Устройство для измерения амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик четырехполюсников

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет С 01 й 27/28 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(088. 8) Опубликовано 070482 Бюллетень М 9 1 З Дата опубликования описания 07,0482) Заявите СТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ ФАЗОЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИК Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерений амплитудночастотных и фазочастотных характеристик четырехполюсников, содержащихпреобразователь частоты в диапаэонесверхвысокочастотных частот (СВЧ).Известно устройство для измеренияамплитудно-частотных характеристикчетырехполюсников, содержащих преобразователь частоты. Это устройствосостоит иэ двух свип-генераторов,соединенных общим блоком управления,измерительного аттенюатора, детектора, измерителя мощности и индикатора 111.Недостатком такого устройства является то, что позволяет измерятьтолько амплитудно-частотные характеристикиКроме того, д нное устройство неможет работать н переменной промежуточной частоте,Наиболее близким по тесущности к предлагаемомуявляется измеритель комплфициентов передачи. Это усодержит два генератора кчастоты (ГКЧ), связанныхмой управления, один иэ ксоединен к делителю мощно вляющему его сигнал на каналы - измерительный и опорный, спреобразователями сигналов включенными в каждыйканал, а другой ГК 1 использован вкачестве гетеродина, при этом разность частот между сигналами ГКЧ поддерживается постоянной с помощью схемы фазовой автоподстройки, а сигналыс выходов преобразователей подаютсяна входы амплитудно-фазового низкочастотного индикатора, работающегона фиксированной промежуточной частоте. Известное устройство имеет двойное преобразование частоты, осуществляемое с помощью смесителей проме"жуточной частоты, включенных в измерительный и опорный каналы, при этомв качестве сигнала гетеродина используется сигнал от генератора опорнойчастоты схемы фаэовой автоподстройки.Известное устройство поэволяетизмерять амплитудно - н фаэочастотныехарактеристики одного исследуемого четырехполюсника, содержащегопреобразОватель частоты и включенногов измерительный канал, относительнодругого четырехполюсника, принятогоэа эталонный и" включенного в опорныйканал, т.е. практически определить З 0 неидентичность их характеристик на а а хническойизобретениюексных коэф.стройствоачающейсяобщей схеоторых.присти, разветодной фиксированной для известногоустройства промежуточной частоте, определяемой опорной частотой фазовогодетектора 21,Однако известное устройство не работает при переменной в Диапазонеили качающейся промежуточной частотеи,таким образом, не позволяет исследовать амплитудно-фаэочастотные характеристики четырехполюсников, содержащих проеобраэователь частоты, в товремя как современные устройства,содержащие преобразователи частоты,в т,ч. многоканальные, выполнены ввице единого гибридного устройствав волноводномикрополосковом исполнении,Цель изобретения - обеспечениеизмерения амплитудно- и фазочастотныххарактеристик четырехполюсников.Цель достигается тем, что в устройство для измерения амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик четырехполюсников, содержажее два генератора качающейся частоты, управляющие входы которых соединены с выходом блока управления, выход первого генератора качающейсячастоты соединен с входом. исследуемого четырехполюсника и с входомсмесителя фазовой автоподстройки частоты, выход второго генератора качаю- ЗОщейся частоты соединен с гетеродинными входами исследуемого четырехполюсника и смесителя фазовой автопод"стройки частоты, при этом выход исследуемого четырехполюсника через смеситель промежуточной частоты измерительного канала подключен к первомувходу индикатора, второй вход которого присоединен к выходу .