Устройства для измерения разности фаз, использующие .перенос фазовых соотношений на промежуточную частоту, известны.
Предложенное устройство отличается от известных использованием общих для опорного и сравниваемого сигналов трактов высокой и промежуточной частоты. Выделение информации о фазе производится за счет предварительной балансной модуляции опорной и промежуточной частоты. Вторым отличием описываемого устройства является применение эталонного фазовращателя не по высокой, а по низкой частоте. Эти отличия позволяют повысить точность измерений в широком диапазоне ча-стот.
Блок-схема устройства приведена на чертеже.
Сигналы с двухканального генератора 1 и 2 подаются на опорный и исследуемый капал. Сигналы в каналах двухканального генератора отличаются на фиксированную частоту, равную частоте опорного генератора. Разность частот поддерживается системой фазовой автоподстройки частоты, состоящей ич моста 3, аттенюатора 4, детектора 5, усилителя 6 промежуточной (разностной) часготы, фазового детектора 7 и опорного генератора 8. Сигнал с одного канала проходит измеряемый четырехполюсник 9 и поступает на сумматор 10; сигнал с другого канала проходит
опорный канал и также поступает на сумматор 10. Пройдя сумматор, сигналы двух близких частот, различающиеся на малую величину (Дсо) по сравнению с рабочей частотой
(0), через аттенюатор 11 поступают на детектор 12. Кроме того, на детектор поступает сигнал с усилителя 6, прошедший через балансный модулятор 13 и фазовращатель 14, включенные на низкой фиксированной частоте. На нагрузке детектора 12 действует сигнал частоты Дсо (фаза его определяется разностью электрических длин опорного и исследуемого канала: Л 5ш(Д(), где А - а.мплитуда сигнала, - измеряемый
фазовый сдвиг) и за счет прямого прохождения через детектор 12 сигналы двух «боковых частот, различающиеся от частоты Дсо на малую величину Q. (Q - частота модулирующего генератора /5). Эти сигналы имеют
вид:р { 51п(Дсй + 0)(Дсо-Q)гf+ф 1 , где р - амплитуда сигналов, ф - фазовый сдвиг в фазовращателе, работающем на фиксированной разностной частоте. Все эти сигналы поступают на усилитель
16 промежуточной (разностной) частоты, усиление которого может регулироваться для изменения чувствительности схемы. После усиления сигналы поступают на детектор 17, на выходе которого с помощью селективного
Если СДВИГ фазы между сигналом частоты Аш и- сигналами «боковых частот равен 90°, на селективном усилителе будет отсутствовагь сигнал частоты Q независимо от соотношения амплитуд Лир, величин ослабления в опорном и исследуемом каналах. При изменении фазы (pjc разность фаз 90° восстанавливаетсл фазовращателем 14, работающим на низкой фиксированной частоте. Погрещность измерения будет определяться изменением этого сдвига разности фаз «несущей (Лоз) и «боковых (Дсо±0) частот за счет изменения частоты, уровня сигнала или ослабления четырехполюсника. В данной схеме при изменении рабочей частоты Q иогрешность измерения будет определяться не изменением коэффициента отражения от детекторов 12 и 5, ,а изменением разности коэффициентов отражения на двух близких частотах (отличающихся на АсоСй). Это снижает фазоча-стотную погрещность по сравнению с обычными суиергетеродинными схемами. При изменении уровня сигнала или ослаблении четырехполюсника в детекторе 12 или усилителе 16 будет изменяться одинаково фазовый сдвиг всех трех сигналов (QCAco), что. исключает амплитудно-фазовую ногрещность.
Одним из преимуществ устройства является -постановка фазовращателя 14 и балансного модулятора 13 на низкой фиксированной частоте, что облегчает получение высоких характеристик этих устройств.
Возможна автоматизация измерений за счет введения управляемого фазовращателя.
Предмет изобретения
Устройство для измерения фазовых характеристик четырехполюсников, состоящее из двух высокочастотных генераторов, сигналы которых используются, соответственно, для пропускания через четырехполюсник и в
схеме получения стабильной опорной промежуточной частоты, путем применения гетеродинирозания и фазовой автоподстройки сигнального генератора, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности измерений в щироком диапазоне частот, выход схемы стабильной опорной промежуточной частоты соединен с балансным модулятором и эталонным фазовращателем, после которых амплитудно-модулированная опорная частота подается на фазометрический тракт, содержащий общий для сигнала с четырехполюсника и сигнала гетеродина высокочастотный канал усиления, с выхода которого разностная промежуточная частота выделяется с помощью
детектора, служащего одновременно . для смещения полученной промежуточной частоты с опорной модулированной частотой, причем сигнал с выхода этого детектора подан на усилитель промежуточной частоты и второй детектор, на выходе которого и индицируется по нулевому току квадратурный сдвиг фаз между измерительным -и опорным каналами.
2
