ИЗМЕРИТЕЛЬ РАЗНОСТИ ФАЗ И ФАЗОВОЙ МОДУЛЯЦИИ Советский патент 1974 года по МПК G01R25/00 

1

Из,ввсте,н измерйтель разности фаз и фазовой модуляция, содержащий два канала из последовательно соединенных сме1сителей и оградичителей и фазовый детектор.

Целью лзоб.ретения Я1вляется снижение амплитудно-фазовых погрешБостей при излгенеиии амлл.итуд обоях сравниваемых по фазе силналов и павышеЕие чувствительности измерения.

Это достигается за счет введения двух дополнительных каналов из последовательно соединенных .входных смесителей 1И ограничителей, двух высокочастотных гетеродинов и двух выходных смесителей, пр(Ичем соединенные попарно сигнальные входы смесителей подключены к И|Сточни.кам сигнала, а соединен1ные попарно гетеродинные входы - к высокочастотным гетеродинам. Выходы ограничителей через выходные смесители соединены со входами фазового детектора.

На чертеже изображсна блок-схема предлагаемого измерителя.

Схема содержит входные смесители 1-4, ограничители 5-8, фазовый детектор 9, высокочастотные гетеродины 10 и 11 и выходные смесители 12 и 13. Выходные смесителей 1-4 соединены с источниками сигналов и высокочастотными гетеродинами 10 и И. Выходные цеди этих смесителей через ограничители 5-8 подключены «о входа М смесителей 12 и 13,

выходы которых соединены с фазовым детектором 9.

Отличие предлагаемого устройства состоит в использовании двух каналов в цепи каждого из сравниваемых по фазе сигналов с соответствующим фазированием их с помощью двух гетеродинов с целью компенсации фазовых сдвигов, возникающих в каналах за счет изменения амплитуды каждого из сигналов. На входные смесители 1 и 2 поступают сравниваемые по фазе сигналы UQ и f/J, амплитуды которых могут быстро изменяться в широких пределах

t/O ЕО (i) sin COg,

.1

()8шКг; (г ).

Здесь фо(0-фазовая модуляция или изменение фазы. Высокочастотные гетеродины имеют несколько отличающиеся частоты coi и й)2 на их выходах

f/io -- 10 sin to,г, бл Я,, sin .

Амплитуды напряжеиий гетеродинов ю и Ец постоянны и достаточно велики по сравнению с амплитудами сигналов io о(, пЭ (0 |макс, так что преобразование частоты в смесителях 1, 2, 3, 4 можно считать линейным.

Смесители и ограничители считаются идентичными. В ограничителях 5, 6, 7, 8 выходные

3

напряжения смесителей U, t/2, /3, приводятся к постоянному уровню EZ. При ограничении за счет неидеальности амплитудно-фазовой характеристики ограничителей они вносят фазовые сдвиги, зависяш,ие от амплитуды входного сигнала. На выходе ограничителей 5-8 получаем напряжения f/s, f/o, т, sПусть для определенности . В этом случае на выходе выходных смесителей 12 и 13 устройства будем иметь

7,2 -: ,2 sin (ооа + с«1 - 2u)oO; t/j, Е,, sin u)2 + со.г - 2шо - ()j.

Поскольку амплитуды входных сигналов смесителей 12 и 13 постоянны, то к линейности преобразования этих смесителей требований не предъявляется. Из выражений для С/12 и f/13 непосредствеппо следует, что амплитудно-фазовые ногрешности, вносимые ограничителями при измепении уровней пх входных сигналов, полностью исключаются. Выходное напряжение фазового детектора, пропорциональное с коэффиниентом к разности фаз напряжений и Uis, составляет Ua k2(fo. В настоящем устройстве в 2 раза выше чувствительность по сравнению с обыч4

пыми измерителями; выделяемый фазовым детектором сдвиг фаз напряжений и C/is в 2 раза больше, чем у входных сигналов UQ и Uo.

Предмет изобретения

Измеритель разности фаз и фазовой модуляции, содержащий два канала из последовательно соединенных смесителей и ограничителей, фазовый детектор, отличающийся тем, что, с целью снижения амплитудно-фазовых погрешностей при изменении амплитуд обоих сравниваемых но фазе сигналов и повышения чувствительности измерения, он снабжен двумя дополнительными каналами из последовательно соединенных входных смесителей и ограничителей, двумя высокочастотными гетеродинами и двумя выходными смесителями, причем соединенные попарно сигнальные входы смесителей подключены к источпикам сигпала, а соеднпепные попарно гетеродинные входы - к высокочастотным гетеродинам, выходы ограничителей через выходные смесители соединены со входами фазового детектора.