Способ калибровки синфазно-квадратурного преобразователя

)тельство СССР 27/04, 1980.тельство СССРй 27/321985. СИНФАЗНООВАТЕЛЯ измерителььзовано при ых измеритенализаторов ышение точся тем, что в ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ КАЛИБРОВКИ КВАДРАТУРНОГО ПРЕОБРАЗ (57) Изобретение относится к ной технике и может быть испо создании многофункциональн , лей параметров СВЧ-цепей и а цепей. Цель изобретения - по ности калибровки - достигает З,2, 1677682 А 1 предлагаемом способе подают измеряемый сигнал при первом значении сдвига фаз и опорный сигнал при втором значении сдвига фаэ, а затем опорный сигнал при втором значении сдвига фаз и измеряемый сигнал при нулевом значении сдвига фаэ и определяют скалярные константы п 1, п 2 из математических выражений, приведенных в описании, Устройство, реализующее данный способ, содержит программно-управляемые аттенюаторы 1 и 2, фазовращатели 3 и 4, синфазно-квадратурный преобразовагель 5 сигналов в низкочастотные напряжения, преобразователь 6 сигнала в низкочастотное напряжение, усилители 7, 8 и 9, электронный коммутатор и аналогоцифровой преобразователь 11 напряжений.(3) 50 55 Изобретение относится к измерительной технкке и может быть использовано при создании многофункциональных измерителей параметров СВЧ цепей и анализаторов цепей (АЦ). Цель изобретения - повышение точности калибровки.Способ калибровки синфазно-квадратурного преобразователя (СКП) опорного 01 и измеряемого 02 сигналов в напряжения Й и Я, равные й = 01 е 1+ т 1 х+ п 1 у+ ез(х +У 2),Я = 01 е 2+ п 12 х+ пгу+ е 4(х +У 2),где х =рсоз р; у=р зи у р=- ,02 01р - разность фаз между сигналами 01, 021Е 1 - Е 4, Щ 1, а 2, п 1, п 2 - скалярные константы, определяющие параметры СКП, реализующиеся в следующей последовательности.Первоначально проводят измерение напряжений Й 1, 31 при выключенном сигнале 02(х = У - О) Затем измеряют напряжения Й 2 и 32при выключенном сигнале 01(01= О, 02 == 1): Й 2= ЕЗ; 32= Е 4, .(2) Измерения напряжений Йз и Яз при равных входных сигналах 01 и 02(х = 1, У=О) имеют вид системы: На основе полученных данных проводят вычисления констант е 1 - е 4, гп 1, п 12 из результатов измерений (1) - (3),Вновь проводят измерения напряжений Й 4 и Я 4 при сдвиге фазы сигнала 02 на 02 (Х = Х 2 = Соз 21 у = У 2 = з и 02) В 4= 01 (Е 1+ т 1 хг+пгуг+ ЕЗ)34= 01 (е 2+ п 12 х 2+ п 2 У 2+ е 4) (4) Измерения напряжений Йз и 35 при сдвиге фазы сигнала 02 на р 2 и сигнала 01 на р 1 (х = соз (О 2 + 1): у = зи ( 02 + + (Р 1); Й 5= 01 е 1+ Гп 1(х 1 х 2 У 1 У 2)++ П 2(Х 2 У 1+ Х 1 У 2),+ Е 4 а также, измерения напряжений йв и 36 при сдвиге фазы сигнала 01 на о 1 (х 1 = соз р 1; у 1 = зи У 1):йз= 012(Е 1+ пцх 1+ п 1 У 1+ ЕЗ)35= 01 (е 1+ п 12 х 1+ п 2 У 1+ е 4) /, (6) Полученные результаты используются для вычисления констант п 1 и п 2 из системы уравнений(4) - (6) при 01 =1 и неизвестных х 1, у 1, х 2, у 2.Таким образом, способ позволяет исключить погрешности определения констант п 1 и п 2, вносимые погрешностью задания фазы р 2 и погрешностью рассогласования. в тракте передачи сигнала 02 при введениив него фазового сдвига рг.На чертеже представлена структурная Устройство содержит программно-управляемые аттенюаторы 1 и 2, входы которых являются входами сигналов 01 и 02 измерителя, фазовращатели 3 и 4, синфазно-квадратурный преобразователь (СКП) 5 сигналов 01 и 02 в низкочастотные напряжения В и Я, преобразователь 6 сигнала 01 в низкочастотное напряжение Ч 1. Вход сигнала 01 измерителя через последовательно соединенные аттенюатор 1 и фазовращатель 3 соединен со входом преобразователя 6 и входом опорного напряжения СКП 5, а вход сигнала 02 через последовательно соединенные аттенюатор 2 и фазовращатель 4 подключен к измерительному входу СКП 5,Выход напряжения Ч 1 преобразователя 6 и выходы напряжений й и Я СКП 5 соответственно.