Фазометр

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК зс 50 С 01 К 25/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1"К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(72) С.П. Седельников, И.Д. Золотарев, В.А. Киржбаум и С.И. Журавлев (71) Омский политехнический институт (53) 621.3 17,373 (088,8)(56) 1. Смирнов П.Т. Цифровые фазометры. Л. "Энергия" 1974, с, 43.2. Авторское свидетельство СССР Р 425124, кл . С 01 К 25/00, 1972 (прототип).(54)(57) ФАЗОМЕТР, содержащий дваизмерительных канала, один из которых состоит иэ последовательно включенных первого смесителя, Фильтрасуммарной частоты, второго смесителя, фильтра разностной частоты, авторой - из последовательно соединенных первого смесителя и фильтрасуммарной частоты, генератор, фазовый детектор, соединенный с индикатором, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повыщения точности измерения за счет сниженияуровня паразитных излучений, в неговведены управляемая линия задержки,элемент управления линией задержкиЯО 1092428 А элемент выделения огибающей и последовательно включенные во второйизмерительный канал дополнительныйсмеситель и фильтр разностной частоты, выход которого подключен квторому входу фазового детектора,первый вход которого связан с выходом фильтра разностной частоты первого измерительного канала, один извходов дополнительного смесителясоединен с выходом фильтра суммарнойчастоты второго измерительного канала, другой вход соединен с вторымвходом второго смесителя первогоизмерительного канала и с выходомуправляемой линии задержки, управляющий вход которой подключен квыходу элемента управления линиейзадержки, а сигнальный вход - квыходу Фильтра суммарной частотыпервого измерительного канала, выходы генератора связаны с вторыми входами первых смесителей измерительных каналов, вход элемента выделения огибающей соединен с первым входом первого смесителя первого измерительного канала, а выход - с входами синхронизации генератора иэлемента управления линией задержки.Изобретение относится к радиоимпульсной технике и может быть использовано в радиотехнических системах и комплексах для определения Фазовыхсдвигов непрерывных и радиоимпульсных сигналов,Известен фазометр с преобразованием частоты, содержащий два измерительных канала, состоящих изпоследовательно соединенных смесителя и Фильтра, причем выходы последних соединены с входами ключа,третий вход которого соединен с выходом генератора квантующих импульсов, а выход - с выходным счетчиком, при этом выходы гетеродинасоединены с вторыми входами смесителей 1 3.Недостатком этого устройства является низкая точность измерения.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому являетсяфазометр, содержащий два измерительных канала, состоящих из последовательно включенных смесителя Фильтраи усилителя, выходы которых подключены к входам третьего смесителя,выход которого через Фильтр связан свходом усилителя-ограничителя, соединенного с делителем частоты, подключенного выходом к одному входу Фазового детектора, связанного с индикатором, а другой вход Фазовогодетектора соединен с выходом второго35усилителя-ограничителя, вход которого подключен к выходу опорногогенератора, при этом первые входыоднополосных модуляторов связаны свыходом гетеродина, а другие - свыходом опорного генератора, а выходы однополосных модуляторов соединены с вторыми входами смесителейизмерительных каналов 1 2 3,Недостаткамй этого фазометра являются паразитные излучения, наводки пролезания, объясняющиеся наличием многочисленных преобразованийчастоты и внутренних генераторов,низкие показатели по электромагнит 50ной совместимости.Цельизобретения - повышение точности измерения за счет сниженияуровня паразитных излучений,Поставленная цель достигаетсятем, что в фазометр, содержащий два55измерительных канала, один из которых состоит из последовательновключенных первого смесителя, фильтра суммарной частоты, второго смесителя,фильтра разностной частоты, авторой - из последовательно соединенных первого смесителя и фильтрасуммарной частоты, генератор, фазовый детектор, соединенный с индикатором, введены управляемая линиязадержки, элемент управления линиейзадержки, элемент выделения огибающей и последовательно включенные вовторой измерительный канал доПолнительный смеситель и фильтр раэностной частоты, выход которого подключен к второму входу фазового детектора, первый