Claims (2)
первого измерительного параметрона и через первый опорный параметрон к первому входу первого фазового детектора, а второй выход генератора накачки - к входу второго измерительного параметрона и через второй опорный параметрон к первому вхоцу второго фазового детектора, при этом пр мой и инверсный выходы первого и второго измерительных пара- метронов подсоединены ко входам первого и второго ключей соответственно, причем пр мой выход первого измерительного параметрона соединен со вторым входом первого фазового детектора, а инверсный выход второго измерительного параметрона - со вторым входом второго фазового детектора. Выходы первого и второго фазовых детекторов подключены к входам первого и второго тржггеров соответственно , HHBepcHbie выходы которых подсоединены к входам у11равле1ги первого и второго ключей, а выходы ключей соединены с входами смесител , В каждой из остальньк разр дных чеек пр кюй и инверсный выходы измерительного параметрона подсоединены к первым входам первого и второго ключей соответственно выходы которых подключены к входам фазового смесител , а выход опорного параметрона соединен с первым входом фазового детектора, ко второму входу которого подключен пр мой выход измерительного параметрона. Выход фазового детектора соединен с входом триггера, ий версный выход которого соединен с входр ми управлени ключей. В каждой последующей разр дной чейке вторые входы .первого и второго ключей соединены соответственно с выходами первого и второго ключей предыдущей разр дной чейки , а входы накачки измерительного и опорного параметронов соединены с выходом смесител предыдущей разр дной чейки. Входы измерительных параметронов всех разр дных чеек объединены и подключены к входной шине, выходы триг геров соединены с выходными шинами Г 2 Недостатком известного устройства вл ютс малое быстродействие и мала точность. Малое быстродействие св зано с задержкой и раст гиванием переднего фронта радиоимпульса накачки в каждой разр дной чейке при формировании этого радиоимпульса с помощью последовательно включенных узкопопосых устройств измерительного параметрона, двух ключей и смесител , врем установлени амплитуды и фазы в котором достигает 50 -10 периодов частоты накачки. Поскольку вре м измерени фазы в устройстве опреде- л етс временем установлени стационарной амплитуды и фазы колебаний в параметронах и смесител х всех разр дных чеек, то при количестве разр дов равном например п ти, врем одного измерени составит пор дка 5ОО периодов частоты накачки. Точность известного устройства определ етс точностью формировани фазы заполнени радиоимпульса накачки в каждой разр дной чейке, котора определ етс точностью и стабильностью настройки измерительного параметрона, кл чой и смесител . По этой причине точность ограничена количеством разр дов 5-6. Цель изобретени - повышение быстро действи и точности измерени фазы ради сигнала. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл измерени фазы радиосигнала, содержащем источник опорного напр жени накачки и п разр дных чеек, в первой из которыЗс входы накачки первого измерительного и первого опорного napaMetpOHOB подключены к первому выходу источника опорного напр жен;И накачки, а их выходы - к соответствующим входам первого фазового детектора, входы накачки второго измерительного и второго опорного параметронов подключены к второму выходу источника опорного напр жени накачки, а их выходы - к соответствующим входам второго фазового детектора, выходы первого и второго фазовых детекторов подсоединены к входам первого и второго триггеров соответственно , первые выходы которых подключены к выходным разр дным щинам, причем в каждой из остальных разр дных чеек входы накачки измерительного и опорного параметронов объединены, их выходы подсоединенъ к соответствующим входам фазового детектора, выход фазо вого детектора соединен с входом триггера , первый выход которого подключен к своей выходной разр дной шине, а второй - к входу управлени ключа, при этом в каждой последующей разр дной чейке первый вход ключа соединен с выходом ключа предыдущей разр дной чейки, а входы измерительных параметронов всех разр дных чеек объединены и попключены к входной шине измер емого сигнала , в первую разр дную чейку введен полусумматор, а в каждую из остальных разр дных чеек введено по одной линии задержки. В первой разр дной чейке вторые выходы первого и второго триггеров подключены к соответствую.щим входам полусумматора, а его выход соединен с входом управлени ключа, первый и второй входы которого подключены к первому и второму выходам источника опорного напр жени накачки соответственно. В каждой из остальных разр дных чеек выход линии задержки подсоединен к объединенным входам накачки измерктельнсхо и опорного параметронов и второму входу ключа своей разр дной чейки, а вход линии задержки - к выходу ключа предыдущей разр дной чейки. Причем в каждой 1-й разр дной чейке ( i 2, 3,..., п ) фазовый сдвиг сигнала, давае 1ый линией задержки, равен 4f.. На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство дл измерени фазы радиосигнала включает в себ источник 1 опорного напр жени накачки и п разр дных чеек. Перва разр дна чейка содержит 507650 первый 2 и второй 3 измерительные параметроны , первый 4 и второй 5 опорные параметроны, первый 6 и второй 7 фазовые детекторы, первый 8 и второй 9 триггеры , полусумматор 1О и ключ 11. Раз- 5 р дные чейки, начина со второй и до п -и, построены идентично и кажда из них (например втора чейка) содержит линию 127 задержки измерительный 13-1 и опорный 14-1 параметроны, фазо-О вый детектор 15-1, триггер 16-1, и ключ 17-1, Входами устройства вл ютс входна шина 18 измер емого сигнала и вход 19 опорного сигнала частоты субгармоники , а выходами - выходные разр дные шиныивь,ч.1-ивыч.