смесителяпромежуточной частоты опорного канала, а гетеродинные входы смесителейпромежуточной частоты измерительногои опорного каналов подключены к одному иэ выходов генератора промежуточной частоты, соединенному другим выхо дом с первым входом блока фазовойавтоподстройки частоты, выход которого соединен с одним из входов первого генератора качающейся частоты,дополнительно введены смеситель и 5 Офазовый детектор, при этом второйвыход генератора, промежуточной: частоты подключен к первому входу дополнительного смесителя, выход которогоподключен к первому входу Фазовогодетектора, а второй вход соединенс.первым входом блока фазовой автопод"стройки частоты, и выходом смесителяфазовой автоподстройки частоты, выход. входом первого генераторакачающейся 60,частоты, второй вход фазового детектора пбдключен к третьему выходу генератора промежуточной частотывход которого соединен с выходом блока управления и с третьим входом индикатора. 5 На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения амплитудно- и фазочастотных характеристик четырехполюсников.Устройство содержит генераторы 1 и 2 качающейся частоты, блок 3 их управления, исследуемый .четырехполюсник 4 с преобразователем частоты, смеситель 5 фазовой автоподстройки, блок 6 Фаэовой автоподстройки, смесители 7 и 8 промежуточной частоты измерительного и опорного каналов, генератор 9 промежуточных частот, фазовый детектор 10, двухканальный амплитудно-фазовый индикатор 11 и дополнительный смеситель 12, которые соединены следующим образом.Выход первого генератора 1 качающей".я частоты через сигнальный вход исследуемого четырехполюсника 4 и смеситель 7 промежеточной частоты измьрнтельного канала соединен с одним входом индикатора 11, другой вход которого соединен с выходом смесителя 8 промежуточной частоты опорного канала, вход второго генератора 2 качающейся частоты соединен с другим входом смесителя 5 фазовой авто- подстройки, вход которого соединен с выходом первого генератора 1 качаю. щейся частоты. Вход управления генератора 9 промежуточных частот соединен с блоком 3 управления и индикатором 11, первый выход генератора промежуточной частоты присоединен к сигнальному входу смесителя 8 промежуточной частоты опорного канала и к выходу блока б Фазовой автоподстройки, второй генератор промежуточной частоты присоединен к гетеродинным входам смесителей .7 и 8 промежуточной частоты измерительного и опорного каналов и дополнительного смесителя 12, другой вход которого соединен с выходом смесителя 5 Фазовой автоподстройки, а выход - с одним из входов Фазового детектора 10, вход которого соединен с одним из генераторов 1 качающейся частоты, другой вход фазового детектора 10 соединен с третьим выходом генератора 9 промежуточных частот.Устройство работает слецующимобразом..Сигналы от СВЧ генераторов 1 и 2 качающейся частоты подаются на соответствующие входы исследуемого четырехполюсника 4, содержащего преобразователь частоты. При этом начальным. напряжением от блока 3 управления частота генератора 1 сдвигается относительно частоты генератора 2 на величину, равную началу полосы анализа по промежуточной частоте испытуемого четырехполюсника 4 с преобразователем частоты.формула изобретения Устройство для измерения амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик четырехполюсников, содержащее два генератора качающейся частоты, управляющие входы которых соединены с выходом блока управления, выход первого генератора качающейся частоты соединен с входом исследуемого четырехполюсника и с входом смесителя фаэовсй автоподстройки частоты, выход второго генератора качающейся частоты соединен с гетеродинными входами исследуемого четырехполюсника и смесителя фазовой автоподстройки частоты, при этом выход йсследуемого четырехполюсника через смеситель промежуточной частоты измерительного канала подключен к первому входу индикатора, второй вход которого присоединен к выходу смесителя промежуточной частоты опорного канала, а гетеродинные входы смесителей промежуточной частоты измерительного и опорного каналов подключены к одному иэ выходов генератора промежуточной частоты, соединенному другим выходом с первьвк входом блока фазовой автоподстройки частоты, выход которого соединен с одним из входов первого генератора качающейся частоты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения;измерений в широком диапазоне частот, в него введены фазовый детектор и дополнительный смеситель, при этом второй выход генератора промежуточной частоты подключен к перво му входу дополнительного смесителя, выход которого подключен к первому входу Фазового детектора, а второй вход соединен с первым входом блока Это же напряжение подается на входуправления генератора 9 промежуточных частот и определяет начальнуючастоту полосы качания сигнала первойпромежуточной частоты, равную сдвигучастот между генераторами 1 и 2 СВЧ.