SU1307387A1

SU1307387A1 - Устройство дл аттестации мер фазового сдвига

Info

Publication number: SU1307387A1
Application number: SU853995373A
Authority: SU
Inventors: Юрий Анатольевич Пальчун; Анатолий Иванович Калмыков
Original assignee: Новосибирский электротехнический институт связи им.Н.Д.Псурцева
Priority date: 1985-12-27
Filing date: 1985-12-27
Publication date: 1987-04-30

Abstract

Изобретение относитс к области радиоизмерений. Цель - повышение точности измерений. В устройстве дл аттестации мер фазового сдвига она достигаетс за счет исключени взаимного вли ни сигналов друг на друга введением квадратурного расщепител 8 сигнала, мер 9, 10 фазового сдвига, сумматора 11, разделительных блоков 12-19 и новых электрических св зей между функциональными элементами . 1 ил.

Description

Изобретение относитс к радионз- мерительной технике и может быть использовано дл аттестации мер фазового сдвига двух электрических сигналов .

Цель изобретени - повышение точности .

Поставленна цель достигаетс за счет исключени взаимного вли ни сигналов друг на друга.

На чертеже изображена структурна схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 (СВЧ), делитель 2 мощности на два канала, вспомогательный генератор 3 первый 4 и второй 5 смесители, фазометр 6, аттенюатор 7, квадратурньм расщепитель 8 сигнала, первую 9 и вторую 10 меры фазового сдвига, сумматор 11, первьш 12, второй 13, третий 14, четвертый 15, п тый 16, шестой 17, седьмой 18 и восьмой 19 разделительные блоки.

Выход генератора 1 через последовательно соединенные делитель 2 мощности на два канала, первый разделн тельньй блок 12 и первый смеситель 4 соединен с входом фазометра 6, втрой вход которого соединен с вьпсодо

второго смесител 5. Выход вспомога тельного генератора 3 соединен с вхдами второго 13 и третьего 14 разде лительных блоков, выходы которых соответственно соединены с входами первого 4 и второго 5 смесителей. , Второй выход делител 2 мощности на два канала через последовательно соединенные четвертый разделительны блок 15, квадратурный расщепитель 8 сигнала, п тьй разделительньй блок 16, первую меру 9 фазового сдвига, шестой разделительный блок 17 и сумматор 11 подключен к второму входу второго смесител 5. Второй выход квадратурного расщепител 8 сигнала через последовательно соединенные седьмой разделительный блок 18, вторую меру 10 фазового сдвига, восьмо разделительный блок 19 и аттенюатор 7 подключен ко второму входу суммат ра 11 .

Устройство работает следующим образом .

Квадратурный расщепитель 8 сигнала , разделительные блоки 16-19, меры 9 и 10 фазового сдвига и сумматор 11 образуют квадратурньй .фазовращатель , изменение фазового сдвига в ко40

дает ° 45 50

тором осуществл етс за счет изменени ослаблени мер 10 и 9 фазового сдвига. Путем одновременного изменени ослаблени мер 9 и 10 можно (при

5 изменении фазового сдвига на вькоде) обеспечить неизменность амплитуды выходного сигнала. Если изменение фазового сдвига на выходе осуществл етс путем изменени ослаблени в одном

О из каналов (при этом во втором канале мера может отсутствовать), то на выходе сумматора также наблюдаетс и изменение амплитуды, причем это изменение не превышает ЗдБ.

5 В смесител х 4 и 5 осуществл етс преобразование сигналов в область низких частот. Выравнивание начального затухани в синфазном и квадратурном канале осуществл етс посред0 ством аттенюатора 7.

Сигнал от генератора 1 (СВЧ) поступает на делитель 2, где он разветвл етс на два канала. Сигнал с выхода первого канала делител 2 через

разделительный блок 12 и смеситель 4 поступает на вход опорного канала низкочастотного фазометра 6. Сигнал с выхода второго канала делител 2 через разделительный блок 15 постуна вход квадр атурного расщепител 8, где он разветвл етс на два канала - синфазньй и квадратурньм. Фаза сигнала в квадратурном канале отличаетс от фазы сигнала в синфазном

35 канале на 90, Сигналы с выходов

квадратурного расщепител 8 через разделительные блоки 16 и 18, меры 9 и 10, разделительные блоки 17 и 19 и плавный аттенюатор 7 поступают на входы сумматора 11. С выхода сумматора 11 сигнал через смеситель 5 поступает на вход измерительного канала низкочастотного фазометра 6.

ает

Значение сдвига фаз на выходе сумматора определ етс расчетным путем по известному ослаблению каналов (мер). Однако,наличие амплитудно- фазовой зависимости у мер обуславливает отклонение фазового сдвига на выходе сумматора от расчетного значени . Зна расчетные значени фазового сдвига, которые легко определ ютс по известным соотношени м исход из требуемых значений ослаблени аттестуемой меры (мер), и, измерив Действительные значени фазовых сигналов , можно вычислить величину амплитудно-фазовой зависимости мер.

т.е. произвести их аттестацию. При этом аттестаци осуществл етс при посто нном (квазипосто нном) уровне сигнала на измерительном входе фазометра (амплифазометра), и тем самым исключаетс (резко уменьшаетс вли ние собственной амплитудно-фазовой погрешности фазометра, котора в большинстве случаев значительна даже при средних значени х ослаблени мер. Кроме того, ее определение представл ет известные трудности.

