Калибратор дискретных фазовых сдвигов

А СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 90,114 29 41511 С 01 К 25/04 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУиненный своимо генератора ОДСО пори ва к ала деления ч и й с я тем ч сширения частотного снабжен вторым синтеза вход которого соединен опорного генератора, в устройством, выход кот с управляющим входом к подсоединенного первым ходу первого синтезато входу первого канала д вторым входом - к выхо синтезатора частоты, а входу второго канала д ра писа Ф 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Научно-исследоватеЛьский, проектно-конструкторский и технологический институт комплектного электро- привода(56) 1. Техническое о ние калибра" тора фазовых сдвигов 3.2. Авторское свидетельство СССР В 995012, кл. С 01 К 25/04, 1982. (54)(57) КАЛИБРАТОР ДИСКРЕТНЫХ ФАЗОВЫХ СДВИГОВ, содержащий опорный генератор, первый синтезатор частоты,ходом к вЫходуоммутатор итоты, о т л ичто, с цельюдиапазона, онтором частоты,с выходомремязадающиморого соединеноммутатора,входом к выра частоты иеления частотыду второговыходом - келения частоты1145Изобретение относится к области фазогых измерений в радиотехнике и может быть использовано для воспроизведения дискретных фазовых сдвигов между двумя напряжениями 5 синусоидальной формы в широкой полосе частот.Известен калибратор дискретных Фазовых сдвигов типа Ф 1-3, содержащий синтезатор частоты, соединенный 1 О с входами двух каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных делителя частоты, фильтров верхних и нижних частот усилителя, регулируемого аттенюатора, соединен ного с выходным зажимом, и схему пропуска импульсов, соединенную с делителем частоты в первом канале 11.Недостатком этого калибратора является ограниченный сверху частот ный диапазон из-за того, что цифровые делители частоты и схемы пропуска импульсов работают с входными частотами не выше 200. МГц.Известен также калибратор дискрет ных фазовых сдвигов, содержащий синтезатор частоты, подсоединенный через последовательно включенные переключатель, систему базовой автоподстройки частоты и опорный генератор к двум каналам, каждый из которых содержит последовательно соединенные формирователь, делитель частоты, соединенный с задатчиком фазового сдвига, усилитель с регулируемым усилениеми Фильтр, соединенный с выходным зажимом 21.Недостатком этого калибратора является ограниченный сверху частотный диапазон, что обусловлено конечным быстродействием цифровых задатчиков фазового сдвига, аналогичных по принципу действия схемы пропуска импульсов предыдущего калибратора.фЦель изобретения - расширение частотного диапазона калибратора дискретных фазовых сдвигов.Указанная цель достигается тем, что в калибратор дискретных фазовых сдвигов, содержащий опорный генератор, первый синтезатор частоты, под соединенный своим входом к выходу опорного генератора, коммутатор и два канала деления частоты, введены второй синтезатор частоты, вход кото.рого соединен с выходом опорного5 генератора, времяэадающее устройство, выход которого соединен с управляющим 298входом коммутатора, подсоединенногосвоим первым входом к выходу первогосинтезатора частоты и входу первогоканала деления частоты, вторым входом - к выходу второго синтезаторачастоты, а выходом - к входу второгоканала деления частоты.На чертеже представлена блок-схема калибратора,Калибратор состоит из опорногогенератора 1, первого синтезатора 2частоты, коммутатора 3, двух каналов4 и 5 деления частоты, второго синтезатора 6 частоты, времязадающего блока 7, Каждый из каналов деления частоты содержит фазовый детектор 8,фильтр 9 нижних частот, подстраиваемый генератор 10, генератор 11 гармоник и аттенюатор 12. Выход генератора 1 соединен с входами синтезаторов2 и 6, выходы которых соединены свходами коммутатора 3, управляющийвход которого соединен с времязадающим блоком 7, а выход коммутатора 3соединен с входом второго канала 5деления частоты, Одновременно выходсинтезатора 2 соединен с входом первого канала 4 деления частоты, каждыйиз каналов деления частоты содержитфазовый детектор 8, первый входкоторого является входом канала деления частоты, выход Фазового детектора8 через последовательно включенныйфильтр 9 нижних частот, подстраиваемый генератор 10 и генератор 11,гармоник соединен с вторым входомфазового детектора 8, а второй выходподстраиваемого генератора 10 черезаттенюатор 12 подсоединен к выходуканала.Устройство работает следующимобразом.