УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ГРУППОВОГО ВРЕМЕНИ Советский патент 1971 года по МПК G04F10/04 

По основному авт. св. № 269013 известно устройство для измерения групиового времени запаздывания в трактах систем дальней связи (включая космические) без использования вспомогательного канала для передачи опорного сигнала в пункт приема.

Недостатком указанного устройства являются невысокая точность калибровки фазового детектора и индикатора и большая зависимость элементов устройства от различных дестабилизирующих факторов.

Цель изобретения - новышение точности калибровки фазового детектора и индикатора при уменьшении зависимости от влияния различных дестабилизирующи.х факторов (температуры, старения элементов и проч.).

Это достигается тем, что в качестве фазосдвигаюш,его элемента используется счетчиковый делитель частоты колебаний высокостабильного кварцевого генератора, лредварительно устанавливаемый за каждый цикл калибровки в два различных состояния, в связи с чем величина изменения фазового сдвига колебаний частоты на входах фазового детектора определяется только разностью чисел, на которые производятся указанные установки. Благодаря этому точность калибровки фазового детектора и индикатора по величине группового времени запаздывания определяется практически только точностью и

стабильностью частоты колебаний упомянутого кварцевого генератора.

Блок-схема описываемого устройства изображена на чертеже.

Устройство содержит кварцевый генератор 1, делитель частоты 2, дополнительный делитель частоты 3, селектор 4, генератор 5 пилообразного напряжения качания, модулятор 6, гетеродин 7, смеситель 8, генератор 9 качаюпдейся частоты, согласующий каскад 10, исследуемый объект //, согласующий каскад 12 на приемной стороне, демодулятор 13, усилитель-ограничитель И, фазовый детектор 15, формирователь 16 управляющих импульсов, селектор 17, счетчиковый делитель 18 частоты, кварцевый генератор 19, индикатор 20.

Кро.ме того, в предлагаемое устройство в отличие от известного введены переключатель 21 рода работы «калибровка - измерение и коммутатор 22, а также новые мелсузловые связи.

Выход дополнительного делителя частоты 5 подключен к первому входу переключателя 21. Выход селектора 4 подключен ко второму входу переключателя 2L Выход усилителя-ограничителя 14 подключен к третьему входу переключателя 21. Первый выход переключателя 21 подключен ко второму входу (входу управления) коммутатора 22. Второй выход переключателя 21 подключен ко

входу фазового детектора 15 и входу формирователя 16 управляющих им11ульС013. Выход установки формирователя 16 управляющих импульсов подключеп к первому входу коммутатора 22. Выходы ком,1утатора 22 подключепы ко входам устаповки счетчикового делителя частоты 18.

Устройство работает следуюп;им образом.

В режиме измерения переключатель 21 устапавливается в такое положение, при котором с первого выхода переключателя 21 на управляюии1Й вход коммутатора 22 импульсы управлеппя пе поступают (коммутатор 22 все время находится в поло/iieiuin, изображенном на чертеже).

В режиме калибровки нереклю чатель 21 устапавливается во второе положение. При этом с первого его выхода на вход управления ко.ммутатора 22 поступают переключаюuiHe импульсы с выхода делителя частоты 3. На вход фазового детектора 15 и вход формирователя 16 управляюп;пх импульсов вместо пакетов пзмеритель 1ых импульсов, образхющихся па выходе усилителя - ограппчителя 14, Поступают пакеты импульсов с выхода селектора 4.

В этом случае работа всех узлов устройства протекает так ь:е, как п в режиме измсрешгя, за псключеппем того что импульс установки, вырабатываемый формирователем 16, во время одного обратного хода качания паправляетея коммутатором 22 v.a первый вход предварительной уетановк, а во время следующего обратного хода - на второй вход предварительной установки счстчикового делителя частоты 18, устанавливая последний за два последовательных цикла качапия в два различных предварительно заданных состояния. В результате этого ноеледовательность импульсов на выходе счетчикового делителя частоты 18 появляется после одной установки с задерл кой относительно момента открытия селектора 17 (т. е. пачала прямого хода) через определенный интервал времени, а после другой установки - через другой пнтервал времени. Разность этих интервалов времени равна нроизведению периода делимой частоты на разность чнсел двух указанных установок и представляет собой калибруемый И1 тервал грунпового времени за паздывания.

Таким образом, на один из входов фазового детектора 15 в режиме калибровки с выхода селектора 4 поетупает сигнал с частотой повторения и неизменной фазой, а па второй вход - калибровочный сигнал с частотой повторения и известным измене 1;1ем сдвига фазы, которое соответствует калибруемому значению грунпового времени запаздывания. При этом на выходе фазового детектора 15 (т. е. на входе индикатора 20 образуются перепады напряжения, величина которых Пропорциональна калибруемому значению группового врсАени запаздывания

(ГВЗ). С помощью соответствующего органа корректировки чувствительности индикатора (или фазового детектора) добиваются соответствия разности двух показаний индикатора 20.

Так как для обеспечения необходимой точности измерений ГВЗ в известном устройстве используются термостатированные кварцевые генераторы с точностью установки номинальной частоты порядка 1 10 и относительной нестабильностью порядка - 1-10 за час в рабочем интервале температур, то п отноеительная погрешность калибровочного интервала времени составляет величину иорядка за чае. Очевидно, что такая погрешность ца несколько порядков меньше ногрещности, которую можно обеспечить с помощью фазосдвигающих R, L, С - цепочек с иснользованием самых высокоточribix элементов. При этом в предлагаемом устройстве никакой специальной настройки и регулировки фазосдвигающего элемента - счетчнкового делителя частоты 18 не требуется.

При необходимоети в устройстве могут быть несколько различных калибровочных зпачепий ГВЗ, выбираемых по желанию оператора на соответствующих пределах измерения. Для этого один из выходов коммутатора 22 соединяют с помощью нереключателя с соответствующим входом нредварительной установки, которые устраиваютея в счетчиковом делителе частоты 18.

Кроме того, возможио обеснечение калибровочного цикла за один прямой ход качания, а не за два, что позволяет ускорить подтотовку нрибора к измерениям. Для этого можно иснользовать дополнительную схему, обеспечивающую два цикла работы счетчикового делителя частоты 18 во время длительности каждого прямого хода качания, причем одна установка производится во время обратного хода, а другая - в наузе между циклами работы делителя частоты 18 на нрямом ходу.

Предмет изобретения

Устройство для измерения группового времени запаздывания по авт. св. № 269013, отличающееся тем, что, с целью новышения точности калибровки фазового детектора и индикатора нри уменьшении зависимости от влияния различпых дестабилизирующих факторов, и указанном устройстве один из входов фазового детектора и вход формирователя управляющих импульсов подключены через переключатель рода работы «калибровка - измерение к выходу селектора, а выход импульсов установки формирователя нодключеп ко входам установки счетчикового делителя частоты через коммутатор, унравляю;ций вход которого подключен к выходу дополнпгельного делителя частоты через переключатель.