Радиоимпульсный фазометр

1022070 СНИХ ЕСНИХ СОЮЗ СОВЕ,оамеюпРЕСПУБ ПИ САНИ РЕ ВТОРСН х вт.Педоренко,ухтевичхническийин д идетельство СС 25/00, 1973.етельство СССР 25/00,-1975. НЫИ ФАЗОМЕТР,ия го и под ния УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54 ) (5 7) РАДИОИИПУЛЬСсодержащий первый и второй фазовыедетекторы, фазосдвигающий элемент на90 , соединенный с первым входом второго фазового детектора и вторым входом первого, первый и второй электронные ключи, усилители и блок индикации, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения быстродействияустройства при измерении разностиФаз между двумя радиоимпульсными сигналами, в него введены первый и второй блоки удлинения видеоимпульсов,первый и второй блоки определения полярности видеоимпульсов, третий ичетвертый электронные ключи, блокопределения квадранта, первый и второй усилительно-согласующие элементы, линейный делитель напряжения,Й-канальный пороговый блок, блок логической обработки сигналов, при этомвыход первого усилителя соединен спервым входом первого фазового детек-.тора и с вторым входом второго, а выход второго усилителя соединен с первым входом второго фазового детектора и через фазосдвигающий элемент на90 ф - с вторым входом первого Фазового детектора, вход первого блока удлинения видеоимпульсов подсоединен квыходу первого фазового детектора, авход второго - к выходу второго Фазового детектора, первые входи первогои второго блоков определения полярности видеоимпульсов объединены и соединены с третьим в одом устройства, а орой вход первого блока определения полярности видеоимпульсов соединен с третьим выходом первого блока удлинения видеоимпульсов, второй вхо второго блока определения полярности видеоимпульсов соединен с третьим выходом второго блока удлинения видеоимпульсов, первый вход первого электронного ключа соединен с первым выходом первого блока удлинения видеоимпульсов, а первый вход второго электронного ключа соединен с вторым выходом этого блока, два других входа этих ключей объединены и соединены с выходом первого блока определения полярности видеоимпульсов,первый вход блока определения квадранта соединен с объединенным выхо-. дом первого и второго электронных ключей, а второй вход - с объединен- ( ным выходом третьего н четвертбго электронных ключей, вход первого уси-р лительно-согласующего элемента соединен с первым выходом первого блока удлинения видеоимпульсов, а вход второго - с вторым выходом второго бло- АМ ка удлинения видеоимпульсов, входы линейного делителя напряжения соеди- ффффф иены с выходами первого и второго К) усилительно-согласующих элементов, М входов й-канального порогового блока подключены к й выходам линей-, ( ного делителя напряжения, М входов блока логической обработки сигналов подключены к й выходам М-канально Р го порогового блока, й +1 вход блока логической обработки сигналов соединен с выходом блока опре квадранта, а выход подключен индикации, первые входы трет четвертого электронных ключе ключены соответственно к первому ивторому выходам второго блока удлинения видеоимпульсов, а вторые входыданных ключей объединены и подключены к выходу второго блока определе1022070 полярности видеоимпульсов, входы первого и второго усилителей подключены Изобретение относится к измерйтельной технике и может найти применение в радиоимпульсных устройствахфазовой радиолокации, радионавигации,а также в оптоэлектронике и лазерной 5.технике при исследовании в импульсном режиме активных и пассивных элементов, служащих для передачи и отображения оптической информации,Известно устройство для измерения 10разности Фаз радиоимпульсных сигналов, преобразующее радиоимпульсныесигналы в непрерывные посредством ра,диоимпульсной фазовой автоподстройки частоты с последующим измерениемфазоиндикатором, содержащее амплитудные детекторы, ключи, запоминающийблок 1).Недостатками данного устройстваявляются увеличение погрешности измерения при увеличении скважности иневозможность проведения измеренияпо одиночным радиоимпульсам.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является моноимпульсный Фазометр, содержащий двафазовых детектора, фазосдвигающийэлемент на 90 О, соединенный с первымвходом второго фазового детектора ивторым входом первого, усилители,амплитудный детектор, элемент совпа- З 0дения, два дифференцирующих элемента, ограничители импульсов положительной и отрицательной полярности, управляющий триггер, Фаэоинвертор, цепи, состоящие из,двух резисторов и 35двух конденсаторов, мостовые схемы,электронные ключи, опорный тахогенератор, электродвигатель, сельсин, низкочастотный Фазометр мгновенного значения разности фаз 2 . 