SU440612A1

SU440612A1 - Ferrite Phase Phase Phase Control Device

Info

Publication number: SU440612A1
Application number: SU1844257A
Authority: SU
Inventors: Александр Васильевич Воронежцев
Original assignee: Предприятие П/Я А-1173
Priority date: 1972-10-31
Filing date: 1972-10-31
Publication date: 1974-08-25

Description

1one

Изобретение относитс к области измерени фазового угла и может быть использовано в антенных решетках с электрическим управлением луча.This invention relates to the field of phase angle measurement and can be used in electrically controlled antenna arrays.

Известно устройство, содержащее датчик тока сброса, датчик контрол магнитного потока, в качестве которого используютс поочередно обесточенные обмотки фазовращател , компаратор сброса фазы, компаратор установки фазы, два стробированных усилител дл пары обмоток фазовращател , намагничивающих и размагничивающих феррит (при работе в антенной решетке в режиме «передача - прием), интегратор установки фазы, устройство разр да интегратора и дифференциальное аналоговое управл ющее устройство.A device is known that contains a current sensor, a magnetic flux sensor, which alternately de-energizes the phase converter windings, a phase reset comparator, a phase setting comparator, two gated amplifiers for a pair of phase converter windings, magnetizing and demagnetizing ferrite (when operating in the antenna array in Transmit - Receive), a phase setup integrator, an integrator discharge device and a differential analog control device.

Однако известное устройство имеет большое число сложных электронных устройств и громоздко .However, the known device has a large number of complex electronic devices and cumbersome.

Цель изобретени - упростить схему устройства при объединении ио управлению и сбросу группы из п фазовращателей и уменьшить вли ние внещних факторов на точность управлени .The purpose of the invention is to simplify the design of the device when combining and controlling and resetting a group of n phase shifters and to reduce the influence of external factors on the accuracy of control.

Это достигаетс путем установки дополнительного фазовращател -эталона, используемого в качестве датчика контрол магнитного потока дл остальных п фазовращателей, обмотка сброса которого включена в общуюThis is achieved by installing an additional model phase shifter used as a sensor for monitoring the magnetic flux for the remaining n phase shifters, the reset winding of which is included in the total

последовательную цепь всех п фазовращателей . В устройстве введен усилитель сброса управлени , вход которого соединен со вторыми входами п стробированных усилителейsequential chain of all n phase shifters. The device has a control reset amplifier, the input of which is connected to the second inputs of the gated amplifiers.

управлени , а выход подключен к обмотке управлени фазовращател -эталона.control, and the output is connected to the control winding of the phase shifter-model.

Дл получени информации об изменении магнитного потока во времени дл п фазовращателей в фазовращателе-эталоне введена дополнительна обмотка датчика контрол магнитного потока, один конец которой соединен с корпусом, а другой - со входом интегратора установки фазы, выход которого соединен со вторыми входами п компараторовTo obtain information on the change in the magnetic flux in time for n phase shifters in the phase shifter-standard, an additional winding of the magnetic flux monitoring sensor is introduced, one end of which is connected to the housing and the other to the input of the phase setting integrator, the output of which is connected to the second inputs of the n comparators

установки фазы.phase setting.

Блок-схема предлагаемого устройства управлени фазой ферритовых фазовращателей приведена на чертеже.The block diagram of the proposed device for controlling the phase of ferrite phase shifters is shown in the drawing.

Устройство управлени фазой ферритовыхFerrite Phase Control Device

фазовращателей включает дл каждого из п группируемых ио сбросу и управлению фазовращателей I цепочку последовательно соединенных устройств, содержащую: дифференциальное аналоговое управл ющее устройство 2, компаратор 3 установки фазы, стробированный усилитель управлени 4. Цепь сброса устройства управлени фазой включает датчик 5 тока сброса, компаратор 6 тока сброса, стробированный усилитель сброса 7.phase shifters includes for each of the n grouped reset and control of phase shifters I a chain of serially connected devices, comprising: differential analog control device 2, phase setting comparator 3, gated control amplifier 4. The reset circuit of the phase control device includes a reset current sensor 5, comparator 6 reset current, gated reset amplifier 7.

Цепь формировани опорного пилообразногоThe chain of formation of the reference sawtooth

напр жени включает фазовращатель-эталон 8 с обмотками управлени 9, сброса 10 и датчика И контрол магнитного потока, усилитель 12 строба управлени , интегратор 13 установки фазы, устройство 14 разр да интегратора .Voltages include a phase shifter-standard 8 with control windings 9, reset 10 and a magnetic flux sensor AND, a control strobe amplifier 12, a phase setting integrator 13, an integrator discharge device 14.

