Способ определения характеристик фазометров и устройство для его осуществления

/04,)5 0 И ЗОБР НИ ится к радиотехнике, ки высокочастотных еныых соеди и фазомет очка расп 2, естест 3 и 4 пе ра 7.оложе вен ные редачи н 5 и 6 ометра 1 х антения фаз тной плоскости , уь)А(а, Ь) и С оординзты этих на передающая риемные антенмещен в начале резки ВА и ВСдачи 3 и 4. ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(56) Методика поверки электронных фазометров МИ-74-14. Издательство стандартов, 1975, с,9.Фазометры и фазовращатели сверхвысокочастотные. Методы и средства поверки,ГОСТ 8,462-82-М., Издател ьство стандартов, 1982, с.4,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ФАЗОМЕТРОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение может быть использованов устройствах поверки высокочастотных фазометров, Цель изобретения - повышениеточности и расширение диапазона измерения характеристик фазометра, Способ определения характеристик СВЧ-фазометров Изобретение относв частности для поверфазометров,Цель изобретения - повышение точности и расширение частотного диапазона измерения характеристик фазометров,На фиг.1 приведена схема устройства; на фиг,2 - 4 - диаграммы, иллюстрирующие работу устройства.Устройство содержит генератор 1 сигнала, излучающую антенну 2, линии 3 и 4 передачи, приемные антенны 5 и 6 и фаэометр 7 с входом антенны 6. Генератор 1 соединен с входом излучающей антеннц 2, которая через линии 3 и 4 передачи, образованные естественной или ис;усственной средой, передает сигналы на приемные ансостоит в том, что генерируют сигнал, разветвляют его на два сигнала, изменяют фазовый сдвиг между разветвленными сигналами на известное значение одновременным изменением начальных разветвьленных сигналов путем синхронного измерения их временных задержек, измеряют фазовый сдвиг между разветвленными сигналами фазометром с последующим определением фазовой характеристики фазометра по разности его положений и известного значения фазового сдвига, Устройство для измерения характеристик фаэометров содержит генератор сигнала, разветвитель в виде излучающей антенны, фазозадающий блок в виде линий передачи на основе естественной или искусственной среды с двумя" приемными антеннами и клеммами для подключения фазометра. 2 с,п.ф-лы. 4 ил., 1 табл,тенны 5 и 6, выходы котор соответствующими входамНа фиг.2.и 3 показаны т ния излучающей антенны или искусственные линии точки расположения прием точка 7 - место располож эквифазные линии 8 - 17. На фиг.4 - .на координа ХОУ размещены точки В (хь (с, О), где Хь, Уь, а, Ь, с, б - к точек, В точке. Х размеще антенна 2, в точках А и С - и ны 5 й 6. Фаэометр 7 раз координат Хь О, Уь О. От соответствуют линиям пере,зиая 1 ЗЗНОСТЬ Хода СИГН/)Г)ОВ /г, МО;КНО ЗЭ"ПИСЗТЬ фазовый СЦВг/1 Г ВЕЖДУ Н/1 Мг 1 Ка) ГДЕ /ю - Т гИна 110 ЛНЫ В )1 ИН 1)1 Х 3, 4 Парвдач)4Если измонять коо)д 4 нзты антенны 2тэк, что1 всеГда больше 12, то / будетВсегда больше О,Г;Г СЛИ И 3148 НяТЬ КООГ)ДИНЗТЬ 4 ЭгТВННЫ 2Так, ЧТО 11 МОЖЗТ бЫТЬ И бОЛЬШ 8 И М 8 НЬ 1)81.я. То 1 Л ОудеТ ПрИНИМЗТЬ Каг( ПОЛОЖИТОЛЬ/1 Ы 8 значения, ТЗК И ОТГ/И 1 ЗТГГ 1 ЬН Ые,ЗЗДЭВЗЯ 10 Ч)10 Ве 1 Иг)АУИ агав Л/Е/гНУ10 Вол 1 ь) /е сиГ 1 эла, можно точно задать фззоь.1 Й С ЕВИГ ЕО В устройстве, резлизуОде 4 спОсОб, линии 3 и 4 передач выпенены В виде протяженн их естес)венных или искусстве нн ьгх линий передач различной Дли)и, Работа ус- ТС)ОЙСТВЗ СОСТО 4 Т В СЛедуОЕде,1. СИ)гЗЛ ,1) иксировэннОЙ частоты с Гснерэто)а 1 ПОСГгг 138 Т На г/гзЛу"13)ОщуО анте 1 у 2. КО. г г)торая ирзет роль разветвителя и ОбеспечиВэе полУчение г 18 РВОГО и втОООГО си Гнал ов 12) и (3)1,Сигналы е 12), 13) проходят э среде в обП 814 СЛуЧг 8 разЛИЧНЫ 8 ПО дЛИНВ Пути 3,4 И п 140 Г)г)8 гаОт Е 1)ззовьЙ сдвиГ, Оп ределя 8 мый