SU1200196A1

SU1200196A1 - Phase meter

Info

Publication number: SU1200196A1
Application number: SU843749893A
Authority: SU
Inventors: Владимир Яковлевич Баржин; Анатолий Сергеевич Василенко; Евгений Сергеевич Колесник; Валерий Леонидович Сорокопут
Original assignee: Харьковский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Н.Е.Жуковского
Priority date: 1984-06-07
Filing date: 1984-06-07
Publication date: 1985-12-23

Abstract

ФАЗОМЕТР, содержащий два преобразовател частоты в опорном и информационном каналах с общим гетеродином, подключенным к входам этик преобразователей, первый и второй однополосные смесители. i первые входь которых соединены соответственно с выходами преобразователей в опорном и .информационном каналах, последовательно соединенные фазовый детектор, управл ющий элемент, перестраиваемый генератор, линию задержки и частотомер , подключенный к выходу перестраиваемого генератора, о т л и чаю .щийс тем, что, с целью упрощени фазометра, перестраиваемый генератор подключен с одной стороны к первому входу фазового детектора, вьтолненного широкополосным , через последовательно соединенные первый и второй однополосные смесители, а с другой - к вто (П рому входу указанного фазового детектора через линию задержки.PHASOMETER containing two frequency converters in the reference and information channels with a common local oscillator connected to the inputs of these converters, the first and second single-band mixers. i the first inputs of which are connected respectively to the transducer outputs in the reference and information channels, the phase detector, a control element, a tunable oscillator, a delay line and a frequency meter connected to the tunable oscillator output, that are connected in series, In order to simplify the phase meter, the tunable generator is connected on one side to the first input of a phase detector, an extensive broadband one, through the first and second single-band mixers connected in series They ate and, on the other hand, to the second (Direct input of the indicated phase detector through the delay line.

Description

Изобретение относитс к измерительной технике, св занной с измерением разности фаз двух электрических колебаний, и может быть использовано при разработке фазометрических устройств, предназначенных дл различны с радиотехнических систем, The invention relates to a measurement technique related to the measurement of the phase difference of two electrical oscillations, and can be used in the development of phase-measuring devices intended for various radio systems,

Целью изобретени вл етс упрощение фаэрмед-раНа чертел| представлена структурна схема предлагаемого устройства : - The aim of the invention is the simplification of the Firemed Wing | A block diagram of the proposed device is presented: -

Фазометр содержит два преобразовател 1 и 2 частоты. в опорном и информационном каналах с общим гтеродином 3, подключенным ко входам этих преобразователей, последовательно соединенные первый 4 и второй 5 однополосные смесители, широкополосный фазовый детектор 6, управл ющий элемент 7, перестраиваемый генератор 8, выход которого подключен к второму входу первого однополосного смесител 4, первый вход которого соединен с выходом преобразовател 1 в опорHoi4 канале. Первый же вход второго однополосного смесител 5 подключен к выходу преобразовател 2 частоты в информационном канале. К тому же выход перестраиваемого генератора 8 подключен с одной стороны к второму входу широкополосного фазовдго де-тектора 6 через линию 9 задержки, а с другой - к частотомеру 10.The phase meter contains two transducers 1 and 2 frequencies. in the reference and information channels with common gterodin 3 connected to the inputs of these converters, the first 4 and second 5 single-band mixers are connected in series, the wideband phase detector 6, the control element 7, the tunable generator 8, the output of which is connected to the second input of the first single-band mixer 4 , the first input of which is connected to the output of the converter 1 in the support of the Hoi4 channel. The first input of the second single-band mixer 5 is connected to the output of the frequency converter 2 in the information channel. In addition, the output of the tunable generator 8 is connected from one side to the second input of the wideband phase detector 6 through the delay line 9, and from the other to the frequency meter 10.

Фазометр работает следующим образом .Phase meter works as follows.

Входные опорный и информационный сигналы с помощью преобразователей 1 и 2 частоты с общим гетеродином 3 преобразуютс в колебани с промежуточной частотой Од , причем измер ема разность фаз i(f, содержаща с в информационном входном сигнале, без изменени переноситс на колебание, вьщел емое на выходе преобразовател 2 частоты в информационном канале. Колебани с выходов преобразователей i и 2 частоты поступают на первые входы соответственно первого 4 и второго 5 однрполосных смесителей. На второй вход смесител 4 поступают колебани с перестраиваемого генератора 8 с частотой Ы,. В результате гетеродинировани на выходе этогоThe input reference and information signals using transducers 1 and 2 frequencies with common local oscillator 3 are converted into oscillations with an intermediate frequency Od, and the measured phase difference i (f, contained in the information input signal, is transferred to the oscillation output frequency converter 2 in the information channel. The oscillations from the outputs of converter i and 2 frequencies go to the first inputs of the first 4 and second 5 one-band mixers, respectively. To the second input of the mixer 4, the oscillations come from 8 tunable oscillator with a frequency N ,. As a result, the output of the heterodyning

200196- i200196- i

смесител выдел ютс колебани с суммарной co Wa+С0( частотой, которые , в свою очередь, поступают на второй вход смесител 5. На выходеthe mixer are oscillations with a total co Wa + C0 (frequency, which, in turn, arrive at the second input of the mixer 5. At the output

