SU1193602A1 - Измеритель модул и фазы коэффициента передачи четырехполюсника - Google Patents

Abstract

ИЗМЕРИТЕЛЬ МОДУЛЯ И ФАЗЫ КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕДАЧИ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА , содержащий генератор испытательного сигнала,.выходом соединенный .с входом делител  мощности, два смесител , сигнальный вход первого из которых соединен с первым выходом делител  мощности, вторым выходом соединенного с первой клеммой дл  подключени  испытуемого четырехполюсника , сигнальный вход второго . смесител  подключен к второй клемме, дл  подключени  испытуемого четырех- полюсника, опорные входы смесителей соединены с соответствующими выходами гетеродина, управл ющий вход которого через блок фазовой автоподстройки частоты соединен с первым входом измерител  промежуточной частоты и выходом первого усилител , входом соединенного с выходом первого смесител , выход второго смесител  подключен к входу второго усилител , отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона частот, в него введены блок пам ти, переключатель и последовательно соединенные аттенюатор,фазовращатель и сумматор, при этом вход аттенюатора соединен с выходом первого усилител , 1второй вход сумматора, подключен к выходу второго усилител  и первому (Л входу переключател , второй вход которого соединен с выходом сумматора, а выход переключател  подключен к второму входу измерител  промежуточной частоты, управл ющий вход фазовращател  соединен с первым выходом блока пам ти, второй выход которого со подключен к управл ющему входу аттенюатора , а вход блока пам ти соедиО ) нен с выходом блока фазовой автоо to подстройки частоты.

Description

1

Изобретение относитс  к технике измерений и может быть использовано дл  измерени  комплексных параметров радиотехнических цепей в широком частотном и динамических диапазонах .

Цель изобретени  - расширение частотного диапазона при высокой точности измерений в широком динамическом диапазоне амплитуд выходны сигналов четырехполюсника.

На фиг. 1 представлена структурна  схема измерител ; на фиг. 2 структурна  схема блока пам ти.

Измеритель содержит генератор 1 испытательного сигнала, делитель 2 мощности, иqпытyeмый четьфехполюсник 3, первый 4 и второй 5 смесители , гетеродин 6, блок 7 фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), первый 8 и второй 9 усилители, аттенюатор 10, фазовращатель 11, блок 12 пам ти , сумматор 13, измеритель 14 промежуточной частоты (ПЧ), переключатель 15 и первую 16 и вторую 17 клеммы дл  подключени  испытуемого четырехполюсника 3. При этом блок 12 содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 18, первое 19 и второе 20 посто нные запоминающие устройства (ПЗУ), -первый 21 и второй 22 цифроаналоговые преобразователи .

Выход генератора 1 подключен к входу делител  2 мощности, выходы которого подключены к .входам смесителей 4 и 5, причем между клеммами 16 и 17 включаетс  исследуемый четырехполюсник 3. Выходы смесителей 4 и 5 подключены соответственно к входам усилителей 8 и 9. К выходу первого усилител  8 подключен блок 7 ФАПЧ, первый вход измерител  14 П а через последовательно соединенные аттенюатор 10 и фазовращатель 11 один вход сумматора 13. Выход второго усилител  9 подключен к другом входу сумматора. Переключатель 15 подключает к второму входу измерител  14 ПЧ или выход второго усилител  9, или выход сумматора 13. Выход блока 7 ФАПЧ подключен к управл ющему входу гетеродина 6 и входу блока 12 пам ти. Выходы гетеродина 6 подключены к вторым входам смесителей 4 и 5. Выходы блока 12 пам ти подключены к управл ющим входам аттенюатора 10 и фазовращател  11.

022

Устройство работает следующим образом.

.Сигнал генератора 1 д.елителем 2 мощности разветвл етс  на два равных по амплитуде и фазе сигнала и подаетс  на входы смесителей 4 и 5. Поскольку на смеситель 5. сигнал поступает через испытуемый четырехполюсник 3, то отношение уровней

и разность фаз сигналов на входах смесителей 4 и 5 соответствует модулю и фазе коэффициента передачи испытуемого четырехполюсника 3. Преобразовани  сигналов на промелсуточную

частоту производ тс  в смесител х

4 и 5 с использованием частоты сигнала гетеродина 6. На вход блока 7 ФАПЧ поступает сигнал промежуточной частоты с выхода первого усилител  8.

В блоке ФАДЧ частота этого сигнала сравниваетс  с некоторой опорной фиксированной частотой, и на выходе блока 7 ФАПЧ имеет место управл ющий сигнал, который измен ет частоту

гетеродина до тех пор, пока проме- . жуточна  частота не станет равной опорной.

При изменении частоты генератора 1 (например, переход на другую частоту измерени  или автоматическое качание частоты при панорамных измерени х ) блок 7 ФАПЧ автоматически поддерживает посто нной промежуточную частоту, дд  чего вырабатывает

на выходе управл ющий сигнал, пропор .циональный частоте генератора 1.

Усилители 8 и 9  вл ютс  избирательными приборами и вьщел ют из продуктов преобразовани  в смесител х

4- и 5 сигналы только промежуточной

частоты. В измерителе 14 ПЧ производитс  измерение отношени  уровней сигналов и разности фаз на промежуточной частоте. I ..