Полный цикл управлени фазой п фазовращателей включает общий сброс фазы и одновременную установку фазы в каждом фазовращателе по заданному в аналоговой форме пропорциональному значению. При этом отработка фазы ведетс по усредненному ходу ее изменени , заданному фазовращателемэталоном .A full cycle of phase control n phase shifters includes a total phase reset and simultaneous phase setting in each phase shifter according to a proportional value specified in analog form. In this case, the development of the phase is carried out on the basis of the average course of its change, given by the phase shifter by the model.

Сброс фазы во всех фазовращател х 1 и фазовращателе-эталоне 8 начинаетс при подаче на вход 15 стробированного усилител 7 строба сброса. При этом в момент прихода переднего фронта строба сброса открываетс стробированный усилитель сброса 7 и к обмоткам сброса 10 всех фазовращателей подключаетс напр жение, вызывающее нарастающий ток сброса.Phase reset in all phase shifters x 1 and phase shifter-reference 8 begins when the gated amplifier 7 of the reset gate is applied to the input 15. In this case, at the moment when the leading edge of the reset strobe arrives, the gated reset amplifier 7 opens, and a voltage is connected to the discharge windings 10 of all the phase shifters, causing an increasing discharge current.

Проход через датчик 5 тока сброса, этот ток создает на резисторе монотонно нарастающее напр жение, которое подаетс на вход компаратора 6 тока сброса и сравниваетс с опорным напр жением, подаваемым на вход 16 компаратора 6 и подобранным по величине таким, чтобы обеспечить требуемый ток сброса в обмотках сброса 10. В момент динамического равенства напр жений на входах компаратора 6 на его выходе по вл етс скачок потенциала (фронт отсечки импульса сброса), стробированный усилитель сброса 7 выключаетс , напр жение с обмоток сброса 10 всех фазовращателей снимаетс , ток сброса уменьшаетс и падает до нул . При этом фазовращатели 1 и 8 оказываютс выведенными в исходное рабочее состо ние. Установка фазы в каждом из п фазовращателей включает формирование импульсов управлени , длительность которых пропорциональна величине аналогового напр жени с учетом усредненного кода изменени магнитного потока, представл ющего собой дополнительную обмотку , намотанную на феррит. Фазовращатель-эталон 8 обладает также усредненными электрическими характеристиками, устанавливаетс вне раскрыва антенной решетки и может не запитыватьс излучаемым сигналом .Passing through the reset current sensor 5, this current creates a monotonically increasing voltage on the resistor, which is fed to the input of the comparator 6 of the reset current and compared with the reference voltage supplied to the input 16 of the comparator 6 and chosen in order to provide the required reset current to fault windings 10. At the moment of the dynamic equality of the voltages at the inputs of the comparator 6, a potential jump appears at its output (cut-off front of the reset pulse), the gated reset amplifier 7 turns off, the voltage from the fault windings 10 all f zovraschateley is removed, a reset current decreases and falls to zero. In this case, phase shifters 1 and 8 are brought to their original operating state. The phase setting in each of the n phase shifters includes the formation of control pulses, the duration of which is proportional to the magnitude of the analog voltage, taking into account the averaged code of the change in the magnetic flux, which is an additional winding wound on ferrite. The phase shifter-reference 8 also has averaged electrical characteristics, is set outside the aperture of the antenna array, and may not be powered by a radiated signal.

В момент подачи на вход 17 усилител 12 строба управлени и на вторые входы п стробированных усилителей 4 управлени строба управлени одновременно ко всем обмоткам управлени 9 фазовращателей 1 и 8 подключаютс одинаковые напр жени , например, от общего источника питани . Монотонно нарастающий ток вызывает изменение магнитного потока в ферритах фазовращателей 1 и 8, и в обмотке 11 последнего возникает э.д.с., напр жение которой пропорционально изменению во времени этого магнитного потока. Эта э.д.с., проход через интегратор 13 установки фазы.At the moment when the control gate amplifier 12 and the second inputs of the gated control amplifiers 4 of the control strobe are fed to the input 17, the same voltages, for example, from a common power source are connected to all control windings 9 of phase shifters 1 and 8. A monotonically increasing current causes a change in the magnetic flux in the ferrites of phase shifters 1 and 8, and in the winding 11 of the latter, an emf occurs, the voltage of which is proportional to the change in time of this magnetic flux. This emf, pass through the integrator 13 installation phase.

преобразуетс в напр жение пилообразной формы, которое поступает на вторые входы п компараторов 3 установки фазы, причем в каждом формируетс импульс отсечки тока управлени , момент по влени которого зависит от величин аналоговых напр жений, поступающих на входы 18 дифференциальных аналоговых управл ющих устройств 2, и соответственно преобразованные в них на входы компараторов 3.transformed into a sawtooth voltage, which is fed to the second inputs n of the comparators 3 of the phase setting, each of which generates a control current cutoff pulse, the moment of appearance of which depends on the values of the analog voltages supplied to the inputs of the 18 differential analog control devices 2, and respectively, converted into them at the inputs of the comparators 3.

