Устройство для измерения амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик четырехполюсников с преобразователем частоты

(51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВ юаай 4(71) Краснодарский научно-исследовательский институт радиоизмерительной аппаратуры "Ритм"(56) Авторское свидетельство СССР М 1075195, кл. 6 01 В 27/28, 1982.Авторское свидетельство СССР ЬВ 1538149, кл, 6 01 В 27/28, 1987, (54)УСТРОИСТВОДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯАМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ И ФАЗОЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ С ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения фазочастотных и амплитудно-частотных характеристик четырехполюсников с преобразователем частоты (смесителем) в диапазоне сверхвысоких частот. Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей устройства эа счет измерения подавления "зеркального" канала в испытуемом четырехполюснике с преобразователем частоты. Устройство содержит генераторы 1 и 2 качающейся частоты, блок 3 управления, электронный переключатель 4, генератор 5 поиска, делители 6, 25 сигналов, аттенюатор 7, переключатели 8, 12, 13,21, 24 и 26, смесители 9, 15 фазовой автоподстройки частоты, сумматор 10, фазовращатель 11, фазовые детекторы 16 и 22, синхронный детектор 17, блок 18 управления генератором поиска, испытуемый четырехполюсник с преобразователем 19 частоты, опорный смеситель 20, пеоестраиваемый генератор 23 промежуточных частот, смеситель 27 промежуточной частоты измерительного канала, смеситель 28 промежуточной частоты опорного канала, индикатор 29, решающее устройство 30, соединенные соответствующим образом. 1 ил,Изобретение относится к радиоизмерительной технике и мажет быть использовано для измерения фазочастотных и амплитудно-частотных характеристик четь- рехполюсников, содержащих преобразователь частоты смеситель) в диапазоне сверхвысоких частот СВЧ),Известно, что в процессе преобразовани. входного сигнала СВЧ в испытуемом четырехполюснике с преобразователем частоты выходной сигнал промежуточной частоты может быть получен в соответствии с выражениемСОпч = Ис - Отгде в - частота сигнала;а - частота гетеродина;щч- промежуточная частота, т.е. путем "верхнего" и "нижнего" преобразования.В испытуемых четырехполюсниках с преобразователем частоты как правило выбирается одна из двух преобразований, а другое является "паразитным" и отфильтровывается. Величина подавления этого паразитного (зеркального) преобразования является одной из основных характеристик любого четырехполюсника с преобразователем частоты смесителя),Известно устройство, содержащее два генератора качающейся частоты, блок их управления, управляемый аттенюатор, элемент сравнения, смеситель фазовой автоподстрайки частоты, исследуемый четырехполюсник, генератор промежуточной частоты, блок фазавой автопадстройки частоты, фазовый детектор, смесители промежуточной частоты измерительного и опорного каналов, двухканальный амплитудно-фазовый индикатор и дополнительный смеситель;,Недостатком этого устраиства является невозможность измерения величины фазового сдвига, вносимого испытуемым устройством с преобразователем частоты в сигнал промежуточной частоты в процессе преобразования и невозможность измерений характеристик на основном и паразитном каналах приема.Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее два генератора, блок управления, два делителя сигналов, аттенюатор, шесть переключателей, два смесителя фазавой автападстройки частоты, усилитель, два фазовых детектора, исследуемый четырехполюсник с преобразователем частоты, опорный смеситель, пе рестраиваемый генератор промежуточных частот, смеситель промежуточных частот измерительного канала, смеситель промежуточных частот опорного канала, индикатори решающее устройство,Недостатком этого устройства являетсято, что оно не может производить измерения на каждом из двух типов преобразования - основном и зеркальном. Ситнал первой переменной промежуточной частоты в устройстве образуется путем сложенияили вычитания частот сигналов двух генераторов качающейся частоты, при этом тип преобразования "верхний" или "нижний" определяется первоначальной настройкой системы ФАПЧ при выпуске устройства и для конкретного типа устройства остаетсянеизменным в процессе его эксплуатации, Это не позволяет измерять подавление20 .