гфС)РМУ 101: 19), Да;.88 СИГНЗ;Ц ПГ)СТУПЗГОТ НЭ приемнье антенны 5 и б с идентичными Хаг)ЭКТОР,Ст 1/3141. С КОТОРЫХ СИГНЭЛН ПОД ОТСЯ На ф 3 О 48 О ., Где ИНДИ 111 ру 8 ГСЯ (1)З зоэь 1 Й СДВИГ 19) 148 жду ними, Г 10 разнОстги 118)КЯ/ /НДИ 1,1/11)/ЕМЫ)4 И НЭПОРЕД ЗЗДЗННЫ 14 Ф/ЭВОЕ,Ь)1 И СД 1 ЭМИ Я) Е)ПРСДЕЛЯК)т ОДНО 313 ение фазовои хзрэкгерист,ки е 1/3301/ет" ра 7, Г 10 ь 8 ре измене)ия полок/ен 4 Я иЗлчг)з,1 гсИ ПрОХОЖ,Г 8 И 1 СИГНЭЛЭМИ (2,ИЗ- ве:тной фиксированной частоты линий передзчи 3 и 4, фиг.2, фиг,3, ме;кгу ними возникает РэзОсть хОДЭ гъ, 1/ зХДОЙ РззОсти пройденньгх путей однозначно соответствует Опр 8 деленный ф 330 выЙ сдвиг 7, Если расстояние АС)/).,)ИГ.4); то каждому фазовому сдвигу соответствует множест- ВО ЗНЗЧ 8 НИЙ Л.ДЛЯ ТОГО, ЧТООЫ фЗЗОВЫЙ СДВИГ И 3148 НЯЛ- ся э пределах 0.2 е.(или -/т,т ), необхоДимо знэчег 1 ие Ь изме 1".Ять от 0 ДО,. (фиг,2) илИ ОТ - /1, у 2 ДО /1. /2 (фиг.3). 55до о, =360 - Л = 80 (14)О Л 2 я о Л= С В- АГАВ= ь и С,(с, б) расположены на нее Л /2 друг от друга. Для тических выкладок распотные оси так, чтобы точки А наты А(а, 0); С(с,0), причем Л /4 и а= - с. Таким обра- О,а- Л/4,с Л/4. ачения в (15), получим: Точки А(а, Ь расстоянии не и удобства матема ложим координа и С имели коорди а :-Л/4,с зом, Ь=О;б= Подставив эти и(16) Это уравнение позволяет получить семейство эквифаэных линий 8-12 (фиг.2) и 13-17 (фиг.З) таких, что разность пути Л от каждой точки любой из этих линий до точек А и С равна константе. Причем на фиг.2 антенна 2 перемещается в пределах одного квадранта, Поэтому расстояние между приемными антеннами 5 и 6 выбирается не менее Л. На фиг,З антенна 2 перемещается в пределах двух квадрантов, Поэтому расстояние между антеннами 5 и 6 - не менее Л /2, Если координаты передающей антенны 2 изменять так, чтобы она располагалась последовательно на линиях от 8 до 12 и далее до положения точки 5 на фиг.2 или от положения точки 6 по линиям 13 - 17 до положения точки 5 на фиг.З, то разность хода Л будет принимать значения в первом случае от О до Л, а во втором от - Л /2 до А. /2,Иэ этого следует, что для получения одного цикла изменения фазового сдвига необходимо обеспечить расстояние между антеннами 5 и 6, равное Л /2. В атом случае при перемещении передающей антенны 2 от приемной антенны 5 к антенне 6 Л будет принимать значения от- Л/2 до Л/2.Определим линию установки излучающей антенны 2 при выполнении измерений, Для этого рассмотрим фиг,4. Пусть сигнал излучается антенной 2 в точке В, Он принимается антеннами 5 и 6 в точках А и С. Разность пройденных путей= С- Хь- С-Хь 45 Отсюда Хь = --2 Формула (17) определяет передающей антенны 2 в зав значения разности хода сигна Представим элементарно ние (шаг) антенны 2, соответс фазового сдвига на дан через= х. Тогда из (17) с учетом что 5517) координату исимости от лов Л, е перемещетвующее р= ной частоте, (9) вытекает, = Л /720,где 1 к - шаг при кратчайшей траектожения передающей антенны 2,виэто соответствует фазовым сдвигам от О до360 и от - 180 о до 180 о,Рассмотрим фиг,2. Если антенна 2 расположена на линии 8, то Л= О и фазовый5 сдвиг равен значению(11), По мере увеличения Л, т.е, по мере перехода антенны 2 отлинии 8 к линии 9 и далее к 12, фазовыйсдвиг увеличивается. И когда антенна 2 достигает точки 5, Л становится равной Л и10 фазовый сдвиг будет равным значению (12),Таким образом, пройдя по любой траектории, соединяющей линию 8 с точкой 5, можно получить фазовые сдвиги от 0 до 360,Рассмотрим фиг,З. Если антенна 2 рас 15 положена в точке 6, то Л= - Л /2 и фазовыйсдвиг равен значению (13), По мере перехода передающей антенны от точки 6 к линиям13 - 15 фазовый сдвиг будет уменьшаться ина линии 15 будет иметь значение (11). При20 дальнейшем переходе от линии 15 к линиям16, 17 и далее к точке 5 фазовый сдвиг будетнарастать и в точке 5 примет вид (14), Такимобразом, пройдя по любой траектории, соединяющей точки 5 и 6, можно получить фа 25 эовые сдвиги от - 180 до 180 о.