Устройство для измерения фазы

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик п 1958983(311 М Кл. 6 01 Н 25/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий,77 (088.8) В.В. Волконский, Н,Г Гагиев, А.А. Головк А,П. ОсипоВ, И,Ю. Пивоваров, Л,Н. Швецо и В.В. Яковлев Калиникос,2) Авторызобретения Ленинградский электротехнический .институт им. В,И. Ульянова (Ленина)(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФА твоиэмеленотектоэлект30 добро Изобретение относится к радио- измерительной технике и может быть использовано для измерения фазовых характеристик различных устройств на высоких и сверхвысоких частотах,Известно устройство для измерения разности фаз, у которого для повышения точности измерения фазы канал опорных колебаний выполнен оптичес ким. Это позволяет уменьшить погрешности измерения за счет отсутствия отражений в опорном канале и паразитной связи между опорным и измерительным каналами 11 .. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по структуре и составу связей является устройство для измерения фазы, содержащее высокочастотный. генератор, соединенный с делите- лем мощности, к,первому выходу ко.- торого последовательно подсоединены исследуемый СВЧ элемент, первый. вентиль, джазовый детектор и индика тор, а ко второму выходу - второй вентиль, выход которого соединен с уПравляющим входом злектроннооптического модулятора, источник когерентного света, оптически связанный через электронно-оптический модулятор и оптический фаэовращатель свторым. входом фазового детектора.В известном устройстве фазовыйдетектор выполнен в виде фотоэлект- .ронного умножителя с высокочастотным резонатором, а злектронно-оптический модулятор света осуществляетмодуляцию интенсивности световогоизлучения оптического квантовогогенератора опорным высокочастотнымсигналом. На выходе фазового детектора (фотоэлектронного умножителя)образуется сигнал, пропорциональныйфазовому сдвигу между опорньми колебаниями, постуйающими с второговентиля на электрооптический модулятор, и сигналом измерительного канала, прошедшим через исследуемыйСВЧ элементЯТакое измерительное устройс.обеспечивает большую точностьрения сдвига фазы, однако имеет су щественный недостаток, заключающийся в его уэкополосности, Это обусловузкополосностью фазового дера, выполненного в виде фоторонного умножителя с высокотньм СВЧ резонатором, и сравнительной узкополосиостью электрооптическбго модулятора света.Целью изобретения является расширение рабочего частотного диапазона устройства для измерения разности Фаэ. 5Поставленная цель достигается тем, что в .устройстве для измерения фазы, содержащем высокочастотный генератор, соединенный с делителем мощности, к первому выходу которого последова тельно подсоединены исследуемый СВЧ элемент, первый вентиль, фазовый. детектор и индикатор, а к второму выходу - подсоединн второй вентиль, источник когерентного света, .опти чески связанный через оптический фаэовращатель со нторым входом Фазбвого детектора, источник когерентного света выполнен с.модулирующим входом, который соединен с выходом второго 20 вентиля, а фазоный детектор - в виде лавинного фотодиода с согласующей цепью на входе и фильтром нижних частот на выходе.На чертеже приведена структурная схема устройства.Устройство содержит генератор 1 высокочастотных колебаний, делитель: 2 мощности, исследуемый СВЧ элемент 3, первый вентиль .4, согласующую. цепь 5, лавинный,фотодиод 6, фильтр 7 нижних частот, индикатор 8, второй вентиль 9, источник 10 когерентного света, оптический .Фазовращатель 11. Согласующая цепь 5, лавинный Фотодиод 6 и Фильтр 7 нижних частот образуют фазовый детектор 12.Устройство работает следующим образом.Высокочастотный сигнал от генера. тора 1 поступает на вход делителя . 40 2 мощности. С первого выхода делителя 2 мощности высокочастотные колебания через исследуемое СВЧ устройство 3 и первый вентиль 4 поступают на первый вход фазового детектора 12, Со второго выхода делителя 2 мощности высокочастотный сигнал через второй вентиль 9 поступает на источник 10 когерентного света и осуществляет модуляцию светового излучения по интенсивности опорными высокочастотными колебаниями.Источник 10 когерентного света генерирует высокостабильиый когерентный сигнал в оптическом диапазоне частот (луч света), который55 через оптический фаэовращатель 11 поступает на второй вход фазового детектора 42. В фазовом детекторе 12 согласующая цепь 5 служит для согласования комплексного импеданса ла виннбго Фотодиода в рабочем диапазоне частот устройства с измерительным каналом. Вентили 4 и 9 служат для развязки.и уменьшения влияния отраженных нолн. Фильтр 7 нижних частот служит для выделения н токе лавинного Фотодиода 6 состанляющей, пропорциональной разности фаз между опорными колебаниями, которыми модулиронан по интенсивности световой луч, и высокочастотными колебаниями, поступившими на лавинный фотодиод из;измерительного 1 канада через согласующую цепь 5.Ток лавинного фотодиода определяется как действуЮщим на нем высокочастотным напряжением, поступиншим с согласующей цепи 5, так и интенсивностью его освещенности, которая определяется световым лучом, поступившим с оптического фаэовращателя 11. Интенсивностьсветового луча,соответствии с изложенным, изменяется в такт с опорными высокочастотными колебаниями, поступающими на источник 10 когерентного света с .второго вентиля 9.В результате ток лавинного фото- диода содержит составляющую, пропорциональную разности фаэ между колебаниями опорного канала и колебаниями измерительного канала, про" шедшим через исследуемый СВЧ элемент 3. Эта составляющая тока выделяется фильтром 7 нижних частот и индицируется на индикаторе 8.Формула изобретенияУстройство для измерения фазы,содержащее высокочастотный генератор, соединенный с делителем мощности, к первому выходу которого последовательно подсоединены исследуемый СВЧ элемент, первый вентиль,фазовый детектори индикатор, а квторому выходу подсоединен второйнентиль, источник когерентного све"та, оптически связанный через оптический фазонращатель с вторым входом фазового детектора, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью рас-.шиоения рабочего частотного диапазона, источник .когерентного светавыполнен с.модулирующим входом, который соединен с выходом второговентиля, а фазовый детектор - в виделавинного Фотодиода с согласующейцепью на входе и фильтром нижнихчастот ва выходе.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Патент СШ Р 3319165,кл.234-83,1967 .2, Авторское свидетельство СССР9 720955, кл. С 01 Р 25/02,26.06,78.филиал ППП ффПатент , г, .Ужгород, ул. Проектн 7009/61 Тира ВНИИПИ ГосуДа по делам и 113035 Москва, Ж717твенньго.бретений35, Рауша Подписномитета СССРоткрытийя наб., д, 4/5