Г1Устройство работает следующим образом . Из теории параметрических генераторов известно, что фазова плоскость параметрона делитс сепаратрисой на две области прит жени , соответствующие двум + 18О° стазначени м фаз и - ционарных колебаний субгармоники ( фаза напр жеш накачки). В соответстВИИ с этим приншш работы каждого:разр да преобразовател заключаетс в оп- ределении полуплоскости, которой принадлежит вектор измер емого сигнала, выработке выходного кода признака этой полуплоскости и формирование напр жени накачки дл следующего разр да с такой фазой, чтобы сепаратриса измерительного параметрона последующего разр да делила сектор фазовой плоскости, определенный в данном и предыдущих разр дах, попрлам При подаче на вход 19 радиоимпульсов опорного сигнала известной тактовой частотой и синфазным заполнением на выходах источника 1 опорного напр жени накачки по вл ютс радиоимпульсы накач .ки с удвоенной частотой заполнени и фазами заполнени , отличающимис на 180 Эти радиоимпульсы с одного из выходов источника 1 опорного напр жени .накачки подаютс на входы накачки измеритель ного 2 и опорного 4 параметронов, причем опорный параметрон всегда возбуждаетс с одной и той же фазой колебаний субгарМОНИКИ , жестко св занной с фазой радио- импульсов накачки. Фаза субгармоннки измерительного параметрона 2 или - + 180° определ етс фазой измер емом сигнала, т.е. положением вектора измер емого сигнала на фазовой плоскости измерительного параметрона 2. Измер емый сигнал подаетс на измерительные параметроны пс;ех разр дных чеек парюл- 56 лельно. Фазовый детектор 6 осуществл ет сравнение фаз колебаний субгармокики. опорного 4 и измерительного 2 параметро нов, а триггер 8 формирует выходной сигнал первого разр да Ug, ,. Поскольку на параметроны 3 и 5 (второй разр д) подаетс противофазное напр жение накачки с другого выхода удвоител частоты/ то и сепаратриса на фазовой плоскости этих параметронов оказываетс повернутой по отношению к сепаратрисе параметронов 2 и 4 «а угол 90°. Таким образом, первый и второй разр ды устройства дают возможность определ ть положение вектора измер емого сигнала с точностью до квадранта, каждому из которых со-. ответствует определенный код на выходных шинах Ugf,,.,, Выходные сигналы первого Ug,.-i второго UBt(.2 разр дов подаютс на входы полусумматора 1О, который вырабатывает сигнал управлени ключом 11, Напр жение накачки с фазой О или 18О (в зависимости от фазы измер емого сигнала) поступает на вход линии 12-1 задержки, дающей фазовый сдвиг 90°. Фаза напр жени накачки на входах накачки параметронов 13-1 и 14-1 третьего разр да равна 9О° или 270° и сепаратриса этих параметронов оказываетс повернутой на угол 45 или 135°. Фазовый детектор 15-1 осуществл ет сравнение фаз колебаний субгармо- НИКИ параметронов 14-1 и 13-1, а триггер 16-1 вырабатывает выходной сигнал третьего разр да и сигнал управлени ключом 17-1. Таким образом первый, второй и третий разр ды дают возможность определить положение вектора измер емого сигнала с точностью до октанта, , каждому из которых соответствует определенный код на выходных разр дных шинах Ug ,y.i . з - В зависимости от сигнала управлени на выходе ключа 17-1 возможно по вление напр жени накачки с одной из фаз О, 90°, 13О, 27О°. Остальные разр ды устройства дл измерени фазы радиосигнала работают аналогично, Использование новых элементов полусумматора в первой разр дной чейке и линий задержки, дающих определенный фазовый сдвиг сигнала, в каждой последующей разр дной чейке отличает предлагаемое устройство дл измерени фазы радиосигнала от известного по быстродействию и точности. Поскольку фор шрованне радиоимпульса накачки в каждой разр дной чейке, начтта со вто7 76 рой, осуществл етс с помощью только линии задержки И одного ключа, то этим обеспечиваетс получение с меньшей задержкой , составл ющей примерно 8-10 периодов частоты накачки, переднего фрон та этого радиоимпульса, а следовательно, и увеличение на пор док быстродействи устройства. При этом обеспечиваетс также и больша точность получени и больша стабильность (во времени и при воздействии внешних факторов) фазы заполнени радиоимпульсов накачки, что позвол ет увеличить колич1ество разр дов до 8-10. Достигаемое упрощение констру ции устройства облегчает также реализашло его в интегральном- исполнении в диа пазоне СВЧ. Формула изобретени 1. Устройство дл измерени фазы радиосигнала, содержащее источник опорного напр жени накачки и п разр дных чеек, в первой из которых входы накачки первого измерительного и первого опор ного