40Недостатком данного фазометра является то, что частота, на которойпроизводится измерение разности фаз,определяется скоростью вращенияэлектродвигателя, вращающего тахогенератор и сельсинмеханический индукционный фазовращатель ) и лежит в пределах 50-150 Гц, что дает возможностьобрабатывать радиоимпульсные сигналыс длительностью не менее 1-3 мкс. .50Цель изобретения - увеличениебыстродействия и, как следствие,обеспечение воэможности измерения разности Фаз между более короткими радиоимпульсными сигналами при сохранениипреимуществ цифрового отсчета. соответственно к первому и второмувходам устройства. Поставленная цель достигается тем, что в радиоимпульсный Фазометр, содержащий первый и второй фазовые детекторы, фазосдвигающий элемент на 90 О, соединенный с первым входом второго фазового детектора и вторым входом первого, первый и второй электронные клюшки, усилители и блок индикации, введены первый и второй блоки удлинения видеоимпульсов, первый и второй блоки определения полярности видеоимпульсов, третий и четвертый электронные ключи, блок определения квадранта, первый и второй усилительно-согласующие элементы, линейный делитель напряжения, М-канальный пороговый блок, блок логической обработки. сигналов, при этом выход первого усилителя соединен с первым входом первого фазового детектора и с вторым входом второго, а выход второго усилителя соединен с первым входом второго фазового детектора и через Фазосдвигающий элемент на 900- с вторым входом первого Фазового ,цетектора, вход первого блока удлинения видеоимпульсов подсоединен к выходу первого Фазового детектора, 1а вход второго - к выходу второго фазового детектора, первые входы первого и второго блоков определения полярности видеоимпульсов объединены и соединены с третьим входом устройства, а второй вход первого блока определения полярности видеоимпульсов соединен с третьим выходом перво.го блока удлинения видеоимпульсов, ,:второй вход второго блока определения полярности видеоимпульсов соединен с третьим выходом второго блока удлинения видеоимпульсов, первый вход первого электронного ключа соединен с первым выходом первого блока удлинения видеоимпульсов, а первый вход второго электронного ключа соединен с вторым выходом этого блока, два других входа этих ключей обьединены и соединены с выходом первого блока определения полярности видео- импульсов, первый вход блока определения квадранта соединен с объединенным выходом первого и второго электронных ключей, а второй вход - с объединенным выходом- третьего и четвертого электронных ключей, вход первого усилительно-согласующего элемента соединен с первымвыходом первого блока удлинения видеоимпульсов, а вход второго - свторым выходом второго блока удлинения видеоимпульсов, входы линейногоделителя напряжения соединены с выходами первого и второго усилительно-согласующих элементов, Н входовц-канального порогового блока подключены кйвыходам линейного делителя напряжения, Й входов блока логической обработки сигналов подключены к й выходам й-канального порогового блока, Й+1 вход блока логической обработки сигналов соединен свыходом блока опредеЛения квадранта,а выход подключен к блоку индикации, 15первые входы третьего и четвертогоэлектронных ключей подключены соответственно к первому и второму выходам Второго блока удлинения видеоимпульсов, а вторые входы данных клю Очей объединены и подключены к выходувторого блока определения полярностивидеоимпульсов, входы первого и второго блока определения полярности видеоимпульсов, входы первого и второго усилителей подключены соответственно к первому и второму входамустройства.На фиг.1 приведена структурнаясхема радиоимпульсного фазометра,на фиг,2 - временные диаграммы,Устройство содержит первый и второй усилители 1 и 2,при этом выходпервого усилителя 1 соединен с первым входом первого фазового детектора3, выход которого через фазосдви-, 35гающий элемент 4 на 90 О соединен свторым входом второго фазового детектора 5, блоки б и 7 удлинения видеоимпульсов, входы которых соединены с выходами Фазовых детекторов 403 и 5 соответственно, блоки 8 и 9 определения полярности видеоимпулвсов,один из входов которых соединен стретьим входом устройства, на которнйпоступает синхроимпульс, а другой 45вход этих блоков соединен с однимиз выходов. блоков б и 7 удлиняющихвидеоимпульс соответственно, электрон-.ные ключи 10-13, один из входов которых соединен .