Способ поверки фазометров

(5)5 0 01 й 25/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ческии инстиУмецкий, А.К. СССР1987,ОМЕТРОВ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится к измерительной технике и является усовершенстваванием технического решения по авт,св. М 1465810, Цель - повышение точности поверки. Способ поверки фазометров заключается в том, что на испытуемый фаэометр подают сигнал с начальным фазовым сдвигом относительно опорного сигнала, изменяют величину начального фазового сдвига Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике радиотехнических измерений, и является усовершенствованием известного технического решения по авт.св. М 1465810,Целью изобретения является повышение точности поверки,Структурная схема устройства, реализующего заявляемый способ, приведена на чертеже.Устройство содержит генератор 1 стандартных сигналов, выход которого соединен с делителем 2 мощности, один выходкоторого подключен к опорному входу поверяемого фазометра 3, выход которого соединен с первым входом ЭВМ 4, а другой через последовательно включенные переменный фазовращатель 5 и переменный аттенюатор 6 соединен с зондом 7, антенну 8, выход на дискретную величину, эа шагов покрывая фазовый интервал в пределах шкалы поверяемого фазометра, причем при каждом значении начального фазового сдвига производят четыре измерения сигнала на выходе фазометра соответственно при четырех, Значениях вводимого в испытательный сигнал дополнительного фазового сдвига, величиной (М) 900. где М= 1 - 4. Максимальную абсолютную величину систематической погрешности Оп)ах поверяемого фаэометра определяют по ф-ле; (Огпах = 8 (3 ) 11 - ф 21 - ф 31 ф 41 ) п)ах -1(3 ф 11 ф 21 фзбн - ф 41 ) п)1 п, где фы показание на выходе поверяемого фазометра при 1-ом значении начального фазового сдвига и дополнительном фазовом сдвиге величиной (к - 1) 90 К = 1 - 4. 1 ил. которой соединен с сигнальным входом поверяемого фаэометра 3, устройство 9 перемещения зонда, вход которого соединен с выходом ЭВМ и датчик 10 положения зонда, выход которого подключен ко второму входу Сущность способа заключается в использовании внутреннего эталона самих фазометров для выявления их погрешностей. Для этого на сигнальный вход поверяемого фазометра подают испытательный сигнал с начальным фазовым сдвигом относительно опорного сигнала, изменяют величину начального фазового сдвига на дискретную величину, за п шагов покрывая фазовый интервал в пределах шкалы поверяемого фазометра, причем при каждом значении начального фазового сдвига производят четыре измерения сигнала на выхо 1772765де фазометра соответственно при четырех значениях вводимого в испытательный сигнал дополнительного фазового сдвига, величиной (К) 90 О, где К 1-4. А максимальную абсолютную величину систе матической погрешности /О/вах/ поверяемого фазометра определяют по формуле; 101 щвх(3 1 р и - ф 2 - ф 3 1 р 41 ) вах 1 - (3 ф и - 921 - фэ - 1 р 41 ) п 11 п 3, (1)-1-4,Представим показание фи на выходе 20поверяемого фазометра в виде: 1 ь = рь+Ог+Лы (2) где р к - величина М-го дополнительного 25сдвига фаз;О- величина 1-го начального сдвигафаз;Л ц - систематическая погрешностьфазометра, причем Лц =Л(р +О.)(3) Если функция систематической погрешности Л(р) имеет период р т и содержит лишь нечетные гармонические составляющие, то Л(дР+рт) =Л(р),(4)Л(р+ рт 2) = - Л(р)Р)Пусть Л(р) имеетдвесоставляющие:Л(р) - с периодом 360 и Л (р) - с 45периодом 180 О,Л(р) =Л (р) +Л (у) (6) Пусть р =(М - 1). 90 О, (7) 50 тогда, с учетом сделанных выше предположений,1 ри -уз =р 1-уз+2 Ли (8) гк 1где 1 рц - показания на выходе поверяемого фазометра при 1-м значении начальногофазового сдвига и дополнительным фазовом сдвиге величиной (М). 