SU1350627A1 - Microwave amplitude and phase meter - Google Patents
Microwave amplitude and phase meter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1350627A1 SU1350627A1 SU864038927A SU4038927A SU1350627A1 SU 1350627 A1 SU1350627 A1 SU 1350627A1 SU 864038927 A SU864038927 A SU 864038927A SU 4038927 A SU4038927 A SU 4038927A SU 1350627 A1 SU1350627 A1 SU 1350627A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- microwave
- analog
- phase
- amplitude
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение обеспечивает повышение точности измерени амплитуды и фазы и повышение производительности труда при проведении измерений. СВЧ- амплифазометр содержит модул тор 1, смеситель 2, управл емый дискретный СВЧ-фазовращатель (УДФВ) 3, генератор 4 модулирующего напр жени , полосовой фильтр 5, усилитель 6, амплитудный детектор 7, синхронный детектор 8, интегратор 9 со сбросом, компаратор 10, АЦП 11 с измен емым шагом квантовани , аналоговый коммутатор 12, источники 13 и 14 опорного напр жени , блок 15 синхронизации и блок 16 обработки и индикации, состо щий из блоков 17 и 18 пам ти, умножающих ЦАП 19 и 20, управл емых дискретных фазовращателей 21 и 22, сумматора 23, формировател 24 синусоидальных опорных - напр жений, измерител 25 амплитуды и измерител 26 фазы. На выходе смесител 2 формируетс сигнал частотой UI , пропорциональный по амплитуде квадратуре измер емого СВЧ-сигна- ла. Процесс измерени квадратур СВЧ- сигнала происходит за два такта. В первом такте, когда измер етс перва квадратура, фазовый сдвиг, вносимый УДФВ 3, равен нулю и опорный сигнал поступает на смеситель 2 с начальной фазой. Во втором такте при измерении второй квадратуры фазовый сдвиг равен 90°. Точность измерени квадратур СВЧ-сигнала повышаетс за счет компенсации потерь Б УДФВ 3 с помощью АЦП 11. 1 3.п. ф-лы, 1 ил. сл оо ел О 05 ю The invention provides an increase in the accuracy of measurement of the amplitude and phase and an increase in labor productivity during measurements. The microwave amplification meter contains a modulator 1, a mixer 2, a controlled discrete microwave phase shifter (UDFP) 3, a modulating voltage generator 4, a band-pass filter 5, an amplifier 6, an amplitude detector 7, a synchronous detector 8, an integrator 9 with a reset, a comparator 10 ADC 11 with variable quantization step, analog switch 12, reference voltage sources 13 and 14, synchronization unit 15 and processing and display unit 16, consisting of memory blocks 17 and 18, multiplying DACs 19 and 20, controlled by discrete phase shifters 21 and 22, adder 23, driver 24 si usoidalnyh reference - voltage, meter 25, the amplitude and phase meter 26. At the output of mixer 2, a signal with a frequency UI, proportional in amplitude to the quadrature of the measured microwave signal, is formed. The process of measuring the quadrature of the microwave signal occurs in two cycles. In the first cycle, when the first quadrature is measured, the phase shift introduced by the PIDV 3 is zero and the reference signal is fed to the mixer 2 with the initial phase. In the second cycle, when measuring the second quadrature, the phase shift is equal to 90 °. The accuracy of measuring the quadrature of the microwave signal is increased by compensating for the losses of B UDVF 3 using ADC 11. 1 3.p. f-ly, 1 ill. sl oo ate o 05 yu
Description
1one
Изобретение относитс к измерительной технике сверхвысоких частот и может использоватьс дл измерени амплитуды и фазы сигнала, а также при исследовании излучающих систем.The invention relates to a microwave measuring technique and can be used to measure the amplitude and phase of a signal, as well as in the study of radiating systems.
Цель изобретени - повышение точности измерение амплитуды и фазы и повышение производительности измерений .The purpose of the invention is to improve the accuracy of the measurement of amplitude and phase and improve the performance of measurements.
На чертеже приведена структурна электрическа схема СВЧ-амплифазЬ- метр.а.The drawing shows a structured electrical circuit of the microwave amplification meter.