с одним из выходовблоков 6 и 7 удлинения видеоимпульсов, а другой вход электронных ключей 10 и 11 объединен и соединен свыходом блока 8 определения полярности видеоимпульсов, а входы ключей12 и 13 - с выходом блока 9 определения полярности видеоимпульсов, блок14 определения квадранта, один извходов которого соединен с объединенным выходом электронных ключей 10 и11, а другой - с объединенным выходом электронных ключей 12 и, 13, уси лительно-согласующие элементы 15 и16, при этом вход усилительно-согласующего элемента 15 соединен с однимиз выходов блока б удлинения видео импульсов, а вход усилительно-согласующего элемента 16 соединен с одним из выходов блока 7 удлинения видео- импульсов, линейный делитель 17 напряжения, й -канальный пороговый блок 18, входы котОрого соединены свыходами делителя 17 напряжения соответственно, блок 19 логической ббработки сигналов, Й входов которого соединены с выходами И -канального порогового блока 18, а также с, выходом блока 14 определения квадранта и блок 20 индикации, вход которого соединен с выходом блока 19 логической обработки сигналовфазометр работает следующим образом.Входные радиоимпульсные сигналы подаются на входные усилители 1 и 2 в каждом из каналов и с нихна фазовые детекторы 3 и 5.Детекторы должны работать в ключевом режиме, что достигается соответствующим выбором.:соотношения между амплитудами напряжений, подаваемых на их входы. Нормированная харак- теристика фазового детектора при этом приближается к треугольной.Зависимости амплитуды выходного напряжения от измеряемой разности фаз на выходах Фазовых детекторов 3 и 5 приведены на фиг,20,д.1Таким образом, на выходах фазовых детекторов 3 и 5 при наличии входных радиоимпульсных сигналов появляются видеоимпульсы, длительность которых соответствует длительности входного радиоимпульса и может составлять 7-10. нс. Эти видеоимпульсы поступают на вход блоков б и 7, которые их удлиняют до 1-3 мкс. При этом на первом выходе блока б появляется удлиненный видеоимпульс с положительной полярностью, который дальше поступает на вход электронного.ключа 10 и на вход усилительно-согласующего элемента 15. На втором выходе блока б удлинения видеоимпульсов появляется сигнал отрицательной полярности, который поступает на вход электронного ключа 11. Сигнал с третьего выхода блока б поступает иа блок 8 определения полярности видео- импульсов. Данный блок определяет полярность видеоимпульса, поступающего на блок б Фазового детектора 3. В зависимости от полярности входного видеоимпульса данный блок вырабатывает сигнал управляющий работой электронных ключей 10 и 11, при этом на объединенном выходе. данных ключей появляется сигнал, полярность которого соответствует входному для блока б. С выхода электронных ключей 10 и 11 сигнал поступает на один из входов- :блока 14 определения квадранта.Работа второго канала данного фазометра, содержащего входной усилитель 2, Фазовый детектор 5, блок 7 удлинения видеоимпульсов, блок 9 определения полярности видеоимпульса и электронные ключи 12 и 13, не отличается от работы первого канала, а объединенный выход электронных ключей 12 и 13 соединен с вторым входом блока 14 определения квадранта.При этом, второй выход блока 7 удлинения видеоимпульсов, на котором появляется сигнал отрицательной .полярности, подсоединен к электронному ключу 13 и к усилительно-согласующему элементу 16, 15Таким образом, на линейный делитель 17 напряжения через усилительно- согласующие элементы 15 и 16 подается сигнал, соответствующий второму квадранту. Эпюры распределения по тенциала на данном делителе в зависимости от измеряемой разности фаз приведены на фиг,2. При этом положение нулевого потенциала на делителе линейно зависит от измеряемой раз ности фаз входных сигналовТаким образом, по номеру выхода делителя напряжения, на котором потенциал равен нулю, можно определить измеряемую разность фаз. с дискретом В 2 Й, 3 О где Я - число резисторов в линейном делителе 17 напряжения. Погрешность измерения не хуже ЮЦ 4 К Дальнейшая обработка осуществляется й -канальным пороговым блоком 18 который определяет номер делителя напряжения, потенциал которого равен нулю.Из изложенного принципа работы Фазометра видно, что данный блок фаэометра работает только в том случае, если его входные сигналы соответствуют сигналам второго квадранта, притом измерения проводятся только в пределах 0-.90 О с дискретом 7 чй . Для расширения диапазона Фазовых измерений до 360 служит блок 14 определения квадранта. Работа этого блока заключается в том, что во втором квадранте он вырабатывает, сигналы, по которым в блоке 19 логической обработки сигналов производится досчет к имеющемуся результату еще 90, которые суммируются с ним в блоке 20 индикации и выводятся на индикацию. Если сигналы находятся в третьем квадранте, то блок 14 определения квадранта вырабатывает сигналы, по которым производится досчет 180 в блоке 19 и соответственно в четвертом 270Запуск фазометра производится с приходом на его вход синхроимпульса, синхронного с входными радиоимпульсными сигналами./5 Филиал ППП "Патентф, г.уж ая, 4 ул.Прое з 4034/37 ВНИИПИ по де 113035, раж 710 осударственно ам изобретениосква, Ж,Подписноекомитета СССРи открытийаушская наб., д,4