характеристик сверхвысокочастотных 3ф

Ъ элементов, содержащем последовательно соединенные свипгенератор, первый направленный ответвитель, первый разветвитель, к бдному из выходов которого подсоединен исследуемый сверх-. высокочастотный элемент, причем вто; рой выход первого направленного ответвителя подключен к первому вхдду индикатора через последовательно соединенные синхронный гетеродин,вто-. рой разветвитель, первый смеситель, первый усилитель, а второй выход второго разветвителя соединен с вторым входом индикатора через последовательно соединенные второй смеситель и второй усилитель. между выходом первого смесителя и вторым входом второго смесителя последовательно. введены третий усилитель, фазовый детектор, фильтр нижних частот,усилитель постоянного тока и фаэовращатель, а между третьим выходом пер- . вого направленного ответвителя и вторым входом фазовращателя введены последовательно соединенные синхронный переносчик частоты, третий разветвитель и второй. направленный ответвитель, к второму входу которого подключен выход исследуемого сверхвысокочастотного элемента, при этом

785788 между вторым выходом первого разветвителя и вторым входом первого смесителя введен третий направленный ответвитель, к второму входу которого подсоединен второй выход третьего разветвителя, а между выходом второго смесителя и вторым входом фазового детектора введен четвертый усилитель.

На чертеже приведена структурная схема .устройства.

Устройство для автоматического измерения фазочастотных характеристик сверхвысокочастотных элементов содержит последовательно соединенные свипгенератор 1, первый направленный ответвитель 2 и первый разветвитель

3, к одному из выходов которого подсоединен исследуемый сверхвысокочастотный элемент 4, а также индикатор 5, к первому входу которого подключен второй выход первого направленного ответвителя 2 через последовательно соединенные синхронный гетеродин 6, второй разветвитель 7, первый смеситель 8 и первый усилитель 9, а к второму входу — второй выход второго разветвителя 7 через последовательно соединенные второй смеситель 10 и второй усилитель 11, включенные между выходом первого смесителя 8 и вторым входом второго смесителя 10, последовательно соединенные третий усилитель 12, фазовый детектор 13, фильтр 14 нижних частот, усилитель 15 постоянного тока и фазовращатель 16 и включенные между третьим выходом первого направленного ответвителя .2 и вторым; входом фазовращателя 16 последовательно соединенные синхронный переносчик 17 частоты, третий разветвитель 18 и второй направленный ответвитель 19, к второму входу которого подключен выход исследуемого сверхвысокочастотного элемента 4, при этом между вторым выходом nepaoro разветвителя 3 и вторым входом первого смесителя S включен третий направленный ответвитель 20, к второму входу которого подсоединен второй выход третьего разветвителя 18, а между выходом второго смесителя 10 и вторым входом фазового детектора

13 включен четвертый усилитель 21.

Устройство работает следующим образом.

Сверхвысокочастотный сигнал .с выхода свипгенератора 1 через направленный ответвитель 2 поступает на входы синхронного переносчика 17 частоты, синхронного гетеродина 6 разветвителя 3. Синхронный переносчик 17 частоты и синхронный гетеродин 6 представляет собой лампу бегущей волны (ЛБВ), модулированную по спирали (либо в специальных ЛБВ по трубке дрейфа) периодическим линейщ изменяющимся напряжением, при этом

1$

26

2$

ЗО

3$

4$

$0

65 частота выходного сигнала с ЛБВ смещается относительно частоты входно-, го сигнала на величину, равную значению частоты модулирующего сигнала.

Отличие синхронного переносчика

17 частоты от синхронного гетеродина

6 состоит в том, что в них отличаются значения частоты модулирующих сигналов.

