SU1383282A1 - Устройство дл измерени фазового времени задержки четырехполюсников - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области радиоизмерительной техники и служит дл  повышени  точности измерени  фазового времени задержки четырехполюсников с большим затуханием.Устройство содержит высокочастотный генератор 1 фиксированной частоты, перестраиваемьш генератор 2 низкой Х7 частоты, однополосный модул тор 3, балансный смеситель 6,фазовращатель 7, фильтр 8 нижних частот, перемно житель 15, интегратор 16, индикатор 17 и цифровой частотомер 18. Введение усилител  4 с автоматической регулировкой усилени , фильтров 10,12 и 14 нижних частот, усилителей-ограничителей 9 и 13 балансного смесител  11 позвол ет стабилизировать как амплитуду испытательного сигнала , так и амплитуды перемножаемых сигналов в требуемом диапазоне изменени  частоты модулирующего сигнала . Кроме того, использование в устройстве опорного канала с идентичными по техническим характеристикам узлами, примен емыми в измери- тельном канале, обеспечивает компенсацию дополнительных фазовых сдвигов , вносимых введенными узлами. Это позвол ет устанавливать более достоверные значени  модулирующих частот. 1 ил. с СЛ

Description

1

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  с повышен- но й точностью фазового времени задержки и фазовой посто нной четырехполюсников с большим затуханием.

Цель изобретени  - повьш1ение точности измерени  фазового времени задержки четырехполюсников с большим затуханием.

На чертеже приведена структурна  схема устройства дл  измерени  фазового времени задержки четырехполюсников .

Устройство содержит высокочастотный генератор 1 фиксированной частоты и перестраиваемый генератор 2

низкой частоты, выходы которых сое-,

20 лени , на выходе которого амплитуда напр жени  поддерживаетс  посто нной. Высокочастотный модулированный сигнал U(t) проходит через исследуемый четырехполюсник 5 с фазовым временем

25 задержки й-с . Выходной сигнал исследуемого четырехполюсника 5

динены с соответствующими входами однополосного модул тора 3, выход которого через усилитель 4 с автоматической регулировкой усилени  подсоединен к входной клемме исследуемого четьфехполюсника 5, выходна  клемма которого соединена с первым входом первого балансного смесител  6, второй вход которого соединен через фазовращатель 7 с выходом высокочастотного генератора 1, выход первого балансного смесител  6 через последовательно соединенные первый фильтр 8 нижних частот, первый усилитель-ограничитель 9 соединен с входом второго фильтра 10 нижних частот, первый и второй входы второго баланс- ного смесител  11 соединены соответ- . ственно с выходом усилител  4 с автоматической регулировкой усилени  и с выходом высокочастотного генератора 1 фиксированной частоты, а выход второго смесител  11 через последовательно соединенные третий фильтр 12 нижних частот, второй усилитель-ограничитель 13 и четвертьш фильтр 14 „,„,, ..

нижних частот соединен с первым вхо- напр жени  ) с помощью первого дом перемножител  15, второй вход усилител  ограничител  9 оно посту- которого соединен с выходом второго пает на вход второго фильтра 10 ниж- фильтра 10 нижних частот, а выход че- них частот, который восстанавливает рез интегратор 16 соединен с инди- синусоидальную форму сигнала и умень- катором 17, и цифровой частотомер 18, 50 шает вли ние высших гармоник на реи (t)K, ((О-Я,) (t-ut)+(f,

перемножаетс  в первом балансном 2Q смесителе 6 с- незадержанным (фазовращатель 7 установлен в нулевое состо ние) высокочастотным немодулированным сигналом и,(t) фиксированной частоты

U5(t)U,(t)- U4(t)K,U,,U,,,cos(ot-4 + q,) cos (со-О,) (t-й-г-) + tf, - .

Из напр жени  U5(t) с помощью первого фильтра 8 нижних частот выдел етс  составл юща  с частотой мо40

дул ции

Ue(t)U;,U cosrn,t+((0-57.)

+ ср,.К,. К,.

После нормировани  до амплитуде

дул ции в однопопосном модул торе 3 сигналом ни зкой частоты U (t) U cos(fj,t+4 i) , поступающим с выхода перестраиваемого генератора 2 низкой частоты. В результате однополосной модул ции частота высокочастотного сигнала cj уменьшаетс  или увеличиваетс  на величину модулирующей частоты Sl, в зависимости от напр жени  передачи сигнала со - Q или . При выбранном напр жении передачи , например, с передачей нижней боковой полосы, высокочастотный сигнал принимает вид

Uj(t)(u-fJ,)t+Cf,-q .j.

Этот сигнал проходит через усилитель 4 с автоматической регулировкой усилени , на выходе которого амплитуда напр жени  поддерживаетс  посто нной. Высокочастотный модулированный сигнал U(t) проходит через исследуемый четырехполюсник 5 с фазовым временем

задержки й-с . Выходной сигнал исследуемого четырехполюсника 5

„,„,, ..

„,„,, ..

и (t)K, ((О-Я,) (t-ut)+(f,

перемножаетс  в первом балансном смесителе 6 с- незадержанным (фазовращатель 7 установлен в нулевое состо ние) высокочастотным немодулированным сигналом и,(t) фиксированной частоты

„,„,, ..

U5(t)U,(t)- U4(t)K,U,,U,,,cos(ot-4 + q,) cos (со-О,) (t-й-г-) + tf, - .

Из напр жени  U5(t) с помощью первого фильтра 8 нижних частот выдел етс  составл юща  с частотой мо

дул ции

Ue(t)U;,U cosrn,t+((0-57.)

+ ср,.К,. К,.

После нормировани  до амплитуде

соединенный с выходом перестраиваемого генератора 2 низкой частоты.

