Калибратор фазовых сдвигов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)5 6 01 К АВТОРСКОМ ТЕПЬСТВУ во СССР 1967. СССР О, 1985. ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР(г 1) 447849 г (22) 16. 08. 8 (46) 15. 10. 9 (75) В.Н.Ани (53) 621.31 (56) Авторск Р 224670, клАвторско У 1239626,54) КАЛИБРАТОР ФАЗОВЫХ С 57) Изобретение относитс ии и может быть использо оверки фазоизмерительной ЯО 1599831 ры. Для повьппения точности задания фазового сдвига и повышения надежности сдвиг фазы задается изменение частоты синтезатора 2, а частота,на которой задается фазовый сдвиг, изменением частоты синтезатора З,По кольку линии задержки выполнены на волоконных световодах 7 и 10, отличающихся высокой стабильностью, то суммарная стабильность фазы опреде ляется широкополосностью преобразов теля 4 электрического напряжения в световой поток и стабильностью бото приемников 8 и 11, 1 ил.Изобретение относится к технике Фазометрии и может быть использованов метрологической практике для проведения поверочных работ в качестве источника колебаний с заданным фазовым сдвигом.Целью изобретения является повьпдение точности задания Фазового сдвига и надежности воспроизведения угла фа зового сдвига.На чертеже изображена структурная схема калибратора фазовых сдвигов.Калибратор фазовых сдвигов содержит генератор 1 опорной частоты,сое" 15 диненный с объединенными первыми входами синтезаторов 2 и 3 частоты,другие входы которых являются входами калибратора, Выход синтезатора 2 частоты через последовательно соединен- Що ные преобразователь 4 электрического напряжения в световой поток и элемент 5 ввода светового потока в волоконный сцетовод соединен с разветвителем 6, один выход которого че рез волоконный световод 7 и Фотоприемник 8 соединен с первым входом однополосного смесителя 9, а другой выход через волоконный световод 10 и Фотоприемник 11 - с первым входом 30 однополосного смесителя 12,второй вход которого соединен с вторым входом однополосного смесителя 9 и выходом синтезатора 3 частоты. Выходы однополосных смесителей 9 и 12 являются выходами калибратора,Калибратор фазовых сдвигов работает следующим образом,Генератор 1 опорной частоты вырабатывает сигналы (электрические гармонические колебания) с частотойГ(,которые подаются на первые входысинтезаторов 2 и 3. На другие входы(входы управления частотой) синтезаторов 2 и 3 подаются сигналы,поддействием которых синтезаторы могутперестраиваться,При подаче соответствующего сигнала на вход управления частотой синтезатора 2 сигналы с частотой Г с син 2тезатора 2 частоты поступают на преобразователь 4 электрического напряжения в световой поток, который преобразует электрические гармоничес 55кие колебания в световой поток, модулированный по интенсивности. Последний с помощью элемента 5 вводится вразветвитель 6, где расщепляется на- п + 2 цЕг ,+ Ч,р+С где ( - фазовый сдвиг преобразовапртеля электрического напряжения в световой поток;- Фазовый сдвиг фотоприемника 8 или 11;Ч , - Фазовый сдвиг. однополосного смесителя 9 или 12;л- время задержки в волоконном световоде 7, а Фазовый сдвиг на втором выходе ка- либратора л лУг Юп+ 2(2 (а + Чуп +бэсм 1лгде (,г - время задержки в волоконном световоде 10,Тогда фазовый сдвиг между электрическими сигналами на выходе калибратора 2 Г , (, )(.г 2 пйгл Прскольку величина разности группового времени задержкив волоконных световодах 7 и 10 пропорциональна разности их длин и измеряется с точностью 1 сс 1 мм, для задания фазового сдвига на выходе достаточно изменить значение час.тоты Г с пог мощью сигнала, подаваемого на вход два световых потока, Один световоч поток проходит по волоконному свето воду 7, где задерживается на велилчину о( (величина задержки определяется длиной волоконного световода), и с помощью Фотоприемника 8 преобразуется в электрический сигнал, который подается на первый вход однополосного смесителя 9, Другой световой поток проходит по волоконному светол воду 10, задерживается в нем на а затем с помощью фотоприемника 11 преобразуется в электрический сигнал, который подается на первый вход однополосного смесителя 12.На вторые входы однополосных смесителей 9 и 12 подается сигнал с частотой, равной Е 1 + Г . Частота сигнала устанавливается при подаче соответствующего сигнала на вход управления частотой синтезатора 3 частоты,В результате на выходах однополосных смесителей 9 и 12 имеются сигналы с частотой Г+ Г.г - Г = Гг,при этом на первом выходе калибратора фазовый сдвиг1599831 Сост авит ель Ю. МакаревичТехред И;Дидык Корректор СЧерни Редактор А.Лежнина Заказ 3142 Тираж 547 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, И, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 управления частотой синтезатора 2 частоты. А частота сигнала, на которой воспроизводится фазовый сдвиг, задается с помощью соответствующего сигнала, подаваемого на вход управления частотой синтезатора 3 частоты.Например, для частоты сигнала на выходе калибратора Г = 10 МГц необходимо задать фазовый сдвиг 36 ,Пустьлвеличина г = 1 мкс, тогда, учитывая полученное вьппе соотношение, получим, что 2=0,1 МГц, а Г + Е- 10,1 МГц. Следовательно, зная значения 2 и Е + Е, можно определить соответствующие электрические управляющие сигналы для синтезаторов 2 и 3 частоты.Эти расчеты верны, если фотоприемники 8 и 11 и однополосные смесите ли 9 и 12 имеют попарно идентичные характеристики, Если указанные характеристики неидентичны, то между электрическими сигналами на выходе однополссных смесителей 9 и 12 будет 25 фазовый сдвиг, который может быть обнулен соответствующим изменением частоты Г синтезатора 2 частоты.Применение изобретения позволяет повысить точность задания фазового 30 сдвига и надежность калибратора,пос-. кольку его характеристики зависят от точности и надежности волоконных световодов, фотоприемников и смесителей и стабильности задаваемой час.тоты. Частота сигнала устанавливается, например, в синтезаторе типа Чбс погрешностью + 5 х 10 , а шаг установки частоты равен 0,001 Гц.Для приведенного примера это со ответствует точности задания фазовых сдвигов порядка - 0,013 угл.с, если пренебречь погрешностью задания разностной длины волоконных световодов. 45 Таким образом, калибратор фазовых, сдвигов обеспечивает точность задания фазового сдвига на один-два порядка выше, чем известные.Формула изобретения Калибратор фазовых сдвигов,содержащий опорньв генератор, преобразователь электрического напряжения в световой поток, два фотоприемника, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения точности задания фазовых сдвигов и наде.ности, в него введены элемент ввода светового потока в волоконный световод, разветвитель, два волоконных световода,два однополосных смесителя и два синтезатора частоты, причем выход первого синтезатора частоты через последовательно соединенные преобразователь электрического напряжения в световой поток и элемент ввода светового потока в волоконный световод соединен с разветвителем, один выход которого через последовательно соединенные первый волоконный световод и первый фотоприемник соединен с первым входом первого однополосного смесителя, выход которого является одним из выходов калибратора, а другой выход калибратора соединен с выходом второго однополосного смесителя, первый вход которого соединен с выходом разветвителя через последовательно соединенные второй волоконный световод и второй отбприемник, а вторые входы однополосных смесителей объединены и подключены к выходу второго синтезатора частоты, вход которого объединен с входом первого синтезатора частоты и подключен к выходу опорного генератора, управляющие входы синтезаторов частоты явля-ются входами калибратора.