Двухканальный фазометр Советский патент 1984 года по МПК G01R25/00 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при исследовании фазочастотных характеристик СВЧ устройств и трактов. Известен двухканальный фазометр, содержащий генератор СВЧ, делитель мощности, исследуемое устройство и амплитудный модулятор, включенные в измерительный канал, калиброванный переменный;Фазовращатель, вклю 1енныйВопорный канал, устройство сложения, детектор и индикаторное устройство С t X Недостатком известного устройстна являются узкие пределы измерения фазового сдвига. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является двухканальный фазометр, содержащий последовательно соединенньш генератор СВЧ, делитель мощности, калиброванный фазовращатель, и переменный аттенюатор, включенные в опорный канал, вычитающий блок, детектор и индикатор, при этом второй выход делителя мощности и вто рой вход вычитакнцего блока соединены с клеммами для подключения исследуемого блока С 2 3. Недостатком известного устройства также являются узкие пределы измерения фазового сдвига. Целью изобретения является расширение измерения фазового сдвига. Поставленная цель достигается тем что в двухканальный фазометр, содержащий последовательно соединенные генератор СВЧ-сигнала, делитель мощности, калиброванный фазовращатель, аттенюатор, включенные в опорный канал, вычитающий блок, детектор и индикатор, при этом второй выход делителя мощности и второй вход вычитающего блока соединены с клеммами для подключения исследуемого блока в измерительном канале, введены модулятор, подключенный к входу управления генератора СВЧ-сигнала,и блок регист рации кратности 360 измеряемой разнести фаз, подключенный к выходу детектора. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого двухканального фазо метра. Двухканальный фазометр содержит генератор 1 СВЧ-сигнала, модулятор 2 делитель 3 мощности, исследуемьй блок 4, калиброванный фазовращатель 5, аттенюатор 6, вычитающий блок 7,детектор 8,.индикатор 9 и блок 10 регистрации кратности 360° измеряемой разности фаз. Устройство работает следующим образом. Сигнал генератора 1, промодулированньгй по частоте с помощью модулятора 2, проходит через делитель 3 мощности и следует в опорный и измерительный каналы. Сигнал измерительного канала проходит через исследуемый блок 4, а сигнал опорного канала - через калиброванный фазовращатель 5 и аттенюатор 6. После выравнивания сигналов по фазе и амплитуде они вычитаются в вычитающем блоке 7. Известно, что фазовый сдвиг, вносимый отрезком линии передачи 6 вычисляется по формуле U) - 7 1 Л. а отрезка , где К 1, 2, 3..., аналогично по формуле и/ .. 360 С 2 При изменении длины волны вносимый отрезками фазовый сдвиг соответственно изменится . ,. ,. ЗЬО ; (. .- ,,., Вычитая V из г из 2 +Л и бЬря от ношение/1 2/а V , при имеем 2/лЦ К.Отсюда видно, что при . изменений частоты сигнала отношение изменений.вносимых фазовых сдвигов двух отрезков линии передачи разной длины пропорционально отношению длин зтих отрезков. При зтом на выходе детектора 8 при разных фазовых набегах каналов, не кратных по 360° появляется амплитуда сигнала,изменяющаяся с удвоенной частотой (2F) по отношению к закону изменения амплитуды сигнала частоты F генератора 1. Амплитуда сигнала с частотой 2F регистрируется блоком 10, по шкале которого отсчитьшается число п, показывающ е сколько раз 360° содержится в фазовом сдвиге исследуемого устройства. Полный фазовый сдвиг исследуемого устройства определяется по формуле i/2 (j-tf)4n360% где .j и f,j- показания фазовращатетеля 5 соответственно при отсутствии и наличии исследуемого блока

в измерительном канале фазометра.

Градуировка шкалы блока 10 производится при отсутствии исследуемого блока 4 в схеме фазометра.

Последовательность градуировки следующая.

1.Электрически выравниваются измерительньй и опорный каналы с помощью переменного калиброванного фазовращателя 5 по минимуму показаний индикатора 9.

2.Вьфавниваются по амплитуде выходные сигналы измерительного и опорного каналов с помощью аттенюато-15 ра 6 по нулевому показанию индикатора 9. При этом показания блока 10 также равны нулю (точка градуировки ). 3.В измерительный канал фазометра включается дискретный калиброванный фазовращатель с вносимьв и фазовыми сдвигами равными 360° (точка градуировки ). 4.Фазовращатель 5 устанавливается в положение, соответствукяцее ближайщему минимуму показаний по индикатору 9. 5.Вьфавниваются по амплитуде вы.ходные сигналы измерительного и опор ного каналов с помощью аттенюатора 6 по нулевому показанию индикатора 9. 6.Фиксируется показание блока 10 Оно соответствует .

7-. Вместо дискретного фазовращателя с вносимым фазовым сдвигом, равным 360°, в измерительный канал включается фазовращатель с .фазовым сдвигом 720° (точка градуировки

8.Последовательно вьшолняются операции по пп. 4 и 5.

9.Фиксируется показание блока 10. Оно соответствет .

10.Аналогичным образом производится градуировка шкапы блока 10 при введении в измерительный канал

фазовращателей с фазовым сдвигом 1080, 1440° и т.д. При этом фиксируются показания блока 10, соответствующие , 4 и т.д. Экспериментальные исследования макета предлагаемого фазометра, работающего в дециметровом диапазоне волн, показывают, что он обеспечивает точность измерения фазового сдвига - не хуже +30. Пределы измеряемого фазового сдвига составляют от 1 до 2000° и более. Экспериментальные исследования макета фазометра-прототипа показывают, что его пределы измерения фазового сдвига составляют от 1 до 180° при той же точности измерения. Предлагаемый фазометр по сравнению с прототипом позволяет в широких пределах и с высокой точностью измерять фазовый сдвиг исследуемых устройств, что необходимо при создании радиоинтерферометров.

ДВУХКАНАЛЬНЫЙ ФАЗОМЕТР, содержащий последовательно соединенные .51 li. iEli 11Ш , т ;Х1Нг:ЕГ /Ая БИБЛИОТЕКА генератор СВЧ-сигнала, делитель мощности; калиброванный; фазовращатель и аттенюатор, включенные в опорный канал, вычитающий блок, детектор и индикатор, при этом второй выход делителя мощности и второй вход вычитающего блока соединены с клеммами для подключения исследуемого блока в измерительном канале,о т л и чающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, введены модулятор, подключенный к входу управления генератора СВЧ-сигнала, и блок регистрации кратности 360 измеряемой разности фаз, подключенный к выходу детектора. (Л с со сд о со