Устройство для измерения амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик четырехполюсников

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ («)918890

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 240980 (21) 2985108/18-21 р ) ц g> з с присоединением заявки Hо (23) Приоритет

G 01 R 27/28

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (33) УДК 621,317 77 (088. 8) Опубликовано 070482 Б)оллетень Но 13

Дата опубликования описания 070482 (72) Авторы изобретения

К.С.Коротков и Г.M.Ky (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ

И ФАЗОЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ

Изобретение относится к измери тельной технике и может быть использовано для измерений амплитудно-. частотных и фазочастотных характе- 5 ристик четырехполюсников, содержащих преобразователь частоты в диапаэоне сверхвысокочастотных частот (СВЧ).

Известно устройство для измерения амплитудно-частотных характеристик четырехполюсников, содержащих преобразователь частоты. Это устройство состоит иэ двух свип-генераторов,. соединенных общим блоком управления., измерительного аттенюатора, детектора, измерителя мощности и индикатора f1).

Недостатком такого устройства является то, что позволяет измерять только амплитудно-частотные характеристики

Кроме того, данное устройство не может работать на переменной промежуточной частоте.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является измеритель комплексных коэффициентов передачи. Это устройство содержит два генератора качающейся частоты (ГКЧ), связанных общей схемой управления, один иэ которых.при.соединен к делителю мощности, разветвляющему его сигнал на каналы — измерительный и опорный, с преобразователями сигналов включенными в каждый канал, а другой ГК1 использован в качестве гетеродина, при этом разность частот между сигналами ГКЧ поддерживается постоянной с помощью схемы фазовой автоподстройки, à GHI ÷àëû с выходов преобразователей подаются на входы амплитудно-фазового низкочастотного индикатора, работающего на фиксированной промежуточной частоте. Известное устройство имеет двойное преобразование частоты, осуществляемое с помощью смесителей промежуточной частоты, включенных в измерительный и опорный каналы, при этом в качестве сигнала гетеродина используется сигнал от генератора опорной частоты схемы фаэовой автоподстройки.

Известное устройство поэволяет измерять амплитудно — н фаэочастотные характеристики одного исследуемого четырехполюсника, содержащего преобразОватель частоты и включенного в измерительный канал, относительно другого четырехполюсника, принятого эа эталонный и" включенного в опорный канал, т.е. практически определить неидентичность их характеристик на

918890 одной фиксированной для известного устройства промежуточной частоте, определяемой опорной частотой фазового детектора (2).

Однако известное устройство не работает при переменной в диапазоне или качающейся промежуточной частоте и,таким образом, не позволяет исследовать амплитудно-фаэочастотные характеристики четырехполюсников, содержащих проеобраэователь частоты, в то время как современные устройства, содержащие преобразователи частоты, в т,ч. многоканальные, выполнены в вице единого гибридного устройства в волноводномикрополосковом исполнении.

Цель изобретения — обеспечение измерения амплитудно- и фазочастотных характеристик четырехполюсников.

Цель достигается тем, что в устройство для измерения амплитудно- частотных и фазочастотных характеристик четырехполюсников, содержажее два генератора качающейся частоты, управляющие входы которых соединены с выходом блока управления, вы- 25 ход первого генератора качающейся частоты соединен с входом. иссле дуемого четырехполюсника и с входом смесителя фазовой автоподстройки частоты, выход второго генератора качаю- ЗО щейся частоты соединен с гетеродинными входами исследуемого четырехполюсника и смесителя фазовой автоподстройки частоты, при этом выход исследуемого четырехполюсника через сме- 35 ситель промежуточной частоты измерительного канала подключен к первому входу индикатора, второй вход которого присоединен к выходу .смесителя промежуточной частоты опорного кана- 40 ла, а гетеродинные входы смесителей промежуточной частоты измерительного и опорного каналов подключены к одному иэ выходов генератора промежуточной частоты, соединенному другим выхо-4 дом с первым входом блока фазовой автоподстройки частоты, выход которого соединен с одним из входов первого генератора качающейся частоты, дополнительно введены смеситель и ®О фазовый детектор, при этом второй выход генератора .промежуточной: частоты подключен к первому входу дополнительного смесителя, выход которого подключен к первому входу Фазового детектора, а второй вход соединен с.первым входом блока фазовой автоподстройки частоты, и выходом смесителя фазовой автоподстройки частоты, выход

