Радиоимпульсный фазометр

 

Союз Советских

Социалистических

Респубпни

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«ii885920 (61) Дополнительное к авт. санд-ву— (22) ЗаЯвлено 17. 12. 79 (21) 2853538/18-21 с присоелинением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 30. 11. 81.Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 30 11 ° 81 (51)М. Кл.

G 01 R 25/00

Ркудвротвеииый комитет

СССР ио делом изобретений и открытий (53 УДК 621,317. . 373 (088. 8) 72) Авторы

Иайстренко (54) РАДИОИИПУЛЬСНЫИ ФАЗОИЕТР

Изобретение относится к фазометрии и может найти применение в радиотехнике.

Известны фазометры для измерения мгновенного значения сдвига фаз радиоимпульсных сигналов, которые содержат опорный и исследуемый каналы, входные блоки, фазовращатель и широкополосный усилитель 513.

Недостатками известного устройства являются длительная и многоступенчатая процедура измерений и малая их точность.

Известен также радиоимпульсньп фазометр, выполненный по двухканальной симметричной схеме, в каждый из каналов которой входят смеситель, фазовый детектор, запоминающий блок, перестраиваемый генератор, образующие с управляющим элементом следящую фазовую систему, а также общий опорный генератор и формирователь измерительного импульса с индикаторным т устройством

Недостатком известного фазометра является наличие погрешности, обусловленной неидеальностью запоминающего блока, возрастающей с увеличением длительности паузы, что ограничивает допустимые скважности входных радиоимпульсных последовательностей.

Цель изобретения — повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, 10 что радиоимпульсный фазометр, содержащий последовательно соединенные соответственно первые и вторые входные блоки, фазовые детекторы,.ключи и блоки запоминания, первый и второй

1$ перестраиваемые генераторы, выходы которых соединены соответственно со вторыми входами первого и второго фазовых детекторов, первый и второй смесители, снабжен третьим и четвертым фазовыми детекторами, интегратором, фаэовращателем, нуль-индикато" ром, опорным генератором, гетеродином и сумматором, причем выход пер885920

Ф

1О

Ç5

55 ваго блока запоминания соединен с одним иэ входов сумматора, второй вход которого подсоединен к выходу интегратора, а выход — через первый перестраиваемый генератор к одному из входов первого смесителя, второй вход которого присоединен к выходу гетеродина и второму входу второго смесителя, первый вход которого соединен с выходом второго перестраиваемого генератора, выход первого смесителя через фазовращатель, а.второго непосредственно подсоединены соответственно к первому и второму входам третьего фазового детектора, выход которого соединен со входамй интегратора и нуль-индикатора, жход второго смесителя и опорного генератора соединены соответственно с первым и вторым входами четвертого фазового детектора, выход которого подсоединен ко входу,гетеродина.

На чертеже представлена блок-схема радиоимпульсного фазометра.

Радиоимпульсный фазометр содержит первый входной блов 1, первый фазовый детектор 2, первый ключ 3, первый блок 4 запоминания, сумматор 5, первый перестраиваемый генератор 6, первый смеситель 7, фазовращатель 8, третий фазовый детектор 9, интегратор

10, нуль-индикатор Il, четвертый фазовый .детектор 12, второй смеситель

13, опорный генератор 14, гетеродин

15, второй перестраиваемый генератор

16, второй блок 17 запоминания, второй ключ 18, второй фазовый детектор

19 и второй входной блок 20..

Устройство работает следующим об. разом.

Радиоимпульсный фазометр выпол нен по симметричной двухканальной схеме. В первом канале входной блок первый фазовый детектор 2, первый ключ 3, первый блок 4. запоминания, сумматор 5 и первый перестраи.ваемый генератор 6 образуют замкнутую следящую фазовую систему. Во вто ром канале второй входной блок 20, второй фазовый детектор 19, второй ключ 18, второй блок 17 запоминания и второй перестраиваемый генератор

1б также образуют петлю следящей фазовой системы. Петли отрабатывают во время действия радиоимпульса начальную разность фаз входного сигна" ла и сигналов перестраиваемых генераторов 6 и 16, а в момент его отсутствия блоки 4 и 17 запоминания сохраняют неизменным напряжение, а следовательно, и частоту и фазу перестраиваемых генераторов 6 и 16.

Сигналы с выходов перестраиваемых генераторов 6 и 16 каждого нэ каналов поступают на вход первого 7 и второго 13 смесителей, а на гетеродинные входы этих смесителей поступает сигнал с общего для обоих каналов гетеродина 15. Сигнал промежуточной частоты с выхода одного из каналов поступает иа фазовращатель 8, а с выхода второго смеси-. теля 13 - на первый 9 и второй 12 фазовые детекторы. На второй вход фазового детектора 12,поступает сигнал опорного генератора 14 с частотой, равной промежуточной, а сигнал.с выхода фазового детектора

12 поступает на управление частотой гетеродина 15. Смеситель 13, гетеродин 15, -фазовый детектор 12 и опорный генератор 14 образуют петлю фазовой автоподстройки частоты, что позволяет уменьшить составляющую погрешности за счет .нестабильности частоты гетеродина 15. Кроме того, сигнал с выхода смесителя 13 поступает на вход фазового детектора 9. на второй вход которого поступает сигнал промежуточной частоты с выхода.фазовращателя 8.