параметронов подключены к первому выходу источника опорного напр жени накачки, аих выходы - к соответствующим входам первого фазового детектора, входы накачки второго измерительного и второго опорного параметронов подключены к второму выходу источника опорного напр жени накачки, а их выходы - к соответствующим входам второго фазового детектора, выходы первого и второго фазовых детекторов подсоединены к входам первого и второго триггеров соответ ственно, первые выходы которых подключ ны к выходным разр дным шинам, причем , в каждой из остальных разр дных чеек входы накачки измерительного и опорного параметронов объединены, их выходы подсоединены к соответствующим входам фазового детектора, выход фазового дотектора соединен с входом триггера, первый выход которого подключен к своей выходной разр дной шине, а второй - к входу управлени ключа, при этом в каждой последующей разр дной чейке первый вход ключа соединен с выходом ключа предыдущей разр дной чейки, а входы из .мерительных параметронов всех разр дных чеек объединены и подключены к входной шине измер емого сигнала, отличающеес тем, что, с целью повьппени быстродействи и точности, в первую разр дную чейку введен полусумматор , причем вторые выходы первого и второго триггеров подключены к соответствующим входам полусумматора, а его выход соединен с входом управлени ключа, первый и второй входы которого подключены к первому и второму выходам источника опорного напр жени накачки соответственно, при этом в каждую из остальных разр дных чеек введено по одной линии задержки, причем выход линии задержки подсоединен к объеггинен- ным входам накачки измерительного и опорного параметронов и второму входу ключа своей разр дной чейки, а вход линии задержки - к выходу ключа предыдущей разр дной чейки. 2. Устройство дл измерени фазы радиосигнала по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с тем, что в каждой i -ой разр дной чейке ( 1 2, 3, ..., п ) фазовый сдвиг сигнала, даваемый линией задержки , равен г Р ° . . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское сБВдетельство. СССР № 438940, кл. G, 01 R 25/00, 1974. the first measuring parametron and through the first reference parametron to the first input of the first phase detector, and the second output of the pump generator to the input of the second measuring parametron and through the second reference parametron to the first input of the second phase detector, with the direct and inverse outputs of the first and second measuring pairs - metrons are connected to the inputs of the first and second keys, respectively, and the direct output of the first measuring parameter is connected to the second input of the first phase detector, and inverse The second output of the measuring parameter is with the second input of the second phase detector. The outputs of the first and second phase detectors are connected to the inputs of the first and second trzhggers, respectively, the HHBepcHbie outputs of which are connected to the inputs of the first and second switches, and the outputs of the switches are connected to the inputs of the mixer, each of the rest of the discharge cells and the inverse of the measuring parameter are connected to the first inputs of the first and second keys, respectively, the outputs of which are connected to the inputs of the phase mixer, and the output of the reference parameter is connected to the first input of the phase detector, to the second the input of which is connected to the direct output of the measuring parameter. The output of the phase detector is connected to the input of a trigger, and its full output is connected to the control inputs of the keys. In each subsequent bit cell, the second inputs of the first and second keys are connected respectively to the outputs of the first and second keys of the previous bit cell, and the pump inputs of the measuring and reference parametrons are connected to the mixer output of the previous bit cell. The inputs of the measuring parametrons of all the bit cells are combined and connected to the input bus, the outputs of the triggers are connected to the output buses G 2 The disadvantage of the known device is the low speed and low accuracy. Low speed is caused by delay and extension of the leading edge of the pump pulse in each discharge cell when this pulse is formed using successively connected narrowly measuring devices, two switches and a mixer, the amplitude and phase setting time in which reaches 50-10 times the pumping frequency . Since the time of measuring the phase in the device is determined by the time of establishing the stationary amplitude and phase of oscillations in the parametrons and mixers of all of the discharge cells, when the number of bits is equal to, for example, five, the time of one measurement will be about 5OO of pump frequency periods. The accuracy of the known device is determined by the accuracy of the formation of the filling phase of the pump pulse in each discharge cell, which is determined by the accuracy and stability of the tuning parameter setting, the key and the mixer. For this reason, accuracy is limited