SU1636790A1 - Калибратор дискретных фазовых приращений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к фазоизмери- тельной технике и может быть использовано дл  поверки измерителей разности фаз, компараторов фазы, нуль-индикаторов и дл  определени  их фазовой чувствительности . Повышение точности и расширение функциональных возможностей калибратора достигаетс  путем регулировки малых приращений разности фаз с помощью введенных волноводных регулируемых линий задержки с последующирм делением частоты , а также за счет измерени  приращени  разности фаз путем использовани  преобразовани  частоты с переносом значений фазового сдвига на частоту 1000 Гц и с последующим измерением сдвига фаз измерителем разности фаз с малым уровнем погрешности измерени  и высокой разрешающей способностью. На выходе калибратора используетс  двухканальный дискретный фазовращатель на делител х частоты. 1 ил. сл С

Description

Изобретение относитс  к области фазо- измерительной техники и может быть использовано дл  поверки измерителей разности фаз, компараторов фазы, нуль-индикаторов и определени  их фазовой чувствительности .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности задани  фазовых приращений и расширение области применени .

На чертеже изображена структурна  схема калибратора дискретных фазовых приращений,

Калибратор дискретных фазовых приращений содержит генератор 1 опорной частоты , двуканальный дискретный фазовращатель 2 на делител х частоты и два формировател  3 и 4 синусоидальных сигналов , входы каждого из которых соединены соответственно с выходами двухканального дискретного фазовращател  2 на делител х

частоты, высокочастотный 5 и низкочастотный 6 синтезаторы частоты, две волновод- ные линии 7 и 8 задержки, два усилител -ограничител  9 и 10, два делител  11 и 12 частоты, формирователь 13 импульсов , два коммутатора 14 и 15, два фильтра 16 и 17 нижних частот, низкочастотный измеритель 18 разности фаз, при этом генератор 1 опорной частоты соединен с входами синтезаторов 5 и 6 частоты, вход каждой волноводной линии 7 и 8 задержки соединен с выходом высокочастотного синтезатора 5 частоты, выход волноводной линии 7 задержки (8) через соединенные последовательно усилитель-ограничитель 9 (10) и делитель 11 (12) частоты соединен с одним из сигнальных входов двухканального дискретного фазовращател  2 на делител х частоты , выход низкочастотного синтезатора 6 частоты соединен с входом формировател 

о со о

XI

О О

13 импульсов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входом каждого коммутатора 14 и 15, выходы которых соединены через соответствующие фильтры 16 и 17 нижних частот с входами низкочастотного измерител  18 разности фаз, а выход каждого из упом нутых формирователей 3 и А синусоидальных сигналов соединен с третьим входом соответствующих коммутаторов 14 и 15.

Калибратор дискретных фазовых приращений работает следующим образом.

Калибратор дискретных фазовых приращений предназначен дл  воспроизведени  дискретных значений приращений углов фа- зовых сдвигов от 0 до ± 360 с дискретностью &р , причем

АФ ь п ,

где п - коэффициент делени  делител  дис- кретного фазовращател  2, равный 36, 10о

и плавного воспроизведени  малых значений приращений ( ± 0,4°) фазовых сдвигов вблизи точек дискрета: ±10,±20± 30,...,

±К.10° ± 360° в диапазоне частот 1 МГц

+ 2 МГц. Генератор 1 опорной частоты (фиг.1)  вл етс  источником высокостабильного по частоте синусоидального сигнала, который поступает на входы синхронизации синтезаторов 5 и 6.

Высокочастотный синтезатор 5 вырабатывает синусоидальный сигнал, значение частоты которого устанавливаетс  с диск- ретностью 1 кГц. Минимальна  требуема  рабоча  частота 576 МГц. Максимальна  требуема  рабоча  частота 1152 МГц. Сигнал с синтезатора 5 поступает на входы двух волноводных линий 7 и 8 задержки пере- менной длины, Длина каждой волноводной линии 7 и 8 задержки может плавно измен тьс  на 150 мм с дискретностью отсчетно- го устройства 0,01 мм. С выходов волноводных линий 7 и 8 задержки сигналы поступают на усилители-ограничители 9 и 10, где преобразуютс  в импульсы заданной тактовой частоты, а затем поступают на делители 11 и 12 частоты и далее на входы двухканального дискретного фазовращате- л  2 на делител х частоты. Двухканальный дискретный фазовращатель 2 позвол ет задавать приращени  углов фазовых сдвигов между синусоидальными сигналами на 360° с минимальной дискретностью ±10° за счет исключени  определенного числа импульсов, поступающих с делителей 11 и 12 частоты, Управление процессом исключени  импульсов осуществл етс  управл ющим сигналом от генератора одиночных

импульсов, вход щего в состав двухканального дискретного фазовращател  2. На вы ходе дискретного фазовращател  2 сигналы представл ют собой меандры, и в формировател х 3 и 4 синусоидальных сигналов преобразуютс  в синусоидальные напр жени  Ui и U2 с заданным углом фазового сдвига (УФС) между ними. Погрешность задани  приращений УФС на частоте 1 ГГц у волноводных линий 7 и 8 задержки составл ет ±0,2°. Суммарный коэффициент делени  делителей 11 и 12 частоты и дискретного фазовращател  2 равен 576. Погрешность задани  требуемого УФС волноводных линий 7 и 8 задержки составл ет

Д|1 g (±0.35 )0 на частоте

2 МГц и д|2 (± 0,18 )° на частоте- . 1 МГц.