Одновременно сигнал первой переменнойпромежуточной частоты используетсяв качестве опорного для блока 6 фазовой автоподстройки, поддерживающейразность частот, равную заданной, рмежду генераторами 1 и 2 СВЧ в начальный момент Затем включаетсянапряжения качания с амплитудой,обеспечивающей одновременную перестройкугенератора 9 промежуточных частот и 5генератора 1 СВЧ относительно гене"ратора. 2 СВЧ в полосе анализа испытуемого четырехполюсника 4, содер:жащего преобразователь частотй попромежуточной частоте. При этом ге-нератор 2 СВЧ работает на Фиксированной частоте, С выхода исследуемого.четырехполюсника 4, содержащего ареобразователь частоты, сигнал разностной переменной промежуточной частотыподается на сигнальный вход смесителя 7 промежуточной частоты измерительного канала. На гетеродинныйвход этого свесителя подается сигнал второй переменной промежуточнойчастоты от генератора 9 промежуточных частот, сформированный путемсдвига (смещения) сигнала первой .переменной промежуточной частоты навеличину его постоянной частоты, Врезультате, на выходе смесителя 7 35промежуточной частоты выделяется сигнал постоянной при свипировании частоты, несущий информацию об амплитуде и Фазе испытуемого устройства относительно сигнала опорного канала,формируемого в смесителе 8 промежуточных частот.Постоянство частоты сигнала с точностью до фазы припеременной промежуточной частоте измерительного канала относительно опорного,канала достигается с помощью45схемы дополнительного фазового детектора 10. Для этого на один еговход от генератора 9 промежуточныхчастот подается сигнал постояннойчастоты, играющий роль опорного, другой сигнал получается в.результатедвойного преобразования в смесителе5 фазовой автоподстройки и дополнительном смесителе 12 частисигналов генератора 1 .и 2 качающейся . 55 частоты,ответвленных с помощью,нап-.ример, направленных ответвителей. Одновременно сигнал со смесителя 5подается в блок б фаэовой автоподстройки и несет инФормацию о расст-. ройке частотДля формирования сигнала переменной промежуточной частотыопорногоканала, исключающего необходимостьприменения преобразования СВЧ опор- м ного канала, используются сигналыпервой и второй промежуточной частоты от генератора 9 промежуточныхчастот, которые подаются иа входысмесителя 8 опорного канала.сигналыс выходов смесителей 7 и 8 постояннойчастоты несущие амплитудно-фазочастотную информацию, подаются на соответствующие входы амплитудно-фазового индикатора 11, работающего попринципу сравнения двух сигналов,синдикацией характеристик на экранеЭЛТ, развертка которого производитсянагряжеиием качания от блока 3 управления, В случае качания одновременно обоих генераторов 1 и 2 СВЧ налюбой, выбранной с помощью генератора 9 промежуточных частот, фиксированной промежуточной частоте предлагаемое устройство позволяет проводить анализ исследуемых четырехполюсников, содержащих преобразовательчастоты, в диапазоне СВЧ.918890 Составитель Ю.Гавриловедактор Л.филиппова Техред М.Гергель Корректор М.Демч 2132/29 ВНИИПИ Госуд по делам и 113035, Москаж 719венногоетений иЖ, Ра Подписноеомитета СССРоткрытийшская наб., д к Р о" Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,лиал ПП фаэовой автоподстройки частоты и вы-ходом смесителя фазовой автоподстройки частоты, выход фазового детек-.тора соединен с третьим входом первого генератора качающейся частоты,второй вход фазового детектора подключен к третьему выХоду генераторапромежуточной частоты, вход которогосоединен с выходом блока управленияи с третьим входом индикатора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССРР 224671, кл. С 01 В 27/28, 196.52. Устройство Р 4-30-Р 4-35. Техническое описание и инструкция поэксплуатации Хв.о, 140.004,То 1972,