Радиоимпульсный фазометр

(51 25/00 ЕНИ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(56) Авторское свидетельство СССР Р 885920, кл. С 01 К 25/00, 1979.Соловов В,Я. джазовые измерения. М.:, Энергия, 973, с. 28.(57) Изобретение служит для расширения частотного диапазона и диапазона длительностей измеряемых радиоимпульс ных сигналов. Фазометр содержит триггер 1, ключ 2, циФровой индикатор 3, генератор 4 счетных импульсов, блок 11 управления, Фазосравниваюший блок,801402961 А 1 12 н усилители-ограничители 9,10 вканалах Фазометра. Уменьшение длительности измеряемых радиоимпульсныхсигналов обусловлено использованиемв каналах Фазометра колебательныхконтуров (К) 7,8,с переменной добротностью и прерывателей 5,6, а также блока 11 управления и фазосравнивающего блока 12. Запас энергии вК 7(8) производится при его низкойдобротности (около единицы ), т.е,происходит быстро. В то же времяразряд К 7(8), во время которого производятся фазовые измерения, происходит при высокой добротности К 7(8)(более ста), т.е. медленно относительно времени его заряда. 2 ил,Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для измеренияфазовых сдвигов радиосигналов,Цель изобретения - расширение5частотного диапазона и диапазона длительностей измеряемых радиоимпульсных сигналов.На фиг.1 приведена функциональнаясхема радиоимпульсного фазометра;на фиг.2 - Функциональная схема блока управления.Фааометр содержит последовательносоединенные триггер 1, ключ 2 и цифровой индикатор 3, являющийся выходом Фазометра, а также генератор 4счетных импульсов, соединенный с вторым входом ключа 2. Кроме того, в каж дый из двух каналов фазометра введены последовательно соединенные прерыватель .5(6), сигнальный вход которого является входом Фазометра, колебательный контур 7(8) с переменнымипараметрами, усилитель-ограничитель 9(10), а также общие дпя двух каналов 25Фазометра блок 11 управления, и Фазо"сравнивающий блок 12, входами соединенный с выходами усилителей-ограничителей 9 и 10, а выходом - с однимиз входов триггера 1, другой вход 30которого соединен с первым выходомблока 11 управления, входами соединенного с выходами усилителей-ограничителей 9 и 10, второй и третий выходы блока 11 управления соединены суправляющими входами прерывателей5 и 6, четвертый и пятый - с управляющими входами колебательных контуров 7 и 8 с переменными параметрами,а шестой выход - с управляюшими вхо 40дом цифрового индикатора 3.Блок 11 управления содержит последовательно соединенные сумматор 13,детектор 14, триггер 15 Шмитта, первый и второй ждущие мультивибраторы16 и 17.Фазометр работает следующим образомоВ исходном состоянии, перед поступлением на входы Фазометра измеряемыхрадиоимпульсных сигналов, прерыватели505 и 6 открыты, колебательные контуры7 и 8 с переменными параметрами имеют низкую добротность, ключ 2 заперти счетные импульсы с генератора 4счетных импульсов не поступают в55цифровой индикатор 3. Поступающиена входы фаэометра радиоимпульсныесигналы проходят в каждом канале открытый прерыватель 5(6), колебательный контур 7(8), имеющий низкую добротность, усиливаются и ограничиваются по амплитуде в усилителе-ограничителе 9(10). При этом частотынастройки колебательных контуров 7и 8 приблизительно соответствуютчастоте несущей измеряемых сигналов,но между собой не равны. Разностьих частот равна величине, определяемой выражением Е к,о - Екигде Г - частота следования,импульсов генератора счетных импульсов;Е, ,- частота настройки колебательных контуров 7 и 8 соответственно в измерительном и опорном каналах фазометра;при этом и - 360 при дискретности измерений в 1 , п - 3600 при дискретности измерений в 0,11С выходов усилителей-ограничите- лей 9 и 10 сигналы поступают как на входы блока 11 управления, так и на входы Фаэосравнивающего блока 12. По появлении этих сигналов на входах блока 11 управления производится синхронизация его работы. С выходов усилителей-ограничителей 9 и 10 радиоимпульсы поступают в блок 11 управления, где суммируются в сумматоре 13 и детектируются детектором 14 огибающей. Импульсы с выхода детектора 14 поступают на триггер 15 Шмитта, который срабатывает по перед" нему фронту импульсов. Этим перепадом сбрасывается информация в цифроном индикаторе 3 и запускается первый ждущий мультивибратор 16, длительность импульса которого выбирается равной минимальной длительности измеряемого радиоимпульса, Задним Фронтом импульса первого ждущего мультивибратора 6 запускается второй ждущий мультивибратор 17, длительность импульса которого устанавливается равной (или несколько больше) времени измерения максимальной разности фаз. Передним фронтом этого импульса запираются прерыватели 5 и 6, переключаются (повьдпаются) добротности колебательных контуров 7 и 8, переключается триггер 1, кото 14029 би о 2 п Ико -к) ка кио---- п. рым открывается ключ 2, и разрепается счет импульсов генератора 4 счетных импульсов. Задним фронтом импульса второго ждущего мультивибратора 175 система возвращается в исходное состояние.