Во время действия первого радиоимпульса фазовращатель 8 обнулен, сигнал с выхода фазового детектора

9 пропорционален текущей разности фаз сигналов с выхода смесителей обоих каналов и не равен нулю. Сигнал с выхбда фазового. детектора 9 через интегратор 10 поступает на сумматор 5 в цепи следящей фаэовой системы первого канала, Поскольку постоянная времени интегратора значительно больше длительности радиоимпульса, то во время его действия с выхода интеграторов 10 .на вход сумматора

5 сигнал не поступает и не влияет на перестройку частоты перестраиваемого генератора 6 первого канала.

В паузе за счет того, что напряжение на выходе запоминающих блоков 4 и 17, первого и второго канапов при начальных расстройках по частоте, отличных от нуля, не равно нулю, при неидеальности запоминающих устройств происходит уход фазы перестраиваеиах генераторов где 6 V >,t) -и з мен ени е н апр яже ния на запоминающем устройстве по время паузы.

Это ведет к росту погрешности синхронизации с увеличением длительности паузы

8 ьЧ ь)=Ч„ да„ (t)-aeÄr фЖ, Ь 1Ь где 6 — длительность паузы,* и ограничивает точность измерений и допустимые .скважности радиоимпульеов. Чтобы уменьшить эту составляющую погрешности, введенная дополнительная цепь содержит калиброванный фазовращатель 8, фазовый детектор

9, интегратор IO и перестраиваемый . генератор 6 и образует кольцо авто-. подстройки, астатичное по фазе. Изменяя фазу сигнала с выхода смесителя 7 первого. канала с помощью калиброванного фазовращателя, производится управление частотой перестраиваемого генератора первого канала сигналом с выхода фазового детектора 9, посту-ъ .пающим через интегратор 10 на вход сумматора 5 и далее на управляющий элемент перестраиваемого генератора

6. Как только фазы сигналов с выхода фазовращателя 8 первого канала и смесителя 13 второго канала станут равными, сигнал с выхода фазового детектора 9 будет равен нулю, что индуцируется нуль-индикатором 11, и с фазовращателя 8 снимаются иоказания об измеряемом сдвиге фаз. Сигнал с выхода фазового детектора 9 и интегратора 10 равен нулю, и фазометр готов к новой серии измерений.

Применение сумматора и кольца обратной связи с выхода фазового детектора позволяет уменьшить составляющую погрешности из-за неидеальности блока запоминания не менее чем на порядок. Поскольку перестраиваемый генератор 6, смеситель 7, фаэовращатель 8, ф.=зовый етектор

9 и интегратор 10 образуют систему фазовой автоподстройки частоты, астатичную по фазе, то погрешность, 85920 Ь вносимая этой цепью, определяешься погрешностью фазовращателя 8.

Формула изобретения

Радиоимпульсный фазометр, содержащий последовательно соединенные

5 соответственно первые и вторые входные блоки, фазовые детекторы, ключи и блоки запоминания, первый и второй перестраиваемые генераторы, выходы которых соединены соответственно со вторыми входами первого и второго фазовых детекторов, первый и второй смесители, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повы15 шения точности, он снабжен третьим и четвертым фазовыми детекторами, интегратором, фазовращателем, нульиндикатором, опорным генератором, гетеродином и сумматором, причем

20 выход первого блока запоминания соединен с одним из входов сумматора, второй вход которого подсоединен к выходу интегратора, а выход — через первый перестраиваеьый генератор

25 к одному из входов первого смесителя, второй вход которого присоединен к выходу гетеродина и второму входу о второго смесителя, первый вход которого соединен с выходом второго перестраиваемого генератора, выход

30 первого смесителя через фазовращатель, а .второго непосредственно под-. соединены соответственно к .первому и второму входам третьего фазового детектора, выход которого соединен со входами интегратора и нуль-индикатора, выход второго смесителя .и опорного генератора соединены соответственно с первым и вторым входами четвертого фазового детек- .

40 тора, выход которого подсоединен ко входу гетеродина.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Волков В.М., Иванько А А.

Нестационарные процессы в элементах фазометрических систем. Киев, "Техника", 1977, с.22-24.

2. Авторское свидетельство СССР !

Р 602877, кл. G 01 Q.,25/00, 1977.

885920

Составитель M. Барашков

Редактор Л. Горбунова Техред Е.баритончик .Корректор А. Ференц

Заказ 10536/66 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал Ш1П Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4