- фазового детектора соединен с третьим . входом первого генератора качающейся .60

,частоты, второй вход фазового детектора пбдключен к третьему выходу генератора промежуточ ной ч а с тоты „в ход которого соединен с выходом блока управления и с третьим входом. индикатора. 55

На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения амплитуднои фазочастотных характеристик четырехполюсников.

Устройство содержит генераторы 1 и 2 качающейся частоты, блок 3 их управления, исследуемый .четырехполюсник 4 с преобразователем частоты, смеситель 5 фазовой автоподстройки, блок 6 фаэовой автоподстройки, смесители 7 и 8 промежуточной частоты измерительного и опорного каналов, генератор 9 промежуточных частот, фазовый детектор 10, двухканальный амплитудно-фазовый индикатор 11 и дополнительный смеситель 12, которые соединены следующим образом.

Выход первого генератора 1 качающей".я частоты через сигнальный вход исследуемого четырехполюсника 4 и смеситель 7 промежеточной частоты измьрнтельного канала соединен с одним входом индикатора 11, другой вход которого соединен с выходом смесителя 8 промежуточной частоты опорного канала, вход второго генератора

2 качающейся частоты соединен с другим входом смесителя 5 фазовой автоподстройки, вход которого соединен с выходом первого генератора 1 качающейся частоты. Вход управления генератора 9 промежуточных частот соединен с блоком 3 управления и индикатором ll, первый выход генератора. промежуточной частоты присоединен к сигнальному входу смесителя 8 промежуточной частоты опорного канала и к выходу блока б фазовой автоподстройки, sторой генератор промежуточной частоты присоединен к гетеродинным входам смесителей .7 и 8 промежуточной частоты измерительного и опорного каналов и дополнительного смесителя 12, другой вход которого соединен с выходом смесителя 5 фазовой автоподстройки, а выход— с одним из входов фазового детектора 10, вход которого соединен с одним из генераторов 1 качающейся частоты, другой вход фазового детектора 10 соединен с третьим выходом генератора 9 промежуточных частот.

Устройство работает слецующим образом. .Сигналы от СВЧ генераторов 1 и 2 качающейся частоты подаются на соответствующие входы исследуемого четырехполюсника 4, содержащего преобразователь частоты. При этом начальным. напряжением от блока 3 управления частота генератора 1 сдвигается относительно частоты генератора 2 на величину, равную началу полосы анализа по промежуточной частоте испытуемого четырехполюсника 4 с преобразователем частоты.

918890 формула изобретения

Устройство для измерения амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик четырехполюсников, содержащее два генератора качающейся частоты, управляющие входы которых соединены с выходом блока управления, выход первого генератора качающейся частоты соединен с входом исследуемого четырехполюсника и с входом смесителя фаэовсй автоподстройки частоты, выход второго генератора качающейся частоты соединен с гетеродинными входами исследуемого четырехполюсника и смесителя фазовой автоподстройки частоты, при этом выход йсследуемого четырехполюсника через смеситель промежуточной частоты измерительного канала подключен к первому входу индикатора, второй вход которого присоединен к выходу смесителя промежуточной частоты опорного канала, а гетеродинные входы смесителей промежуточной частоты измерительного и опорного каналов подключены к одному иэ выходов генератора промежуточной частоты, соединенному другим выходом с первьм входом блока фазовой автоподстройки частоты, выход которого соединен с одним.из входов первого генератора качающейся частоты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения:измерений в широком диапазоне частот, в него введены фазовый детектор и дополнительный смеситель, при этом второй выход генератора -промежуточной частоты подключен к перво му входу дополнительного смесителя, выход которого подключен к первому входу фазового детектора, а второй вход соединен с первым входом блока

Это же напряжение подается на вход управления генератора 9 промежуточных частот и определяет начальную частоту полосы качания сигнала первой промежуточной частоты, равную сдвигу частот между генераторами 1 и 2 СВЧ.

