Радиоимпульсный фазометр

09) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИСОЦИАЛ ИСТИЧРЕСПУБЛИН ИХ ЭСЮ 0 К 25 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ Т СССРОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1874/18-2104,8310,84. Бюл. В 38Вешкурцев и И,Юкий политехничес(54)(57) РАДИОИМПУЛЬСНЫЙ ФАЗОМЕТРсодержащий первый амплитудный детектор, первый и второй пороговые элементы, первый измерительный канал,состоящий из блока фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) и первого смесителя, второй измерительный канал,состоящий из второго смесителя, гетеродин и фазоиндикатор, соединенныйс выходами измерительных каналов,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения помехоустойчивостипри одновременном разделении сигналовпо каналам, в него дополнительно введены второй амплитудный детектор, дваодновибратора, триггер, четыре ключа,при этом в первый измерительный каналвведены первый фильтр и пятый ключ,вход которого соединен с выходом блока ФАПЧ,а выход - со входом первогосмесителя, выходом соединенного с входом первого фильтра, а выход последнего является выходом первогмерительного канала, а во второй измерительный канал введен второй фильтрвыход которого является выходом второго измерительного канала, а вход соединен с выходом второго смесителя,при этом вторые входы смесителей соединены с выходами гетеродина, высокочастотные входы первого, второго,третьего и четвертого ключей соединены с входной клеммой фазометра, выходпервого ключа через последовательносоединенные первый амплитудный детектор и первый пороговый элемент соединен с входом первого одновибратора иуправляющими входами второго ключаи блока ФАПЧ, при этом вход последнего соединен с выходом второго ключа,выход третьего ключа через последова-тельно соединенные второй амплитудныйдетектор и второй пороговый элементсоединен с входом второго одновибра-,тора и управляющими входами четвертого и пятого ключей, при этом выходчетвертого ключа соединен с входом второго смесителя, а выходы одновибратор всоединены соответственно с входами ус тановки нуля и единицы триггера, прямойи инверсный выходы которого соединены с управляющими входами первога итретьего ключей.2вращателя, выход сумматора через управляющий элемент подключен к входу подстраиваемого генератора2 3.Однако указанный фазометр характеризуется недостаточной помехоустойчивостью в случае наличия помех в интервале между радиоимпульсами, обусловленной возможностью ложных срабатываний вследствие прохождения помех через входные блоки и линии задержки на смесители обоих измерительных каналов. Кроме того, фазометр не обеспечивает распределения входной информации по измерительным каналам в случае, если опорный и сигнальный радио- импульсы следуют по одному каналу.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости при одновременном разделении .игналов по двум каналам.Для достижения указанной цели в радиоимпульсный фазометр, содержащий первый амплитудный детектор, первый и второй пороговые элементы, первый измерительный канал, состоящий из блока ФАПЧ и первого смесителя, второй измерительный канал, состоящий из второго смесителя, гетеродин и фазоиндикатор, присоединенный к выходам измерительных каналов, дополнительно введены второй амплитудный детектор, два одновибратора, триггер,- четыре ключа, при этом в первый измерительный канал введены первый фильтр, и пятый ключ, вход которого соединен с выходом блока ФАПЧ, а выход всвходом первого смесителя, выходом соединенного с входом первого фильтра,.