5 смесител 5 вьщел етс сигнал с разностной частотой (О -«0 Ц, который подаетс на первый вход фазового детектора 6. Таким образом, в результате возвратного гетероди10 нировани измер емый фазовый сдвиг хр переноситс на частоту перестраиваемого генератора 8 ы, . Действительно , полна фаза колебани с частотой GOg равна5 of the mixer 5 a signal with a differential frequency is received (O - 0 C, which is fed to the first input of the phase detector 6. Thus, as a result of the return oscillator, the measured phase shift xp is transferred to the frequency of the tunable generator 8 s,. oscillation phase with frequency GOg is equal to

VrLwo+w,,,,VrLwo + w ,,,,

где q, - начальна фаза генератора 8, а полна фаза колебаний с частотой . СО, на выходе смесител 5 равнаwhere q, is the initial phase of the generator 8, and the full phase of the oscillations with frequency. CO, the output of the mixer 5 is equal to

(, CO,,-li4(, CO ,, - li4

В то же врем колебани с выхода перестраиваемого генератора 8 поступают на второй вход фазового 5 детектора 6 через линию 9 задержки . Полна фаза.колебаний на втором входе фазового детектора 6 может быть записана в видеAt the same time, the oscillations from the output of the tunable generator 8 are fed to the second input of the phase 5 detector 6 through the delay line 9. Full phase. Oscillations at the second input of the phase detector 6 can be written as

(,ы,4-.ч,-о),г, J(, s, 4-h, -o), g, J

где врем задержки линии 9 задержки .where the delay time line is 9 delay.

На выходе фазового детектора 6 в этом случае по вл етс посто нное Напр жение, пропорциональное разности фаз колебаний, существующих на его входахAt the output of the phase detector 6 in this case, a constant voltage appears, which is proportional to the phase difference of the oscillations existing at its inputs

U-6Ч )U-6H)

где и - напр жение на выходе фазового детектора 6, where and is the voltage at the output of the phase detector 6,

Это напр жение воздействует на управл ющий элемент 7 перестраиваемо-го генератора 8 и измен ет его частоту таким образом, чтобы свести величину u(j) к определенному значению 4(Л, с точностью до аддитивного члена , где k - любое целое чио- ло. На основании приведенных данных мы можем записать выражение, св зывающее частоту автоколебаний U| генератора 8 в стационарном режиме от величины измер емого фазового сдвига icfThis voltage acts on the control element 7 of the tunable generator 8 and changes its frequency in such a way as to reduce the value of u (j) to a certain value 4 (L, with an accuracy of the additive term, where k is any integer Based on the above data, we can write an expression relating the frequency of self-oscillations U | of the generator 8 in a stationary mode to the value of the measured phase shift icf

bVo + 23-k + u4bVo + 23-k + u4

0)0)

гИз вьфажени (1) следует, что частота колебаний генератора 8 при Заданных значени х & (|J и Т, определ етс величиной измер емого фазового сдвига ЛС . Измер с помощью частотомера 10 частоту колебаний генератора 8, можно определить значение utf. При измеиении ведичины ьср сдвиг фаз Ы)) между колебани ми, существующими на входах фазового детектора 6, будет отличен от величины ЬЦо +2fk, и вследствие этого на выходе фазового детектора 6 по вл етс посто нное напр жение, что приводит к перестройке генератора 8 на иную 96 .4 частоту, иа которой вьшолн етс условие (1). По изменению частоты генератора 8, регистрируемого частотомером 10, можно судить о величине изменени измер емого фазового сдвига .J Таким образом, предложенное устройство вл етс более простым, чем известное, так как не содержит целый р д блоков, как-то: два смесител , широкополосный и резонансный усилители, каторые вл ютс составной частью известного устройства. В то же врем погрешность измерени величины фазового сдвига не ухудшаетс .From the discharge (1), it follows that the oscillation frequency of the generator 8 at the specified values of & (| J and T, determined by the magnitude of the measured phase shift of the LAN. Measuring the frequency of the oscillator 8 using the frequency meter 10, you can determine the utf value. When you change the size of the phase shift B) between the oscillations existing at the inputs of the phase detector 6, will be different from the value of LCO + 2fk, and as a result, a constant voltage appears at the output of the phase detector 6, which leads to a restructuring of the generator 8 to a different 96.4 frequency, and which fulfills condition (1). By changing the frequency of the oscillator 8, recorded by the frequency meter 10, it is possible to judge the magnitude of the change in the measured phase shift .J broadband and resonant amplifiers, which are an integral part of the known device. At the same time, the measurement error of the magnitude of the phase shift is not impaired.

Claims

PHASOMETER containing two frequency converters in the reference and information channels with a common local oscillator connected to the inputs of these converters, the first and second single-band mixers, the first inputs! which are connected respectively to the outputs of the converters in the reference and information channels, a series-connected phase detector, a control element, a tunable generator, a delay line and a frequency meter connected to the output of the tunable generator, characterized in that, to simplify the phase meter, the tunable generator is connected on one side to the first input of the phase detector, made broadband, through the first and second single-band mixers connected in series, and on the other to the second at the input of the indicated phase detector through the delay line.

HU -.... 1200196

1 I