SU425124A1 - Phase meter - Google Patents

Phase meter

Info

Publication number
SU425124A1
SU425124A1 SU1752319A SU1752319A SU425124A1 SU 425124 A1 SU425124 A1 SU 425124A1 SU 1752319 A SU1752319 A SU 1752319A SU 1752319 A SU1752319 A SU 1752319A SU 425124 A1 SU425124 A1 SU 425124A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
phase
frequency
voltage
input
Prior art date
Application number
SU1752319A
Other languages
Russian (ru)
Original Assignee
Э. В. Нечаев , С. И. тин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Э. В. Нечаев , С. И. тин filed Critical Э. В. Нечаев , С. И. тин
Priority to SU1752319A priority Critical patent/SU425124A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU425124A1 publication Critical patent/SU425124A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Phase Differences (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к фазоизмерительной технике и может быть использовано в фазометрах с преобразоваппем частоты при измерении сдвига фаз радиоимпульсных сигналов как при многократном, так и однократном воздействии коротких радиоимпульсов.The invention relates to phase-measuring technology and can be used in phase meters with frequency converters when measuring the phase shift of radio pulse signals for both repeated and single exposure to short radio pulses.

Известные фазометры с преобразованием частоты содержат смесители, гетеродин, устройство дл  автоподстройки частоты, опорный генератор, фильтры, усилители-ограничители, фазовый детектор и индикатор.Known frequency conversion phase meters include mixers, a local oscillator, a device for automatic frequency control, a reference oscillator, filters, limit amplifiers, a phase detector and an indicator.

Такие фазометры могут работать только в том случае, если сигналы на входах фазометра  вл ютс  непрерывными колебани ми, так как устройство дл  автоподстройки частоты  вл етс  достаточно инерционным и дл  его срабатывани  и установки требуемой частоты гетеродина необходимо длительное врем . Дл  работы в импульсном режиме и тем более при однократном воздействии коротких радиоимпульсов длительностью 0,1- 10 мсек такие фазометры не пригодны.Such phase meters can work only if the signals at the phase meter inputs are continuous oscillations, since the device for frequency auto-tuning is sufficiently inertial and it takes a long time to trigger it and set the desired local oscillator frequency. For operation in a pulsed mode and even more so with a single exposure to short radio pulses with a duration of 0.1-10 msec, such phase meters are not suitable.

К недостаткам фазометров следует отнести также необходимость ручной настройки гетеродина , так как устройство дл  автоподстройки частоты срабатывает только в том случае, если частота сигнала на выходе фильтра близка к частоте опорного генератора. Ручна  настройка гетеродина позвол ет установить его частоту такой, чтобы сработало устройство автоподстройки частоты.The disadvantages of phase meters should also include the need to manually adjust the local oscillator, since the device for automatic frequency control only works if the frequency of the signal at the output of the filter is close to the frequency of the reference oscillator. Manual tuning of the local oscillator allows you to set its frequency so that the automatic frequency control device will work.

Цель изобретени  - измерение разности фаз радиоимпульсных сигналов как при многократном , так и при однократном воздействии , а также автоматизаци  измерений.The purpose of the invention is the measurement of the phase difference of the radio pulse signals for both repeated and single exposure, as well as automation of measurements.

Это достигаетс  введением в устройство двух однополосных модул торов и делител  частоты, причем один из входов однополосных модул торов подключепы к выходам гетеродина , а другие - к выходам опорного генератора , а выходы однополосных модул торов подключены к смесител м, выходы которых через фильтры и усилители подключены к третьему смесителю, выход которого через фильтр подключен к входу усилител -ограничител , к выходу которого подключен вход делител  частоты, выход подсоединенного к фазовому детектору, а второй вход фазового детектора подключен к выходу другого усили тел -ограничител , входом подключенного кThis is achieved by introducing into the device two single-band modulators and a frequency divider, with one of the inputs of single-band modulators being connected to the outputs of the local oscillator and the others to the outputs of the reference oscillator, and the outputs of single-band modulators connected to mixers whose outputs are through filters and amplifiers connected to the third mixer, the output of which through the filter is connected to the input of the amplifier-limiter, to the output of which is connected the input of the frequency divider, the output connected to the phase detector, and the second input of the phase detector RA is connected to the output of the other force bodies -ogranichitel, connected to the input

опорному генератору, а выход фазового детектора подсоединен к индикатору.reference generator, and the output of the phase detector is connected to the indicator.

На чертеже изображена блок-схема устройства . Устройство содержит смесители 1, 2 и 3.The drawing shows a block diagram of the device. The device contains mixers 1, 2 and 3.