Точки пересечения траектории движения антенны 2 с эквифазными линиями будутзадавать фазовые сдвиги, определенные этими линиями.30 Рассмотрим численный пример, который показывает порядок значения частотысигнала, перемещения антенны 2 и точностизадания фазового сдвига на данной частоте,получаемые при использовании описывае 35 мого способа,Для этого выберем траекторию движения излучающей антенны 2 в виде кратчайшего расстояния между точками 5 и б нафиг.З. При этом У =0 и, как следует из(16),401830490 100 10 30 300 100 30 10 300 0,3 1 к, мм 41,7 13,9 417 4,17 1,39 О,417 412 139 4170 13,9 1,мм 4,17 Данные расчета по Формуле (18) приведены в таблице.Полученные значения к даже для наибольшей расчетной частоты достижимы при использовании микрометра серийного производства для точной установки передающей антенны 2,Результаты по частотному диапазону и точности задания фазового сдвига можно еще более улучшить, если передвигать антенну 2 не по кратчайшему пути, а по траектории; имеющей бол ьшую (нап ример, в десять раэ) длину (см, строчка 4 таблицы). Это позволит соответственно увеличить длину шага антенны 2 и тем самым дополнительно улучшить характеристики устройства при одновременном ослаблении требований к точности установки антенны 2.Изменяя координаты передающей антенны 2 относительно разнесенных неподвижных приемных антенн 5 и 6, изменяем соотношение расстояний от передающей антенны 2 к каждой из приемных. При условии, что изменение этих расстояний соизмеримо с длиной волны сигнала, можем изменением координат передающей антенны 2 изменять Фазовый сдвиг между сигналами в пределах от 0 до 360 на входах приемных антенн 5 и 6. Благодаря этому такое устройство обеспечивает высокую точность задания Фазового сдвига в широком диапазоне на высоких и сверхвысоких частотах беэ применения образцового фа зов ра щателя,Ф о р мул а изобретен ия 1.Способ определения характеристик фазометров, состоящий в генерировании. сигнала, разветвлении его на два сигнала,изменении фазового сдвига между разветвленными сигналами на известное значение, измерении фазового сдвига между разветв ленными сигналами фазометром и определении фазовой характеристики Фазометра по разности его показаний и известного значения фазового сдвига, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения точности 10 и расширения частотного диапазона измерения характеристик, Фазовый сдвиг между разветвленными сигналами изменяют на известное значение одновременным изменением начальных Фаэ разветвленных сиг налов путем синхронного изменения ихвременных задержек. 2.Устройство для измерения характеристик фазометров, содержащее генератор20 сигнала, выход которого соединен с входомразветвителя, выходы которого соединены свходами Фаэозадающего блока, выходамиподключенного к клеммам для подключенияповеряемого фаэометра, о т л и ч а ю щ е е с я25 тем, что, с целью повышения точности измерения фазовых характеристик, разветвитель выполнен в виде первой антенны,фазозадающий блок выполнен в виде линийпередачи на основе естественной или искус 30 ственной среды с второй и третьей антеннами соответственно, при этом расстояниемежду второй и третьей антеннами составляет не менее половины длины волны, а расстояние между первой и второй антеннами,35 а также расстояние между первой и третьей,антеннами могут изменяться на заданныезначения,,Гагарина, 1 О Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ъ;кг эказ 2520 ТиракВНИИПИ Государственного комитета113035, Москва, Ж Подписноеиаобретенигсм и открытиям при ГКНТ ССС , раушскал наб., 4/5