SU467294A1

SU467294A1 - Device for measuring the phase shift of radio pulses

Info

Publication number: SU467294A1
Application number: SU2021252A
Authority: SU
Inventors: Сергей Александрович Забузов; Александр Максимович Кирюхин
Original assignee: Ленинградский Институт Авиационного Приборостроения
Priority date: 1974-05-13
Filing date: 1974-05-13
Publication date: 1975-04-15

Description

Изобретение относитс к области .радиоизмерений и может быть использовано дл из-, мерени сдвига фаз радиоимпульсов.The invention relates to the field of radio measurements and can be used to measure the phase shift of radio pulses.

Известно устройство дл измерени сдвига фаз радиоимпульсов, которое представл ет собой пьезоактивный звукопровод, на который нанесены входные преобразователи первого и второго каналов, расположенные один под другим, и выходной преобразователь, состо щий из набора отдельных электродных решеток , электрически соединенных между собой . Соседние электродные решетки выходного преобразовател в каждом из каналов отсто т друг от друга на рассто ние, которое исключает возможность одновременного воздействи на них измер емых импульсов. Соответствующие электродные решетки первого и второго каналов расположены парами. Смещение решеток в парах друг относительно друга увеличиваетс вдоль длины выходного преобразовател от нулевого до равного длиие ультразвуковой поверхностной волны через интервал, определ ющий шаг ступенчатого отсчета сдвига фаз радиоимпульсов.A device for measuring the phase shift of radio pulses is known, which is a piezo-active flux duct on which input transducers of the first and second channels are placed one below the other, and an output transducer consisting of a set of separate electrode arrays electrically interconnected. The adjacent electrode gratings of the output transducer in each of the channels are separated from each other by a distance, which excludes the possibility of simultaneous action of measured pulses on them. The corresponding electrode gratings of the first and second channels are arranged in pairs. The displacement of the arrays in pairs relative to each other increases along the length of the output transducer from zero to equal to the length of the ultrasonic surface wave through an interval defining the step of the step count of the phase shift of the radio pulses.

Однако в тех случа х, когда необходимо иметь плавное изменение отсчета фазового сдвига, это устройство не может быть применено . Обработка радиоимпульсов большой длительности на подобных устройствах также затруднительна, так как в соответствии с длительностью импульсов увеличиваетс рассто ние между соседними электродными решетками в каналах выходного преобразовател . Это влечет за собой увеличение габаритов фазометрического устройства.However, in cases where it is necessary to have a smooth change in the phase shift reference, this device cannot be applied. The processing of long duration radio pulses on such devices is also difficult, since, in accordance with the pulse duration, the distance between adjacent electrode arrays in the channels of the output transducer increases. This entails an increase in the dimensions of the phase meter device.

Целью изобретени вл етс получение плавного изменени отсчета фазового сдвига и уменьшение размеров фазометрического устройства на ультразвуковых поверхностныхThe aim of the invention is to obtain a smooth change in the phase shift reference and a reduction in the size of the phaseometric device on the ultrasonic surface.

волнах при фазометрии длинных радиоимпульсов .waves at phase metering of long radio pulses.

Это достигаетс тем, что в предлагаемом устройстве выходной преобразователь представл ет собой не сочетание множества отдельных , разнесенных на соответствующее рассто ние решеток, а две длинные равномерные электродные решетки, электрически соединенные между собой, рассто ние между соседними электродами в решетке первого канала отличаетс от рассто ни между соседними электродами в решетке второго канала так, что на всей длине выходного преобразовател набег смещени электродов составл ет более одной длины ультразвуковой поверхностной волны, а количество электродов в каждой из решеток (решетки двухфазные) более , чем в два раза, превышает число полупериодов колебаний радиоимпульсов.This is achieved by the fact that in the proposed device the output converter is not a combination of a plurality of separate grids spaced apart by a corresponding distance, but two long uniform electrode grids, electrically interconnected, the distance between adjacent electrodes in the first channel array differs from the distance between adjacent electrodes in the lattice of the second channel so that over the entire length of the output transducer the offset of the electrodes is more than one length ultrasound over The number of electrodes in each of the grids (two-phase gratings) is more than two times greater than the number of half-periods of oscillations of radio pulses.

На чертеже схематически представленаThe drawing shows a schematic

конструкци предлагаемого устройства, соето щего из следующих узлов и материалов: звукопровода из пьезоактивного материала 1, звукопоглощающего покрыти 2, входного преобразовател первого канала 3, входного преобразовател второго канала 4, выходного преобразовател 5 и звукопоглощающего покрыти 6.The design of the proposed device consists of the following components and materials: a sound guide made of piezo-active material 1, a sound-absorbing coating 2, an input converter of the first channel 3, an input converter of the second channel 4, an output converter 5, and a sound-absorbing coating 6.