5 Расширение частотного диапазона при сохранении динамического диапазона и Точности измерений обеспечиваетс  цепью, содержащей последовательно соединенные аттенюатор 10

0 и фазовращатель 11. Действие ее

заключаетс  в следующем. Из выходного сигнала первого усилител  8 с. помощью аттенюатора 10 и фазовращател  11 формируетс  компенсирующий

5 сигнал по амплитуде, равньй амплитуде паразитной составл ющей сигнала на выходе второго усилител  9 и ПРОТИВОПОЛОЖНЫЙ ему по фазе. Наличие такой паразитной составл ющей сигнала обусловлено просачиванием входного сигнала смесител  4 через гетеродин 6 на вход смесител  5. При сум мировании в сумматор 13 компенсирую щего сигнала и выходного сигнала вт рого усилител  9 паразитна  составл юща  существенно уменьшаетс . Ослабление А,вносимое аттенюатором 10 характеризует величину разв зки каналов, включающих смесители 4 и 5, а фазовый сдвиг ,f, устанавлива мый фазовращателем 11, должен иметь знак, противоположный знаку фазовог сдвига, обусловленный взаимосв зью каналов. Определение величин А и f может производитьс  различными техническими средствами. Например , в предла гаемом измерителе это осуществл етс  следующим образом. Испытуемый четырехполюсник 3 отключаетс  от входа смесител  5, а переключатель 15 устанавливаетс  в такое положени при котором -к второму входу измери тел  14 ПЧ подключаетс  выход второ усилител  9. В этом случае на вьгход второго усилител  9 присутствует только паразитный сигнал. Отношение уровней сигналов на входах измерител  14 ПЧ равно А, а разность их фаз равна Ч . Поскольку измерител используетс  в широком частотном диапазоне, необходимо определ ть А. и V нескольких дискретных точек частотного диапазона. Шаг сдвига по частоте устанавливаетс  из услови  изменени  величины А не более 1 дБ при переходе от одной точки частотного диапазона к соседней, а изменени  V не более 2-3, что практически всегда выполн етс  в измерител х модул  и фазы коэффициента передачи СВЧ-диапазона при шаге 10 МГц. . Запоминание величин А и Ч дл  ос ществлени  управлени  аттенюатором 10 и фазовращателем 11 на каждой выбранной частоте проводитс  в бло- . ке 12 пам ти (фиг. 2). Основой блока 12 пам ти  вл ютс  ПЗУ 19 и 20 в которых хран тс  значени  Аи . Вход блока 12 пам ти подключаетс к выходу блока 7 ФАПЧ, из которого на аналого-цифровой преобразователь поступает сигнал, -Пропорциональный частоте генератора 1. На выходе аналого-цифрового преобразовател  имеет место цифровой код, значение которого соответствует значению частоты. На выходах ПЗУ 19 и 20 имеют место содержимые  чеек ПЗУ, номера ко- . торых соответствуют коду сигнала на выходе аналого-цифрового преобразовател , а следовательно, выходные сигналы ПЗУ 19 и 20 соответствуют значени м А и Ч на частоте измерений. В цифроаналоговых преобразовател х 21 и 22 цифровые значени jA и Ц преобразуютс  в аналоговые величины. Выходы цифроаналоговых преобразователей 21 и 22  вл ютс  выходами блока 12 пам ти и подключаютс  соотВетственно к управл ющим входам ..аттенюатора 10 и фазовращател  11. Таким образом, ослабление аттенюатора 10 и фазовый сдвиг фазовращател  11 приобретают автоматически необходимое значение в зависимости от частоты измерений. Аттенюатор 10 и фазовращатель 11 могут иметь как аналоговое, так и цифровое управление. В случае, если аттенюатор 10 и фазовращатель 11 имеют цифровое управление, необходимость в цифроаналоговых преобразовател х 21 и 22 отпадает. В этом случае к выходам ПЗУ .19 и 20 непосредственно подключаютс  входы ат .тенюатора 10 и фазовращател  11. При положении переключател  15 в состо нии, при котором он подключает к второму входу измерител  14 ПЧ выход сумматора 13, па разитный сигнал компенсируетс  в сумматоре 13 непосредственно равным по амплитуде и противофазным сигналом, поступающим с выхода цепи аттенюатор 10 фазовращатель 11 на один вход сумматора 13 что обеспечивает высокую точность и широкий динамический диапазон измерений. Оборудование, необходимое дл  введени  в блок 12 пам ти величин .А и Ц  вл етс  технологическим и в состав измерител  не входит. Величины А и / записываютс  в пам ть один раз при изготовлении на стадии изготовлени  блока 12 пам ти измерител  .

Claims (1)

1. ИЗМЕРИТЕЛЬ МОДУЛЯ И ФАЗЫ' КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕДАЧИ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА, содержащий генератор испытательного сигнала,.выходом соединенный с входом делителя мощности, два смесителя, сигнальный вход первого из которых соединен с первым выходом делителя мощности, вторым выходом соединенного с первой клеммой для подключения испытуемого четырехполюсника, сигнальный вход второго смесителя подключен к второй клемме, для подключения испытуемого четырехполюсника, опорные входы смесителей соединены с соответствующими выхо- дами гетеродина, управляющий вход которого через блок фазовой автоподстройки частоты соединен с первым входом измерителя промежуточной частоты и выходом первого усилителя, входом соединенного с выходом первого смесителя, выход второго смесителя подключен к входу второго усилителя, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона частот, в него введены блок памяти, переключатель и последовательно соединенные аттенюатор,фазовращатель и сумматор, при этом вход аттенюатора соединен с выходом первого усилителя, второй вход сумматора, подключен к выходу второго усилителя и первому входу переключателя, второй вход которого соединен с выходом сумматора, а выход переключателя подключен к второму входу измерителя промежуточной частоты, управляющий вход фазовращателя соединен с первым выходом блока памяти, второй выход которого подключен к управляющему входу аттенюатора, а вход блока памяти соединен с выходом блока фазовой автоподстройки частоты.

   SU ,...1193602 >