вход которого связан свыходом Фильтра разностной частотыпервого измерительного канала, одиниз входов дополнительного смесителясоединен с выходом Фильтра суммарнойчастоты второго измерительного канала, другой вход соединен с вторымвходом второго смесителя первого измерительного канала и с выходом управляемой линии задержки, управляющий вход которой подключен к выходуэлемента управления линией задержки, а сигнальный вход - к выходу фильтра суммарной частоты первого измерительного канала, выходыгенератора связаны с вторыми входамипервых смесителей измерительных каналов, вход элемента выделения огибающей соединен с первым входом первого смесителя первого измерительного канала, а выход - с входамисинхронизации генератора и элементауправления линией задержки,На чертеже приведена схема Фазаметра,Фазометр содержит два измерительных канала 1 и 2, каждый из которых состоит из первого смесителя 3, Фильтра 4 суммарной частоты, второго смесителя 5 и фильтра 6 разностной частоты, генератора 7, фазового детектора 8, индикатора 9, управляемой линии 10 задержки, элемента 11 управления линией задержки и элемента 12 выделения огибающей.В каждом измерительном канале 1 и 2 первый смеситель 3, фильтр 4 суммарной частоты, второй смеситель 5 и Фильтр б разностной частоты последовательно соединены, выходы генератора 7 соединены с вторыми входами первых смесителей 3 измерительных каналов 1 и 2, Фазовый детектор 8 входами соединен с выходами Фильт 1092428ЗО Фазовым детектором 8 формируется напряжение, пропорциональное фаэо" вому сдвигу сигналов Ч и Ч 6 ч =2 дч(,ч(Ф)сО(ч 2 1) Ч 8 фсф 5 ФЧ ). 5Поскольку разность фаз напряжений Ч и Ч равна измеряемому фазовому сдвйгу входных сигналов показания индикатора 9 соответствуют сдвигу фаэ напряжений Ч и Ч,.В данном устройстве для снижения погрешностей, вносимых преобразованием частоты, необходимо добиваться наиболее точного перемножения сигналов в смесителях. С этой целью наиболее предпочтительными являются кольцевые или двухбалансные схемы смесителей, Управляемая линия 10 задержки представляет собой набор коммутируемых отрезков волноводов или коаксиальных кабелей либо устройств на поверхностных акустических волнах. Наилучшим с точки зрения минимума вносимых искажений является линейный закон перестройки линии 10 задержки 7(1)=Г 1 , Однако при конкретной реализации устройства исходя из заданной погрешности измерений может быть выбран другой вид функции(например, пилообразный или ступенчатый). Элемент 11 управления линией задержки,таким образом, представляет собой обычный синхронизируемый генератор функции заданного вида ь И).35Введение в устройство управляемой линии задержки, дополнительного смесителя, фильтра разностной частоты, элементов управления линией40 задержки и выделения огибающей уменьшает взаимное влияние каналов, сокращает число паразитных комбинационных составляющих, Измерение фазового сдвига производится в диапазоне частот (при линейном законе) от (юф) до Я+г)гдепринимает значения 10-10 9Это позволяет сжать частотный1диапазон в К = - раэ. Наличие всего лишь одного высокочастотного генератора, работающего только при наличии измеряемого сигнала на входах устройства, позволяет значительно снизить (а в паузах между измерениями исключить) уровень паразитной излучаемой мощности. Снижение, по сравнению с синхронным гетеродинированием, вносимых искажений при высоком коэффициенте сжатия частотного диапазона, уменьшение влияния паразитных внутренних связей повышает точность измерения в 2-3 раза.По сравнению с базовым фаэометром ФК 2-14 предлагаемое устройство обладает следующими преимуществами,Благодаря высокому коэффициенту сжатия (до 10 ) оно имеет более ши 9ракий частотный диапазон, позволяет проводить безынерционные измерения (при стробоскопическом способе,реализованном в ФК-14, необходимо весьма значительное время измерений), обладает лучшими показателями электромагнитной совместимости.Использование предлагаемого фазометра в составе контрольно-измерительных комплексов, благодаря высоким показателям электромагнитной совместимости, дает воэможность конструировать более точные измерительные системы в радиотехнике, навигации, радиолокации, при контроле качества выпускаемой продукции. Это уменьшает потери от брака, снижает себестоимость продукции.1092428 ВНИИПИ Заказ 3249/29 Тираж 711 Подписное Фипиал ППП "Патентф, г.Ужгород, уд,Проектная, 4