Устройство для измерения разности фаз непрерывных свч сигналов

СйЛяО и ЗАГС.-А Союз Советских Социалистических Республик(51)м. к . 6 01 В 25/00 Государственный комитет ССС Р по делам изобретений и открытий(71) ЗаЯВИтЕЛЬ Севастопольский приборостроительный институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ФАЗ НЕПРЕРНВНЫХ СВЧ СИГНАЛОВ Изобретение относится. к области :радиоизмерительной техники и может быть использовано в системах передачи информации.По основному авт. св. Р 410329 известно устройство для измерения разности фаз нечрерывных СВЧ сигналов, в котором инФормация о разности фаз непрерывных СВЧ сигналов переносится на амплитуду видеоимпульсовОднако между измеряемой разностью фаз и амплитудой видеоимпульсов существует нелинейная (синусоидальная) зависимость, что снижает разрешающую способность и точность измере ний в районе 90 и 270 эл.град. и приводит к нелинейности щкалы индикатора.Гель изобретения - линеаризация . функциональной зависимости между измеряемой разностью Фаз и выходным параметром Фазонзмерительного устройства.Это достигается тем, что в устройство для измерения разности Фаз непрерывных СВЧ сигналов между управляемым ключом и индикатором вве-. дены селектор полярности, селектор длительности и два селектора видео- импульсов, развязывавший элемент,нелинейный преобразователь, электрон=ный переключатель, Формирователь стоповых ймпульсов, Формирователи пере-.менного и постоянного временных интервалов. Управляемый ключ подсоединен к осциллографическомуиндикаторучерез последовательно соединенныеселектор полярности, первый селекторФормы видеоимпульсов, раэвяэывающийэлемент, нелинейный преобразовательи Формирователь переменного временного интервала, К входам формирователя переменного временного интервала присоединены своими выходами соответственно селектор длительностии электронный переключатель, Формирователь стоповых импульсов и формирователь постоянного временного интервала. Второй вход нелинейного преобразователя соединен с электронным переключателем, управляющие входы ко- торого подсоединены к вторым выходам селекторов формы видеоимпульсов, объединенным с двумя входами развяэывающего элемента, четвертый вход которого.подключен к первому выходу второго селектора формы видеоимпульсов, соединенного по входу с выходомселектора полярности и входом селектора длительности,На чертеже приведена функциональная .схема устройства.Устройство состоит из балансногоФазового детектора 1, управляемогофазовращателя 2, линии задержки 3,управляемого ключа 4; генератора импульсов 5, осциллографического индикатора б, селектора 7 полярности,селекторов 8 и 9 Формы видеоимпульсов, развязывающего элемента 10, селектора 11 длительности, нелинейногопреобразователя 12, Формирователя 13переменного временного интервала,электронного переключателя 14, Формирователя 15 стоповых импульсов, 15формирователя 16 Постоянного временного интервала.Работа устройства происходит следующим образом.В результате относительной йазовой 20модуляции СВЧ-сигнала, осуществляемой в управляемом Фазовращателб 2,и импульсной амплитудной модуляциивыходного сигнала фазового детектора1, осуществляемой ключом 4, на выхо- р 5де последнего Формируются видеоимпульсы со скачкообразным. изменениемвершины в точке относительной Аазовоймодуляции. Сформированные импульсычерез селектор полярности 7, в за- .висимости от,полярности, подаются населекторы Формы импульсов 8 или 9,а также на селектор длительности 11.Селекторы Формы импульсов 8 и 9 работают таким образом, что разделяют Им-пульсы, поступающие на их входы, надве группы в зависимости от относительного"приращенйя амплитуды импульса в "точке Относительной глазовоймодуляции. Селекторы 8 и 9 образуютчетще канала, на выходы которых проходят входные сигналы в зависимостиот квадранта, в котором лежит измеряемьгй угол, Одновременно сигналымогут быть только на выходе одногоиз четырех укаэанных каналов. Селекторы Фбрмй импульсов также отсекаютчасть" входного импульса, имеющего,:.скачкообразное изменение вершины.После селекторов Формы импульсов 8 и9 сйгналИ со всех четырех выходовчерез развяэывающий элемент 10 подаются на нелииейный преобразователь 12.В нелинейном (арксинусном) преобразователе 12 осуществляется нелинейноесоответствующее операции взятия арксийуса от амплитуды импульса) преоб- ф 5"Раэоваййе амплитудой имггулъса во временной интервал, Нелинейный преобразователь 12 йормирует стартовый импульс и совместно с ФорЬйрователемстоповых импульсов 15, Формирует сто" 60повый импульс,. Нелинейный преобразователь 12 работает на принципе срав"нения амплитуды импульса с синусоидальным напряженнего, Так как на интервалах углов 0-180 и 180-360 эл. град., нелинейный преобразователь 12 Формирует по два стоповых импульса, то для формирования однозначного временного интервала стоповые импульсы с нелинейного преобразователя 12 через электронный переключатель 14 подаются на йормирователь стоповых импульсов 15. Последний представляет собой делитель частоты следованйя импульсов на два и состоит из триггера дийференцирующей цепи и ограйичителя.