Способ измерения фазовой характеристики аттенюатора и устройство для его осуществления

Изобретение относится к Фазоизмерительной технике и может быть использовано для измерения фазовых характеристик высокочастотных аттенюаторов,т.е. аттестации их амплитудно-Фазовыхзависимостей.Известен способ прецизионного измерения АФП аттенюатора, заключающийся в замещении исследуемого аттенюатора аттенюатором, построенным из 1 рминимально-фазовых цепей и градуированным расчетным путем 1.Недостатками этого способа являются короткий период достоверностирасчетных характеристик, что требуетчастой переградуировки оЯазцовыхминимально-фазовых цепей, и узкийчастотный диапазон реализации,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является спо- усоб измерения фазовой характеристики аттенюатора, заключающийся в двухканальном компенсационном измеренииФаэовой задержки, согласно которомуна фиксированной частоте и заданном дослаблении И измеряется разностьфаз опорного и прошедшего через исследуемый аттенюатор сигналов приослаблении исследуемого аттенюатораравном нулю и И. Опорный сигнал до"2полнительно ослабляется в Й 2 раз,1+8а опорный и прошедший через исследуемый аттенюатор сигналы дифференцируются с .постоянной времени =И/Ыпри измерении с нулевым ослаблениеми интегрируются с постоянной времениФ =1/ю при измерении с,ослаблением2равным М Г 2 3 Точность этого способа ограничена 46 следующими факторами:равенство номиналов элементов К,С, при дрейфе их характеристик для обеих цепей может быть осуществлено с относительной погрешностью поряд ка 5 10 , что ограничивает разрешение по фазе до значений 0,05-0,01коммутация каналов обуславливает в.;аимное прохождение сигналов обоих каналов через цепи коммутатора, что Ю эквивалентно смещению нулевого уров- . ня во времени;наличие входной емкости и сопротивления фазометра, подключаемого к дифференцирующей и интегрирующей Я цепям, нарушает алгоритм преобразований и его реализация происходит лишь приближенно - эта составляющая погрешности наиболее существеннадля средних и высоких частот;выбор больших номиналов емкостейпреобразующих,цепей влечет за собойналичие сопротивлений утечек, температурные нестабильности.Суммарное значение указанных погрешностей таково, что разрешениеизвестного способа на высоких частотах не. превышает значения 0,1 .Цель изобретения - расширениечастотного диапазона и повышение точности измерения фаэовой характеристики аттенюатора,Цель достигается тем, что согласноспособу измерения фазовой характеристики аттенюатора на фиксированнойчастоте и при заданном ослаблении,включающему измерение разности Фаэопорного и ослабленного сигналов,синхронизируют высокочастотным сигналом низкочастотный гармоническийсигнал, имеющий два уровня, равныеуровням входного и выходного сигна"лов аттенюатора, и производят изменение фазы ослабленного низкочастотного сигнала до совпадения двух импульсныхпоследовательностей; сформированных в моменты равенства обеихпар уровней низкочастотного и высокочастотного сигналов.Устройство для осущестВления предлагаемого способа содержит генераторвысокой частоты, Фазометр и индуктивный делитель, генератор низкой частоты, фазовращатель, два блока сравнения и нуль-орган, при этом генераторнизкой частоты соединен с генератором высокой частоты, входы первогоблока сравнения непосредственно соединены с генераторами низкой и высо-.кой частоты, один вход второго блокасравнения соединен с генераторомвысокой частоты через аттестуемыйаттенюатор, другой его вход - с генератором низкой частоты через индуктивный делитель и Фазовращательс параллельно подключенным к немуфазометром, а выходы блоков сравнения подключены к нуль-органу. Предлагаемый способ и устройство,реализующее его, обеспечивают высокую фазовую стабильность сигнала,сохранение его Формы, чем обуславливают отсутствие дополнительных сос"тавляющих погрешностей преобразователей, больший объем информации запериод наблюдения,Па фиг, 1 изображен 1 рафик, иллюстрирующий способ измерения Фаэовой характеристики аттенюатора; на фиг. 2 структурная схема устройства, реализующего данный способ.5Устройство содержит генератор 1 высокой частоты, Фазометр 2 и индуктивный делитель 3, генератор 4 низкой частоты, Фазовращатель 5, два блока сравнения 6, 7 и нуль-орган 8, 1 О при этом генератор 4 низкой частоты соединен с генератором 1 высокой частоты, входы первого блока 6 срав нения непосредственно соединены с генераторами низкой 4 и высокой 1 15 частоты, один вход второго блока 7 сравнения .