Опорный генератор 1 вырабатывает.вцсокостабильное колебание фиксированной частоты, например 5 МГц, синтезаторы 2 и 6 частоты выдают два ВЧили СВЧ колебания с определеннойразностью частот ЬГ. Синтезаторы2 и 6 работают в широком диапазонечастот. Долговременная стабильностьчастоты сигналов синтеэаворов равнастабильности частоты опорного генератора. В исходном состоянии коммутатор .3 подает на вход второго канала 5 деления частоты сигнал первогосинтезатора 2 частоты, т.е. на входах каналов действует один и тот жесигнал. Каналы 4 и 5 деления частотыидентичны по схемам и имеют одинаковые коэффициенты деления частоты и. Каждый изканалов деления частоты выполнен из соединенных в кольцо фазового детектора, фильтра нижних частот, подстраиваемого генератора гармоник и аттенюатора, причем выход подстраиваемого генератора подсоединен к входу аттенюатора, а второй вход фазового детектора явля ется входом канала деления частоты. Величина и изменяется при изменении частот синтезаторов или при перест" ройке подстраиваемых генераторов 10, принимая только целочисленные значе ния. На выходах каналов 4 и 5 в исходном состоянии будут два напряжения с произвольным и неизменнь 1 м фазовым сдвигом между ними, который принимается за нулевой. 20Для установки желаемого фазового сдвига (точнее приращения фазового сдвига относительно исходного) между выходными сигналами калибратора 3, управляемый о т времязадающего блока 25 7, переключает вход второго канала 5 к выходу второго синтезатора 6. Тогда на входах каналов 4 и 5 деления частоты будут сигналы с разными, отличающимися на ЬЕ частотами. Текущая разность фаз между входными сигналами каналов следующая: ЬЧ Я=2 ЛЬЕ 1 =ЗЬО Ьй, И(ц фЬ вью Через интервал времени Ь С, определяемый времязадающим блоком 7, коммутатор 3 возвращается в исходное состояние. На входах каналов 4 и 5 снова действует один и тот же сигнал первого синтезатора 2. Фазы двух соседних устойчивых состояний отличают 45 50Если после воз 360на величину в -.и ся вращения коммутатора 3 в исходноесостояние фазовый сдвиг между выходными сигналами будет отличаться от 55 360величины, кратнойф в в в , то есть 35.где С - текущее время.Текущая разность фаз сигналов навыходе каналов деления частоты равна 5 Ь 0 ЗЬ 0где К = 1, 2, 3,и,то в системе ФАПЧ канала 5, образованной соединенными в кольцо фазовым детектором 8, фильтром 9 нижних частот, подстраиваемым генератором О и генератором гармоник 11, возникает переходный процесс, после окончания которого д в, будет приведено к ближайшему устойчивому состоянию360 К.и360Для задания фазового сдвига -- КПнеобходимо, чтобы выполнялось условиеиз которого следует:К- - К+ -Ь(Ь 1 С урн Ь 70 . (51ЬВыражения (4) и (5) справедливы в отсутствии шума. В.реальных условиях интервал для ЬС следует выбирать несколько уже, чтобы уменьшить вероятность перескока системы ФАПЧ в соседнее устойчивое состояние. Иэ выражения (5) видно, что к точности задания интервала времени АС не предъявляется жестких требований, погрешность задания интервала времени1д"с должна быть меньше 2 в . Например,при ЬГ = 1000 Гц, де с 0,5 м сек, что не создает трудностей для реализации времязадающего блока 7.Аттенюаторы 12,лредназначены для установки требуемого уровня выходных сигналов.Точность задания калиброванного фазового сдвига в описанном калибраторе не зависит от точности установки временного интервала времяэадающим устройством и определяется в основном теми же факторами, что и в устройстве-прототипе.Введение в калибратор второго синтезатора частоты с коммутатором и времяэадающим блокомизменяет его пвинцип действия, Задание фазового1145298 10 Составитель А. ШубинЦиткина Техред М.Кузьма Корректор А. Тяс едакт ираж 748 Заказ 11 бб/34 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д.лиал ППП "П тент, г. Ужг ул, Проектная, 4 сдвига осуществляется уже не пропуском одного или нескольких периодоввходного сигнала одного из каналовделения частоты, как в прототипе, аблагодаря набегу разности фаз сигналов на входах каналов за счет разности их частот. Допустимое значениевходных частот каналов деления частоты в этом случае не ограничиваетсябыстродействием задатчиков фазового сдвига и может быть увелично в десятки и сотни раз. Соответственновозрастает и верхнее значениевыходной частоты калибратора, которое достигает нескольких гигагерц,в то время как в известныхустройствах с цифровыми делителями частоты и задатчиками фа - ,зового сдвига оно превьппает0,01 ГГц.1