Способ контроля фазового распределения N СВЧ-сигналов Советский патент 1989 года по МПК G01R25/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля фазового распределения сигналов на выходе многоканальных СВЧ-устройств.

Цель изобретения - повышение точности контроля фазового распределения N СВЧ-сигналов путем учета ошибок, вносимых временной нестабильностью контрольных трактов при вычислении фазового распределения контролируемых сигналов.

Сущность способа заключается в том, что благодаря формированию и введению в контрольные тракты сигналов самоконтроля амплитуда которых равна амплитуде контрольных сигналов, а фазовое распределение паспортизовано и стабильно, определяется влияние каждого контрольного тракта на изменение фазы сигнала при прохождении в нем, и эти изменения учиты-. ваются при вь(числении фазового распределения контролируемых сигналов.

Па чертеже приведен пример блок- схемы устройства, реализующего пред- лагаемьй способ.

Предлагаемый способ контроля фазового распределения N СВЧ-сигналов, например сигналов на выходе N-каналь- ного СВЧ-усилителя, заключается в том, что от каждого (;ВЧ-сигнала ответвляют часть в качестве контрольного сигнала, пропускают его по одному из N контрольных трактов (для данного примера N 1)чвно 8), измеряют его амплитуду и сдвиг фаз между ним и опорным сигналом, вычисляют

СЛ

со

to

фазовое распределение контролируемых сигналов, формируют N СВЧ-сигналов самоконтроля, задержанных относительно контролируемых сигналов и имеющих известное фазовое распределение, которое запоминают, пропускают калсдый сигнал самоконтроля через одноименный контрольный тракт, измеряют амплитуду сигнала самоконтроля и уравнивают ее с амплитудой контрольных сигналов, измеряют сдвиг фаз между каждым сигналом самоконтроля и опорным, вьтисляют фазовое распределение сигналов самоконтроля, сравнивают его с запомненным, учитывают полученные разности при вычислении фазового распределения контролируемых сигналов и индицируют его.

Устройство состоит из ответвите- лей 1 и 2, ключей 3 и 4, управляемого аттенюатора 5, N-канального делителя 6, N-канапьного делителя 7 самоконтроля, N усилителей 8, N от- ветвителей 9, N контрольных трактов 10, N-канального коммутатора 11, измерителя 12 амплитудно-фазовых характеристик, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 13, вычислителя 14, индикатора 15 и блока 16 управления. Вход ответвителя 1 является входом устройства.

Прямой выход ответвителя 1 соединен через ключ 3 с входом N-канального делителя 6, выходы которого подключены к N усилителям 8. Выходы усилителей 8 подключены к прямым входам N ответвителей 9. Ответвленный выход ответвителя 1 соединен с прямым входом ответвителя 2, ответвленный выход которого через ключ 4 и управляемый аттенюатор 5 подключен к Н-канальному делителю 7 самоконтроля, выходы которого подключены к входам ответвленного канала N ответвителей 9. Прямые выходы ответвителей 9 являются выходами N-канального СВЧ-усилителя, а ответвленные подключены к контрольным трактам 10. Выходы N контрольных трактов Ю соединены с входами N-канального коммутатора 11, выход которого подключен к первому входу измерителя 12 амплитудно-фазовых характеристик, с вторым входом которого соединен iipHMovi выход ответвителя 2. Измеритель 12 амплитудно-фазовых

характеристик АЛИ 13, вычислитель

5

0

5

0

5

0

5

0

5

14 и индикатор 15 соединены последовательно.

Блок 16 управления соединен с входами управления ключей 3 и 4, управляемого аттенюатора 5, контрольных трактов 10, N-канального коммутатора 11, вычислителя 14.

Устройство, реализующее предлагаемый способ контроля распределения N СВЧ-сигналов, работает следующим образом.

СВЧ- сигнал с выхода задающего генератора поступает на вход ответвителя 1, с прямого выхода которого через ключ 3 подается на вход N-канального делителя 6, а с ответвленного выхода - на ответвитель 2. СВЧ- сигнал поступает дуплетом, причем задержка между импульсами в дуплете (порядка десятков мик.росекунд) значительно меньше периода повторения СВЧ-сигнала (порядка единиц миллисекунд) .

С прямого выхода ответвителя 2 опорный сигнал поступает в измеритель 12 амплитудно-фазовых характеристик на вход опорного сигнала измерителя сдвига фаз, входящего в него. С ответвленного выхода ответвителя 2 сигнал через ключ 4 и управляемый аттенюатор 5 поступает на вход N-канального делителя 7 самоконтроля. I

Ключ 3 с помощью сигнала управления, поступающего из блока 16 управления, открывается только на время прохождения первого сигнала в дуплете, а ключ 4 - только на время прохождения второго сигнала в дуплете.