а выход последнего является выходом первого измерительного канала, а во второй измерительный канал введен второй фильтр, выход которого является выходом второго измерительного канала, а вход соединен с выходом второго смесителя, при этом вторые входы смесителей соединены с выходами гетеродина, высокочастотные входы первого, второго, третьего и четвертого ключей соединены с входной клеммой фазометра, выход первого ключа через последовательно соединенные первый амплитудный детектор и первый пороговый элемент, соединен с входом первого одновибратора и управляющими входами второго ключа и блока ФАПЧ, при этом вход последнего соединен с выходом второго клича, выход третьего ключа через посгедовательно со. единенные второй амг.1 итудный детектор и второй пороговый лемент соединен 1 1118932Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в радиотехнических фазовых системах.Известен радиоимпульсный фазометр,5 содержащий два канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных входного блока и смесителя, выход которого связан с фазоиндикатором, причем гетеродинные входы сме". сителей подключены к подстраиваемому генератору, общему для обоих каналов 1.Недостатком этого фазометра является значительная погрешность измерения при большой скважности и малой длительности радиоимпульсов, обусловленная тем, что фазоиндикатором в этом случае усредняется ограниченный объем данных о фазовом сдвиге.Известен также радиоимпульсный фазометр, содержащий два входных блока, два смесителя, два измерительных канала, соединенных своими первыми входами со смесителями, а выходами - с фазоиндикатором, две линии задержки, амплитудный детектор, усилитель- ограничитель и опорный генератор (гетеродин), причем выходы первого и второго входных блоков присоединены соответственно через первую и вто"30 рую линии задержки к первым входам первого и второго смесителей, выход первого входного блока через последовательно включенные амплитудный детектор и усилитель-ограничитель присоединен к вторый входам каналов, выходы опорного генератора подключены к треть" им в четвертым входам каждого из двух каналов, выход каждого из каналов присоединен соответственно к гетеродинно-, му входу первого и второгосмесителей, 40 каждый из измерительных каналов содержит первый и второй фазовые детекторы, фазовращатель, пороговое устройство, подстраиваемый генератор, управляющий элемент, ключ управления, запоминающее устройство,формировательуправляющего напряжения и сумматор, причем первые входы первого и второго фазовых детектора соединены с выходами смесителя, а выход первого фазового детектора че рез ключ управления и запсминающее уст- ройство подключен к первому входу сумматора, второй вход которого через последовательно включенные формирователь управляющего напряжения и пороговое 55 устройство присоединены к выходу вто- рого фазового детектора, второй вход которого подсоединен к выходу фазо1118932 канала 13. К гетеродинным входам измерительных каналов 8 и 13 подключенгетеродин 14, а выходы измерительныхканалов 8 и 13 подсоединены к фазоинВысокочастотные входы первого ключа 1, второго ключа 2, третьего ключа 3, четвертого ключа 4 присоеди-, нены к входной клемме фазометра. Выход первого ключа 1 через. последова- З 5 тельно соединенные амплитудный детектор 5 и пороговый элемент б подклю" чен к управляющим входам ключа 2 и блока 18 ФАПЧ, а также к входу одновибратора 7. Выход одновибратора 7 4 О подключен к входу установки нуля триггера 9. Выход третьего ключа 3 через последовательно соединенные амплитудный детектор 10 и пороговый элемент 11 подключен к управляющим 4входам четвертого и пятого ключей 4 и 19, а также к входу одновибратора 12. Выход одновибратора 12 подключен к входу установки единицы триггера 9. Прямой выход триггера 9 подключен к управляющему входу первого ключа 1. Инверсный выход триггера 9подключен к управляющему входу третьего ключа 3, Выход второго ключа 2подключен к сигнальному входу перво- Ы го измерительного канала 8. Выход четвертого ключа 4 подключен к сигнальному входу второго измерительного зс входом второго одновибратора и управляющими входами четвертого и пятого ключей, при этом выход четвертого ключа соединен с входом второго смесителя, а выходы одновибраторов соединены соответственно с входами установки нуля и единицы триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены с управляющими входами первого и третьего ключей. 