Устройство для поверки фазометров Советский патент 1974 года по МПК G01R25/04 

1

Изобретение относится к фазоизмерительной технике.

Известно устройство для поверки высокочастотных фазометров, содержащее блок опорных частот, блок синтеза частот, узлы автоматической подстройки фазы, два идентичных каиала, в каждом нз которых последовательно включены широкополосный усилитель, аттенюатор, емкостной делитель напряжения, смеситель, усилитель-ограничитель, импульсно-фазовый детектор, фазозадающий и фазоизмерительный узлы.

Однако известное устройство слож:но конструктивно, не может работать в диапазоне низких и инфрапизких частот и имеет сравнительно редкий частотный шаг.

Для расширения частотного диапазона и уменьшения частотного шага предлагаемое устройство снабжено схемой из последовательно включенных двух смесителей-делителей, двух смесителей-фильтров и смесителя с фильтром нижних частот, выполняющего роль гетеродина, двумя идентичными каналами, в каждом из которых последовательно включены два смесителя-фильтра и смеситель с фильтром нижних частот, подключенный к входу широкополосного усилителя, входы первых смесителей-фильтров подключены к выходам узлов автоматической подстройки фазы, а вторые входы смесителей-фильтров и

входы смесителей-делителей связаны с соответствующими выходами блока опорных частот, вторые входы вторых смесителей-фильтров подключены к одному из входов блока

синтеза частот, а вторые входы смесителей через электронный коммутатор блока синтеза частот связаны с выходами блока опорных частот, выходы импульсно-фазового детектора через контакты переключателя связаны со

входами узлов автоматической подстройки фазы.

Кроме того, с целью обеспечения коптроля частоты выходного сигнала установки и измерения частоты внешнего источника в предложенное устройство введен высокочастотный разъем, связанный с фазоизмерительным устройством.

На чертеже показана блок-схема описываемого устройства, состоящего из двухфазного генератора и цифрового фазоизмерителя.

Блок-схема включает в себя следующио

элементы: импульсно фазовые детекторы 1,2,

фазозадающее устройство 3, фазоизмерительное устройство 4, смесители-фильтры 5-10,

усилители-ограничители 11-13, узлы 14, 15 автоматической подстройки фазы, смесителиделители 16, 17, смесители 18-23, емкостные делители напряжения 24, 25, аттенюаторы 26, 27, широкополосные усилители 28, 29, согласующий каскад 30, высокочастотные разъемы

31, 32, 33, тумблер 34, блок 35 синтеза частот, блок 36 опорных частот.

Принцип действия устройства заключается в следующем.

В блоке 36 опорных частот от высокостабильного генератора вырабатывается ряд спектрально чистых сигналов, например от 30 до 39 МГЦ с шагом 1 мгц. от 3,0 до 3,9 мгц, с шаго.м 100 КГЦ, а также несколько вспомогательных сигналов.

С блока 36 сигналы частотой 3,1 мгц и частотой 33 МГЦ заводятся па входы смесителя-делителя 17, где разностная частота биений 29,9 МГЦ выделяется с помощью избирательных усилителей и делится декадным делителем частоты в 10 раз.

Выходной сигнал .смесителя-делителя 17 частотой 2,99 мгц подается НУ один из входов аналогичного смесителя-делителя 16, а на второй вход которого заводится сигнал частотой 33 МГЦ.

После выделения разностной частоты биений и деления декадным делителем частоты на входе смесителя-делителя 16 вырабатывается сигнал частотой 399 кгц, который затем поступает иа вход узла смесителя-фильтра 6Сигнал частотой 3 мгц с блока 36 подается на первые входы узлов 14 и 15, иа вторые входы которых заводятся через тумблер 34 управляющие напряжения с импульсно-фазовых детекторов 1 и 2, сдвигается фаза высокочастотного сигнала 3 мгц, который затем поступает на вход смесителя-фильтра 5(10). Пзбирательные системы смесителей-фильтров 5, 10 и 6 выделяют суммарную частоту биений. Таким образом на выходе узла смесителя-фильтра 6 будет вырабатываться сигнал частотой 36,001 мгц, а на выходах смесителей-фильтров 5 и 10 - сигнал частотой 36 МГЦ. В блоке синтеза частот 35 благодаря сложению, вычитанию, умножению и делению сигналов блока 36 вырабатывается высокочастотный сигнал в диапазоне частот 3-4 МГЦ.