Таким образом, сигналы, поступающие на вход N-канального делителя 7 самоконтроля, задержаны относительно сигналов, поступающих на вход N-канального делителя 6. N контролируемых СВЧ-сигналов поступают каждый в свой усилитель 8, с выхода которых усиленные сигналы поступают на прямые входы К аждый своего ответвителя 9. С прямых выходов ответвителей 9 сигналы поступают на выход N- канального усилителя, а с ответвлен- Л

ных выходов контрольные сигналы поступают на входы каждый своего контрольного тракта 10. Эти трасты предварительно Юстируются с помощью аттенюаторов фазовращателей. На входы управления контрольных трактов 10

подаются управляющие сигналы с блока 16 управления, по которым срабатывают переключатели, входящие в состав контрольных трактов 10. При этом сигнал управления в каждый момент времени подается только на тот контрольный тракт 10, сигнал с которого в этот момент времени измеряется. При отсутствии сигнала управления выход переключателя контрольного тракта подключен к нагрузке.

С выходов всех контрольных трактов 10 контрольные сигналы поступают на входы N-канального коммутатора 1 собранного на переключателях. Каждый переключатель имеет вход управления, на котрый подаются сигналы управления из блока 16 управления. Совокупность сигналов управления обеспечивает в каждый момент времени прохождение на выход N-канального коммутатора 11 только одного входного сигнала.

С выхода N-канального коммутатора 11 выбранный контрольный сигнал поступает в измеритель 12 амплитудно фазовых характеристик, где разделяется на два сигнала. По одному сигналу измеряется амплитуда, по второму сигналу измеряется сдвиг его фазы относительно опорного сигнала, посту лающего с прямого выхода ответвите- ля 2 на опорный вход измерителя сдвига фаз, входящего в измеритель 12.

Измеренные значения в аналоговом виде поступают в АЦП 13, откуда в виде двоичного кода поступают в вычислитель 14. В вычислителе 14 измеренные значения заносят в память, а также вычисляют фазовое распределение контролируемых сигналов.

Сигналы самоконтроля с выходов N-канального делителя 7 самоконтроля, фазовое распределение которых известно и занесено в память вычислителя 14, подают на входы ответвленного канала ответвителей 9, каждый на одноименный ответвитель. Далее сигналы самоконтроля проходят по тому же пути, что и контрольные сигналы.

Измеренную измерителем 12 амплитуду сигналов самоконтроля сравнивают в вычислителе 14 с имеющейся в памяти амплитудой контрольных сигналов, по их разнице формируют в блоке 16 упраплоция сигнал для уп0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

рав/тения управляем111м аттенюатором 5 до выравнивания амплитуд контрольного сигнала и сигнала самоконтроля. Затем в измерителе 12 измеряют сдвиг фаз каждого сигнала самоконтроля относительно опорного сигнала, в вычислителе 14 вычисляют фазовое распределение сигналов самоконтроля, сравнивают его с записанным в память вычислителя 14, определяют их разность. По этой разности корректируют вычисленное фазовое распределение контролируемых сигналов и подают его для индикации ни индикатор 15.

t

Благодаря этому в 2-3 раза повышается точность контроля фазового распределения, так как измерения фаз контрольных сигналов при прохождении их в контрольных трактах вычитаются из измеренных значений и тем самым устраняются искажения в вычисленном фазовом распределении контролируемых сигналов.

Кроме того, контроль фазового распределения можно производить постоянно, во время работы устройства, в отличие от известного способа, по которому контроль может осуществляться только в специально выделенные промежутки времени (контрольные проверки, регламентные работы), так как при контроле необходимо отключать все каналы усилителя(в котором в данный момент измеряют сигнал). Это позволяет использовать данные контроля для оперативной регулировки усилителей. Формула изобретения

Способ контроля фазового распределения N СВЧ-сигналов, заключающийся в том, что от каждого СВЧ-сигна- ла ответвляют часть в качестве контрольного сигнала, пропускают его по одному из N контрольных трактов, измеряют его амплитуду и сдвиг фаз между ним и опорным сигналом, вычисляют фазовое распределение контролируемых сигналов и индицируют его, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, формируют N СВЧ-сигрталов самоконтроля, задержанных относительно контролируемых сигналоп и имеющих известное фазовое pacnpe;(e-ieiuie, которые запоминают, npoiiy(.:K;iioT каждьп сигнал самоконтроля через одноименный контрольиьпГ тракт, после чего измеряют его амплитуду, уравнивают ее с амплитудой контрольных сигналов, измеряют сдвиг фаз между каждым сиг- капом самоконтроля и опорным, вычисляют фазовое распределение сигналов самоконтроля, сравнивают его с запомненным и учитывают полученные разности в качестве поправок при вычислении фазового распределения контролируемых сигналов.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля фазового распределения сигналов на выходе многоканального СВЧ-устройстве. Целью изобретения является повышение точности контроля фазового распределения N СВЧ-сигналов путем учета ошибок, вносимых временной нестабильностью контрольных трактов при вычислении фазового распределения контролируемых сигналов. По данному способу в результате формирования и введения в контрольные тракты сигналов самоконтроля, амплитуда которых равна амплитуде контрольных сигналов, а фазовое распределение паспортизировано и стабильно, определяется влияние каждого контрольного тракта на изменение фазы сигнала при прохождении в нем сигналов. Эти изменения учитываются при вычислении фазового распределения контролируемых сигналов. Устройство, реализующее данный способ, приводится в описании изобретения. 1 ил.