Предел регулировки фазы на выходе калибратора вблизи точек дискретизации определ етс  длиной волны гармонического колебани , величиной максимального удлинени  линии 7 и 8 задержки, равной 150 мм, и суммарным коэффициентом делени  делителей частоты:

150 мм

Д( 360Л а С

1 - Л - F

576

где С - скорость света;

F- частота 1152 МГц;

Я-длина волны гармонического колеба ни , мм.

Минимальна  дискретность задание значений приращени  УФС вблизи точек дискретизации также определ етс  длиной волны гармонического колебани  и разрешающей способностью измерител  длины линии 7 и 8 задержки;

I

AJ

Л 150-100 -2

Таким образом, минимальна  дискретI

ность на частоте 2 МГц составл ет Д (0,12-10 4)° и на частоте 1 МГц соответственно (0,6-105)0.

Данные пределы регулировани  приращений УФС и разрешающа  способность задани  приращений УФС позвол ют с высокой степенью точности определить чувствительность фазоизмерительной аппаратуры . Синусоидальные сигналы с частотой f поступают с выхода формирователей 3 и 4 синусоидальных сигналов на вход коммутаторов 14 и 15, на другие входы которых поступают парафазные импульсные сигналы , формируемые в формирователе 13 импульсов 13 с частотой следовани  импульсов, на 1000 Гц превышающей частоту синусоидальных сигналов. С выхода коммутаторов 14 и 15 импульсные сигнале с частотой следовани  f + 1000 Гц, промоду- лированные по амплитуде частотой 1000 Гц, поступают на фильтры 16 и 17 нижних частот , в которых выдел етс  огибающа  1000 Гц. Приращени  УФ С между синусоидальными сигналами на частоте 1000 Гц равны приращени м УФС сигналов на выходе формирователей 3 и 4 синусоидальных сигналов и измер етс  низкочастотным измерителем 18 разности фаз, обладающим высокой раз- рещающей способностью и низким уровнем погрешности измерени  приращений, например погрешность ()°. разрешающа  способность ()°.

Калибратор дискретных фазовых приращений позвол ет расширить функциональ- ные возможности известного устройства за счет обеспечени  возможности определени  чувствительности измерителей разности фаз, компараторов фазы и нуль-индикаторов путем получени  вблизи точек дискретизации дискретных приращений УФС малых (Ј0,4°) отклонений значений приращений УФС, имеющих, в свою очередь , дискретность до (0,6 )0, котора  достигаетс  использованием волноводных линий 7 и 8 задержки и соковокупности с делител ми частоты фазовращател  2 и делителей частоты 11 и 12.

Предлагаемый калибратор дискретных фазовых приращений по сравнению с известным также позвол ет повысить точность воспроизведени  дискретных приращений УФС за счет переноса значений приращений УФС на частоту 1000 Гц, измерение значений приращений УФС ка данной частоте с малой погрешностью (10 )° и высокой разрешающей способностью ()° и подстройку значений УФС на высокой частоте с помощью волноводных линий 7 и 8 задержки .

Калибратор дискретных фазовых приращений позвол ет задавать автоматически приращени  фазовых сдвигов в диапазоне значений от 0 до ± 360° с дискретным приращением ± 10° и плавную регулировку

значений приращений УФС вблизи точек дискретизации ( ± 0,4°) фазовых приращений с дискретностью от (0,12-10 1)0 до (0,6 х х )0 в диапазоне частот 1 МГц + 2 МГц.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Калибратор дискретных фазовых приращений , содержащий генератор опорной частоты , двухканальный дискретный

   фазовращатель на делител х частоты и два формировател  синусоидальных сигналов, входы которых соединены с соответствующими выходами двухканального дискретного фазовращател  на делител х частоты, о тличающийс  тем, что, с целью повышени  точности задани  фазовых приращений и расширени  области применени , он снабжен высокочастотным и низкочастотным синтезаторами частоты, двум  волноводными лини ми задержки, двум  усилител ми-ограничител ми, двум  делител ми частоты, формирователем импульсов , двум  коммутаторами, двум  фильтрами нижних частот, низкочастотным

   измерителем разности фаз, при этом генератор опорной частоты соединен с входами высокочастотного и низкочастотного синтезаторов частоты, входы волноводных линий задержки соединены с выходом высокочастотного синтезатора частоты, выход каждой волноводной линии задержки через последовательно соединенные усилитель- ограничитель и делитель частоты соединен с одним из входов двухканального дискретного фазовращател  на делител х частоты, выход низкочастотного синтезатора частоты соединен с входом формировател  импульсов , первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами каждого коммутатора, выходы которых соединены через соответствующий фильтр нижних частот с соответствующим входом низкочастотного измерител  разности фаз, а выходы формирователей синусоидальных сигналов соединены с соответствующими третьими входами коммутаторов .