гетеродин 4, однополосные модул торы 5 и G, опорный генератор 7, фильтры 8, 9 и 10, усилители 11 и 12, усилители-ограничители 13 и 14, делитель частоты 15, фазовый детектор 16. индикатор 17.LO 4, single-band modulators 5 and G, reference oscillator 7, filters 8, 9 and 10, amplifiers 11 and 12, limit amplifiers 13 and 14, frequency divider 15, phase detector 16. indicator 17.

На входы смесителей 1 и 2 подаютс  радиоимпульсные напр лсени  Ui Ui(t)cos(i)f-с,:The inputs of the mixers 1 and 2 are supplied to the radio pulse voltage Ui Ui (t) cos (i) fc:

и )cos&t. Синусоидальные напр жени  с выходом гетеродина 4 с частотой coi подаютс  на два однополюсных модул тора, на которые поступают также синусоидальные напр жени  с частотой 52 с выходов опорного генератора. На выходе модул тора 6 выдел етс  напр жение верхней боковой полосы (a))/, на выходе модул тора 5 выдел етс  напр жение нижней боковой полосыi) cos & t. Sinusoidal voltages with an output of a local oscillator 4 with a frequency of coi are fed to two single-pole modulators, which also receive sinusoidal voltages at a frequency of 52 from the outputs of the reference generator. The output of the modulator 6 is the voltage of the upper sideband (a)) /, the output of the modulator 5 is the voltage of the lower sideband

4 cos (сй, - Q) t.4 cos (sy, - Q) t.

Амплитуды напр жений -Us и U прин ты равными единице дл  упрощени  последующих тригонометрических преобразований. Таким образом, на смеситель 1 поступают напр жени  t/i и f/3, на смеситель 2 - напр жени  t/2 и и. Как следует из теории преобразовани  частоты, на выходах смесителей имеютс  колебани  частот, равных разности и сумме частоты входных напр жений (нричем только эти составл ющие, если смесители балансные). Фиьтры 8 и 9 выдел ют компоненты напр жений имеющих суммарные частоты . Данные фильтры должны быть полосовыми с полосой от (UMIIH+U)±Q до й)макс +The magnitudes of the stresses, Us and U, are taken equal to one to simplify subsequent trigonometric transformations. Thus, the voltage t / i and f / 3 are applied to the mixer 1, and the voltage t / 2 and and to the mixer 2. As follows from the theory of frequency conversion, at the outputs of the mixers there are oscillations of frequencies equal to the difference and sum of the frequencies of the input voltages (and only these components if the mixers are balanced). Figures 8 and 9 isolate the components of voltages having sum frequencies. These filters should be bandpass with a band from (UMIIH + U) ± Q to nd) max +

-f-coi±Q, где Ммин и сомакс - значени  минимальной и максимальной несущих частот входных радиоимпульсов.-f-coi ± Q, where Mmin and somax are the values of the minimum and maximum carrier frequencies of the input radio pulses.

Выходные напр жени  фильтров 8 и 9 усиливаютс  усилител ми 11 и 12 дл  повышени  чувствительности фазометра и обеснечени  линейного преобразовани  в смесителе 3. Выходные напр жени  I/s и Ue усилителей 11 и 12 равныThe output voltages of filters 8 and 9 are amplified by amplifiers 11 and 12 in order to increase the sensitivity of the phase meter and to clarify the linear conversion in mixer 3. The output voltages I / s and Ue of amplifiers 11 and 12 are equal

и, Ки, (t) cos (о) + (Oj + И) - If 1;and, Ki, (t) cos (o) + (Oj + I) - If 1;

f/, KU., (t} cos (o) + CO, - 2) t.f /, KU., (t} cos (o) + CO, - 2) t.

Коэффициент Л учитывает потерн преобразовани  в смесител х 1 и 2 коэффициенты передачи фильтров 8 и 9 и коэффициенты усилени  усилителей И и 12. Преднолагаетс , что К. в обоих каналах фазометра одинаков. Некоторое неравенство коэффициентов /С в каналах фазометра, обусловленное возможной неидентичностью узлов, не отражаетс  на его работе.The coefficient L takes into account the loss of conversion in mixers 1 and 2, the transmission coefficients of filters 8 and 9, and the gain factors of amplifiers And and 12. It is assumed that the channels in the phase meter are the same. Some inequality of the coefficients C in the phase meter channels, due to the possible nonidentity of the nodes, does not reflect on his work.