Одновременно сигнал первой переменной промежуточной частоты используется в качестве опорного для блока 6 фазовой автоподстройки, поддерживающей разность частот, равную. заданной, g между генераторами 1 и 2 СВЧ в начальный момент.. Затем включается напряжения качания с амплитудой,обеспечивающей одновременную перестройку

reHepaTopa 9 пРомежуточных частот и генератора 1 СВЧ относительно генератора. 2 СВЧ в полосе анализа испытуемого четырехполюсника 4, содер:жащего преобразователь частотй по промежуточной частоте. При этом ге- нератор 2 СВЧ работает на фиксированной частоте, С выхода исследуемого. четырехполюсника 4, содержащего itpeобразователь частоты, сигнал разностной переменной промежуточной частоты подается на сигнальный вход смесите- 2S ля 7 промежуточной частоты измерительного канала. На гетеродинный вход этого св есителя подается сигнал второй переменной промежуточной частоты от генератора 9 промежуточ- 3Q ных частот, сформированный путем сдвига (смещения) сигнала первой .переменной промежуточной частоты на величину его постоянной частоты. В результате, .на выходе смесителя 7 Э5 промежуточной частоты выделяется сигнал постоянной при свипировании частоты, несущий информацию об амплитуде и фазе испытуемого устройства относительно сигнала опорного канала, формируемого в смесителе 8 промежуточных частот. Постоянство частоты сигнала с точностью до фазы при переменной промежуточной частоте измерительного канала относительно опорного,канала достигается с помощью 45 схемы дополнительного фазового детектора 10. Для этого на один его вход от генератора 9 промежуточных частот подается сигнал постоянной частоты, играющий роль опорного, дру- 50

rой сигнал получается в.результате двойного преобразования в смесителе

5 фазовой автоподстройки и дополнительном смесителе 12 части сигналов генератора 1 .и 2 качающейся частоты,ответвленных с помощью,нап-. ример, направленных ответвителей.

Одновременно сигнал со смесителя 5 подается в блок б фаэовой автопод- . стройки и несет информацию о расст-. ройке частот.

Для формирования сигнала переменной промежуточной частотыопорного канала, исключающего необходимость применения преобразования СВЧ опор! М ного канала, используются сигналы первой и второй промежуточной частоты от генератора 9 промежуточных частот, которые подаются иа входы смесителя 8 опорного канала.сигналы с выходов смесителей 7 и 8 постоянной частоты несущие амплитудно-фазочастотную информацию, подаются на соот.ветствующие входы амплитудно-фазового индикатора 11, работающего по принципу сравнения двух сигналов,с индикацией характеристик на экране

ЭЛТ, развертка которого производится нагряжеиием качания от блока 3 управления. В случае качания одновременно обоих генераторов 1 и 2 СВЧ на любой, выбранной с помощью генератора 9 промежуточных частот, фиксированной промежуточной частоте предла гаемое устройство позволяет проводить анализ исследуемых четырехполюсников, содержащих преобразователь частоты, в диапазоне СВЧ.

918890

Составитель Ю.Гаврилов

Редактор Л.Филиппова Техред М.Гергель Корректор М.Демчик

Заказ 2132/29 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП " Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 фазовой автоподстройки частоты и вы- ходом смесителя фазовой автоподстройки частоты, выход фазового детек-. тора соединен с третьим входом первого генератора качающейся частоты, второй вход фазового детектора подключен к третьему выХоду генератора промежуточной частоты, вход которого соединен с выходом блока управления и с третьим входом индикатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 224671, кл. С 01 R 27/28, 196 .

2. Устройство Р 4-30-Р4-35 ° Техническое описание и инструкция по эксплуатации Хв.о, 140.004, То 1972.