Сигнал с выхода синхронного гетеродина 6 разветвляется посредством разветвителя 7 пополам и поступает на гетеродинные входы смесителей

8 и 10 опорного и информативного каналов, а сигнал с выхода синхронного переносчика 17 частоты разветвляется посредством разветвителя 18 пополам и через направленные ответвители 19 и 20 информативного и опорного каналов поступает на сигнальные входы смесителей 10 и 8 этих каналов. В результате биений сигналов с синхронного переносчика 17 и синхронного гетеродина 6 на выходе смесителей 8 и 10 опорного и информативного каналов присутствуют сигналы их разностной частоты (они несут информацию о фазе сигналов в каналах), которые селектируются компенсационными усилителями 12 и 21 промежуточной частоты и поступают на вход блока фазовой автоподстройки частоты (ФАП), состоящего из фазового детектора 13, фильтра 14 нижних частот и усилителя 15 постоянного тока. Блок ФАП сравнивает соотношение фаз поступающих на него сигналов и в случае их разности компенсирует эту разницу за счет напряжения, выработанного на его выходе, поступающего на управляющую цепь фазовращателя 16.

Сигнал с выхода свипгенератора 1 через направленный ответвитель 2 поступает также на сигнальный вход разветвителя 3, где он делится пополам и с одного из выходов поступает через направленный ответвитель 20 на сигнальный вход смесителя 8 опорного канала, а со второ-. го — на исследуемый сверхвысокочастотный элемент 4, с выхода которого через направленный ответвитель

19 сигнал поступает на сигнальный вход смесителя 10 информативного канала °

В результате биений этих сигналов с сигналом синхронного гетеродина 6 на выходе смесителей 8 и. 10 опорного и информативного каналов присутствуют сигналы их разностноГ частоты(они несут информацию о фазочастотной характеристике (ФЧХ) исследуемого сверхвысокочастотного элемента 4, которые селектируются измерительными усилителями 9 и 11 промежуточной частоты и поступают на входы Индикатора 5. Сигналы со свипгенератора 1 и синхронного пе785788

tO реносчика 17 частоты поступают на разнесенных частотах, а потому после преобразования каждый из сигналов (информативный и компенсационный) селектируется своим усилителем промежуточной частоты, и вследствие незначительной (порядка 0,0014) разницы этих сигналов на частоте ошибка измерений составляет малую величину, что установлено экспериментально.

Таким образом, по компенсационному сигналу производится компенсация неравномерности собственной ФЧХ опорного и информативного каналов, а по сигналу со свипгенератора 1 измеряется ФЧХ исследуемого сверхвысокочастотного элемента 4.

По сравнению с прототипом устройство позволяет повысить точность измерений в широком диапазоне частот.

Формула изобретения

Устройство для автоматического измерения фазочастотных характеристик сверхвысокочастотных элементов, содержащее последовательно соединенные свипгенератор, первый направленный ответвитель, первый разветвитель, к одному иэ выходов которого подсоединен исследуемый сверхвысокочастотный элемент, причем второй выход первого направленного ответвителя подключен к первому входу индика.тора через последовательно соединенные синхронный гетеродин, второй разветвитель, первый смеситель, первый усилитель, а второй выход второго разветвителя соединен с вторым вхо" дом индикатора через последовательно соединенные второй смеситель и второй усилитель, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности измерений в широком диапазоне частот, между выходом первого смесителя и вторым входом второго смеси-.. теля последовательно введены третий усилитель, фазовый детектор, фильтр нижних частот, усилитель постоянного тока и фаэовращатель, а между третьим выходом первого направленйо-. го ответвителя и вторым входом фазовращателя введены последовательно соединенные синхронный переносчик частоты, третий разветвитель и второй направленный ответвитель,к второму входу которого, подключен выход исследуемого сверхвысокочастотного эле. мента,при этом между вторым выходом первого разветвителя и вторым входом первого смесителя введен третий направленный ответвитель, к второму входу которого подсоединен второй выход третьего разветвителя, а между выходом второго смесителя и вторым ,входом фазового детектора введен четвертый усилитель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Пояснительная записка технического проекта ХВ1.405.017 ПЗ, Шифр

"Фотон", 1977 (прототип).

785788

Составитель A. Кузнецов

Редактор С. Титова ТЕхред А.Бабинец Корректор В. Синицкая.

Заказ 8835/49 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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