Напр жени  V и f/e поступают на входы смесител  3, к выходу которого подключен фильтр 10, настроенный на разностную частоту напр жений (/5 и /7б. Напр жение на выходе фильтра равноThe voltages V and f / e are fed to the inputs of the mixer 3, to the output of which a filter 10 is connected, tuned to the difference voltage frequency (/ 5 and / 7b. The voltage at the filter output is equal to

и, - (t) и (t) cos (2Й - ср).and, - (t) and (t) cos (2D - Wed).

Это нанр жение подаетс  на вход усилител -ограничител  13, на выходе которого получаетс  пр моугольное напр жение типа «меандр с посто нной амплитудой. Коэффициент усилени  усилител -ограничител  13 должен быть выбран так, чтобы ограничение имело место нрн минимальных амплитудах входных напр жений Ui(t) и f/2(0- Выходное нанр жение усилител -ограничител  13 подаетс  на вход делител  частоты 15. Информаци  об нзмер емом фазовом сдвиге содеожитс  в радионмнульсном напр жении UT,This design is applied to the input of the amplifier-limiter 13, the output of which is a rectangular voltage of the type square wave with a constant amplitude. The gain of amplifier limiter 13 must be chosen so that the limit takes place at the minimum amplitude of the input voltages Ui (t) and f / 2 (0- The output voltage of the amplifier 13 is fed to the input of frequency divider 15. Measuring phase shift is radiated in voltage UT,

частота которого вдвое превышает частоту опорного генератора. Деление напр жени  f/7 по частоте на 2 позвол ет измер ть исследуемый фазовый сдвиг на частоте опорного генератора О. Напр жение первой гармоники несущей частоты на выходе делител  частоты может быть записано в видеwhose frequency is twice the frequency of the reference oscillator. Dividing the voltage f / 7 by frequency by 2 allows measuring the phase shift under investigation at the frequency of the reference generator O. The voltage of the first harmonic of the carrier frequency at the output of the frequency divider can be written as

f/s f/{0cos(2/--). ч2 /f / s f / {0cos (2 / -). P2 /

Напр жение на выходе опорного генератора Ut UcQsut.The voltage at the output of the reference generator Ut UcQsut.

Дл  измерени  исследуемой разности фазTo measure the investigated phase difference

напр жени  t/g и f/g необходимо подать на фазовый детектор, причем дл  получени  наибольшей широкополосностн и быстродействн  (что в данном случае очень важно, поскольку предлагаемый фазометр предназначен дл the t / g and f / g voltages must be applied to the phase detector, and to obtain the highest broadband and fast response (which in this case is very important, since the proposed phase meter is intended for

измерени  разности фаз между короткими радиоимпульсами) целесообразно использовать кольцевую схему фазового детектора. Одно из входных напр жений фазового детектора 16, снимаемое с выхода делител  частоты 15 уже имеет пр моугольную форму. Другое напр жение, с выхода опорного генератора 7, дл  преобразовани  в пр моугольную форму подаетс  на усилитель-ограничитель 14, с выхода которого пр моугольное напр жение поступает на другой вход фазового детектора 16. Среднее значение тока в нагрузке фазового детектора будет равноMeasurement of the phase difference between short radio pulses) It is advisable to use an annular phase detector circuit. One of the input voltages of the phase detector 16, taken from the output of frequency divider 15, is already rectangular. Another voltage, from the output of the reference generator 7, for conversion into a rectangular shape is fed to the amplifier-limiter 14, from the output of which the rectangular voltage goes to another input of the phase detector 16. The average value of the current in the load of the phase detector is

/--(),/ - ()

где К, - коэффициент, учитывающий потери в фазовом детектора и определ емый значени ми выходных сопротивлений источников сигналов, сопротивлений диодов и нагрузки фазового детектора;where K, is the coefficient taking into account losses in the phase detector and determined by the values of the output resistances of the signal sources, diode resistances and the load of the phase detector;

и - амплитуды пр моугольных напр жений на входах фазового детектора;and - amplitudes of rectangular voltages at the inputs of the phase detector;

г) - фазовый сдвиг между входными напр жени ми фазового детектора в нашем случае г) .d) - phase shift between the input voltages of the phase detector in our case d).

Выходное напр жение на нагрузке фазового детектора R будет равноThe output voltage at the load of the phase detector R will be equal to

.0- (- + )..0- (- +).

Таким образом, прн нулевом фазовом сдвиге , при изменении фазового сдвига от -180° до +180° выходное напр жение фазового детектора линейно измен етс  от О до 2 KUR.Thus, when the phase shift is zero, as the phase shift changes from -180 ° to + 180 °, the output voltage of the phase detector varies linearly from 0 to 2 KUR.