через усилители 7, 8 и 9 соединены с соответствующими входами электронного коммутатора 10, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 11 напряжений Ч 1, й и Я . Выходы АЦП 11 и управляющие входы аттенюатаров 1 и 2, фазовращателей 3 и 4 и коммутатора 10 соединены с соответствующими входами и выходами управляюще-вычислительного блока 12.Калибровка СКП в соответствии со способом состоит из следующей последовательности операций.На входы измерителя подают сигналы 01, Ог и по программе, заложенной в память блока 12 измеряют с помощью СКП+ Пг (Хгу 1+ Х У 2) + Е 4Вб = 1011ЕЪ + гп 1 х + п 1 У 1+ ЕЗ,г36 = 1011 е + гп 2 х 1+ п 2 У 1+ е 4 при условии 1 О 1 = 1,2 Составитель В. СтепанкинРедактор Н. Химчук Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова Заказ 3114 Тираж 387 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 5, преобразователя 6, коммутатора 1 О и АЦП 11 отношения напряжений В /Ч 1 и Я /Ч 1, которые принимают равными В и 3 1при 1011 =1.По результатам измерений В и 3 устанавливают значения О и 02, соответствующие значениям х - 1, х = О, и на передней панели измерителя нажимают кнопку "Калибр", которая включает программу автоматической калибровки (оп ределения параметров) СКП 5. По команде из блока 12 с помощью аттенюатора напряжений В 1/ч1 и 31/Ч 1, равных В и 3.После этого включают сигнал 02 и с помощью аттенюатора 1 выключается сигнал 01. При этом измеряют Вг и 32, которые1принимаются равными В 2 и Яг, В тех случаях, когда значения ез и е 4 можно принять равными нулю, измерения Вг и Я 2 не про 1 1 изводят, а сразу принимают Затем включают сигнал О и измеряютотношения Вз /Ч и Яэ /Ч 1, которые прини 1мают равными Вз и Яз в (3).По команде из блока 12 включается фазовращатель 4 сдвигающий фазу сигнала 02на угол р =90, и измеряют отношенияВ 4 /Ч и 34 /Ч 1, равные В 4 и Я 2 в (4).Затем включается фазовращатель 3,сдвигающий фазу сигнала О на уголу)1= 90 О, и измеряют отношения В 5/Ч иЯ 5 /Ч равные В 5 и 35 В (5) при 1011= 1.После выключения фазовращэтеля 4 измеряют отношения Вб /Ч и 35/Ч 1, равные1 1В 6 и 35 в(6) при 1 ОИз результатов проведенных калибровочных измерений по программе, заложенной в блоке 12, вычисляются параметры е 1,й, гп 1, и 2, и 1, п 2, ез, е 4 СКП 5 и выключаетсяфазовращатель 3,На этом заканчивается калибровкаСКП 5 и измерителя в целом и автоматически включается программа измерения отношений Вх /Ч и Ях /Ч 1, равных В и 3 при1 11011 = 1, и решения системы уравненийотносительно х, у при известных е - е 4, гпту,п 1 Пг п 2,ф ор мул а и зоб ре те ни я Способ калибровки синфаэно-квадратурного преобразователя, заключающийся в том, что на вход калибруемого синфазно квэдратурного преобразователя подаютопорный и измеряемый входные сигналы при различных соотношениях их фаз и амплитуд, измеряют и запоминают выходные сигналы вида10 15 гдех рсозт у р 31 прр В 110О 1, Ог - опорный и измеряемый сигналы;Е 1, Ег, ЕЗ, е 4, а 1, пг, П 1; пг - СкаляРныеконстанты, причем соотношения амплитуд 20 и фаз входных сигналов выбирают в следующей последовательности, подают опорный сигнал при отсутствии измеряемого, затем подают измеряемый сигнал при отсутствии опорного, затем подают измеря емый и опорный сигналы, равнойвеличины при нулевом сдвиге фаз и первом значении сдвига фаз, по результатам измерений выходных сигналов рассчитывают скалярные константы е 1, а, ез, е 4, гп, 1 пг, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности калибровки, подают измеряемый сигнал при первом значении сдвига фаз и опорный сигнал при втором значении сдвига фаэ, а затем опорный сигнал при втором значении сдвига фаэ и измеряемый сигнал при нулевом значении сдвига фаз и определяют скалярные константы и 1, п 2 из уравнений