Измерение разности фаэ входных сигналов начинается, когда ключ 2, управляемый триггером 1, открывает и ся и счетные импульсы с генератора 4 счетных импульсов начинают поступать в цифровой индикатор 3. В то же время измеряемые сигналы перестают поступать на колебательные контуры 7 15 и 8, и последние начинают относительно медленно разряжаться по экспоненциальному закону с частотами собственных колебаний Е, Г. При этом начальные фазы этих колебаний равны 20 фазам сигналов на выходах колебательных контуров 7 и 8 в момент времениСчитая, что фазовые сдвиги в каналах фазометра от его входов до выходов колебательных контуров 7 и 8 25 одинаковы, можно записать: Р о = 4 к, - когде о - начальные фазы колебанийнесущих входных измеряе- ЗОмых сигналов фазометра,поступающих соответственно на входы измерительного и опорного каналов;- начальные фазы собственки коных колебаний колебательных контуров 7 и 8соответственно измерительного и опорного каналов при их разряде.Считая также фазовые сдвиги в усилителях-ограничителях 9 и 10 одинаковыми, можно сказать, что на входах фазосравнивающего блока 12 с момента времени с присутствуют сигналы с начальными фазами, имеющие разность, равную разности фаз входных измеряемых сигналов, и с частотами, соответственно равными Г к,Г.Фазосравнивающий блок 12 выполняет функцию формирования импульса в момент времени, когда разность фаз входных сигналов фазосравнивающего блока 12 равна нулю. В общем виде математическое выражение, соответствующее этой функции фазосравнивающего блока 12, запищется в виде кр("2 - )+ко (1) 4 о Оэ где ык,ко - круговые частоты собственных колебаний колебательных контуров 7 и8 соответственно измерительного и опорного каналов.Отсюда интервал времени С -С, через который после закрытия прерывателя и повьппения добротности колебательных контуров фазосравнивающий блок 12 вырабатывает импульс, определяется выражением Импульс с выхода фазосравнивающего блока 12 подается на триггер 1 и переключает его в состояние, при котором выходное напряжение триггера 1, управляющего ключом 2, запирает его. В результате счетные импульсы с генератора 4 счетных импульсов перестают поступать в цифровой индикатор 3.Таким образом, общее количество счетных импульсов, поступающих в цифровой индикатор 3 за время определяется выражениемк Чои Зто количество точно соответствует разности фаз измеряемых сигналов в единицах дискрета измерений. При дискрете в 1 и = 360 и И точно соответствует измеряемому фазовому сдвигу в градусах.Цикл измерений фазометра заканчивается установкой его в исходное состояние по окончании действия измеряемых радиоимпульсных сигналов и процесса измерений фазометра ( определяется в блоке 11 управления по предварительной информации о длительности радиоимпульсов).Исходя из вьппеизложенного, частотные возможности предлагаемого фазометра ограничены частотным диапазоном измерительных каналов (прерыва.6 телей 5 и б, колебательных контуров 7 и 8, усилителей-ограничителей 9 и 10 и фазосравнивающего блока 12 фазометра), которые в настоящее время реализуются на частотах порядка сотен мегагерц. В то же время цифровая часть фазометра (триггер 1, ключ2, генератор 4 счетных импульсоВ,цифровой индикатор 3) работает на относительно низких частотах Еп(ГО - Гк ) и легко реализуема.ко кн5Уменьшение длительности измеряемых радиоимпульсных сигналов обусловлено использованием колебательныхконтуров 7 и 8 с переменной добротностью, в которых запас энергииКолебательного контура 7(8) призводится при его низкой добротности (околоЕдиницы), т.е. происходит быстро. В тоже время разряд колебательного конура 7(8), во время которого произВодятся фазовые измерения, происхоДит при высокой добротности (болееЬта), т.е. медленно относительно времени его заряда.,Использование изобретения позвоДит расширить частотный диапазон(в сторону увеличения частоты) идиапазон длительностей (в сторонууменьшения длительностей) измеряемыхрадиоимпульсных сигналов при различных соотношениях числа периодовВысокочастотного заполнения импульсов и длительности импульсов.Формула и з о б р в т е н и яРадиоимпульсный фазометрф содержаций последовательно соединенные триг ер, ключ и цифровой индикатор, а также генератор счетных импульсов,соединенный с вторым входом ключаи первый и второй усилители-ограничители, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения частотного диапазона и диапазона длительностей измеряемых радиоимпульсныхсигналов, в каждый из двух. каналовфазометра введены последовательно соединенные прерыватель, сигнальныйвход которого соединен с входной клеммой Файометра, и колебательный контур с переменными параметрами, атакже общие для двух каналов фазометра блок управления и фазосравнивающий блок, входами соединенный с выходами усилителей-ограничителей, авыходом - с одним из входов триггера, другой вход которого соединенс первым выходом блока управления,входами соединенного с выходами усилителей-ограничителей, при этом второй и третий выходы блока управлениясоединены с управляющими входами прерывателей, четвертый и пятый - суправляющими входами колебательныхконтуров с переменными параметрамиобоих каналов фазометра, а шестой -с управляющим входом цифрового индикатора, при этом выходы колебательных контуров с переменными параметрами соединены с входами усилителейограничителей.1402961 Ф Хлаюу Ю блону Ю Юлпну 8 Состав Техред ель М.КатановаСердюкова Корректор М.Демч Редактор И.Рыбченк Заказ 2853/35 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж ВНИИПИ Го по дел 13035, Москсударственного ком ам изобретений и о ва, Ж, Раушская Падписнотета СССРкрытийнаб., д, 4/5