Устройство для измерения амплифазных компонент электромагнитного поля

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХРЕСПУБЛИК(5)5 6 01 Я 29/08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРФ 437028, кл. 0 01 Я 29/10, 1973,Миклашевская А,В. Автоматические измерители в диапазоне сверхвысоких частот,М,: Связь, 1972, с, 58.59, рис. 2.9(прототип).(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИФАЗНЪХ КОМПОНЕНТ ЭЛ ЕКТРОМАГ-.НИТНОГО ПОЛЯ(57) Изобретение относится к технике антенных измерений. Цель изобретения - повышение точности измерений. Устройство дляизмерения амплифазных компонент электромагнитного поля работает следующим образом. Сигнал от кварцевого генератора 13подается одновременно на вход умножителя 11 с усилителем и через тройник 14 - наумножитель 12, затем через генератор гар-.моник 9 (10) - на перестраиваемый фильтр 5(6), с помощью которого выбирается одна изгармоник кварцевого генератора 13, и в ка.Ы 2 1603311 А 1 честве гетеродинного сигнала подается на вход смесителя 3 (4). На вторые входы смесителей 3, 4 подается опорный сигнал от генератора СВЧ 26 через делители мощности 27, испытуемую антенну 1 и зонд 2. Сигнал разностной частоты с выхода смесителя 3 через УПЧ 7 и управляемый фазовращатель 17 поступает на вход амплифазометра 25, на другой вход которого поступает сигнал разностной частоты с выхода смесителя 4. В измерительный канал дополнительно вводится фазовый сдвиг, равный фазовому сдвигу в опорном канале, причем при дальнейшей обработке эти фазовые сдвиги вычитаются. Для этого используется фазовый детектор 18, на один вход которого поступает сигнал с выхода смесителя 4, а на другой вход через дискретно управляемый фазовращатель 16 - опорный сигнал от кварцевого генератора 13-. Сигнал ошибки с выхода фазового детектора 18 у"иливается операционным усилителем 19 и через элементы И 20, 21 поступает на вход реверсивногого счетчика 24, который через преобразователь кодов в ток 23 управляет фазовращателями 16, 17. 1 ил.Изобретение относится к технике антенных измерений,Цель изобретения - повышение точности измерений.На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для измерения амплифазных компонент электромагнитного поля.Устройство для измерения амплифазных компонент электромагнитного поля содержит испытуемую антенну 1, измерительный зонд 2, первый и второй смесители 3 и 4; выполненные балансными, первый и второй перестраиваемые фильтры 5 и 6, первый и второй усилители 7 и 8 промежуточной частоты (УПЧ), первый и второй генераторы 9 и 10 гармоник, первый и второй умножители 11 и 12 частоты, кварцевый генератор 13, первый и второй высокочастотные тройники 14 и 15, дискретно управляемый фазовращатель 16, управляемый фазовращатель 17, фазовый детектор 18, операционный усилитель 19, первый и вторбй элементы И 20 и 21, генератор 22 тактовых импульсов, преобразователь 23 кодов. в ток, трехраэрядный реверсивный счетчик 24, амплифазометр 25, генератор 26 СВЧ, СВЧ делитель 27 мощности.Устройство для измерения амплифазных компонент электромагнитного поля работает следующим образом.Сигнал от высокостабильного кварцевого генератора 13 подается одновременно на вход умножителя 11 с усилителем и , через тройник 14 - , на умножитель 12. После умножения и усиления сигнал через генератор 9 (10) гармоник поступает на перестраиваемый фильтр 5 (6), с помощью которого выбирается одна из гармоник кварцевого генератора, и в качестве гетеродинного сигнала подается на вход смесителя 3(4). На вторые входы смесителей 3 и 4 подаются опорный сигнал от генератора 26 СВЧ через делитель 27 мощности и измерительный сигнал от СВЧ генератора через делитель 27 мощности, антенну 1 и зонд 2. Сигнал разностной частоты с выхода смесителя 3 через УПЧ 7 и через управляемый фазовращатель 17 поступает на вход амплифаэометра 25. С умножением частоты кварцевого генератора 13 умножаются также фазовые ошибки. На выходе преобразователя опорного канала появляется дополнительный фазовый набег, равный Я= и Лф, где и - номер гармоники, ЬР, - фазовый сдвиг.