На полированную поверхность звукопровода из пьезоактивного материала 1 нанесены входные преобразователи первого и второго каналов .3 и 4, расположенные один под другим , и выходной преобразователь 5. Дл устранени отражений ультразвуковых поверхностных волн от торцов звукопровода примен ютс звукопоглощающие покрыти 6 и 2. Входные преобразователи ультразвуковых поверхностных волн абсолютно идентичны. Каждый из них представл ет собой равномерную двухфазную решетку. Рассто ние между соседними электродами в этих решетках равны и составл ют половину длины ультразвуковой поверхностной волны (длина ультразвуковой поверхностной волны определ етс частотой заполнени исследуемых радиоимпульсов). Электроды входных преобразователей расположены без смещени друг относительно друга в направлении распространени ультразвуковой волны. Выходной преобразователь составлен из двух равномерных многоэлементных двухфазных решеток, соответственно расположенных в первом и втором каналах фазометрического устройства и электрически соединенных между собой. Количество электродов в каждой из рещеток более, чем в два раза, превышает число полупериодов колебаний заполнени радиоимпульсов. Рассто ние между соседними электродами решетки первого канала отличаетс от рассто ни между соседними электродами решетки второго канала . В результате этого различи смещение электродов решетки первого канала относительно электродов решетки второго канала измен етс вдоль длины выходного преобразовател . На всей длине выходного преобразовател оно составл ет менее двух длин ультразвуковых поверхностных волн.The input transducers of the first and second channels .3 and 4, located one below the other, and the output transducer 5 are applied to the polished surface of the acoustic duct from the piezoactive material 1. Output absorbers are used to eliminate reflections of ultrasonic surface waves from the ends of the acoustic duct. surface waves are absolutely identical. Each of them is a uniform two-phase grating. The distance between adjacent electrodes in these arrays is equal and is half the length of the ultrasonic surface wave (the length of the ultrasonic surface wave is determined by the frequency of filling the radio pulses under study). The electrodes of the input transducers are arranged without displacement relative to each other in the direction of propagation of the ultrasonic wave. The output converter is composed of two uniform multi-element two-phase gratings, respectively, located in the first and second channels of the phase metering device and electrically interconnected. The number of electrodes in each of the lattices is more than two times greater than the number of half cycles of oscillation of the radio pulses. The distance between adjacent grating electrodes of the first channel is different from the distance between adjacent grating electrodes of the second channel. As a result of this difference, the displacement of the electrodes of the grating of the first channel relative to the electrodes of the grating of the second channel varies along the length of the output transducer. Over the entire length of the output transducer, it is less than two lengths of ultrasonic surface waves.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

На вход фазометрического устройства подаютс два радиоимпульса одинаковой амплитуды с фазовым сдвигом 1|з высокочастотного заполнени . С выходного преобразовател снимаетс сигнал с огибающей, имеющей минимум в некоторой точке, временное положение которой определ етс измер емым сдвигом фаз. Минимальный уровень выходного сигнала соответствует такому положению импульсов ультразвуковых поверхностных волн относительно решеток выходного преобразовател , когда центры импульсов возбуждают те электроды рещеток первого и второго каналов, относительное смещение которых дополн ет фазовый сдвиг ij) до 180. В данный момент суммарный сигнал, снимаемый с этих электродов, равен нулю, а суммарные сигналы с пар электродов первого и второго каналов , одинаково отсто щих от указанной пары , равны по величине, но обратны по знаку. Измерени могут быть начаты только в тот момент времени, когда импульсы ультразвуковых поверхностных волн полностью войдут в выходной преобразователь, а окончены в момент, когда передний фронт ультразвукового импульса достигнет конца выходного преобразовател . Электроды первого и второго каналов, на которые в указанные моменты воздействуют центры ультразвуковых импульсов , должны иметь разницу в смещении электродов , равную длине ультразвуковой поверхностной волны (в этом случае диапазон измерени составл ет 360). Так как количество электродов в каждой из решеток более, чем в два раза, превышает число полупериодов колебаний заполнени радиоимпульсов, а на всей длине выходного преобразовател набег смещени электродов составл ет не более двух длин поверхностных волн, результат измерени однозначен в пределах 360.Two radio pulses of the same amplitude with a phase shift of 1 | 3 high-frequency filling are fed to the input of the phasometric device. A signal is output from the output transducer with an envelope having a minimum at a certain point, the temporal position of which is determined by the measured phase shift. The minimum level of the output signal corresponds to the position of the ultrasonic surface wave pulses relative to the output transducer gratings, when the centers of the pulses excite those electrodes of the first and second channel grates, whose relative displacement complements the phase shift ij) to 180. Currently, the total signal taken from these electrodes , is equal to zero, and the total signals from the pairs of electrodes of the first and second channels, equally spaced from this pair, are equal in magnitude, but inverse in sign. Measurements can only be started at the point in time when the pulses of the ultrasonic surface waves enter the output transducer completely, and are completed when the leading edge of the ultrasonic pulse reaches the end of the output transducer. The electrodes of the first and second channels, which at these times affect the centers of ultrasonic pulses, should have a difference in the displacement of the electrodes equal to the length of the ultrasonic surface wave (in this case, the measurement range is 360). Since the number of electrodes in each of the gratings is more than two times greater than the number of half-periods of oscillation of the filling of radio pulses, and over the entire length of the output transducer the electrode offset is not more than two surface wavelengths, the measurement result is uniquely within 360.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл измерени сдвига фаз радиоимпульсов , содержащее звукопровод из пьезоактивного материала с нанесенными на его поверхность входными преобразовател ми первого и второго каналов, расположенными один под другим, звукопоглощающими покрыти ми и выходным преобразователем, отличающеес тем, что, с целью обеспечени плавного отсчета и уменьшени габаритов, выходной преобразователь выполнен в виде двух решеток, рассто ние между соседними электродами в одной из которых отличаетс от рассто ни между соседними электродами в другой так, что по всей длине выходного преобразовател количество электродов в каждой из решеток которого более чем в два раза превышает число полупериодов колебаний заполнени радиоимнульса, набег смещени электродов составл ет более одной длины ультразвуковой новерхностной волны.A device for measuring the phase shift of radio pulses, containing a sound guide of piezoactive material with input converters of the first and second channels deposited on its surface, one below the other, sound-absorbing coatings and an output converter, characterized in that in order to ensure a smooth reading and reduction in size , the output transducer is made in the form of two arrays, the distance between adjacent electrodes in one of which is different from the distance between adjacent electrodes to another so that along the entire length of the output transducer the number of electrodes in each of the gratings of which is more than two times the number of half-periods of oscillation of the filling of the radio pulse, the shift of the electrodes is more than one length of the ultrasonic surface wave.