зеркального канала в испытуемом четырех 25 30 35 40 50 55 палюснике с преобразователем частоты по отношению к основному типу преобразования.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет измерения подавления зеркального канала в испытуемом четырехполюснике с преобразователем частоты,Указанная цель достигается тем, что в устройстводля измерения амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик четырехпалюсникав с преобразователем частоты, содержащее два генератора качающейся частоты, первые управляющие входы которых соединены с первым и вторым выходами блока управления, третий выход которого соединен с входом перестраиваемого генератора промежуточных частот, третий выход которого соединен с вторым входом второго фазового детектора, выход первого генератора качающейся частоты соединен с входом первого делителя сигналов и одним из входов первого смесителя фазовай автаподстройки частоты, другой вход которого соединен с выходом второго генератора качающейся частоты, одновременно соединенным с вторыми (гетеродинньми) входами испытуемого четырехполюсника с преобразователем частоты и опорнага смесителя, первый вход которого соединен с подвижным контактом третьего переклочателя, первый неподвижный контакт которого соединен с первым неподвижным контактом четвертого переключателя, подвижный контакт которого соединен с выходом усилителя, вход которого соединен с подвижным контактом первого переключателя, первый неподвижный контакт которого через аттенюатар соединен с одним из выходов первого делителя сигналов, другой5 10 15 20 30 40 45 50 55 выход которого соединен с первым неподвижным контактом второго переключателя, подвижный контакт которого соединен с первым (сигнальным) входом испытуемого четырехполюсника с преобразователем частоты, выход которого соединен с первым входом смесителя промежуточной частоты измерительного канала, второй вход которого соединен с вторым входом смесителя промежуточной частоты опорного канала и вторым выходом перестраиваемого генератора промежуточных частот, в свою очередь, соединенным с вторым входом второго смеСителя фазовой автоподстройки частоты, первый вход которого соединен с выходом первого смесителя фазовой авто- подстройки частоты и первым входом первого фазового детектора, второй вход которого соединен с первым выходом перестраиваемого генератора промежуточных частот, который соединен с входом второго делителя сигналов, выходы которого соединены с вторыми неподвижными контактами пятого и шестого переключателей, первые неподвижные контакты которых соединены между собой, подвижный контакт пятого переключателя соединен с выходом опорного смесителя, а подвижный контакт шестого переключателя соединен с первым входом смесителя промежуточной частоты опорного канала, вторые неподвижные контакты второго и четвертого, третьего и первого переключателей попарно соединены между собой, первый вход индикатора соединен с выходом смесителя промежуточной частоты измерительного канала, второй вход индикатора соединен с выходом смесителя промежуточной частоты опорного канала, а выход индикатора соединен с решающим устройством, дополнительно введены электроннцй переключатель, сумматор, фазовращатель, синхронный детектор, блок управления генератором поиска и генератор поиска, при этом выход первого смесителя фазовой. автоподстройки частоты дополнительно соединен через фазовращатель с одним из входов синхронного детектора, другой вход которого соединен с первым выходом перестраиваемого генератора промежуточных частот, а выход синхронного детектора соединен с входом блока управления генератором поиска, второй выход которого соединен с управляющим входом электронного переключателя, первый вход которого соединен с выходом сумматора, входы которого соединены с выходами первого и второго фазового детектора, один из входов первого генератора качающейся частоты соединен с выходом электронного переключателя, второй вход которого соединен с выходом генератора поиска, вход которого соединен с первым выходом блока управления генератором поиска,Именно введение электронного переключателя, сумматора, фазовращателя, синхронного детектора, блока управления генератором поиска, генератора поиска с соответствующими связями расширяет функциональные.возможности устройства,На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства для измерения амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик четырехполюсников с преобразователем частоты.Устройство содержит генераторы 1 и 2 качающейся частоты (ГКЧ 1 и ГКЧ 2), блок 3 их управления (БУ), электронный переключатель 4 (ЭП), генератор 5 поиска (ГП), первый делитель 6 сигналов (Д 1), аттенюатор 7(Атт), первый переключатель 8 (П 1), первыйсмеситель 9 фазовой автоподстройки частоты (См 1 ФАПЧ), сумматор 10 ( , ), фазовращатель 11 (р), второй переключатель 12 (П 2), третий переключатель 13 (ПЗ), усилитель 14 (У), второй смеситель 15 фазовой автоподстройки частоты (См 2 ФАПЧ); первый фазовый детектор 16 (ФД 1), синхронный детектор 17 (СД), блок 18 управления генератором поиска (СУ), испытуемый четцрехполюсник с преобразователем 19 частоты (СмХ), опорный смеситель 20 (СмО), четвертый переключатель 21 (П 4), второй фаэовцй детектор 22 (ФД 2), перестраиваемый генератор 23 промежуточных частот (ПГП), пятый переключатель 24 (П 5), второй делитель 25 сигналов (Д 2), шестой переключатель 26 (П 6), смеситель 27 промежуточной частоты измерительного канала (См ПЧИ), смеситель 28 промежуточной частоты опорного канала (См ПЧО), индикатор 29 (И), решающее устройство 30 (РУ), которые соединены следующим образом. Второй управляющий вход первого ГКЧ 1 и управляющий вход второго ГКЧ 2 соединены с одним из выходов блока 3 управления, другой выход которого соединен с входом перестраиваемого генератора 23 промежуточных частот, третий выход кото- рога соединен с вторым входом второго фазового детектора 22. Выход первого генератора 1 качающейся частоты соединен с входом первого делителя б сигналов и одним из входов первого смесителя 9 фаэовой автоподстройки частоты, другой вход которого соединен с выходом второго ГКЧ 2, одновременно соединенным с вторыми (гетеродинными) входами испытуемого четцрехполюсника с преобразователем 1910 15 20 30 35 40 45 50 55 частоты и опорного смесителя 20, первый вход которого соединен с подвижным контактом третьего переключателя 13, первый неподвижный контакт которого соединен с первым неподвижным контактом четвертого переключателя 21, подвижный контакт которого соединен с выходом усилителя 14, вход которого соединен с подвижным контактом первого переключателя 8, первый неподвижный контакт которого через аттенюатор 7 соединен с одним из выходов первого делителя 6 сигналов, другой выход которого соединен с первым неподвижным контактом второго переключателя 12, подвижный контакт которого соединен с первым (сигнальным) входом испытуемого четырехполюсника с преобразователем 19 частоты, выход которого соединен с первым входом смесителя 27 промежуточной частоты измерительного канала, второй вход которого соединен с вторым входом смесителя 28 промежуточной. частоты опорного канала и вторым выходом перестраиваемого генератора 23 промежуточных частот, в свою очередь, соединенным с вто- рым входом второго смесителя 15 фазовой автоподстройки частоты, первый вход которого соединен с выходом первого смесителя 9 фазовой автоподстройки частоты и первым входом первого фазового детектора 16, второй вход которого соединен с первым выходом перестраиваемого генератора 23 промежуточных частот, дополнительно соединенным с входом второго делителя 25 сигналов, выходы которого соединены с вторыми неподвижными контактами пятого 24 и шестого 26 переключателей, первые неподвижные контакты которых соединены междусобой. Подвижный контакт пятого переключателя 24 соединен с выходом опорного смесителя.20, а подвижный контакт шестого переключателя 26 соединен с первым входом смесителя 28 промежуточной частоты опорного канала. Вторые неподвижные контакты второго 12 и четвертого 21, третьего 13 и первого 8 переключателей попарно соединены между собой. Первый . вхоа индикатора 29 соединен с выходомсмесителя 27 промежуточной частоты измерительного канала, второй вход индикатора 29 соединен с выходом смесителя 28 промежуточной частоты опорного канала, а выход индикатора 29 соединен с решающим устройством 30, Выход первого смесителя 9 фазовой автоподстройки частоты дополнительно соединен через фазовращатель 11 с одним из входов синхронного детектора 17, другой вход которого соединен с первым выходом перестраиваемого генератора 23 промежуточных частот, а выход синхронного детектора 17 соединен с входом блока 18 управления генератора поиска, второй выход которого соединен с управляющим входом электронного переключателя 4, первый вход которого соединен с выходом сумматора 10, входы которого соединены с выходами первого 16 и второго 22 фазового детектора, Один из входов первого генератора 1 качающейся частоты соединен с вцходом электронного переключателя 4, второй вход которого соединен с выходом генератора 5 поиска, вход которого соединен с первым выходом блока 18 управления генератора поиска,Сумматор 10 представляет собой масштабный усилитель, включенный для суммирования входных сигналов. Генератор поиска 5 представляет собой генератор пилообразного напряжения, включаемый в работу с помощью схемы 18 управления. Электронным ключом 4 может служить. например, Р и-диоднцй переключатель. Схема 18 управления представляет собой, масштабный усилитель с двумя выходами. Устройство работает следующим образом,ГКЧ 1 и 2 обеспечивают работу устройства в двух режимах: режиме переменной первой промежуточной частоты на выходе испытуемого четырехполюсника с преобразователем частоты; режиме постоянной промежуточной частоты на выходе испытуемого четырехполюсника с преобразователем частоты,Режим переменной первой промежуточной частоты на выходе испытуемого четырехполюсника с преобразователем частоты.При работе в этом режиме, напряжением от блока 3 управления устанавливается начальная разность между частотой а 1 генератора 1 качающейся частоты и частотой й генератора 8 качающейся частоты, равная начальной промежуточной частоте полосы анализа испытуемого четырехполюсника с преобразователем частоты. Этим же напряжением устанавливается начальное значение первой(переменной) промежуточной частоты аз сигналов перестраиваемого генератора 23 промежуточных частот, снимаемых с его первого выхода. Затем относительно генератора 2 качающейся частоты, настроенного на фиксированную частоту, включается свипирование ГКЧ 1 в диапазоне, равном полосе анализа по первой (переменной) промежуточной частоте испытуемого четырехполюсника с преобразователем частоты, При этом синхронно с генератором 1 качающейся частоты(3) 10 вз =в 1 йса. (4) 01= Ом э 1 пвЛ + Р 1,а от второго ГКЧ 2 свипирует перестраиваемый генератор 23 промежуточных частот в заданном диапазоне первой (переменной) промежуточной частоты, Одновременно в перестраиваемом генераторе 23 промежуточных частот вырабатываются сигналы вспомогательной промежуточной частоты с точностью до фазы, равные величине где 0- постоянная низкая промежуточная частота,Часть сигналов первой (переменной) промежуточной частоты вз с выхода первого смесителя 9 фазовой автоподстройки частоты подается на, один из выходов смесителя 15 фазовой автоподстройки частоты, где смешивается с сигналом вспомогательной частоты (вз + И) от перестраиваемого генератора 23 промежуточной частоты.Образовавшийся в результате этого сигнал второй низкой постоянной промежуточной частоты И с выхода смесителя 15 подается на один иэ входов фазового детектора 22, где сравнивается с опорным сигналом Й 1, вырабатываемым в перестраиваемом генераторе 23 промежуточных частот и снимаемым с его третьего выхода, Результат сравнения с выхода второго фазового детектора 22 поступает на вход сумматора 10 сигналов, где его амплитуда складывается с амплитудой подстраиваю- щего сигнала с выхода первого фазового детектора 16. Суммарный сигнал управления с выхода сумматора 10 через электронный переключатель 4 поступает на адин иэ входов (например, первый) первого ГКЧ 1, управляя его частотой так, что разность между ней и частотой второго ГКЧ 2 с точностью до фазы поддерживается равной текущему значению первой (переменной) промежуточной частоты вз нэ первом входеперестраиваемого генератора 23 промежуточ н ых частот.Режим постоянной промежуточной частоты на выходе испытуемого четырехполюсника с преобразователем частоты. При работе в этом режиме первый 1 и второй 2 ГКЧ свипируют синхронно в заданном диапазоне СВЧ, Значение первой промежуточной частоты выбирается любым в рабочем диапазоне перестраиваемого генератора 23 промежуточных частот и в процессе свипирования сохраняется постоянным, При этом на один вход первого смесителя 9 фазовой автоподстройки частоты подается часть сигналов с выходом ГКЧ 1 и 2, а полученный в 15 20 25 30 35 40 45 50 55 результате их смешивания сигнал первой переменной промежуточной частоты вз с выхода первого смесителя 9 фаэовой авто- подстройки частоты поступает на один из входов первого фазового детектора 16, где сравнивается с опорным сигналом первой промежуточной частоты, поступающим с первого выхода перестраиваемого генератора 23 промежуточных частот. Результат сравнения в виде управляющего сигнала с выхода первого фазового детектора 16 поступает на вход сумматора 10 сигналов, где он при необходимости суммируется с управляющим сигналом от второго фазового детектора 22 и через электронный ключ 4 подается на один из входов (напрймер, первый) первого ГКЧ 1, управляя его частотой так, что разность частот между сигналами СВЧ с его выхода и выхода второго ГКЧ 2 поддерживается постоянной в процессе их совместного свипирования и равной выбранной первой переменной промежуточной частоте вз, В этом режиме управляющий сигнал с второго фазового детектора 22 яеляется подстраивающим. Сигнал первой переменной промежуточной частоты в устройсгве может быть получен в соответствии с выражением Предположим, что в данном устройстве имеет место преобразование, когда первая промежуточная частота получается, как разность входных частот в 1 и в 2 частот.В первом и втором режимах работы устройства сигнал переменной первой промежуточной частоты может быть получен путем верхнего в 1 - в 2 =вз или нижнего в 2 - в 1 = вз преобразования. Верхнее" преобразование - частота сигналов от первого ГКЧ 1 выше частоты сигналов ГКЧ 2 на величину первой переменной промежуточной частоты. "Нижнее" преобразование - частота сигналов второго ГКЧ 2 выше частоты сигналов первого ГКЧ 1 на величину первой переменной промежуточной частоты.Выбор типа преобразования осуществляется с помощью фазовращателя 11 путем установки его в одно из двух фиксированных значений "+90" или " - 90".Пусть сигнал от первого ГКЧ 1 О 2 = Оа 2 з 1 п сат + а, (6)(9) где р иа - сдвигфаз.Тогда и после первого преобразования сигналов в первом смесителе 9 фазовой автоподстройки частоты ка его выходе имеет место сигнал променуточкой частоты,Оз = Оп,з зп(в - в 2 ) 1++ р-а 1=.Отз ЗЬ(вз+р -а ) При воздействии этого сигнала на синхронный детектор 17 и опорного сигнала Оп, ЗВп (вз 1+ рз), (8) где Опо - амплитудное значение опорного сигнала;рз - сдвиг фаэ опорного сигнала, с первого выхода перестраиваемого генератора 23 промежуточных частот сигнал на выходе синхронного детектора 17 будет описываться следу:.ощим выражением: Осо: й у Отз п р - Р 2 ) + 90= Рз ) где Осо - сигнал на выходе синхроннага детектора,91 - проводимость нелинейного элемента синхронного детектора под воздействием первой гармоники опорного сигнала;90 - сдвиг фаэ, вносимый фазовращателем 10;(Р - Р 2 ) = Лу 1 - фаза сигнала первой промежуточной частоты взИз выражения (1) видно, что при изменении порядка образования Лу изр и р 2 меняется знак управляющего напряжения на выходе синхронного детектора 17 Осо.С выхода синхронного детектора 17 управляощее напряжение Осд через блок 18 управлейия генератором поиска управляет рэботой генератора 5 поиска и электронного переключателя 4.В зависимости от знака ("+" или " - ") управляющего напряжения с вьхада синхронного детектора 17 блок 18 управления генератором поиска включает или генератор 5 поиска или электронньй ключ 4,Если знак управляющего нарряжения с выхода синхронного детектора 17 противоположен выбранному с помощью фазавращателя 11 типу преобразования, то вклачается режим поиска систем ФАПЧ.При этом электронный переключатель 4 присоединяет вход первого ГКЧ 1 к выходу генератора 5 поиска. Пилообразное напряжение генератора 5 паиса перестраивает 5 10 15 20 25 30 35 40 частоту сигналов первого ГКЧ 1 до тех пар, пока не образуется сигнал первой переменной промежуточной частоты вз, паступаащий на вход синхронного детектора 17 через фазовращатель 11, фазовый сдвиг которого соответствует выбранному типу преобразования, В этот момент наступает режим "захвата", при котором по сигналу блока 18 управления генератором поиска генератор 5 поиска включается и одновременно запоминается амплитуда пилообразного напряжения, соатветствуощая моменту "захвата", Злектронный переключатель 4 соединяет вход первого ГКЧ 1 с выходом сумматора 10 и вся система фазоеай автоподстройки частоты включает первый 16 и второй 22 фазовый детектор в режим "удержания" частоты.Изменяя сдвиг фаз, вносимый фазавращателем 11 на фиксированное значение (+90) или( - 90),можно изменять тип преобразования в устройстве,Измерение ослабления паразитнага канала приема испытуемого четьрехполосника с преобразователем 19 частоты производится относительно коэффициента пеаедачи его основного канала паиема, С помощью фазавращателя 11 вклочается основной канал приема испьцуемаго четырехполюсника с преобразователем 19 частоты. Переклачатели 8, 12, 13, 21 и 24 устройствэ устанавливаотся в положение 1, а перееночатель 26 устройства - в положение 2.Сигнал в 1 ат первого ГКЧ 1 подается на первьй (сигнальный) вход испытуемого четырехполюсника с преобразователем 19 частоты, где преобразуется с помощью сигнала с частотой вг от второго ГКЧ 2 в сигнал первой (переменной) промежуточной частоты вз. С выхода испытуемого четырехпалюсника с преобразователем 19 частоты сьгнал первой (переменной) промежуточной частоты преобразуется в смесителе промежуточных частот измерительного канала 27 в сигнал постоянной низкой промекутачной частоты Яи поступает на первый вход индикатора 29, который представляет собой индикатор атношенйй амплитуд и фаэ входных сигналов. На второй вход этога индикатора 29 через смеситель 28 промежуточной частоты опорного канала подается опорный сигнал с частотой вз с первого выхода перестраиваемого генератора 23 промежуточных частот, также преобразованный в смесителе 28 промежугочнай частоты опорного канала в сигнал постоянной низкой промежуточной частоты О,Индикатор 29 фиксирует отношение амплитуд сигналов на своем первом и второмвходах, а результат запоминается в решающем устройстве 30,Затем с помощью фазовращателя 11 устанавливается паразитный (зеркальный) канал приема испытуемого четырехполюсника с преобразователем 19 частоты иопять фиксируется результат отношения амплитуд на входах индикатора 29, после чего 10этот результат сравнивается с ранее запомненным в решающем устройстве 30, в котором затем происходит вычислениевеличины подавления паразитного каналаприема относительно основного испытуемого четырехполюсника с преобразователем 19 частоты.При измерениях на основном и зеркальном каналах приема опорный сигнал на втором входе индикатора 29 от перестраиваемого генератора 23 промежуточных частот остается неизменным по частоте и амплитуде, что обеспечивает единство измерений.Измерение амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик в устройстве наосновном типе преобразования испытуемых четырехполюсников с преобразователем частоты производится следующимобразом, Вначале осуществляется выравнивание электрических длин измерительногои опорного каналов устройства, а такжетракта гетеродина на частотах а 1,в 2 и апосле из разветвления, в том числе первыми вторым делителями, затем производится 35маркировка каналов устройства так, чтобыпри измерении разности фаз, фаза в измерительном канале была уменьшаемой, а вопорном - вычитаемой в этой разности.;Затем переключатели 8, 12, 13, 21, 24 и 4026 устанавливаются в положение 1, при котором реализуется схема измерения разности фаэ. Сигнал от первого генератора 1качающейся частоты делится первым делителем 6 на два канала: измерительный и 45опорный, Сигнал в измерительном канале,01 = Ов 1 31 п (в 1 с + р 1 ), (10)где 01 - сигнал в измерительном канале; 50Ов 1- амплитудное значение сигнала;р 1 - фаза сигнала в измерительном канале на первом (сигнальном) входе четырехполюсника с преобразователем частоты.Сигнал в опорном канале 5501" = О" ПИ 31 п (в 1 1+ р 1" ) (11)где 01 - сигнал в опорном канале;/где 0 вз - амплитудное значение сигнала;Ьу)1- сдвиг фаз испытуемого четырехполюсника с преобразователем частоты.На выходе опорного смесителя 20 послу преобразования имеет место сигнал Оз, равный Оз" = О а 31 п ( (в 1 - в ) 1++ Ь фЗ + Ь ф 4 - Щ1/где Овз - амплитудное значение сигнала;уИ - фаза первого генератора 1 качающейся частоты;рг - фаза второго генератора 2 качающейся частоты;Ь 1 а - сдвиг фаэ аттенюатора 7; Ов 1 - аМПЛИтудНОЕ ЗНаЧЕНИЕ СИГНаЛа;ф 1" - фаза сигнала в опорном канале на входе опорного смесителя.Сигнал измерительного канала через переключатель 12 подается на первый вход испытуемого четырехполюсника с преобразователем 19 частоты, а сигнал опорного канала через последовательно соединенные аттенюатор 7 и усилитель 14 поступает на первый вход опорного смесителя 20, где преобразуется с помощью сигналов от второго генератора 2 качающейся частоты в сигнал первой переменной промежуточной частоты вз, который затем в смесителях промежуточной частоты измерительного 27 и опорного 28 каналов преобразуется в сигналы низкой постоянной промежуточной частотыИ, в свою очередь, поступающие на первый (измерительный) и второй(опорный) входы индикатора 29. Усиление усилителя 14 компенсируют ослабление аттенюатора 7, Преобразование сигналов в смесителях промежуточной частоты измерительного 27 и опорного 28 каналов путем вычитания частот производится с помощью сигналов вспомогательной промежуточной частоты с второго выхода генератора 23 переменных промежуточных частот.На выходе испытуемого четырехполюсника с преобразователем 19 частоты после преобразования имеет место сигнал Оз равныйЛЪ - сдвиг фаз усилителя 14;Лщ - сдвиг фаз опорного смесителя20,Полагая, что амплитудно-частотные ифазочастотные характеристики смесителей 527 и 28 идентичны, а электрические длиныканалов уравнены, результат сравненияразности фаз в.индикаторе может бытьпредставлен в видеА = К 1(Оз Оз") =(Р 1 -Ю ++ЛР 1-ЛРа-Р 1" +Ф-ЛЮ- (") - Лц) =(Лр 1 - Лрз- Лр 4), 15где А - измеренная разность в градусах с учетом знака;К - коэффициент пропорциональности;л20КХ (Оз,Оз) - функция, реализуемая фазовым детектором,Этот результат поступает в решающее устройство 30, где запоминается.В положении 2 переключателей 8, 12; 25 13, 21, 24 и 26 реализуется схема для измерения суммы сдвигов фаз опорного смесителя 20 и испытуемого четырехполюсника с преобразователем 19 частоты. Сигнал первой переменной промежуточной частоты 30 шз с первого выхода перестраиваемого генератора 23 промежуточных частот вторым делителем 25 сигналов разделяется на каналы: вспомогательный и опорный. При этом опорный смеситель 20 и испытуемый четы рехполюсник с преобразователем 19 частоты включаются последовательно.На выходной разъем промежуточной частоты опорного смесителя 20 подается сигнал вспомогательного канала 40Оз" = О." э 1 и (ю + рз ) (15) где (1 а " фаза сигнала на разъеме промежуоой частоты оорноо смесе,После обратного преобразования в опорном смесителе 20 на его первом входном разъеме имеет место сигнал50О 1 = Оы 1 эп 1 (сФ + й 12 ) т ++Р+ ЛЩ+ ЬР 4+1 а" ),Этот сигнал поступает на вход испытуе мого четырехполюсника с преобразователем 19 частоты, где преобразуется, в результате чего на его выходе имеется сиг- нал фз + (щ О 2 + Лф 1 + Л(ф ++ Л Р 1 + Л Р 2 + Л ф 4 ),где 1 р 2 и р 2 - фазы сигналов в гетеродинных каналах опорного смесителя и испытуемого четырехполюсника, которые при равных электрических длинах трактов взаимно компенсиру 1 отся.Затем этот сигнал через смеситель 27 промежуточной частоты измерительного канала подается на первый вход индикатора 29, на второй вход которого через смеситель 28 промежуточной частоты опорного канала поступает опорный сигнал Оз с выхода второго делителя 25 сигналовОз" = Огпз" эп (вз 1+дъ" ), (18)С учетом того, что индикатор 29 определяет разность фаз между первым и вторым каналами, он зафиксирует сумму сдвигов фаз опорного смесителя 20 и испытуемого четырехполюсника с преобразователем 19 частотыВ =Кт(Оз,Оз )=ф 3 ++ЛР 1 + ЛРз+ЛР 4-Рз"где Ъ ирз" - при равных электрических длинах каналов взаимно уничтожаются.Решающее устройство 30 после поступления в него. суммы сдвигов фаз В производит решение системы уравнений и вычисление сдвига фаз испытуемого четырехполюсника с преобразователем 19 частоты в следующей последовательностиА = Лф 1 - ЛЩ - Лф 4,В =ЛР+Лй+ЛЮ 4, р,)А+Вф 1с учетом знаков.Амплитудно-частотная характеристика испытуемого четырехполюсника с преобразователем частоты может быть измерена в первом положении переключателей 8, 12, 13, 21, 24 и 26 путем сравнения ее с аналогичной характеристикой опорного смесителя 20,Технико-экономическим преимуществом предлагаемого устройства по сравне1709242 дополнительно соединен через фазовращатель с одним из входов синхронного детектора, другой вход которого соединен с первым выходом перестраиваемого генератора промежуточных частот, а выход синхронного детектора соединен с входом блока управления генератором поиска, второй выход которого соединен с управляющим вхо 35 40 дом электронного переключателя, первый вход которого соединен с выходом сумматора, входы которого соединены с вцходами первого и второго фазового детектора, один из входов первого генератора качающейся 45 частоты соединен с выходом электронного переключателя, второй вход которого соединен с выходом генератора поиска, вход которого соединен с первым вцходом блока управления генератором поиска. 50 Составитель К,КоротковРедактор Ю.Середа Техред М,Моргентал Корректор С,Черни Заказ 423 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж. Раушская наб,; 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 нию с прототипом является расширение его функциональных воэможностей,Формула изобретения Устройство для измерения амплитудночастотнцх и фазочастотных характеристик четырехполюсников с преобразователем частоты, содержащее два генератора качающейся частоты, первые управляющие входы которых соединены с первым и вторым входами блока управления, третий выход которого соединен с входом перестраиваемого генератора промежуточных частот, третий выход которого соединен с вторым входом второго фазового детектора, выход первого генератора качающейся частоты соединен с входом первого делителя сигналов и одним из входов первого смесителя фазовой автоподстройки частоты, другой вход которого соединен с выходом второго генератора качающейся частоты, соединенным с гетеродинными входами испытуемого четырехполюсника с преобразователем частоты и опорного смесителя, первый вход которого соединен с подвижным контактом третьего переключателя, первый неподвижный контакт которого соединен с первым неподвижным контактом четвертого переключателя, подвижный контакт которого соединен с выходом усилителя, вход которого соединен с подвижным контактом первого переключателя, первый неподвижный контакт которого через аттенюатор соединен с одним из выходов первого делителя сигналов, другой выход которого соединен с первым неподвижным контактом второго переключателя, подвижный кОнтакт которого соединен с первым (сигнальным) входом испытуемого четырехполюсника с преобразователем частоты, выход которого соединен с первым входом смесителя промежуточной частоты измерительного канала, второй вход которото соединен с вторым входом смесителя промежуточной частоты опорного канала и вторым выходом перестраиваемого генератора промежуточных частот, в свою очередь соединенным с вторым входом второго смесителя фазовой автоподстройки частоты, первый вход которого соединен с выходом первого смесителя 5 1 О 15 20 25 30 фазовой автоподстройки частоты и первым входом первого фазового детектора, второй вход которого соединен с первым выходом перестраиваемого генератора промежуточных частот, который соединен с входом второго делителя сигналов, выходы которого соединены с вторыми неподвижными контактами пятого и шестого переключателей, первые неподвижные контакты которых соединены между собой, подвижный контакт пятого переключателя соединен с выходом опорного смесителя, а подвижный контакт шестого переключателя соединен с первым входом смесителя промежуточной частоты опорного канала, вторые неподвижные контакты второго и четвертого, третьего и первого переключателей попарно соединены между собой, первый вход индикатора соединен с выходом смесителя промежуточной частоты измерительного канала, второй вход индикатора соединен с выходом смесителя промежуточной частоты опорного канала, а выход индикатора соединен с решающим устройством, о т л.и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены электронный переключатель, сумматор, фазовращатель, синхронный детектор, блок управления генератором поиска и генератор поиска, при этом выход первого смесителя фазовой автоподстройки частоты