Фазометр Советский патент 1990 года по МПК G01R25/00 

t

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено в приборах и системах, где ис- пользуются фазовые измерения, в том г числе в радиолокации.

Целью изобретения является увеличение быстродействия.

На чертеже приведена функциональная схема фазометра, ,Ю

В фазометре определение разности фаз происходит следующим образом.

Радиочастотные сигналы Si и B2, между которыми измеряется разность фаз, поступают на входы усилителей- )5 ограничителей 1 и 2 соответственно:

S U6,, cos(oot + L,);

(1)

&ч U6x2cos(cat + ),

где йЧ - Чч - измеряемая разность фаз;

, UBXU амплитуда сигналов Sf и S/г; - круговая Частота 25

входных сигналов;

UV и - начальная фаза сигналов S, и Sfl.

20

поступают на сигнальные входы АЦП 9 и 10, преобразующих напряжения (5) в N-разрядные двоичные коды,пропорциональные напряжениям Sf и Sa:

(аын ам.2 ,. оо,а0);

Ч.с (Ъ|ч-, ЪМ,2,...Ъ0), где а (0,1), Ъ (0,1).

(7)

Усилители ограничители 1 и 2 ограничивают сигналы (1) на уровнях огра- 30 ничения U0fp и U0rpa которые, как правило, равны между собой. На выходах усилителей-ограничителей 1 и 2 имеем сигналы Sц и S(e Соответственно :35

С выходов АЦП 9 коды (7) поступают на (2N)-разрядный адресный вход постоянного запоминающего элемента 11, образуя адрес А; (8) 1-й 40 ячейки постоянного запоминающего элемента 11:

Зц Uorpi cos((Dt + ЧМ;

42

-UorpQ cos(cot + a)

(2)

45

A-, (aNH, ,... ,ac , Ън-i bo),(8)

о 9

где Uorjv, , U0rpa - Уровень ограниче ния.

Сигналы (2) поступают на входы фазочувствительных блоков 3 - 6, на выходах которых образуются сигналы S, SB, Sg:

Зэ )3UarP( cos((Dt + + з).

S4. K«p«6 uorpi cos((Ot- + );

S6 K Uo costot + lftt )i(3) 50 B K разрядном двоичном коде.

Запись в память производится заранее по следующему алгоритму. Если напряжениям S7 и SQ (5) соответствуют коды qei и q.c; (7), то в ячейв которой записано заранее вычисленное значение разности фаз

Ф; UK- , ,...fj О)

S6 K pCb6Uorpacos((0t + 2+ )j

. тдб Kjpc6a, KЈpc6, Кфсьз , - коэффициенты передачи фазосдвигающих блоков 3-6 соответственно; tpj, 4 5 б BHOCHMbie фазосдвигаю- щими блоками 3-6 фазовые сдвиги, причем должно выполняться условие

55

ке постоянного запоминающего элемента П с адресом Aj (8) записан, код Ф; (10), пропорциональный разности фаз йЦГ :

(«) - чч(«) - ( - («)

-90

U)

Сигналы (3) с выходов фазосдви- гающих блоков 3-6 поступают на входы фазовых детекторов 7 и 8, с выходов которых напряжения В7 и R8:

S7 KTS3S5 U7sin(u,)

UTsinu4 ;(5)

Se KBS4S6 Uacos(M, -ipe) . иасозДЧ1,

где

7 U0rp i U0rpe Ксрсе,5КфСЬ5К7; Ug Uorpt Uorpa K c& cpcbsKg

(6)

где К7, Ke - коэффициенты преобразования фазовых детекторов 7,8, пропорциональные косинусу и синусу разности, фаз,

поступают на сигнальные входы АЦП 9 и 10, преобразующих напряжения (5) в N-разрядные двоичные коды,пропорциональные напряжениям Sf и Sa:

(аын ам.2 ,. оо,а0);

Ч.с (Ъ|ч-, ЪМ,2,...Ъ0), где а (0,1), Ъ (0,1).

(7)

45

A-, (aNH, ,... ,ac , Ън-i bo),(8)

о 9

в которой записано заранее вычисленное значение разности фаз

Ф; UK- , ,...fj О)

Запись в память производится заранее по следующему алгоритму. Если напряжениям S7 и SQ (5) соответствуют коды qei и q.c; (7), то в ячей

ке постоянного запоминающего элемента П с адресом Aj (8) записан, код Ф; (10), пропорциональный разности фаз йЦГ :

„ tft) л

Ф

TI

Увеличение числа разрядов АЦП 9 и 10 и разрядности адресного входа пос тоявного запоминающего элемента 11, а следовательно, и его информационной емкости повышает разрешение фазо метра и точность измерения,измерение разности фаз происходит ускоренно при исключении элементов, которые вносят основную задержку, путем одновременного вычисления отношения и функции арктангенс заранее и выбор ки из памяти готового результата вы- числения,

10

Фазометр, содержащий первую входную клемму, подключенную к входу первого усилителя-ограничителя,выход которого через первый и второй фазо- сдвигагощие блоки соединен с первыми входами первого и второго фазовых детекторов, вторую входную клемму, подключенную к входу второго усили- теля ограничителя, выход которого через третий и четвертый фазосдви- гающие блоки соединен с вторыми вхо., дами упомянутых фазовых детекторов, аналого-цифровой преобразователь,выход которого соединен с первым входом адреса постоянного запоминающего элемента, выход которого являемся 20 выходом фазометра, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, дополнительно вводится второй аналого-цифровой преобразователь, причем выходы пер25 вого и второго фазовых детекторов подключены соответственно к входам первого и второго аналого-цифровых преобразователей, а выход второго аналого-цифрового преобразователя

Зо подключен к второму входу адреса постоянного запоминающего элемента.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборах и системах для фазовых измерений, в том числе в радиолокации. Фазометр работает следующим образом. Радиочастотные сигналы, между которыми измеряется разность фаз, поступают на входы усилителей-ограничителей 1, 2. С выхода первого усилителя-ограничителя 1 сигнал через первый и второй фазосдвигающие блоки 3, 4 поступает на первые входы фазовых детекторов (ФД) 7, 8, а с выхода второго усилителя-ограничителя 2 - через третий и четвертый фазосдвигающие блоки 5, 6 на вторые входы ФД 7, 8. С выходов ФД сигналы, пропорциональные косинусу и синусу разности фаз, поступают на входы аналого-цифровых преобразователей 9, 10, с выходов которых двоичный код, пропорциональный входным напряжениям, поступает на адресные входы постоянного запоминающего устройства 11, образуя адрес ячейки ПЗУ, в которой содержится заранее вычисленное значение разности фаз. 1 ил.

Редактор М.Циткина

Составитель А.Орлов Техред Л.Олийнык

Заказ 1157

Тираж 545

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Корректор М.Шарогаи

Подписное