900,Заметим, чток ф гру Ф (Х)Ли =Лз,Ли = - Лз,Лг =-Л 4Тогда, сложив (9) и (10), получимМи Мэ +1 э ф 4 = У) р 1 Р 2+рз - р 4+4 Ли (11)Из (8) и (11) следует3 ф И - ф 21 - фзбн - ф 4 =3 =01 - 2 - РЗ - Р 4 + 4 Л и (12)Максимальную абсолютную величину систематической погрешности можно записать в виде/О/ввх "( Лввх- Л ть)/2 (13) отсюда получаем выражение (1), где максимум и минимум определяется на множестве значений начальных сдвигов фазы 0,Способ поверки фазометра реализуют следующим образом. Выбирают взаимное расположение антенны и отрезка перемещения зонда, а также длину этого отрезка, таким образом, чтобы при перемещении зонда на этом отрезке диапазон измерения фазы сигнала превосходил максимальный период функции систематической ошибки фазометра, Предположительно располагать отрезок перемещения зонда в области, где амплитуда сигнала изменяется незначительно, а фаза - плавно и, в основном, монотонно, Эти условия, соблюдаются в частности, в раскрывах типичных апертурных антенн, при обеспечении соответствующего взаимного наклона между фазовым фронтом и линией перемещения зонда.Затем, с помощью аттенюатора 6 устанавливают уровень сигнала, при котором требуется провести поверку фазометра, Перемещая зонд по выбранному отрезку, измеряют в заданных точках Х (например, равноотстоящих), определяемых с помощью датчика 10 положения зонда, сигнал на выходе фазометра ф и и вводят его значения в ЭВМ 4, получая первую серию данных, После этого посредством фазовращателя 5 вносят дополнительный начальный фазовый сдвиг 180 и повторяют измерения в тех же точках, получая таким образом вторую серию данных ф э . Далее проводят еще две серии измерений в тех же точках отрезка перемещения зонда при начальных дополнительных фазовых сдвигов, отличающихся от начального сдвига в первой серии на 90 и на 270" получая таким образомтретью ф 2 ичетвертуюфа серии.Керецм ктор В.Орлова Заказ 3844 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гага 101 данных, а максимальное абсолютное значение систематической ошибки фаэометра вычисляют по формуле (1),Способ поверки фазометров позволяетвыполнить точное измерение абсолютной 5систематической погрешности поверяемогофазометра при наличии в ней компонент спериодами 360 и 180,Формула изобретенияСпособ поверки фазометров, заключающийся в том, что на сигнальный вход поверяемого фазометра подают сигнал сначальным фазовым сдвигом относительноопорного сигнала, изменяют фазовый сдвигподаваемого сигнала на дискретную величину, эа и шагов покрывающих фазовый интервал в пределах шкалы поверяемогофаэометра, и измеряют начальный фазовыйсдвиг на каждом шаге, на сигнальный входповеряемого фазометра, каждый раэ после 20установки начального фазового сдвига, добавочно вводят фазовый сдвиг, примерноравный 180, дискретную величину начального фазового сдвига каждого иэ и шаговвыбирают произвольно так, что эа п шагов 25покрывается фазовый интервал, равный периоду, каждый шаг измерения выполняют враз, при этом измеряют фазовый сдвиг накаждом шаге и по измеренному фазовомусдвигу и начальному фазовому сдвигу определяют приращение показаний фазометрапри замере на одинаковом шаге, среднее.значение приращений фазовых сдвигов накаждом шаге и усредненное значение приращений показаний фаэометра, а парамет ры точности поверяемого фазометра определяют по выражениям;й2 /Ю;к-М;/,Е, (;-С,)к=(в(в.( й(п.( где (О) - полная средняя абсолютная ошиб- ка где /Ол,ах/ - максимальная ошибка,фа - приращение показаний фазометра на одном замере;ф - среднее значение приращений показаний фаэометра 1-го шага;(ф- усредненное по и шагам среднее значение приращений фаэометра, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности поверки, формируют испытательные сигналы с дополнительными фазовыми сдвигами 90 и 270, выполняют измерения разности фаэ поверяемого фазометра с указанными испытательными сигналами, а максимальную абсолютную величину систематической погрешности (Оввх) поверяемого фаэометра определяют по формуле: (О)еах = р(3 ф 1 - т/21 - фз 1/:41 ) вах1- (Зфп - тг( - фз( - 9(н) еьгде ф и - показания на выходе поверяемого фазометра при 1-м значении начального фазового сдвига и дополнительном фазовом сдвиге величиной (М)90, где М = 1-4.