Измеритель параметров фазочастотной характеристики четырехполюсника Советский патент 1983 года по МПК G01R27/28 

Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано для измер ения неравномерности фаэочастотной характеристики (ФЧХ) и времени задержки характеризующей кру тизну ФЧХ невзаимных четырехполюсников большой электрической длины.

Известен измеритель параметров ФЧХ четырехполюсника, содержаащй задающий генератор, зондирующий генератор дискретного множества частот, исследуемый четырехполюсник, фазоизмеритель, блок сравнения, второй дополнительный фазометр, фильтр, фазовращатель, систему взаимного фазирования и опорный генератор дискретного множества частот 11.

Недостатком этого устройства является низкое быстродействие, обусловленное необходимостью определения неравномерности ФЧХ и ее крутизны на линейном участке графоаналитическими методами.

Известен также измеритель параметров ФЧХ четырехполюсника, содержащий задающий генератор, зондирующий генератор дискретного множества частот, исследуемый четырехполюсник, систему взаимного фазирования, измеритель времени распространения, селективный

фазометр и опорный генератор дискретного множества частот 21.

Однако для этого ч змерителя характерно недостаточное быстродействие, обусловленное необходимостью регулировки фазового сдвига вручную.

Целью изобретения является повышение быстродействия измерений.

Цель достигается тем, что в измери10тель параметров фазочастотной характеристики четырехполюсника, содержаодай последовательно соединенные задаювшй генератор и зондирующий генератор дискретного множества частот,

15 выходом подключенный к входу системы взаимного фазирования и к первому .входному зажиму измерителя, второй входной зажим которого соединен с одним из входов селективного фазомет20ра, другой вход последнего подключен к. выходу опорного ге(Нератора дискретного множества частой и к первому входу блока измерения времени распространения сигнала, введен второй опорный генератор дискретного множества частот, вход которого подключен к выходу системы взаимного фазирования, а выход - к второму входу блока измерения времени распространения сигна30ла, при этом вход первого опорного генератора дискретного множества ча тот соединен с вторым входным зажимом измерителя. На чертеже представлена структурная схема измерителя. Измеритель содержит задающий гене ратор 1, зондирующий генератор дискретного множества частот (ДМЧ) 2, исследуемый четырехполюсник 3 и селективный фазометр 4, систему взаимного фазирования 5, первый 6 и второй 7 опорные генераторы ДМЧ, измеритель времени задержки (распространение сигнала в четырехполюснике) 8, входные зажимы измерителя 9 и 10. Устройство работает следующим образом. Сигналом задающего генератора-t i запускается зондирующий генератор ДМЧ 2, выходной сигнал которого пред ставляет собой дискретное множество частот, полученное путем умножения частоты сигнала задаквдёго генератора например, путем периодического повто рения импульсов, следующих с частотой сигнала задающего генератора. В результате этого сигнал генератора ДМЧ 2 может быть представлен в виде СО U,(t)-IIu (1) .. где k - номер гармоники; амплитуда k-й гармоники; Q - круговая частота сигнала генератора 1. Пройдя через исследуемый четырехполюсник 3, сигнал U2(t) получит изменения, соответствующие амплитудночастотной A.j(k) и полной фазочастот ной b(kfil) характеристикам четырехполюсника 3. В результате этого сигнал на выходе четырехполюсника представится в чвиде г-5 и лJlc«)cosa«i+b(Kn)l,(2), Ч где N.. и Ng - нижняя и верхняя гармоники в полосе пропус кания четырехполюсника 3 . Представляя b(k в виде суммы линейной Ьд (kft) kQuQ и нелинейной Ьн (k Я) составляющих b{k) b/(kQ) + b(kQ.), из формулы (2) получимNg. U(t)Er и„ Aj1c«)cosfl «t+1cQVb()l.(3) R-NH k . о н J Система фазирования 5 обеспечивае синфазность сигналов генераторов 2 и 6, причём сигнал генератора 7 формируется аналогично зондирующему сигналу. В результате этого сигнал гене рдтора 7 можно представить в виде оо Ц() Е1и coslcQi.(4) 1си Х Генератор 6 запускается выходным сигналом четырехполюсника 3. Сигнал генератора 6 формируется аналогично сигналам генераторов 2 и б, но пос- . кольку генератор 6 запускается выходным сигналом четырехполюсника 3, его сигнал U-,(t) запаздывает относительно сигналов U2{t) и и(t) на время распространения широкополосного сигнала в четырехполюснике fp . Таким образом, сигнал на выходе генератора 6 имеет вид: б(),(5) Селективный фазометр 4 регистрирует разность фаз сигналов ) и U3(t), т.е. по .точкам неравномерность ФЧХ четырехполюсника 3 в полосе частот от NцQ до Ng. Измеритель крутизны ФЧХ 8 может быть выполнен двумя вариантами . В ijpepBOM варианте исполнения блока 8 измерение временного интервала производится -между сигналами U(,(t) и U-,(t), поскольку сигнал U(t) запаздывает относительно сигнала U-j(t) на время Q. В этом случае блок 8 - измеритель временного интервала. Во втором варианте исполнения блока 8 измерение времени распространения может производиться методом многошкальных фазовых измерений путем измерения полного приращения фазы сигнала Ug(t) относительно фазы сигнала U-,(t) в полосе частот от до Ng с последующим делением на ширину полосы частот,т.е. . « . в этом случае блок 8 - измеритель крутизны ФЧХ. Измеритель обеспечивает измерение :неравномерности ФЧХ с погрешностью не хуже + 0,5°, а крутизны ФЧХ с погрешностью не хуже + 3 не, при времени обращения к исследуемому объекту не более 0,1с. Формула изобретения Измеритель параметров фазочастотной характеристики четырехполюсника, содержащий последовательно соединенные задающий генератор и зондирующий генератор дискретного множества частот, выходом подключенный к входу системы взаимного фазирования и к первому входному зажиму измерителя, второй входной зажим которого соединен с одним из входов селективного фазометра, другой вход последнего подключен к выходу опорного генератора дискретного множества частот и к первому входу блока измерения времени распространения сигнала, о т л и ч а ю щ с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введен второй опорный генератор дискретного множества частот, вход которого подключен к выходу системы взаимного фазирования, а выход - к второму входу блока измерения времени распространения сигнала, при этом вх первого опорного генератора дискретного множества частот соединен с вторым входным зажимом измерителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 573777, кл. G 01 R 27/28, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2759980/18-2.1, кл. G 01 R27/28, 1979 (прототип).