Радиоимпульсный фазометр

)а 01 К 25 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ НИЙ ГОСУДАРСТВЕННЬ 9 НОМИТЕТ СССРПО 4 ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 687574, кл. С 01 В 25/00, 1975.2. Фазовые методы измерений в радиотехнике. Труды радиотехническогоинститута АН СССР. М , 1977, с. 10. (54)(57 РАДИОИМПУЛЬСНЫЙ ФАЗОМЕТР, содержащий два усилителя-ограничите" ля, подключенные своими выходами соответственно к двум фазосдвигающим цепям, выходы которых попарно соединены с входами двух Фазовых детекторов, выходами соединенных с блоком инюерполяторов, выходы которого под-. ключены к преобразователю позиционного кода в двоичный, регистр памя" ти выходного кода и блок управления .соединенный с регистром памяти и с вторыми входами фазовых детекторов,отличающийся тем,что, с целью повышения точности измеренияпри сохранении высокого быстродейст.вия, в него введены управляемый фазовращатель, умножители частоты, смеситель и логический блок согласо" вания разрядов, причем входы управ ляемого фазовращателя подключены к выходам блока интерполяторов и к второму усилителю-ограничителю, а выход соединен с первым .умножителем частоты, который соединен с первым входом смесителя, второй вход кото- рогО подключен к второму умножителю частоты, а выход - к введенному коммуматору, при этои второй вход коммутатора подключен к второму усилителю-ограничителю, третий и четвертый - к блоку управления, логический ,блок согласования разрядов включен .между преобразователем позиционного кода в двоичный и регистром памяти выходного кода, при этом блок согла" Д сования разрядов и регистр памяти .соединены с блоком управления.Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может. быть ис польэовано для измерения разности фаз радиоимпульсных или непрерывных сигналов.Известен способ для измерения раз. ности Фаз в случае коротких и одиноч. ных радиоимпульсов с промежуточным преобразованием разности фаз входных сигналов в частотно-независимые квадратурные компоненты, Формирование частотно-независимых. квадратурных компонентов осуществляется двумя фазовыми детекторами.Максимальное быстродействие дос", тигается применением параллельной пространственно-интерполяционной обработки квадратурных компонентов.Известно устройство для измерения разности фаэ, содержащее два фазовых ,детектора, два парафаэных усилителя и И каналов, каждый из которых,состоит из резистивного сумматора И бло. ка сравнения. Количество каналов И определяется требуемой разрешающей способностью и равном - "8 О где Чдискрет измерения.Каждый из входных сигналов, разность фаз Ч которых необходимо измерить, подается на один из фазовых детекторов непосредственно, а на другой Фазовый детектор через . 45-градусные фазосдвигающие цепи (1)Недостаток устройства - низкое быстродействие.Наиболее близким по технической сущности к изабретению является быос родействующий радиоимпульсный фазо-метр, структурная схема которого со держит Формирователь квадратурных составляющих, включающий два усилителя-ограничителя, один из которых включен в измерительный канал, другой в опорный, два фазовых детектора и фазосдвигающие цепи, блок интерполяторов, прЕобразователь позиционного кода в двоичный, регистр памяти выходного кода и блок управления 21.Выходы формирователя квадратурныхсоставляющих соединены с входами блока интерполятора, выходы интерполяторов подключены к входам преобразователя позиционного кода в двоичный код. Формирователь квадратурных составляющих преобразует входные радио- импульсы, разность Фаз между высокочастотными заполнениями которых необходимо измерить, в видеоимпульсы с амплитудами, пропорциональными+ВФУ ЙеоздЧ, где Ь 8 " измеряемая разность Фаз. Сигналы с выходов формирователя квадратурных составляквцих .поступают в блок интерполяторов, Собствена но интерполятор представляет собой набор реэистивных цепочек, осуществляющих сложение видеоимпульсов (фзФВЧ и спвд 9) с определенными весами,так, что распределение потенциаловна выходах интерполятора подчиняетсязаконуО:и, з; (мЫ%, (где я - номер резистивной цепоЧкио( - дискрет интерполяцииО- огибающая на выходе формирователя квадратурных состав ляющих.В связи с тем, что обработка вы"ходных сигналов Формирователя квад"ратурных составлякицих производитсяво всех интерполяторах, быстродейст" 15 вие устройства велико и определяетсялишь применяемой элементной базойи паразитными параметрами схемы интерполятора.. Выходы резистивных интерполяторов 20 подключены к входам пороговых уст"ройств, преобразующих распределение(1) в позиционный код, однозначносвязанный с измеряемой разностьюфаз соотношением250=0,Юпз 1 п (ИЫЧ).Число единиц в позиционном кодеразно числу дискретов, соответствующих измеряемой разности Фаэ. ЧисюВ З 0 дискретов ,й кодируется в преобра,зователе позиционного кода в двоичный код М,4,Ь 1МааЕ га где а,вЦ 35 1=оДвоичный код Й 4 хранится в регистре памяти выходного кода, Изме".рительный Фазовый сдвиг на выходепреобразователя определяется соотно шениемВЧ"-1, й 3 Огде Ь =-ф в - дискрет отсчетаМи45 И=2 где и - разрядность двоичного. кода.