СВЧ-амплифазометр содержит модул 1350627 В первом такте фазовый сдвиг, вносимый управл емым дискретным СВЧ-фа- зовращателем 3, равен нулю и опорный сигнал поступает на вход смесител 2 с начальной фазой. С выхода смесител 2 сигнал частотой to, поступает на вход полосового фильтра 5, настроенного на эту частоту, усиливаетс уси10 лителем 6, подаетс на входы амплитудного детектораThe microwave amplifiers contains the module 1350627 In the first cycle, the phase shift introduced by the controlled discrete microwave phase shifter 3 is zero and the reference signal is fed to the input of the mixer 2 with the initial phase. From the output of the mixer 2, the signal with the frequency to, is fed to the input of the band-pass filter 5, tuned to this frequency, amplified by the amplifier 6, is fed to the inputs of the amplitude detector
и синхронногоand synchronous
детектора 8, опорным сигналом дл которого вл етс сигнал с выхода генератора 4. На выходе Синхронногоdetector 8, the reference signal for which is the signal from the output of the generator 4. At the output of the synchronous
тор 1, смеситель 2, управл емый диск- is детектора 8 сигнал может иметь поло- ретный СВЧ-фазовращатель 3, генера- жительную или отрицательную пол рнос- тор 4 модулирующего напр жени , поло- ти в зависимости от синфазности или совой фильтр 5, усилитель 6, ампли- противофазности опорного и измер емо- тудный детектор 7, синхронный детектор 8, интегратор 9 со сбросом, компаратор 10, аналого-цифровой преобра20The torus 1, the mixer 2, the controlled disk of the detector 8, the signal can have a microwave microwave phase shifter 3, a generating or negative field 4 of the modulating voltage, a cavity depending on the phase or an owl filter 5, amplifier 6, amplitude anti-phase of the reference and measuring capacitance detector 7, synchronous detector 8, integrator 9 with reset, comparator 10, analog-to-digital converter
го сигналов частотой w, , что з свою очередь определ етс знаком измер емой квадратуры.Signals of frequency w,, which in turn is determined by the sign of the measured quadrature.
зователь 11 с измен емым шагом квантовани , аналоговый коммутатор 12, первый 13 и второй 14 источники опорного напр жени , блок 15 синхрониза- 25 ра 10. Таким образом, происходит опции и блок 16 обработки и. индикации, включающий в себ первый 17 и второй 18 блоки пам ти, лервый 19 и второй 20 умножающие цифроаналоговые преобразователи , первый 21 и второй 22 уп- ЗО тора 7 сигнал поступает на вход инределение знака измер емой квадратуры и ему ставитс в соответствие определенный цифровой логический уровень . С выхода амплитудного детекравл емые дискретные фазовращатели, сумматор 23, формирователь 24 синусоидальных опорных напр жений, измерители амплитуды 25 и фазы 26.The detector 11 has a variable quantization pitch, an analog switch 12, the first 13 and second 14 sources of the reference voltage, the block 15 of the synchronizer 25. Thus, the options and the block 16 of processing and. indications, including the first 17 and second 18 memory blocks, the first 19 and second 20 multiplying digital-analog converters, the first 21 and second 22 control signals of the Torus 7 signal to the input and the definition of the sign of the measured quadrature and it corresponds to a certain digital logic level From the output of the amplitude, the detectible discrete phase shifters, the adder 23, the driver of the 24 sinusoidal reference voltages, the amplitude meters 25 and the phase 26.
СВЧ--амплифазометр работает следующим образом.Microwave amplifazometr works as follows.
Измер емый сигнал, поступающий на измерительный вход СВЧ-амплифазо- метра, модулируетс в модул торе 1 сигналом низкой частоты u)., генератора 4 и поступает на вход смесител 2, на второй вход которого через управл емый дискретный СВЧ-фазовращатель 3 поступает опорный СВЧ-сигнал. На выходе смесител 2 получаетс сигнал частотой ы , пропорциональный по амплитуде квадратуре измер емого СВЧ-сигнала. Процесс измерени квадратур СВЧ-сигнала происходит за два такта. Управление работой СЕЧ- амплифазометра осуществл етс блоком 15, который представл ет собой генератор временных импульсов, пол рност длительность и взаимное положение которых во времени определ ют nocxte- довательность выполнени соответствующих операций отдельными элементами схемы.The measured signal arriving at the measuring input of the microwave ampli-phase meter is modulated in modulator 1 by a low frequency signal u)., Generator 4 and fed to the input of mixer 2, to the second input of which the controlled microwave microwave phaser 3 is fed through the controlled discrete microwave phase shifter 3 -signal. At the output of mixer 2, a signal of frequency s is obtained, proportional in amplitude to the quadrature of the measured microwave signal. The process of measuring the quadrature of the microwave signal occurs in two cycles. The operation of the SEC amplampasometer is carried out by the block 15, which is a generator of time pulses, the duration and mutual position of which in time determine the nocx sequence of the corresponding operations performed by individual circuit elements.
