Устройство для измерения времени задержки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ае и 06 я(я) О 04 НИЙ КОМИТЕТ СССРГОСУД МЕСТОПО ЛАМ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТвЩйтиъстВ(56) 1. 3 аторское свидетельство СССР Ф 736041 кл. О 04 Р 1006, 1977.2. Авторское свидетельство СССР . В 163221, кл. О 04 Р 10/06, 1964(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЖИЕНИ ЗЗДЕРЖЕИ, состоящее нэ генератора, линни задержки, балансного сме-сителя, индикатора постоянного тока, причем выход генератора через линии эадеркки соединен с одним из входов: балансного смесителя, о т л и ч а вц е е с я тем, что, с целью пощааения точности измерений и расэщрения Функциональных воэмоиностей, в него введены перестраиваемый высокочастотный генератор, генератор тока, Фазовраватель, Фазовый детектор, модулятор одной боковой июлосы, усилитель промвиуточйой частоты (уПЧ), фильтр ниииих частот, причем выход высокочастотного генератора соединен с модулирующим входом генератора, вы ход которого соединен с входом модулятора одной боковой полосы, модулирующий вход которого соединен с ге нератором тока, а выход - с другим входом балансного смесителя, при этом выход балансного смесителя через УПЧ соединен с сигнальиааа входом фазового .детектора, гетеродинный вход которого через фазовращатель соединен с вторви выходом генератора тока, а выход фазового детектора через Фиды .нииних частот соединен с индикатором постоянного тока.Изобретение относится к измеритель. ной технике и может быть использовано для создания измерителей времени задержки различных ВЧ и СВЧ устройств.Известно устройство, содержащее генератор качающейся частоты черезмодулятор, соединенный с входами амплитудного детектора и исследуемого объекта, выход которого соединен с входом второго амплитудного детектора, а выходы амплитудных детекторов сое динены с преобразователем фаза-временной интервал, соединенный с индикатором (.1).Однако данное устройство имеет недостаточные Функциональные возмож-. 15 ности,Известно также устройство, состоящее из перестраиваемого по частоте генератора, кольцевого балансного модулятора и индикатора постоянного тока. Выход генератора соединен с входом линии задержки и одним из входов кольцевого балансного модуля. тора, второй вход которого соединен с выходом линии задержки, а выход.) соединен с индикатором постоянного тока .( 21.Известное устройство определяет частоту, при которой на выходе кольцевого балансного модулятора устанав. ливается нуль постоянного тока. При30 этом для определения времени задержки необходимо произвести измерения на двух частотах.Недостатком известного устройства является возможность измерения толь- З 5 ко на частотах, обусловленных величиной времени задержки, а также значительная погрешность измерения из-за нестабильности частоты при измерении больших задержек. 40Цель изобретения - повышение точ" ности измерений и расширение Функциональных возможностей.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор через линию задержки связанный с балансным смесителем и индикатор постоянного тока, введены пврестра" иваемый высокочастотный генератор, генератор тока, Фазовращатель, фазо вый детектор, модулятор одной бокО- вой полосы, усилитель промежуточной частоты и фильтр нижних частот, причем выход высокочастотного генератора соединен с модулирующим входом ге нератора, выход которого соединен с входом модулятора одной боковой полосы, модулирующий вход которого сое динен с генератором тока, а выходс другим входом балансного смесителя, при этом выход балансного смесителя 60 через УПЧ соединен с сигнальным входом Фазового детектора, гетеродиниый вход которого через Фазовращатель соединен с вторым выходом генератора тока, а выход Фазового детектора че рез фячьтр нижних частот соединен с индикатором постоянного тока.На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.Устройство состоит из генератора 1 с частотной модуляцией, линии 2 задержки, модулятора 3 одной боковой полоды, высокочастотного генератора 4 балансного смесителя 5, усилителя б промежуточной частоты, генератора 7 тока, фазового детектора 8, фильтра 9 нижних частот, индикатора 10 постоянного тока и фазовращателя 11,Частотомодулированный сигнал от генератора 1 поступает одновременно на входы линии 2 задержки и модулятора 3 одной боковой полосы. Задержанный на времяГ сигнал с выхода линии 2 задержки подается на один иэ входов балансного смесителя 5.На второй вход балансного смесителя 5 подается сигнал, сдвинутый относительно частоты генератора 1 на частоту Й,(, где Й 1 - частота генератора 7 тока. На выходе баланс- ного смесителя 5 выделяется сигнал промежуточной частоты с центральной частотой, равной частоте генератора 7 тока, промодулированный частотой генератора 4, который затем подается на вход усилителя б промежуточной ,частоты.Сигнал на его выходе имеет вид1 1.2 и 1 соз Я. (9(и с 1.0 ((1)где Я - частота генератора 4.Далее этот сигнал подается на один из входов Фазового детектора 8. На второй вход фазового детектора 8 подается сигнал от генератора 7 тока с частотой, прошедшей через фаэовращатель 11Д =А С 05 (Я,1), (2)Фазовый детектор 8 осуществляет операцию перемножения сигналов А А"1 АСО 46 С- Й 112 всо 5 Й()51 и 1Со(Й.1+). МФильтр 9 нижней частоты выделяет постоянную составляющую результирующего сигнала5 СО 5 ЮТ+ ЯИС 05 Я.) В 1 И Я,2 Ф )(4)Затем этот сигнал поступает навход индикатора 10,Произведем анализ выражения (4), При отсутствии модуляции сигналомгенератора 4 выражение (4) обратится в ноль при условии, чтощ;. =АЯ Я)Заказ 5 б 23/50 Тираж 411 Подписное ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам. изобретений и открытий 113035, Москва, Ж,.Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Если же теперь генератор 1 промодулировать сигналом генератора 4, то выражение (4) обратится в ноль при условии, чтошт+Ч=Чс/й (6) и Ми% О (7)Условие (7) выполняется только вслучае, когдаС=4, где т. - частотаВЧ генератора 4. После вычислениягйериода сигнала частотойнаходитсявремя задержки,Из формулы (7) также следует, что ноль на выходе. измерителя 10 будет наблюдаться на частотах, кратных частоте 1 . Поэтому при измерениях гене- ратор 4 необходимо перестраивать от, низких частот к высшим. Первый ноль на выходе измерителя 10 дает истинное значение времени задержки. Измерение времени задержки производится следующим образом. Тракты, подводимые в линии 2 задержки, закорачиваются между собой.Генератор 4 выключается. Фазовращателем 11 выставляется ноль показанийизмерИтеля 10 и реализуется условие 5 (5). Затем включается генератор 4.Изменяя его частоту в сторону увеличения, добиваются получение первогонуля на измерителе 10. По значениючастоты генератора 4 вычисляют время 10 задержки, обусловленное наличием,подводящих трактов; .Затем подключается линия 2 задер 1 жки. Аналогичньм образом производится измерение суммарного времени эа держки. Истинное значение находитсявычитанием из суммарного времени задержки, времени задержки, вносимойподводящими трактами.Таким образом, использованиеизобретения позволяет измерять времязадержки на любой частоте из рабочего диапазона линии задержки, а такжеповысить точность измерения, особенно в диапазоне СВЧ.