соединен с генератором высокой частоты через исследуемый аттенюатор 9 другой его вход с генератором 4 низкой частоты через ин- щ дуктивный делитель 3 и Фаэовращатель 5 ,с параллельно подключенным к нему Фазометром 2, а выходы блоков сравнения 6,7 подключены к нуль-органу 8.Данный способ реализуется с по мощью этого устройства следующим образом. С генератора 1 высокой частоты гармонический сигнал с частотой ЫэОЧ и амплитудой П подается одновременно на три узла - генератор 4 низкой частоты для его синхронизации, на вход исследуемого аттенюатора 9 и на один вход блока 6 сравнения, С генератора 4 низкой частоты гармо- З 5 нический сигнал с частотой ы,1 и амплитудой П подается одновременно на два узла - вспомогательный аттенюатор и на другой вход блока 6 сравнения. Вспомогательным аттенюатором 3, представляющим собой индуктивный делитель, устанавливается уровень сигнала П частоты ю, равный уровню высокочастотного сигнала на выходе исследуемого аттенюатора. При этом обе импульсные последовательности, формируемые блоками .6 и 7 сравнения в моменты совпадения обеих пар низкочастотного и высокочастотного сигналов, смещены одна относительно другой на интервал времени, равный задержке сигнала, т.е. амплигудно-фаэовой погрешности исследуемого аттенюатора 9 на частоте самец и ослаблении, равном отношению, ПФ (см. Фиг, 1). Далее фазовращателем 5 добиваются совпадения импульсных последовательностей, индицируемого нуль-индикатором 8, 11 рн этом эначеие введенного фазового сдвига низко.частотного сигнала, индицируемого фаэометром 2,равно АФ 11 аттенюатора 9 на частоте ю , при ослаблении сигнала, равном О /11поскольку собственная АФП вспомогательного аттенюатора 3 несоизмеримо ме ныне (менее 1 О градуса).1Разрещение устройства определяется чувствительностью фаэометра на низкой частоте, т,е, достигает значений 0,01 и более.Разность фаз двухимпульсных последовательностей зависит как от разности фаз высокочастотных сигналов, так и низкочастотных сигналов, что и использовано для изменения диапа-. зона работы градуированного фазовращателя.Предлагаемый способ и устройстВО основаны на использовании самых точных преобразований - переносе фазорого сдвига с высокой частоты на низкую без ПЧМ и преобразовании Фазового сдвига в интервал времени, что реализуется в самых точных мерах Ф 1-4, 32-28, имеющих точность 0,01 О .Реализация способа. позволяет иметь на средних и высоких частотах точность измерения большую в 10 раз, чем способ-прототип на средних частотах из-эа отсутствий высокочастотных фазозадающих ВС-цепей и .оценке Фазового сдвига на одной низкой частоте. Благодаря этому входная емкость и сопротивление фазометра не оказывают влияния на исследуемый аттенюатор и комплексный коэффициент передачи Высокой частоты; каналы резко отличны по частоте, что позволяет избежать паразитной фазовой модуляции сигнала; индуктивный делитель и Фазометр работают на одной частоте, а не в широком диапазоне частот, т.е, влияние дополнительных цепейфпостоянно на низкой и высокой частотахПредлагаемый способ позволит измерять АФП в широком диапазоне частот, где возможно измерение интервалов времени с относительной точностью 10 , что эквивалентно разрешению по фазе 0,001 .Точность способа определяется точностью используемой образцовой НЧг Йоопглр каэ 3581/45 Тираж 748 Подписное Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 фаэовой меры и разрешением схем совпадений, нуль-органа. Рабочий диапазон определяется быстродействием 158945используемой элементной базысхем совпадений и нуль-органа,