10На фиг. 1 показана структурная схема радиоимпульсного фазометра;на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие его работу.Радиоимпульсный фазометр содержит 1 первый ключ 1, второй ключ 2, третий ключ 3, четвертый ключ 4, первый амплитудный детектор 5, первый пороговый элемент 6, первый одновибратор 7, первый измерительный канал 8, триг О гер 9, второй амплитудньй детектор 10, второй пороговый .элемент 11, второй одновибратор 12, второй .измерительный канал 13, гетеродин 14, фаэоиндикатор 15. В состав второго измери тельного канала 13 входят смеситель 16 и Фильтр 17. В состав первого измерительного канала 8 входят блок 18 фАПЧ, пятый ключ 19, смеситель 20 и фильтр 21.30 дикатору 15. Во втором и"мерительном канале 13 один вход смесителя 16 подключен к сигнальному входу канала 13 а другой вход - к гетеродинному вхо-, ду канала 13. К выходу смесителя 16 присоединен фильтр 17, выход которого является выходом, измерительного канала 13. В первом измерительном канале 8 сигнальный и управляющий входы канала подключены к одноименным входам блока 18 ФАПЧ, выход которого. присоединен к входу ключа 19. Выход ключа 19 соединен с одним входом смесителя частот 20, другой вход которого служит гетеродинным входом первого измерительного канала 8. Выход смесителя 20 подключен к входу фильтра 21, выход которого является выходом первого измерительного канала 8а запрещающий вход первого канала 8 подключен к управляющему входу ключа 19.Радиоимпульсный фазометр работает следующим образом.Блок 18 ФАПЧ, состоящий из соединенных в кольцо ФАПЧ фазового детектора, ключа, запоминающего блока, элемента управления и перестраиваемого генератора, подстраивается под частоту высокочастотного заполнения радиоимпульсного сигнала при наличиивысокого потенциала на его управляющем входе. В противном случае блок 18 ФАПЧ отключен от сигнального входа канала 8 и работает в режиме хранения фазы высокочастотного заполнения ранее действовавшего радиоимпульса.В исходном состоянии на прямом выходе триггера 9 присутствует сигнал 11", на инверсном выходе тригге ра 9 - сигнал "0", на выходах пороговых элементов 6 и 1 1 присутствуют сигналы "0". Таким образом, первый ключ 1 открыт, а второй ключ 2, третий ключ 3 и четвертый ключ 4 закрытыСледовательно, на сигнальные входы измерительных каналов 8 и 13 сигналы не поступают. Фазоиидикатор 15 показывает нулевой сдвиг фаэ.На вход фазометра радиоимпульсы поступают парами в таком виде, как это показано на фиг. 2 а.причем между .первым и вторым радиоимпульсами,1118932 а также между отдельными парами ра; диаимпульсов всегда присутствуют помехи,.которые в паузах между радио- импульсами могут исказить результаты измерения фазовых сдвигов. 5Пусть на вход фазометров поступила первая пара радиоимпульсов, между высокочастотными заполнениями которых требуется измерить фазовый сдвиг. Первый из поступивших радио 1 О импульсов через открытый первый ключпоступает на вход амплитудного детектора 5, напряжение навыходе которого повторяет форму огибающей радиоимпульса (Фиг. 2 о), Когда на пряжение на выходе детектора 5 достигает уровня срабатывания элемента 6,11 11 на его выходе появляется сигнал 1 (Фиг . 2 В ) , которой открывает второй ключ 2 и поступает н а управляющий вход измерительного канала 8 , подготавливая к работе блок 1 8 ФАПЧ . Через открытый второй ключ 2 первый радио- импульс (Фи г . 2 к ) проходит на сиги альный вход измерительного канала 8,, 25 в результате чего в работу включается блок 18 ФАПЧ, По окончайии первого радиоимпульса на выходе порогового элемента б сигнала "1" переходит в . сигнал "0", который с выхода порого вого элемента 6 закрывает второй ключ 2 и переводит блок 18 ФАПЧ в режим хранения фазы высокочастотного заполнения радиоимпульсов. Таким образом, на сигнальный вход измерительного ка-З 5нала 8 сигналы и помехи не поступают, не воздействуют на блок 18 ФАПЧ и не мешают его работе в режиме хранения фазы. В момент перехода на выходе порогового элемента б "1" в "0".