Недостатком известного устройстваявляется резкое увеличение объема оборудования при увеличении раэряд ности выходного кода, в основном эасчет увеличения объема блока интерполяторов и преобразователя кода, что приводит, вследствие ограниченной точноти резисторов весового ин терпОляторар к Ограничению тОчнОстиизмерения Фаэометра.Целью изобретения является повышение точности измерения при сохранении высокого быстродействия.Поставленная цель достигается тем, 60 что в быстродействующий фазометр,содержащий два усилителя-ограничителя, подключенные своими выходами соответственно к двум Фазосдвигающим цепям, выходы которых попарно соеди" 65 иены с входами двух фазовых детекторов, выходами соединенных с блоком интерполяторов, выходы которого подключены к преобразователю позиционного кода в двоичный регистр памя ти выходного кода и блок управления, соединенный с регистром памяти и с вторыми входами фазовых детекторов введены коммутатор, управляемый фаэовращатель, два умножителя частоты, смеситель и логический блок. согласования разрядов, причем входы управляемого фаэовращателя подключены к выходам блока интерполяторов и к ,второму усилителю-ограничителю, а выход соединен с первым уиножителем частоты, который соедийен с первым входом смесителя, второй вход которого подключен к второму умножителю, частоты, а выход " к введенному коммутатору, при этом второй вход коммутатора подключен к второму усилителю-ограничителю, третий и четвертый - к блоку управления, логический блок согласования разрядов включен между преобразователем позицион" ного кода в двоичный и регистром памяти выходного кода, при этом блок согласования разрядов и регистр памяти соединены с блоком управления.На чертеже приведена схема предлагаемого быстродействующего радио- импульсного Фаэометрафаэометр содержит два широкополосных усилителя-ограничителя 1 и 2 с малыми Фазовыми погрешностями, которые служат для сужения динамического диапазона входных сигналов, два фазовых детектора 3 и 4, форми,рующих квадратурные составляющие сигнала, фазосдвигающие цепи 5 - 8 . две на +22,5 о(цепи 5 и 8) и двее на -22,5 (цепи 6 и 7), обеспечиваю-; щие противофаэную запитку Фазовых детекторов, блок 9.интерполяторов, преобразующий квадратурные составляющие .в.позиционный код, прербраэователь 10 .позиционного .кода в двоичный, регистр 11 памяти выходного кода, блок 12 управления, коммутатор 13, осуществляющий переключение входных сигналов Фазосдвигающих цепей, блок 14 согласования разрядов, управляемый Фазовращатель 15, умножители 16 и 17 частоты с коэффициентом умножения (п) и п соответственно, смеситель 18 для преобразования умно-. женной частоты на рабочую, Выход . усилителя-ограничителя 1 соединен с фазосдвигающими цепями 5 и 6 и с входом умножителя 16, выход усилителя- ограничителя 2 - с коммутатором 13 и фазовращателем 15, а выход комму" татора - с фазосдвигакщими цепями 7 и 8, Выходы фазосдвигающих цепей 5,6 и 7,8 соединены с входами фазовых детекторов 3 и 4, выходы которых, в свою очередь,- с выходами блока 9 интерполяторов, Выходы блока 9 ин,терполяторов соединены с входами преобраэователя 10 кода и фазовращателя 15 Выходы преобразователя кодачерез блок 4 согласования разрядов5соединяются с входами регистра 11памяти выходного кода, Вход умножителя 17 подключен квыходу Фазовращателя. Выходы умножителей 16 и 17подключены к входам смесителя 18,выход которого соединен с вторым10 входом коммутатора 13.Таким образомцепь, состоящая из управляемого фазовращателя 15,.умножителей 16 и 17,смесителя 18 и коммутатора 13, образует схему, позволянхаую производить15 повторное измерение с умножением фазовых сдвигов,Предлагаемый быстродействующийфазометр работает следующим образом.Пусть на входы фазометра подают ся сигналы= (, со( д);ех 2 м 2 со (о) 25,где ц ., 2- амплитуда огибакицей радио.сигнала 1ь - частота заполнения;ДЧ - разность фаэ между высоко.частотными заполнениями 30,двух радиоимпульных сигналов;П э 1 - опорный сигналП э 2 - измеряемый сигнал.После ограничения измеряемый сиг"нал поступает на коммутатор, а опорЗ 5 .ный - непосредственно на фазосдвигающие цепи.Измерение разности фаз производится в два этапа. На .первом этапе коммутатор 13, управляемый блоком 12 40 управления, пропускает на входы фазосдвигающих цепей 7 и 8 Фазового детектора сигнал ЦЭ 2 непосредственнос выхода усилителя-ограничителя 2.Фазовые детекторы 3 и 4, стоящие пос ле этих цепей, преобразуют радиоимпульсы, разность фаэ между которыминеобходимо измерить, в вндеоимпульсы .с .амплитудами, пропорциональными.+МпаУ+саэЬ где ЬУ измеряемая разность фаз, т.е, в квадратурные составляющие. Сигналы с,.выходов фазо-.вых детекторов 3 и 4 поступают вблок 9 интерполяторов осуществляющий сложение видеоимпульсов (+МпоЧ н 55 . тооэ аЧ ) с опРеделенными весами.В результате значения квадратурныхсоставляющих преобразуются в позиционный код, однозначно связанный.с измеряемой разностью Фаз соотношением=О эфп(э 1 п(йо-дЦгде И - номер резистивной цепочки 10( - дискрет интерполяции.Число единиц в позиционном коде 65 равно числу полных дискретов, соот