Способ определения погрешности измерения фазовых сдвигов

/ ССО ОЮЗ СОЕЕТСНИХ ОИАЛИСТИЧЕСКИХ СПУЯЛИК Я 817 51)4 С 01 К 3 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4225625/24-2102,04.8715. 11.88. БюлВ.Н,Бахтин и Н621.317.761Методика поверров. - М, 19мирнов П,В. ЦифЭнергия, 1974(21) (22) (46) (72) (53) (56) зомеС Л.: 9 4 ,В.Б 88.8 ки э ых ф 6.ровыес, 128 азометры. ио осится к рад и Цель изобретеиапазона поверя малых углов и змерения. Спосо одачи сигнала с ) 1 синусоидаль азовращатель 2 ослабленного и выхода Г 1 на 57 И обретение отн ьной технике.расширение д ов в область ние времени и вляют путем п генератора (Г налов через А ритель (И) 7 о сдвига и с и ния и уг ше уще гход ных с на из ов ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОГРЕИНОСИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОВЫХ СДВИГОВ опорный вход И 7 соответственно. Измеряют амплитуду и фазовый сдвиг сигнала, поступающего на измерительныйвход поверяемого И 7 через сумматор6, На первый вход последнего сигналподается с фазовращателя 2, обеспечивающего фазовый сдвиг между сигналами на входах сумматора 90", черезключ (К) 3 и регулируемый аттенюатор5, на второй вход - с выхода Г 1 через ключ 4. Вычисляют значение фазового сдвига сигнала при включенныхК 3 и 4 относительно сигнала привключенном и отключенном К 3 по формуле ц =агсг,дА /А где А, - измеренная амплитуда сигнала на измерительном входе при включенном К 3 ивыключенном К 4; А 1 - измеренная амплитуда сигнала на измерительном входе при отключенном К 3 и включенномК 4, и сравнивают вычисленное значение с разностью измеренных значенийфазовых сдвигов. 3 ил,1437817 Изобретение относится к радиоизмерительной технике, в частности к способам определения погрешности измерения фазового сдвига, при поверке измерителей ослабления и фазового сдви 5 га, калибровке образцовых мер фазового сдвига.Цель изобретения - расширение диапазона поверяемых углов в область малых углов и уменьшение времени измерения.На фиг;1 приведено устройство, реализующее способ определения погрешности малых фазовых углов; на фиг.2 устройство для испытания способа определения погрешности малых фазовых сдвигов, на фиг.З - результаты определения расчетных и экспериментальных значений погрешности.Устройство, реализующее способ, содержит генератор 1 синусоидальных сигналов, фазовращатель 2, первый 3 и второй 4 ключи, регулируемый аттенюатор 5, сумматор 6, измеритель 7 ослабления и фазового сдвига. Выход генератора 1 синусоидальных сигналов соединен с входом первого ключа 3 через фазовращатель 2 и с входом второго ключа 4, а выход первого ключа 3 через регулируемый аттенюатор 5 и выход второго ключа 4 соединены с входами сумматора 6, выход которого соединен с измерительным входом изме" рителя 7 ослабления и фазового сдвига. 35Устройство для испытания способа дополнительно содержит фаэометр 8, первый вход которого соединен с выходом генератора 1 синусоидального сигналов, а второи - с выходом суммач 40 А 1 э п (Ь - Ч 1)А +А,сов(ц -ц,)откуда следует, что А 1 зп(М- Ч 1)зА 2+А 1 соэ ( Ю- К, ) ддА+ дА. + К 1 А 3.2 одА 1(4) Пусть М, - М,=90, а Л/А.2= ус 1.Тогда 55Для проверки предлагаемого способа имеется устройство (на фиг.2).Углы фазового сдвига измеряются фаз- метром 8 (55126), а уровни (амплитуА= агсС 8 -1- = агсс 8, (5) 3.2 А 2 где УА,=А /А; - относительная погрешность измеренияА 1.=1,2,тора 6 и входом измерителя 7 ослабления,Определение погрешности измерения малых фазовых сдвигов производится следующим образом.Измеряется амплитуда сигналов на измерительном входе поверяемого измерителя ослаблений и фазового сдвига 7, поступающих с сумматора 6, на первый и второй входы которого подаются сигналы с генератора 1 через фазовращатель 2, первый ключ 3, регулируемый аттенюатор 5 и второй ключ 4 соответственно.