С выхода преобразователя частоты опорного канала сигнал через высокочастотный тройник 15 одновременно подается на вход амплифаэометра 25 и на вход фазового детектора 18. На другой вход фазового детектора 18 через трехразрядный дискретно управляемый фазовращатель 16с дискретно-цифровым управлением с выхода тройника 14 подается опорный сигналкварцевого генератора 13. Причем, так как фазовые искажения, вносимые изгибом кабелянезначительны, канал принимается как опорный. Сигнал ошибки с выхода фазового детектора 18 усиливается операционным усилителем 19. Выбор дискрета управления дискретно управляемого фазовращателя зависит. от точности измерения и выбирается меньше погрешности измерения устройства.Первый разряд фаэовращателя 16 обеспечивает изменение фазового сдвига от 1 до 9 О с дискретом Лф= 1, второй разряд(десятичный) обеспечивает изменение фа 20 зового сдвига от 10 до 90 с дискретом 10 О;третий разряд сотый) - от 100 до 300 сдискретом 100 О, Соответствующие разрядыимеет реверсивный счетчик 24, минимальный вес которого соответствует минималь 25 ному дискрету фаэовращателя 16, Припоявлении дополнительного фазового сдвига, т.е. когда сигнал на выходе фазовогосдвига больше нуля, открывается ключ -элемент И 20, пропускающий импульсы ге 30 нератора 22 тактовых импульсов, количество которых подсчитывается реверсивнымсчетчиком 24 па суммирующему входу. Приэтом сначала срабатывает единичный разряд реверсивнрго счетчика 24.35 Код реверсивного счетчика 24 черезпреобразователь. 23 кодов в ток управляетпервым разрядом фазовращателей 16 и 17.Если дополнительный фазовый сдвиг превышает 9, запускается десятичный разряд40 реверсивного счетчика 24, а если превышает 90 - запускается сотый разряд. Темсамым обеспечивается диапазон регулирования фазы фазовращателей 16 и 17 до360 с минимальным дискретом 1 О,45 Фазовращатель 16 изменяет фазовыйсдвиг таким образом, чтобы свести разность фаз на выходе фазового детектора 18к нулю. Обработка прекращается и начинается новый цикл измерений. Одновременно50 фаэовращатель 17 изменяет фазовый сдвигизмерительном канале.Таким образом, в измерительный каналдополнительно вводится фазовый сдвиг,равный фазовому сдвигу в опорном канале.55 Причем при дальнейшей обработке эти фа-зовые сдвиги вычитаются.При установке преобразователя частоты измерительного канала на зонде 2 нетребуется передачи сигнала с подвижногозонда 2. При этом с него поступает полез1603311 Составитель Р. КузнецоваРедактор И.Касарда Техред М,Моргентал Корректор И.Муска Заказ 3382 Тираж 559 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ный сигнал промежуточной частоты, который можно передать с помощью обычного кабеля беэ заметных искажений, а фазовые погрешности от кабеля кварцевого генератора устраняются.Формула изобретения Устройство для измерения амплифазных компонент электромагнитного поля, содержащее последовательно соединенные первый смеситель, вход которого является входом измерительного сигнала и первый усилитель промежуточной частоты, последовательно соединенные второй смеситель, вход которого является входом опорного сигнала, и второй усилитель промежуточной частоты гетеродин, фазовый детектор, управляемый фазовращатель и амплифазометр, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, выход второго усилителя промежуточной частоты через введенный первый высокочастотный тройник соединен с первым входом амплифазометра и первым входом фазового детектора, выход которого через введенные последовательно соединенные операционный усилитель, первый элемент И, трехразрядный реверсивный счетчик и преобразователь кодов в ток соединен с управляющим входом управляемого фаэовращателя, который включен между выходом первого усилителя промежуточной Настоты и вторым входом амплифаэометра, между 5 выходом гетеродина; который выполнен ввиде кварцевого генератора, и гетеродинным входом первого смесителя, который выполнен балансным, введены последовательно соединенные первый умножитель 10 частоты, первый генератор гармоник ипервый перестраиваемый фильтр, между выходом гетеродина и гетеродинным входом второго смесителя, который выполнен балансным, введены последовательно сое диненные второй высокочастотный тройник; второй умножитель и второй перестраиваемый фильтр, между вторым выходом второго высокочастотного тройника и вторым входом фазового детектора 20 введен дискретно управляемый фазовращатель, управляющий вход которого подключен к выходу преобразователя кодов в ток, между выходом операционного усилителя и вторым входом реверсивного счетчика введен второй элемент И, при этом вторые входы первого и второго элементов И соединены с выходом. введенного генератора тактовых импульсов.5