10 лителем 6, подаетс на входы амплитудного детектора10, loop 6, fed to the amplitude detector inputs
и синхронногоand synchronous
детектора 8, опорным сигналом дл которого вл етс сигнал с выхода генератора 4. На выходе Синхронногоdetector 8, the reference signal for which is the signal from the output of the generator 4. At the output of the synchronous
детектора 8 сигнал может иметь поло- жительную или отрицательную пол рнос- ти в зависимости от синфазности или противофазности опорного и измер емо- the detector 8, the signal can have a positive or negative gender depending on the in-phase or anti-phase of the reference and the measurement of
го сигналов частотой w, , что з свою очередь определ етс знаком измер емой квадратуры.Signals of frequency w,, which in turn is determined by the sign of the measured quadrature.
Пол рность сигнала определ етс .и приводитс к логическим уровн м диф- ровых элементов с помощью компаратора 10. Таким образом, происходит оптора 7 сигнал поступает на вход инределение знака измер емой квадратуры и ему ставитс в соответствие определенный цифровой логический уровень . С выхода амплитудного детекThe polarity of the signal is determined. And is brought to the logical levels of the diffracted elements with the help of the comparator 10. Thus, the operator 7 is received. The signal arrives at the input and determines the sign of the measured quadrature and corresponds to a certain digital logical level. From the output of amplitude detek
5five
00
5five
00
5five
тегратора 9, управл емого блоком 15, и далее на аналоговый вход аналого- цифрового преобразовател 11. По окончании интегрировани интегратор 9 переводитс синхроимпульсом с блока 15 в режим хранени . Этот же импульс одновременно запускает аналого- цифровой преобразователь 11.9, controlled by block 15, and further to the analog input of analog-digital converter 11. After the integration is completed, the integrator 9 is switched by the sync pulse from block 15 to the storage mode. The same pulse simultaneously starts analog-to-digital converter 11.
К входу опорного напр жени аналого-цифрового преобразовател 11 с помощью аналогового коммутатора 12, управл емого блоком 15, подключен источник 13 опорного напр жени . Аналого-цифровой преобразователь 11 обеспечивает изменение веса младшего разр да в зависимости от уровн опорно-, го напр жени . Цифрова информаци с его выхода поступает на первый вход блока 16 и далее на блок 17, куда также подаетс код знака измеренной квадратуры с выхода компаратора 10. Запись этой информации в блок 17 стробируетс синхроимпульсом, вырабатываемым блоком 15.. Цифровой код измеренной квадратуры А cos i/ представл ет (n+l)-разр дное слово, где старший (п+1)-й бит вл етс знаковым , а остальные п - информационнымиA reference voltage source 13 is connected to the input voltage of the analog-digital converter 11 using an analog switch 12, controlled by unit 15. Analog-to-digital converter 11 provides a change in the weight of the lower bit depending on the level of the reference voltage. The digital information from its output goes to the first input of block 16 and further to block 17, where the sign code of the measured quadrature is also supplied from the output of the comparator 10. Recording this information in block 17 is gated with a sync pulse generated by block 15. Digital code of the measured quadrature A cos i / represents the (n + l) -digit word, where the most significant (n + 1) -th bit is significant, and the remaining n bits are informational
цифрового преобразонател 11),digital converter 11),
Во втором такте происходит измерение второй.квадратуры. При этом по управл ющему сигналу блока 15 управл емый дискретный СЕЧ-фазовращатель 3 переключаетс в состо ние, при котором вносимый им фазоиый сдвиг ра- вен 90, и опорный сигнал поступает на вход смесител 2 с фазой, отличающейс от фазы опорного сигнала в первом такте на 90.In the second cycle, the measurement of the second square takes place. At the same time, by the control signal of the unit 15, the controlled discrete SECh phase shifter 3 switches to a state in which the phase shift introduced by it is equal to 90, and the reference signal is fed to the input of the mixer 2 with a phase different from the reference signal in the first cycle by 90.
При прохождении через управл емый дискретный СВЧ-фазовращатель 3 ампли туда опорного сигнала уменьшаетс , что приводит к уменьшению амплитуды сигнала, снимаемого с выхода смесител 2, и, следовательно, величины измер емой квадратуры. Уменьшение ве- личины измер емой квадратуры компенсируетс тем, что во втором такте к входу опорного напр жени аналого- цифрового преобразовател 11 аналоговым коммутатором 12 подключаетс onop-Z5 формировател 24 поступает сигнал.When passing through a controlled discrete microwave phase shifter 3, the amplitude of the reference signal decreases, which leads to a decrease in the amplitude of the signal taken from the output of mixer 2, and, consequently, the measured quadrature value. The decrease in the magnitude of the measured quadrature is compensated by the fact that in the second cycle the onop-Z5 of the imager 24 is connected to the input of the reference voltage of the analog-digital converter 11 by an analog switch 12.