Амплитуда и фаза напр жени на выходе сумматора определ етс из соотношений

вых

иц;Ал1т(1 . д

«- ii, - Ла

Г

sin 2if );

Я вых Ч ьх +4-0+ 4, tgq) tgV + &, + i ,

ьх

и p и СР j, - амплитуда и фаза сигнала на входе (без потери общности далее прин то Ц gx 0);

А

в К„5

C« К,

2tC 21К

посто нные коэффициенты, определ ющие модуль коэффициента передачи от входа фазорасщепител до выхода сумматора в синфазном и квадратурном канале соответственно без учета модулей коэффициентов передачи мер фазового сдвига с ослаблением модули коэффициентов передачи мер фазового сдвига с ослаблением} Срр - значение фазового сдвига на выходе сумматора (входе фазометра или амплифазометра) при калибровке по синфазному каналу (максимальное ослабление в квадратур- - ном канале, нулевое в синфазном),

5 ) 0 15

20

25

30

,

qj arctgB/A-расчетное значение фазы; &,- величина отклонени сигнала по фазе от if в синфазном канале в процессе аттестации; Л - величина отклонени сигнала от (сро+ 90 ) в квадратурном канале в процессе аттестации,

cf (f -qj

где Cf - текущее (измер емре) значение фазы сигнала на выходе сумматора.

Фаза коэффициента передачи мер фазового сдвига с ослаблением определ етс соотношени ми

+ui F,(S,2,c ). () Ч тк Ч к +Ь Fi(S,, ), (5)

гдец) иц) - фазовые сдвиги, вносимые мерами синфазного и

квадратурного каналов при нулевом ослаблении. Эти фазовые сдвиги определ ютс известным способом .путем сн ти -двух отсчетов при изъ той и включенной в тракт мере.

Из соотношений (4) и (5) следует, что дл определени значений фазы коэффициента передачи мер после определени , и ср дл различных зна34 чений ослаблени , необходимо определить значени Д, и uj дл этих ослаблений . Значени о ° следует из соотношений (1)-(3), могут быть определены с использованием мае-

О сивов фазовых или амплитудно-фазовых измерений. Из соотношений (1)-(3) также следует, что определение л, и Aj может осуществл тьс как при фактически посто нной амплитуда сигнала

на выходе сумматора (измерительном

uj, не

0

5

входе фазометра), если и, превышает нескольких градусов, так и при квазипосто нных уровн х ког-- да это изменение также минимально.

С учетом начальной калибровки, (2) преобразуетс к виду

Я вых Ч - б)

Нахождение параметров аттестуемой меры, наход щейс в одном из каналов , при известных параметрах меры фазового сдвига с ослаблением в другом из каналов (или при неизменных

51307387

параметрах другого канала) не представл ет трудности, так как тогда система уравнений (1)-(3) вырождаетс в систему с одним неизвестным и, измен ослабление а ттестуемой меры, легко получить искомые величины.

При использовании фазовых измерений и аттестации сразу двух мер, искомые величины определ ютс из соотношений

Из соотношений (1)-(3) и (7)-(10) следует, что путем изменени параметра ( осуществл етс определение л, и(или) i, в заданных точках аттеста5 ции.

Claims

Формула изобретени

10

й.

Jii-Si i i-i- ifisisi

sinCc,)(cf7-(jr)

г.С08(.С08(Л.

s iuTcfV+9г s 9 )

,(7)

,(8)

15

где if и(-- расположенные р дом значени фазового сдвига,

U, (

Устройство дл аттестации мер фазового сдвига, содержащее генератор, соединенный с делителем мощности на два канала, вспомогательный генератор , два смесител , фазометр и аттенюатор , отличающеес тем, что, с целью повышени точности, в него введены квадратурный расщепитель сигнала, две меры фазового сдвига, сумматор и восемь разделительных блоков, при этом первый выход делите- в пределах которых можно 20 л мощности на два канала соединен считать U, и U2 неизмен- через последовательно включенные пер- ными,вый разделитеПьньм блок и первый смеситель с первым входом фазометра, второй вход которого соединен с выходом второго смесител , вспомогательный генератор через второй и третий разделительные блоки соответственно соединен с вторыми и первыми входами первого и второго смеси- 30 телей, второй выход делител мощности на два канала через последовательно соединенные четвертьй разделительный блок, квадратурный расщепитель сигнала, п тый разделительный блок.

измеренное значение сдвига фаз на выходе сумматора .

При использовании массива амплитудно-фазовых измерений и аттестации двух мер фазового сдвига с ослаблением , искомые параметры определ ютс из соотношений

Ь, tf, - ( - 1)tg9,j (9)

Л. л

25

RE о

R9

- DctgCjJ у (10) 35 первую меру фазового сдвига, шестой

разделительный блок и сумматор соединен с вторым входом второго смесител , второй выход квадратурного расщепител через последовательно сое- 0 диненные седьмой разделительный блок, вторую меру фазового сдвига, восьмой разделительный блок и аттенюатор соединен с вторым входом сумматора.

где R - текущее значение коэффициента передачи от входа фазовращател до выхода сумматора, определ емое выражением

R.J1 +

Е:О

- ---sinZC), ().

Редактор А.Ревин

Составитель В.Шубин Техред Л.Сердюкова

Коррек Подпис

1628/45Тираж 31

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб.,д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4.

Из соотношений (1)-(3) и (7)-(10) следует, что путем изменени параметра ( осуществл етс определение л, и(или) i, в заданных точках аттеста5 ции.

Формула изобретени

разделительный блок и сумматор соединен с вторым входом второго смесител , второй выход квадратурного расщепител через последовательно сое- 0 диненные седьмой разделительный блок, вторую меру фазового сдвига, восьмой разделительный блок и аттенюатор соединен с вторым входом сумматора.

Корректор М.Демчик Подписное