од новибратор 7 вырабатывает короткий импульс (Фиг, 2 ъ ), который поступает на вход установки нуля триггера 9. На прямом выходе триггера 9 появляется сигнал "О" (Фиг. 2 Э ), а на инверс ном выходе триггера 9 появляется сигнал "1" (фиг, 2 и ). Сигнал "0" с прямого выхода триггера 9 закрывает первый ключ 1 и тем самым предотвращаетпоступление на вход амплитудного детектора 5 второго радиоимпульса и помех. Сигнал "1" с инверсного выхода триггера 9 открывает третий ключ 3, подготавливая Фазометр к приему Рторого радиоимпульса. 55 При поступлении на вход фазометра второго радиоимпульса последний следует через открытый третий ключ 3 на вход амплитудного детектора 10,напряжение на выходе которого повторяет форму огибающей радиоимпульса(фиг. 2 В ), Когда напряжение на выходе амплитудного детектора 10 достигает уровня срабатывания пороговогоэлемента 11, на его выходе появляется сигнал "1" (Фиг. 2 а ), который открывает четвертый ключ 4 и пропуска-,ет второй радиоимпульс на сигнальныйвход измерительного канала 13 (фиг. 2 я),Кроме того, сигнал с выхода порогового элемента 11 поступает на запрещающий вход измерительного канала 8и открывает ключ 19, Таким образом,на смеситель 20 приходит сигнал с выхода блока 18 ФЛПЧ, а на смеситель16 - высокочастотное заполнение второго исследуемого радиоимпульса.В изм рительных каналах 8 и 13 происходит перенос фазовых сдвигов насигналы промежуточной частоты, которые выделяются Фильтрами 17 и 21.Сигналы промежуточной частоты поступают на фазоиндикатор 15, где фазовыйсдвиг измеряется и индицируется, причем измерение происходит до тех пор,пока на входе Фазометра присутствуетвторой радиоимпульс,По окончании исследуемого радио- импульса на выходе порогового элемента 11 сигнал "1" переходит в "0" (фиг. 2 ж ), который с выхода порогового элемента 11 закрывает четвертый ключ 4 и ключ 19. В момент перехода сигнала "1" в "О" одновибратор 12 формирует короткий импульс (фиг. 23), который поступает на вход установки единицы триггера 9. Таким образом, на прямом выходе. триггера 9 появляется сигнал "1" (фиг, 2 д ), открывающий первый ключ 1, а на инверсном выходе триггера 9 появляется сигнал "0" (фиг, 2 и ), закрывающий третий ключ 3. Цикл измерения фазового сдвига на этом заканчивается. В конце цикла измерения второй ключ 2 и четвертый ключ 4 закрыты, поэтому помехи не воздействуют на измерительные каналы 8 и 13 и не могут исказить результат измерения, зафиксированный в фазоиндикаторе 15. Первый ключ 1 в конце цикла измерения открыт и тем самым устройство готово к следующему циклу измерения. Команды, разрешающие прохождение входных сигналов в измерительные каналы, подаются на второй ключ 2 и четвертый ключ 4 только при111893 поступалении на вход устройства следующей пары радиоимпульсов, и как результат этого предотвращаются ложные срабатывания измерительных каналов 8 и 13. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет распределить следующие по одному каналу первый (опорный и второй исследуемый радиоимпульсы по дв ум различным каналам фа зометр а.Использование новых элементов и 1 О связей выгодно отличает предлагаемое 2 8устройство от известного: становитсявозможным измерение фазовых сдвиговмежду высокочастотными заполнениямирадиоимпульсов, следующих как по одному, так и по двум каналам; повышается помехоустойчивость устройства,поскольку помеха воздействует на ь одизмерительного канала в течение года,равного длительности радиоимпульса,что позволяет понизить мощность помехи.1118932 Составитель И. Катанова ко Техред Л,КоцюбнякКтор А. Обручар тор ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,аказ 744532 Тираж 710 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушПодписноекомитета СССРи открытийская наб., д. 45