Выход фазового детектора подключен к индикатору , в качестве которого может быть использован осциллограф, шкала на экранеThe output of the phase detector is connected to the indicator, which can be used as an oscilloscope, the scale on the screen

которого отградуирована в значени х сдвига фаз между входными напр жени ми. Нри однократном воздействии радиоимпульсов целесообразно применить осциллограф с послесвечением . При автоматических нзмерени х в качестве индикатора используетс which is calibrated in terms of the phase shift between the input voltages. With a single exposure to radio pulses, it is advisable to use an oscilloscope with an afterglow. In automatic measurements, the indicator is used as an indicator.

быстродействующий цифровой вольтметр, с выхода которого информаци  в виде двоично-дес тичного кода ностуиает в ЭВМ.A high-speed digital voltmeter, from the output of which information in the form of a binary-decimal code is sent to a computer.

Предмет изобретени Subject invention

Фазометр, содержащий смесители, гетеродин , опорный генератор, фильтры, усилители, усилители-ограничители, фазовый детектор, индикатор, отличающийс  тем, что, с целью измерени  разности фаз радиоимпульсных сигналов как нри многократном, так и при однократном воздействии, а также автоматизации измерений, фазометр снабжен двум  однонолосными модул торами и делителем частоты, причем одни из входов однополосных модул торов подключены к выходам гетеродина, а другие - к выходам опорного генератора, а выходы однополосных модул торов подсоединены к смесител м, выходы которых через фильтры и усилители подключены к третьему смесителю, выход которого через .фильтр св зан с входом одного усилител -ограничител , к выходу которого подключен вход делител  частоты, выходом подсоединенного к одному входу фазового детектора, а второй вход фазового детектора св зан с выходом другого усилител -ограничител , входом подключенного к опорному генератору , а выход фазового детектора подсоединен к индикатору.A phase meter containing mixers, a local oscillator, a reference oscillator, filters, amplifiers, amplifiers-limiters, a phase detector, an indicator, characterized in that, in order to measure the phase difference of radio pulse signals both at multiple and single exposure, as well as automate measurements, The phase meter is equipped with two single-band modulators and a frequency divider, with one of the inputs of single-band modulators connected to the outputs of the local oscillator, and others to the outputs of the reference oscillator, and the outputs of single-band modulators dinene to mixers whose outputs through filters and amplifiers are connected to a third mixer, the output of which through a filter is connected to the input of one amplifier-limiter, the output of which is connected to the input of a frequency divider, the output connected to one input of the phase detector, and the second input of the phase the detector is connected to the output of another amplifier-limiter connected to the reference oscillator, and the output of the phase detector is connected to the indicator.

Л7 И /J Н L7 I / J N

Is Is

SU1752319A 1972-02-28 1972-02-28 Phase meter SU425124A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1752319A SU425124A1 (en) 1972-02-28 1972-02-28 Phase meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1752319A SU425124A1 (en) 1972-02-28 1972-02-28 Phase meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU425124A1 true SU425124A1 (en) 1974-04-25

Family

ID=20504444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1752319A SU425124A1 (en) 1972-02-28 1972-02-28 Phase meter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU425124A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3968427A (en) Group delay measurement apparatus and method
US3012200A (en) Frequency coincidence detector
SU425124A1 (en) Phase meter
US4860227A (en) Circuit for measuring characteristics of a device under test
US3018439A (en) Automatic wave analyzer
US2820898A (en) Distance measuring equipment utilizing frequency modulation
US2964990A (en) Signal modulation system for electrooptical measurements of distances
US2866193A (en) Low altitude altimeter
SU864181A1 (en) Electronic phase meter
SU1128184A1 (en) Device for measuring frequency deviation
SU420951A1 (en) PHASE DIFFERENCE METHOD AND PHASE MODULATION METER
SU437024A1 (en) Device for measuring phase pulsations of amplifiers
SU706795A1 (en) Device for measuring the mean rate of measuring frequency and linearity of modulation characteristics of frequency-modulated generators
SU1041959A1 (en) Device for measuring non-uniformity of readjustable generator amplitude frequency characteristics
RU2109303C1 (en) Device for measuring of microwave signal phase difference (variants)
SU659995A1 (en) Arrangement for measuring amplitude-frequency characteristics of microwave time-delay lines
SU490077A1 (en) Device for measuring group lag time
SU1200196A1 (en) Phase meter
SU993145A1 (en) Signal delay group time non-uniformity meter
SU983573A1 (en) Phase meter
SU785788A1 (en) Device for automatic measuring of microwave element phase-frequency characteristics
SU752197A1 (en) Transformation coefficient meter
SU283399A1 (en) PHASE DIFFERENCE METER
SU599223A2 (en) Close frequencies comparator
SU460492A1 (en) The method of determining the dispersion characteristics of the environment