Электронный переключатель 14 имеет управляемый и управляющий входы и два выхода. Управление электронным переключателем 14 осуществляют импульсы с выходов соответствующих каналов селекторов 8 или 9, Работа электронного переключателя 14 заключается в том, что при отсутствии напряжения на управляющем входе, сто повый импульс со входа передается непосредственно на выход 1 и далее на формирователь 13 в качестве стопового. Ясли же на управляющем входе имеется напряжение, то импульсы с входа передаются на второй выход и далее поступают на формирователь однозначных стоповых импульсов 15, состоящий из триггера, дийференцирующей цепи и ограничителя полярности. Входные имйульсы переводят триггер из одного устойчивого состояния в другое и Формируют на его выходе перепады напряжения, После интегрирования и ограничения на выходе триггера Формируется стоповый импульс,временное положение которого одноэначно соответствует измеряемой разностифаз. Формирователь переменного временного интервала 13 представляет собой триггер, работающий в ждущем режиме. В результате воздействия на него старт-стоповыхимпульсов на его выходе формйруется временной интервал, длительность которого прямопропорциональна измеряемой разности Фаз на интервале 0-360 эл.град. за исключением точки 180 эл,град:.При разности фаз равной 180 эл.град, на выходе ключа 4 Формируется импульс, длительность которого отличается от длительности импульсов придругих значениях разности йаз. Эти импульсы выделяются селектором 11. Выделенный импульс подается в качестве стартового на Формирователь 13 и одновременно запускает формирователь 16, который выдает стоповый импульс через интервал времени, пропорциональный разности Фаэ в 180 эл.град. Так как в нелинейном преобразователе 12 амплитуда импульсов сравнивается с опорным синусоидальным напряжением с периодом Т,. то коэфФициент пропорциональности преобразования раэ; ности фаз во временной интервал ра- вен Та/360, Следовательно длительность временного интервала, сформированного Формирователем 16 и соответству664117 Составитель А.СтаростинаРедактор А,вымелькни Техред Л.Алферова Корректор И .Муска аж 1089 Подписноерственного комитета СССРзобретений и открытий-35, Раушская набд.4/5 аказ 2985/43 ЦНИИПИ Госу по делам 113035, Москва, илиал ППП Патентф, г.ужгород, ул.Проектная,4 ющего разности Фаз 180 эл.град., дол- жна быть То/2.Так как получена линейная зависимость между временным интервалом (длительностью выходного импульса) и разностью Фаз, разрешающая способ,- ность индикатора имеет постоянное значение и ее легко увеличить, увеличивая скорость развертки илй размер экрана. В связи с тем, что в устройстве на вход индикатора поступают видеоимпульсы постоянной амплиту ды, то погрешности эа счет нелинейности амплитуды характеристики и переходных процессов усилителя вертикального отклонения индикатора исключены. Требования к динамическому диапазону индикатора уменьшены. Дополнительным положительным фактором является то, что результат измерения может быть легко представлен в цифровой форме. Формула изобретенияУстройство для измерения разности Фаз непрерывных.СВЧ сигналов по авт.св. Р 410329, о т л и ч а ю щ е е - с ятем, что, с целью повышения точ/ ности измерения за счет линеаризации функциональной зависимости между измеряемой разностью Фаз и выходным параметром устройства, в него введены селектор полярности, селектор длите-льности,два селектора формы видеоимпульсов,развязывающий элемент,нелинейный преобразователь, Формирователи переменного и постоянного временных интервалов,электронный переключатель иФорми 1 ователь стоповых импульсов,причем управляемый ключ подсоединен к осциллографическому индикатору черезпоследовательно соединенные селекторполярности, первый селектор формывидеоимпульсов, развязывающий элемент, нелинейный преобразователь и .Формирователь переменного временногоинтервала, а к выходам Формирователяпеременного временного интервала присоединены своими выходами соответственно селектор длительности и электронный переключатель, Формирбвательстоповых импульсов и Формировательпостоянного временного интервала,при этом второй вход нелинейного преобразователя соединен с электроннымпереключателем, управляющие входыкоторого подсоединены ко Вторым выходам селекторов Формы видеоимпульсов, объединенным с двумя входамиразвязнвающего элемента, четвертыйвход которого подключен к первомувыходу второго селектора формы видеоимпульсов, соединенного по входус выходом селектора полярности ивходом селектора длительности.