ное напр жение с выхода источника 14 опорного напр жени величиной Б,the voltage from the output of the source 14 of the reference voltage of magnitude B,
сдвинутый по фазе на 90 относитель но сигнала,, поступающего на управл щий вход управл емого дискретного фазовращател 21. Выходной сигналshifted in phase by 90 relative to the signal coming to the control input of the controlled discrete phase shifter 21. Output signal
причем В, 7moreover, In, 7
где В, - величинаwhere B is the value
опорного напр жени источника 13 вreference voltage source 13 in
первом такте. Величина опорного нап- зо умножающего цифроаналогового преобр жени В выбираетс такой, чтобы изменением шага квантовани компенсировать уменьшение амплитуты измер емого сигнала второй квадратуры A,s in ф вызванное уменьшением опорного СВЧ- сигнала при прохождении через управл емый дискретный СВЧ-фазовращатель 3. Код измеренного сигнала второй квадратуры поступает на второй вход блока 16 и далее на блок 18.the first tact. The magnitude of the reference multiplier of the digital-to-analog transform B is chosen so that by changing the quantization step to compensate for the decrease in the amplitude of the measured signal of the second quadrature A, s in f caused by a decrease in the reference microwave signal passing through the controlled discrete microwave phase shifter 3. The code of the measured signal The second quadrature is fed to the second input of block 16 and further to block 18.
Дальнейшее преобразование цифрово информации о квадратурах СВЧ-сигнала в аналоговую не синхронизировано во времени и осуществл етс по мере поступлени цифровой информации.Further digitalization of the quadrature information of the microwave signal to the analog is not synchronized with time and takes place as digital information is received.
С выходов блока 17 параллельный код амплитуды измеренной квадратуры в виде п-разр дного слова поступает на цифровые входы умножающего цифро- аналогового преобразовател 19, дл которого, аналоговым опорным сигналом вл етс напр жение A,jCosL02t, поступающее с аналогового выхода управл емого дискретного фазовращател 21, где AJ - посто нна амплитуда, Шо- частота, в общем случае cOj ы, , или AjCos(u,,t: + 180°), что зависит . от кода знака измеренной квадратуры. Код знака (п+1)-й бит слова с выходаFrom the outputs of block 17, the parallel amplitude code of the measured quadrature in the form of an n-bit word enters the digital inputs of a multiplying digital-analog converter 19, for which the analog reference signal is voltage A, jCosL02t, coming from the analog output of the controlled discrete phase shifter 21 , where AJ is a constant amplitude, Shock frequency, in general, cOj s,, or AjCos (u ,, t: + 180 °), which depends. from the sign code of the measured quadrature. Character code (n + 1) -th bit of a word from the output
вход управл емого дискретного фазовращател 21. На аналоговый вход управл емого фазовраш,ател 21 поступает напр жение с одного из выходов формировател 24, который представл ет собой генератор синусоидальных сигналов частотой Uj и посто нной амплитуды,. два выхода с относительным сдвигом фаз выходных сигналов 90. Выходной аналоговый сигнал умножающего цифроаналогового преобразовател 19 имеет видinput of controlled discrete phase shifter 21. The analog input of controlled phase shifter, atel 21 receives the voltage from one of the outputs of driver 24, which is a generator of sinusoidal signals with frequency Uj and constant amplitude ,. two outputs with a relative phase shift of the output signals 90. The output analog signal of the multiplying digital-to-analog converter 19 is
и qi AjCosio t После- окончани второго такта измерени код амплитуды измеренной квад ратуры поступает на цифровой вход умножающего цифроаналогового преобразовател 20, а код знака квадратуры - на управл ющий вход управл емого дискретного фазовращател 22. На аналоговый вход управл емого дискретного фазовращател 22 с второго выходаand qi AjCosio t After the end of the second measurement cycle, the amplitude code of the measured quadrature goes to the digital input of the multiplying digital-to-analog converter 20, and the quadrature sign code to the control input of the controlled discrete phase shifter 22. To the analog input of the controlled discrete phase shifter 22 from the second output
сдвинутый по фазе на 90 относительно сигнала,, поступающего на управл ющий вход управл емого дискретного фазовращател 21. Выходной сигналshifted in phase by 90 relative to the signal coming from the control input of the controlled discrete phase shifter 21. Output signal
3535
разовател 20 имеет видdeveloper 20 has the form
и А.,sin ч ),t, На выходе сумматора 23 получаемand A., sin h), t, At the output of the adder 23 we get
аналоговый сигнал Ianalog signal I
и J. КА А , cos ( tOj с - Lf) ,and J. KA A, cos (tOj with - Lf),
где К - коэффициент пропорциональности .where K is the proportionality coefficient.