Каждому зпачепию аналогового напр жени на входах компараторов 3 на выходах стробированных усилителей управлени 4 соответствует свой импульс управлени . ТакимEach analog voltage voltage at the inputs of the comparators 3 at the outputs of the gated control amplifiers 4 corresponds to its own control pulse. So

образом, в устройстве реализуетс принцип статического усреднени характеристик фазовращателей с управлением фазы с помощью контура регулировани . Предлагаемое устройство позвол ет статически усредн ть и компенсировать температурные уходы параметров фазовращателей, а также уменьшать ошибки управлени , св занные с нестабильностью напр жени питани обмоток управлени . При запитке всех обмоток управлени 9 фазовращателей 1 и 8 от одного источника питани его изменение вызывает изменение скорости нарастани тока в обмотках 9, соответственно измен етс и скорость изменени магнитного потока в ферритах фазовращателей 1 и 8, что ведет к изменению э.д.с. в обмотке 11 и в конечном счете- к изменению скорости нарастаии пилообразного напр жени на выходе интегратора 13. Последнее вызывает изменение длительностейThus, the device implements the principle of static averaging of the characteristics of phase shifters with phase control using an control loop. The proposed device allows statically averaging and compensating for the temperature deviations of the parameters of the phase shifters, as well as reducing the control errors associated with the instability of the supply voltage of the control windings. When powering all control windings 9 of phase shifters 1 and 8 from a single power source, its change causes a change in the rate of current rise in windings 9, and the rate of change of magnetic flux in ferrites of phase shifters 1 and 8 changes accordingly, which leads to a change in emf. in winding 11 and ultimately, the change in the rate of increase of the sawtooth voltage at the output of the integrator 13. The latter causes a change in the duration

импульсов управлени на выходах стробированных усилителей управлени : при уменьшении напр жени питани - уменьшаетс , компенсиру в значительной степени вли ние нестабильности источника питани .control pulses at the outputs of gated control amplifiers: when the power supply voltage decreases, it reduces, to a large extent, the effect of the instability of the power supply.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство управлени фазой ферритовых фазовращателей, содержащее датчик тока сброса, соединенный со входом компаратораA phase control device for ferrite phase shifters comprising a reset current sensor connected to a comparator input

тока сброса, выход которого подключен к стробированному усилителю сброса, интегратор , а также последовательно соединенные дифференциальное аналоговое управл ющее устройство, компаратор установки фазы иa reset current, the output of which is connected to a gated reset amplifier, an integrator, as well as a series-connected differential analog control device, a phase setting comparator and

стробированный усилитель управлени , выход которого нагружен па обмотку управлени фазовращател , отличающеес тем, что, с целью упрощени схемы при объединении по управлению и сбросу группы из п фазовращателей и уменьшени вли ни внешних факторов па точность управлени , оно снабжено дополнительным фазовращателем-эталоном , обмотка сброса которого включена в общую последовательную цепь сброса п фазовращателей , причем начало обмотки сброса фазовращател -эталона соединено с концом обмотки сброса п-ого фазовращател , конец обмотки сброса фазовращател -эталона соединен с датчиком тока сброса, а -начало обмотки сброса первого фазовращател соединено с выходом указанного стробированного усилител сброса; усилителем сброса управлени , выход которого св зан с обмоткой управлени фазовращател -эталона, а входом соединенный со вторыми входами п стробированных усилителей управлени ; обмоткой датчика контрол магнитного пбтбка фазовращател -эталона, одним концом соединенной с корпусом, а другим - со входом интегратора установки фазы, выход которого соединен со вторыми входами п компараторов установки фазы.Gated control amplifier, the output of which is loaded on the control valve winding of the phase shifter, characterized in that, in order to simplify the circuit when combining control and resetting a group of p phase shifters and reducing the influence of external factors on the control accuracy, it is equipped with an additional phase-shifter-standard, a reset winding which is included in the common serial reset circuit n phase shifters, with the start of the reset winding of the phase rotator of the reference model connected to the end of the winding of the reset of the nth phase shifter, the end of the winding with the throw of the phase shifter of the reference is connected to the reset current sensor, and the first winding of the reset of the first phase shifter is connected to the output of the specified gated reset amplifier; a control reset amplifier, the output of which is connected to the control winding of the reference phase shifter, and an input connected to the second inputs of the gated control amplifiers; the winding of the sensor control magnetic pbtbka phasers-model, one end connected to the housing, and the other to the input of the integrator installation phase, the output of which is connected to the second inputs p of the phase setting comparators.

/7/ 7