by the number of bits 5-6. The purpose of the invention is to increase the speed and accuracy of phase measurement for the sake of a signal. This goal is achieved by the fact that in a device for measuring the phase of a radio signal containing a source of pumping voltage and p discharge cells, in the first of which there are three pumping inputs of the first measuring and first napaMetpOHOB reference inputs to the first output of the reference voltage source; their outputs to the corresponding inputs of the first phase detector, the pump inputs of the second measuring and second reference parametrons are connected to the second output of the source of the reference voltage of the pump, and their outputs to the corresponding they are connected to the inputs of the first and second flip-flops, respectively, the first outputs of which are connected to the output bits, and in each of the remaining bit cells the pump inputs of the measuring and reference parametrons are combined, their outputs are connected to the corresponding inputs of the phase detector, the output of the phase detector is connected to the trigger input, the first output of which is connected to its output bit bus, and the second to the control input In each subsequent bit cell, the first key input is connected to the key output of the previous bit cell, and the inputs of the measurement parametrons of all the bit cells are combined and connected to the input bus of the measured signal, a half summator is entered into the first bit cell, and each of the remaining bit cells is entered in one delay line. In the first bit cell, the second outputs of the first and second triggers are connected to the corresponding inputs of the half-adder, and its output is connected to the control input of the key, the first and second inputs of which are connected to the first and second outputs of the source voltage reference voltage, respectively. In each of the remaining bit cells, the output of the delay line is connected to the combined pump inputs of the measurement and reference parametrons and the second input of the key of its own bit cell, and the input of the delay line is connected to the key output of the previous bit cell. Moreover, in each 1st bit cell (i 2, 3, ..., p) the phase shift of the signal, given by the 1st delay line, is 4f .. The drawing shows the block diagram of the proposed device. The device for measuring the phase of the radio signal includes a source of 1 reference voltage of the pump and n-bit cells. The first bit cell contains 507650 first 2 and second 3 measuring parameters, the first 4 and second 5 reference parameters, the first 6 and second 7 phase detectors, the first 8 and second 9 triggers, the half adder 1O and the key 11. Separate 5 regular cells, Starting from the second and to n, they are built identically and each of them (for example, the second cell) contains the delay line 127 measuring 13-1 and the reference 14-1 parametrons, the phase-on detector 15-1, trigger 16-1, and key 17-1. The device inputs are the input bus 18 of the measured signal and the input 19 of the subharmonic frequency reference signal u and outputs - holiday The discharge shinyiv, p.1-ivych.G1Ustroystvo operates as follows. From the theory of parametric generators, it is known that the phase plane of the parametron is divided by a separatrix into two regions of attraction corresponding to two + 18 ° degrees of phase and —stationary oscillations of the subharmonic (pumping phase). In accordance with this principle, the operation of each: transducer discharge consists in determining the half-plane, which belongs to the vector of the measured signal, generating the output code of the attribute of this half-plane and forming the pump voltage for the next discharge with such a phase that the separatrix of the measuring parameter and subsequent discharge Yes, it divided the phase plane sector, defined in this and previous bits, when the 19 radio pulses of the reference signal are fed to the input with a known clock frequency and common mode Radio pump pulses with double filling frequency and filling phases differing by 180 appear at the outputs of the source of the reference pump voltage, these radio pulses from one of the outputs of the source of the reference voltage pump 1 are fed to the pump inputs of the measuring 2 and reference 4 parametrons, and the reference parametron is always excited with the same phase of the subharmonic oscillations rigidly connected with the phase of the radio pump pulses. The subharmonic phase of the measuring parameter 2 or –180 ° is determined by the phase of the signal being measured, i.e. the position of the vector of the measured signal in the phase plane of the measuring parameter 2. The measured signal is applied to the measuring parametrons ps; ex discharge cells are parity-cell. Phase detector 6 compares the phases of the sub-harmonic oscillations. the reference 4 and measurement 2 parameters, and the trigger 8 generates the output signal of the first bit Ug,,. Since the parametrons 3 and 5 (the second bit) are supplied with an antiphase pumping voltage from another output of the frequency doubler and the separatrix on the phase plane of these parametrons turns rotated relative to the separatrix of parametrons 2 and 4 "and an angle of 90 °. Thus, the first and second bits of the device make it possible to determine the position of the vector of the measured signal with accuracy to a quadrant, each of which is co. corresponds to a certain code on the output buses Ugf ,,. ,, The output signals of the first Ug, .