Пусть Л, и А. - амплитуды сигналов на измерительном входе измерителя 7 при включенном первом ключе 3 и отключенном втором ключе 4 и при включенном ключе 4 н выключенном ключе 3 соответственно, , и с - разность фазовых сдвигов при включенном ключе 4 и выключенном ключе 3 и при включенном ключе 3 и выключенном ключе 4 соответственно.Тогда, если ц - фазовый сдвиг сигнала при включенных ключах 3 и 4 относительно сигнала при включенном ключе 4 и выключенном ключе 3, то Погрешность воспроизведенияугла М , обусловленная погрешностьюизмерений дА, с 1 А 2 и Л( ц - а), имеетфвид:(Г 4-158).На Фиг,3 точками обозначены раз 5ности между вычисленными по формуле(5) и измеренными фазометром Я значениями углов Фазового сдвига. Сплошная линия отражает теоретические оценки погрешности определения .угла согласно формуле (6). Учтена систематическая погрешность фазометра, равнаяо0,3 ; выражение (А-А,) имеет значение 0,2 , если А, меньше А на 10 дБ,0,4 - на 20 дБ, 0,6% - на 30 дБ соответственно,4 -ц,=90, а(ч. - с,)=020Таккч образом, предлагаемый способ поверки позволяет расширить диапазон поверяемых углов в области малых углов, при этом поверка реализуется для любых в этой области углов, 26а не только для углов 360 /С, гдеС - целое число.Предлагаемый способ за счет использования измерения амплитуд сигналов от двух каналов и установки Фа- З 0зового сдвига, равного 90 между нисми с последующей математической обработкой позволяет расширить диапазонповеряемых углов в части малых углов,а также сократить количество операций, например, для углов 90, 10 и 5,количество операций соответственноуменьшается в 8, 24 и 48 раз. При этомс уменьшением величины угла уменьшается и его абсолютная погрешностьвоспроизведения,Кроме того, способ дает возможность со значительно меньшими затратами автоматизировать проведение по верки измерителя. 74Формула из об ретенияСпособ определения погрешности измерения фазовых сдвигов, основанный на введении некалиброганного фазового сдвига во входной испытательный сигнал для Формирования испытательного сигнала, подаваемого на клемму для подключения измерительного входа поверяемого измерителя, подают входной испытательный сигнал на клемму для подключения опорного входа поверяемого измерителя, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых углов, в область малых углов и уменьшения времени измерения, во входной испытательный сигнал вводят 90-ный Фазовый сдвиг, испытательный сигнал, подаваемый на клемму для подключения измерительного входа поверяемого измерителя с некалиброванным Фазовым сдвигом, Формируют путем суммирования входного испытательного сигнала с сигналом, ортогональным ему, задают величину Фазового сдвига, регулируя амплитуду сигнала, ортогонального входному испытательному сигналу, измеряют амплитуды ортогональных составляющих испытательного сигнала на измерительном входе поверяемого измерителя, по которым вычисляют истинное значение фазового сдвига на входе по" веряемого измерителя фазового сдвига по ФормулеА,= агсйд - ,Агде А, - амплитуда сигнала, ортогонального входному испытательному сигналу;А- амплитуда входного испытательного сигнала,и определяют погрешность измеренияфазового сдвига по разности истинного и измеренного поверяемьпч измерителем значений фазового сдвига,1437817 Фиг,Лоставитель М.Катановехред Л.Сердюкова Редактор Л.Пчелинска Коррект ипенко Заказ 5891/4 Тираж В 11 ИИПИ Государ по делам из 13035, Москва, ЖодСР с твенного комитета Сбретений и открытий35, Раушская наб д, 4/5 Проектная,роизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород