RU2225988C2 - Phase-meter - Google Patents
Phase-meter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2225988C2 RU2225988C2 RU2002114258/09A RU2002114258A RU2225988C2 RU 2225988 C2 RU2225988 C2 RU 2225988C2 RU 2002114258/09 A RU2002114258/09 A RU 2002114258/09A RU 2002114258 A RU2002114258 A RU 2002114258A RU 2225988 C2 RU2225988 C2 RU 2225988C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- phase
- meter
- control unit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Phase Differences (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано и измерительных комплексах, предназначенных для измерения поля антенн и ФАР. а также в устройствах навигации, радиолокации и радиоуправления.The invention relates to measuring technique and can be used and measuring systems designed to measure the field of antennas and headlamps. as well as in navigation, radar and radio control devices.
Известен фазометр, содержащий на каждом из двух входов аттенюатор, соединенный через амплитудный детектор с входом дифференциального усилителя. Выход усилителя соединен с управляющим входом первого аттенюатора и через инвертор с управляющим входом второго аттенюатора. Выход каждого аттенюатора подсоединен также к входам двух формирователей суммы, разности, выходы которых через детекторы подключены к первому и второму входам вычислителя, третий вход которого подключен к выходу блока управления, а четвертый и пятый подключены к входам усилителя (авт. свид. СССР №890266, G 01 R 25/00 ).A known phase meter containing at each of two inputs an attenuator connected through an amplitude detector to the input of a differential amplifier. The output of the amplifier is connected to the control input of the first attenuator and through an inverter to the control input of the second attenuator. The output of each attenuator is also connected to the inputs of two shapers of the sum, the difference, the outputs of which through the detectors are connected to the first and second inputs of the calculator, the third input of which is connected to the output of the control unit, and the fourth and fifth are connected to the inputs of the amplifier (ed. USSR certificate No. 890266 , G 01 R 25/00).
Однако известное устройство обладает недостаточными функциональными возможностями, в частности оно не позволяет производить измерение амплитуды сигнала.However, the known device has insufficient functionality, in particular, it does not allow to measure the amplitude of the signal.
Наиболее близким из известных к предлагаемому является фазометр, содержащий на одном входе фазовращатель 0-90°, на другом - фазовращатель 0-180°, другими входами подсоединенные к управляющему выходу блока управления, а выходами подключенные к входам блока суммы, подсоединенного через детектор огибающей к коммутатору, другой вход которого подсоединен к управляющему выходу блока управления, а выходами подключенному к входам четырех блоков запоминания напряжений, подсоединенных к входам функционального преобразователя, выход которого является выходом фазометра (заявка №93018597, G 01 R 25/04).The closest known to the proposed one is a phase meter containing 0–90 ° phase shifter at one input, 0–180 ° phase shifter at the other, connected to the control output of the control unit by other inputs, and outputs connected to the inputs of the sum unit connected through the envelope detector to a switch, the other input of which is connected to the control output of the control unit, and the outputs connected to the inputs of four voltage memory blocks connected to the inputs of the functional converter, the output of which is tsya output phase meter (application No. 93018597, G 01 R 25/04).
Однако этот фазометр имеет недостаточную точность измерения, обусловленную изменением амплитуды при переключении фазовращателей, а также ограниченные функциональные возможности, т.к не позволяет измерять амплитудные значения сигнала.However, this phasemeter has insufficient measurement accuracy due to a change in amplitude when switching phase shifters, as well as limited functionality, because it does not allow measuring the amplitude values of the signal.
Целью изобретения является повышение точности и расширение функциональных возможностей фазометра.The aim of the invention is to improve the accuracy and expansion of the functionality of the phase meter.
Поставленная цель достигается тем, что в фазометр, содержащий на первом входе фазовращатель 0-90°, на который подается опорный сигнал, подсоединенный к его выходу фазовращатель 0-180°, последовательно соединенные блок суммы, детектор, аналого-цифровой преобразователь и вычислитель, блок управления, выходами подсоединенный к управляющим входам фазовращателя 0-90° и фазовращателя 0-180°, введены аттенюатор, вход которого является вторым входом фазометра, на который подается измеряемый сигнал, управляющий вход которого подсоединен к выходу блока управления, а выход подключен к первому входу блока суммы, и усилитель-ограничитель, включенный между выходом фазовращателя 0-180° и вторым входом блока суммы, вычислитель первым выходом подсоединен к входу блока управления, а второй выход является выходом фазометра.This goal is achieved by the fact that in the phase meter, containing at the first input a phase shifter 0-90 °, to which a reference signal is supplied, a phase shifter 0-180 ° connected to its output, series block connected in series, detector, analog-to-digital converter and calculator, block control outputs connected to the control inputs of the phase shifter 0-90 ° and phase shifter 0-180 °, an attenuator is introduced, the input of which is the second input of the phase meter, to which the measured signal is fed, the control input of which is connected to the output of the unit control, and the output is connected to the first input of the sum unit, and the amplifier-limiter connected between the output of the phase shifter 0-180 ° and the second input of the sum unit, the first output is connected to the input of the control unit, and the second output is the output of the phase meter.
В предлагаемом устройстве использованы традиционные для таких схем элементы: дискретные фазовращатели, блок суммы, аналого-цифровой преобразователь, вычислитель, аттенюатор. Однако за счет введения аттенюатора и усилителя-ограничителя и в целом схемного решения, реализующего необходимый алгоритм, предполагающий запирание аттенюатором входа фазометра, измерение при закрытом втором входе опорного сигнала и учет его разницы в измерениях позволяют достичь:In the proposed device, elements traditional for such circuits are used: discrete phase shifters, sum unit, analog-to-digital converter, calculator, attenuator. However, due to the introduction of an attenuator and an amplifier-limiter and, in general, a circuit solution that implements the necessary algorithm, which involves the attenuator locking the input of the phase meter, measuring the closed second input of the reference signal and taking into account its difference in measurements, it is possible to achieve:
- повышения точности измерения путем уменьшения влияния фазовращателей на амплитуду опорного сигнала;- improving the measurement accuracy by reducing the influence of phase shifters on the amplitude of the reference signal;
- измерения также и амплитудных характеристик устройств.- measuring also the amplitude characteristics of the devices.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведена блок-схема предлагаемого фазометра.The invention is illustrated in the drawing, which shows a block diagram of the proposed phase meter.
Фазометр содержит последовательно соединенные входной фазовращатель 1 0-90°, фазовращатель 2 0-180° и усилитель-ограничитель 3, выходом подсоединенный к одному из входов блока суммы 4, к другому входу которого подключен аттенюатор 5, вход которого является вторым входом фазометра. Выход блока суммы 4 подключен через последовательно соединенные квадратичный детектор 6 и аналого-цифровой преобразователь 7 к входу вычислителя 8, выходами подключенного к блоку управления 9, выходы которого подсоединены к управляющим входам фазовращателей 1, 2 и аттенюатора 5, при этом другой выход вычислителя 8 является выходом фазометра.The phasometer contains a serially connected input phase shifter 1 0-90 °, a
Фазометр работает следующим образом.The phasometer works as follows.
Опорный сигнал от внешнего генератора подается на первый вход фазометра. Измеряемый сигнал подается на второй вход фазометра. На вход блока суммы 4 опорный сигнал поступает через усилитель-ограничитель 3, который почти полностью исключает изменение его амплитуды при переключении фазовращателей 1.2. Однако, ввиду неидеальности работы усилителя-ограничителя 3, остается некоторое изменение амплитуды, снижающее точность измерений, поэтому режиму измерений предшествует режим калибровки. Для чего вычислитель 8 выдает сигнал на блок управления 9, который запирает второй вход фазометра аттенюатором 5. Затем, также по сигналам с вычислителя 8, блок управления 9 переключает фазовращатели 1, 2, а вычислитель 8 запоминает четыре значения сигнала. Такое измерение амплитуды сигнала при закрытом втором входе фазометра является основным в повышении точности. Эти четыре значения используются для индикации уровня входной мощности опорного сигнала, а также для учета их разницы в последующих измерениях путем пересчета значений по формуламThe reference signal from an external generator is fed to the first input of the phasemeter. The measured signal is fed to the second input of the phasemeter. The input signal of the sum 4 block receives the reference signal through an amplifier-
где i = 2...4. причем i=1 соответствует состоянию, когда фазовращатели 1 и 2 выключены, т.е находятся в состоянии нулевого фазового сдвига.where i = 2 ... 4. moreover, i = 1 corresponds to the state when the
Далее в режиме измерений вместо измеренных значений U1...U4 необходимо использовать соответствующие данным состояниям фазовращателей 1 и 2 значения Y1...Y4. при этом Y1=U1.Further, in the measurement mode, instead of the measured values of U 1 ... U 4, it is necessary to use the values Y 1 ... Y 4 corresponding to these states of the
Измерение производится следующим образом.The measurement is as follows.
Опорный и измеряемый сигналы поступают соответственно на первый и второй входы фазометра. Цикл измерения состоит из четырех тактов.The reference and measured signals are respectively supplied to the first and second inputs of the phase meter. The measurement cycle consists of four measures.
В первом такте блок управления 9 открывает аттенюатор 5, пропуская сигнал на вход блока суммы 4, а фазовращатели 1, 2 устанавливает в состояние нулевого фазового сдвига. Измеренное значение сигнала фиксируется в АЦП 7 и запоминается вычислителем 8.In the first cycle, the control unit 9 opens the attenuator 5, passing the signal to the input of the sum 4 block, and sets the
Во втором такте фазовращатель 2 блоком управления 9 устанавливается и состояние 180-градусного сдвига, полученное значение сигнала Y2 фиксируется к АЦП 7 и в вычислителе 8 определяется разность Z1=Y1-Y2.In the second cycle, the
В третьем такте фазовращатель 2 блоком управления 9 возвращается в состояние нулевого фазового сдвига, а фазовращатель 1 устанавливается в состояние 90-градусного сдвига. АЦП 7 фиксирует значение сигнала Y3.In the third cycle, the
В четвертом такте фазовращатель 2 переключается в состояние 180-градусного фазового сдвига и фиксируется значение сигнала Y4, а также вычислителем 8 вычисляется разность Z2=Y3-Y4. Вычисление разностей Z1, Z2 - также существенная особенность данной схемы, направленная на автоматизацию и повышение точности измерений.In the fourth cycle, the
Так как измеренные значения сигнала на выходе квадратичного детектора 6 можно описать выражениями:Since the measured values of the signal at the output of the
Y1=K·(Е
Y2=К·(Е
где К- коэффициент преобразования детектора, Ео - амплитуда опорного сигнала на входе детектора, Eu - амплитуда сигнала с измеряемого устройства на входе детектора, φx - измеряемый фазовый сдвиг, причем К и Еo после калибровки – величины постоянные.where K is the conversion coefficient of the detector, E o is the amplitude of the reference signal at the input of the detector, E u is the amplitude of the signal from the measured device at the input of the detector, φ x is the measured phase shift, and K and E o after calibration are constant.
Отсюда разность измеряемых значений равныHence the difference in measured values are equal
Z1=4KEoEu cosφx,Z 1 = 4KE o E u cosφ x ,
аналогичноsimilarly
Z2=4KEoEusinφx.Z 2 = 4KE o E u sinφ x .
По полученным значениям вычислитель 8 находит амплитуду и фазовый сдвиг:According to the obtained values, the
Определив по формулам амплифазные компоненты сигнала, вычислитель выводит их на индикатор либо во внешний канал связи для использования в процедурах автоматизированных измерений.Having determined the amplitude-phase components of the signal using the formulas, the calculator displays them on an indicator or in an external communication channel for use in automated measurement procedures.
Таким образом, предложенный фазометр обеспечивает измерение амплифазных характеристик устройств, при этом повышена точность измерений путем значительного уменьшения влияния фазовращателей на амплитуду опорного сигнала. Использование предлагаемого решения позволяет существенно расширить функциональные возможности и область применения измерителя.Thus, the proposed phase meter provides a measurement of the amplitude-phase characteristics of the devices, while improving the accuracy of measurements by significantly reducing the influence of phase shifters on the amplitude of the reference signal. Using the proposed solution can significantly expand the functionality and scope of the meter.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002114258/09A RU2225988C2 (en) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | Phase-meter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002114258/09A RU2225988C2 (en) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | Phase-meter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002114258A RU2002114258A (en) | 2003-12-20 |
RU2225988C2 true RU2225988C2 (en) | 2004-03-20 |
Family
ID=32390442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002114258/09A RU2225988C2 (en) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | Phase-meter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2225988C2 (en) |
-
2002
- 2002-05-30 RU RU2002114258/09A patent/RU2225988C2/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101962018B1 (en) | Signal detector device and method | |
RU2225988C2 (en) | Phase-meter | |
RU2442181C1 (en) | Instrument for measuring direction-finding performance for antenna-fairing systems | |
Reymann et al. | A three-way, on-site comparison of the 10 V Josephson voltage standards of the PTB, the SP, and the BIPM | |
US20050207198A1 (en) | Circuit, method and system for providing one or more phase voltages from input voltages | |
Shauerman et al. | Automated measuring device for microwave frequency terminals on the basis of logarithmic amplifier | |
RU1800384C (en) | Two-channel phase meter | |
SU970262A1 (en) | Two-channel phase meter | |
CN115085828B (en) | Phase displacement phase precision testing method and device | |
SU1004891A2 (en) | Device for measuring aerial input resistance | |
SU1677669A1 (en) | Super high frequency tract elements s-parameters meter | |
RU2101715C1 (en) | Phase meter for signals of high and ultrahigh frequency | |
RU2042139C1 (en) | Radio pulse phase meter | |
SU1688192A1 (en) | Program analizer of microwave cirquits | |
RU2564861C1 (en) | Device to measure group time of delay of frequency converters | |
Chen et al. | Calibration and measurement of a wideband six-port polarimetric measurement system | |
SU245914A1 (en) | METHOD FOR TRANSFORMING PHASE SHIFT INTO DIGITAL CODE | |
SU613266A1 (en) | Phase meter | |
SU1615636A1 (en) | Method of determining phase shift | |
SU832494A1 (en) | Digital phase converter | |
RU2143707C1 (en) | Phase direction finder | |
SU885925A1 (en) | Device for measuring standing-wave coefficient | |
RU2130621C1 (en) | Gear determining range to radiation source | |
RU2236018C1 (en) | Transmission gain digital meter | |
SU1741089A1 (en) | Method of measurement of introduced phase errors of discrete binary phase inverter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110531 |
|
RZ4A | Other changes in the information about an invention | ||
PD4A | Correction of name of patent owner |