- i second UBt (.2 bits are fed to the inputs of the half adder 1O, which produces a key control signal 11, the pump voltage with phase O or 18O (in depending on the phase of the measured signal) enters the input of the delay line 12-1, giving a phase shift of 90 °. The phase of the pump voltage at the pump inputs of the parametrons 13-1 and 14-1 of the third bit is 9O ° or 270 ° and the separatrix of these parametrons is rotated at an angle of 45 or 135 °. Phase detector 15-1 compares the phases of the oscillations of the subharmonics of the parametrons 14-1 and 13-1, and the trigger 16-1 generates the output signal of the third bit and the key control signal 17-1. Thus, the first, second and third bits make it possible to determine the position of the vector of the measured signal up to octant, each of which corresponds to a specific code on the output bit buses Ug, yi. h - Depending on the control signal at the output of the key 17-1, the pump voltage may occur with one of the phases O, 90 °, 13O , 27 °. The remaining bits of the device for measuring the phase of the radio signal work similarly. Using the new elements of a half adder in the first bit cell and delay lines giving a certain phase shift of the signal, in each subsequent bit cell the proposed device for measuring the phase of the radio signal differs from that known for speed and accuracy. Since the forced pump pulse in each bit cell, usually with a second, is carried out using only the delay line AND one key, this ensures that, with a lower delay of approximately 8-10 periods of pump frequency, the leading edge of this radio pulse, and consequently, an increase in the order of speed of the device. This also ensures greater accuracy and greater stability (in time and under the influence of external factors) of the filling phase of the pump pulses, which allows an increase in the number of bits to 8-10. The achieved simplification of the device design also facilitates its implementation in the integral design in the microwave range. Claim 1. A device for measuring the phase of a radio signal, containing a source of pumping voltage and n discharge cells, in the first of which the pumping inputs of the first measuring and the first reference parametrons are connected to the first output of the pumping voltage source, and their outputs to the corresponding the inputs of the first phase detector, the pump inputs of the second measuring and second reference parametrons are connected to the second output of the source of the reference voltage of the pump, and their outputs to the corresponding inputs of the second the first and second phase detectors are connected to the inputs of the first and second flip-flops, respectively, the first outputs of which are connected to the output bit buses, and, in each of the remaining bit cells, the pump inputs of the measuring and reference parametrons are combined, their outputs connected to the corresponding inputs of the phase detector, the output of the phase doctor is connected to the trigger input, the first output of which is connected to its output bit bus, and the second to the control input of the key; In each subsequent bit cell, the first key input is connected to the key output of the previous bit cell, and the inputs from the measuring parametrons of all the bit cells are combined and connected to the input bus of the measured signal, in order to increase speed and accuracy , the first discharge cell is inserted into a half-adder, the second outputs of the first and second triggers are connected to the corresponding inputs of the half-adder, and its output is connected to the control input of the key, the first and second inputs of which are connected to the left and second outputs of the source of the reference voltage of the pump, respectively, with each of the remaining bit cells being introduced along one delay line, with the output of the delay line connected to the roughed pump inputs of the measuring and reference parametrons and the second input of the bit of its bit cell, and the input of the delay line is to the output of the key of the previous bit cell. 2. A device for measuring the phase of a radio signal according to claim 1, which is such that the phase shift of the signal in each i-th bit cell (1 2, 3, ..., n) given by the delay line, is equal to g P °. . Sources of information taken into account in the examination 1. Authors svdedetstvo. USSR № 438940, cl. G, 01 R 25/00, 1974.
2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2847744, 19.11.79.2. USSR author's certificate for application number 2847744, 19.11.79.