Устройство работает следующим образом.

Высокочастотный сигнал U,(t) Uw,cos(tut+tf|) фиксированной частоты , поступающий с выхода генератора 1 , подвергаетс  однополосной мозультат измерени .

Выходное напр жение с выхода второго фильтра 10 нижних частот поступает на второй вход перемножител  15. в опорном канале сигнал U3(t), прошедший через усилитель 4 с автоматической регулировкой усилени , поступает на первый вход второго балансного смесител  11, где также перемножаетс  с незадержанным высокочастотным немодулированным сигналом U,(t) фиксированной частоты о

U7(t)U,(t)U,(t)U,(cot + +q), )cos (w-(7,) t+q, -tf.

Из спектра напр жени  V(t) с помощью третьего фильтра 12 нижних частот вьщел етс  составл юща  часть модул ции

U8(t)(Q.t+Cfp.K,.

После нормировани  напр жени  Ug(t) с помощью второго усилител - ограничител  13 оно поступает через четвертый фильтр 14 нижних частот на первый вход перемножител  15. В перемножителе 15 осуществл етс  пе- ремножение напр жений Ug(t) и Ug(t) с последующим интегрированием полученного произведени  с помощью интегратора 16:

U,(t)lu6(t).Ug(t)cJt

К,- К,- К,. и,(«-Я,)й (Г,

где Kj, К, Kj - соответственно коэффициенты передачи исследуемого четы- рехполюсника 5,первого и третьего фильтров 8 и 12 нижних частот.

Вьщеленное на выходе интегратора 16 посто нное напр жение фиксируетс  индикатором 17. Путем уменьшени  частоты модул ции добиваютс  получени  нулевого значени  проинтегрированного напр жени 

cos() дТ cos -j .

Задерживают высокочастотный немодулированный сигнал фиксированной частоты U)с помощью фазовращател  7 на фазовьш угол atp, е которым перемножают выходной сигнал исследуемого четырехполюс ника 5. Тогда выделенна  в измерительном канале составл юща  частоты модул ции Q принимает вид

ul(t)K, К, U«,,,t + + (()u i +42-Atfl.

Повторно уменьшают частоту модул ции Qj также до получени  нулевого значени  проинтегрированного сигнала

cos(co-n,)uT-Atf cos у . (2)

Приравн в левые части выражений (1) и (2), получим выражение дл  фазового времени задержки

йТ

где F и FJ - частоты модулирующего

сигнала.

Фазовую посто нную исследуемого четырехполюсника 5 можно определить из выражени 

р СОЛг 2 ;ГЕ,Л с

где Fg - фиксированна  частота высокочастотного сигнала. Однозначность измерени  фазового времени задержки по разности частот Fj-F и фазовому сдвигу &q) обеспечиваетс  как и в прототипе при выборе этих параметров из услови 

20 25

., 40

5 50

55

lOScf-i l, (17,-й,)Д,,|.

где 5cf - порог чувствительности по фазе индикации нулевого . значени  проинтегрированного сигнала;

U макс максимальное значение фазового времени задержки исследуемого четырехполюсника 5.

В соответствии с указанными услови ми первоначальное значение частоты модул ции и вводимого фазового сдвига необходимо выбирать из следующих соотношений:

.-Н- Ь

Алакс

Предлагаемое устройство дл  измерени  фазового времени задержки по сравнению с известным позвол ет значительно повысить точность измерени  фазового времени задержки четырехполюсников с затуханием до 100 дБ. Это достигаетс  за счет применени  в устройстве дополнительных узлов, позвол ющих стабилизировать как амплитуду испытательного сигнала , так и амплитуды перемножаемых сигналов в требуемом диапазоне изменени  частоты модулирующего сигнала . Кроме того, применение в устройстве опорного канала с идентичными по техническим характеристикам узлами, примен емыми в измерительном канале, обеспечивает компенсацию дополнительных фазовых сдвигов, вносго-ьпс введенными узлами, что позво- л €;т устанавливать более достоверные значени  модулирующих частот si и Л.5 и в целом способствует достижению поставленной цели.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  фазового времени задержки четырехполюсников, содержащее высокочастотный генератор фиксированной частоты и перестраиваемый генератор низкой частоты, выходы которых соединены с соответствующими входами однополосного модул тора , выходна  клемма дл  подключени  исследуемого четырехполюсника соединена с первым входом первого балансного смесител , второй вход которого через фазовращатель соединен с выходом высокочастотного генератора фиксированной частоты, выход первого балансного смесител  соединен с первым фильтром нижних: частот, перемножитель , выходом соединённый через интегратор с индикатором, и цифровой частотомер, соединенный с выходом перестраиваемого генератора низкой частоты, отличающеес  тем.

   что, с целью по ышепи  точности измерени  фазового В емеыи задержки четырехполюсников с большим за тсанием, в него дополнительно введены усилитель с автоматической регулировкой усилени , второй балансный смеситель , два усилител -ограничител  и три фильтра нижних частот, причем усилитель с автоматической регулировкой /усилени  входом соединен с выходом однополосного модул тора, а выходом одновременно с входной клеммой исследуемого четырехполюсника и с первым входом второго балансного смесител , второй вход которого соединен с выходом высокочастотного генератора фиксированной частоты,вход первого усилител -юграничител  соединен с выходом первого фильтра нижних частот, а выход первого усилител -ограничител  соединен с входом второго фильтра нижних частот, выход второго балансного смесител  через последовательно соединенные третий фильтр нижних чадтот, второй усилитель-ограничитель и четвертый фильтр нижних частот соединен с первым входом перемножител , второй вход которого соединен- с выходом второго фильтра нижних частот.