Амплитуда и фаза полученного сиг- 4Q нала пропорциональны амплитуде и фазе СВЧ-сигнала и измер ютс измерител ми 25 и 26. Опорным сигналом при этом вл етс сигнал, вырабатываемый формирователем 24. Частота Wj выбидр раетс произвольно и ограничиваетс частотными характеристиками примен емых элементов и измерител ми 25 и 26. По завершении формировани - сигнала Ui блок 15 вырабатывает запускающийThe amplitude and phase of the received signal 4Q is proportional to the amplitude and phase of the microwave signal and measured by gauges 25 and 26. The reference signal is the signal produced by the shaper 24. The frequency Wj is chosen randomly and is limited by the frequency characteristics of the elements used and the gauge 25 and 26. Upon completion of the formation of the signal Ui, block 15 generates a triggering
-,. имц.ульс дл измерителей 25 и 26 си1- нала.- ,. pulse for meters 25 and 26 si-nal.
Таким образом, СВЧ-амплифазометр позвол ет повысить точность .измерени квадратур СВЧ-сигнала зй счетThus, a microwave amplification meter improves the accuracy of measuring the quadrature of a microwave signal due to
компенсации потерь в управл емом дискретном СБЧ-фазовращателе 3 с помощью аналого-цифрового преобрЪзовате- л 1 Г С измен емым шагом квантовани и повысить производительность compensation of losses in a controlled discrete SBS-phase shifter 3 using an analog-digital converter 1 G With variable quantization step and improve performance
измерений благодар обеспечению непосредственного цифрового отсчета амплитуды и фазы.measurements by providing direct digital amplitude and phase readouts.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864038927A SU1350627A1 (en) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | Microwave amplitude and phase meter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864038927A SU1350627A1 (en) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | Microwave amplitude and phase meter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1350627A1 true SU1350627A1 (en) | 1987-11-07 |
Family
ID=21227083
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864038927A SU1350627A1 (en) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | Microwave amplitude and phase meter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1350627A1 (en) |
-
1986
- 1986-02-07 SU SU864038927A patent/SU1350627A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Вилькоцкий М.А., Гринчук А.П. и др. Измеритель амплитудно-фазовых соотношений СВЧ-сигналов с переносом частоты. Извести ВУЗов: Приборостроение, т. XXI, 1978, № 3, с. 5-10. Бел чиц А.Ч., Кухарчик П.Д. и др. Устройство дл измерени амплитуды и фазы сверхвысокочастотных полей. Приборы и техника эксперимента, 1983, № 6, с. 94-96. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2878441B2 (en) | Fiber optic measurement device, gyrometer, central navigation, and stabilization system | |
SU1350627A1 (en) | Microwave amplitude and phase meter | |
SU1580278A1 (en) | Digital phase meter | |
SU759989A1 (en) | Meter of integral parameters of periodic pulses | |
SU813478A1 (en) | Graphic information readout device | |
SU482686A1 (en) | Method for dynamic compensation of constant-frequency drift of a low-frequency sinusoidal signal | |
SU1004898A1 (en) | Signal parameter meter | |
SU523110A1 (en) | Angular displacement transducer to code | |
SU983572A1 (en) | Electric signal phase shift measuring method | |
SU855527A1 (en) | Compensating meter of phase difference | |
JPH01101469A (en) | Phase difference or relative frequency deviation measuring instrument | |
SU960658A1 (en) | Digital device for measuring phase angle | |
SU1272271A1 (en) | Digital spectrum analyzer | |
SU738151A1 (en) | Device for measuring analogue- digital converter dynamic characteristics | |
SU885803A1 (en) | Device for converting phase shift to digital code | |
SU1383218A1 (en) | Analyzer of complex spectrum of periodic voltages | |
SU769734A1 (en) | Method and device for analogue-digital conversion | |
SU1674008A1 (en) | Spectral analyzer | |
RU2001409C1 (en) | Device for determining phase relation of two sine-wave signals | |
SU1166010A1 (en) | Digital autocompensating phasemeter | |
SU911719A1 (en) | Functional angle-to-code converter | |
RU2020752C1 (en) | Shaft angle-of-turn-to-code converter | |
SU1531008A1 (en) | Pointer instrument | |
SU599349A1 (en) | Voltage-to-code converter | |
SU550570A1 (en) | The device for eddy current testing of steel cables |