Значение частоты этого сигнала зависит от положения декадных переключателей.

Выходной сигнал блока синтеза частотой 39577823 гц подается на входы смесителейфильтров 7, 8, 9, выделяется суммарная частота биений, причем частота сигнала на выходе аттенюатора 26 получается всегда на 1 КГЦ выше, чем выходные сигналы смесителей-фильтров 7 и 9. Так, например, для указанных выше положений декодных переключателей получаем: на -выходе узла 7 - сигнал частотой 39577823 гц, на выходе аттенюатора 26 - сигнал частотой 39578823 гц, на выходе узла 9 - сигнал частотой 39577823 гц.

Выходные сигналы узлов 7, 8 и 9 подаются соответственно на входы смесителей 19, 20 и 21, а на вторые входы этих смесителей через электронный коммутатор блока синтеза частот 35 пропускается один из сигналов блока 36 частотой 30-39 мгц с шагом 1 мгц.

Разностная частота биений выделяется фильтром нижних частот. Выходной сигнал смесителя 19(21) через широкополосный усилитель 28(29) и аттенюатор 26(27) заводится на выходные высокочастотные разъемы 31 (32) двухфазного генератора.

Выходное напряжение смесителя 20, выполняющего функции гетеродина, подается на входы смесителей 18 и 22, а вторые входы этих с.месителей через емкостные делители напряжения 24 и 25 связаны с выходными разъемами 31 и 32 двухфазного генератора. Если при изменении выходного напряжения с помощью ступенчатого аттенюатора одновременно ком.мутировать е.мкости емкостных делителей напряжения 24 и 25 так, чтобы произведение коэффициента ослабления аттенюаторов 26 (27) на коэффициент ослабления делителей напряжения 24 (25) поддерживать приблизительно постоянны.м, то амплитудно-фазовые погрешности в двухфазном генераторе будут незначительными.

Сигнал разностной частоты биений 1 кгц усиливается усилителем-ограничителем следящего типа и поступает на вход импульснофазового детектора 1(2).

Если гетеродинные сигналы, поступающие на смесители 18 и 22 синфазны, что легко добиться подбором длины соединительных кабелей, то преобразованные сигналы разностной частоты биений будут иметь тот же самый фазовый сдвиг, который имели выходные высокочастотные сигналы.

С блока 36 сигнал частотой 3,6 мгц заводится на вход фазозадающего узла 3, на выходе которого вырабатываются две последовательности импульсов, например, частотой

1 КГЦ.

С помощью импульсов узла 3 непрерывно

опрашиваются импульсно-фазовые детекторы 1 и 2, на входы которых поступают трапецеидальные импульсы усилителей-ограничителей 11 и 12 соответственно.

Выхбдной сигнал детектора 1 (2) через

контакты тумблера 34 воздействует на управляющий вход узла 14(15), имеющего электронную и электромеханическую подстройку фазы, и будет до тех пор изменять фазу колебания сигнала частотой 3 мгц, пока между

выходными высокочастотными сигналами не установится фазовый сдвиг, равный фазовому рассогласованию, установленному в фазозадающем узле устройства 3.

Фазовый сдвиг, вноси.мый аттенюатором,

широкополосным усилителем и подключением нагрузки, отрабатывается системами автоматической подстройки фазы.

При работе зстройства в диапазоне низких и инфранизких частот система автоматической подстройки фазы отключается при помощи контактов тумблера 34.

Предмет изобретения

1. Устройство для поверки фазометров, содержащее блок опорных частот, входами

подключенный к одноименным выходам блока синтеза частот, два иден1йчных канала, в каждом из которых последовательно включены широкополосный усилитель, аттенюатор, емкостной делитель напряжения, смеситель, усилитель-ограничитель, импульсно-фазовый детектор и узел автоматической подстройки фазы, а также низкочастотный фазозадающий узел, одним входом связанный с одним из выходов блока опорных частот и со входом фазоизмерительного узла, а другими входами соединенный с выходами усилителей-ограничителей обоих каналов и с выходом одноканального фазоизмерителя, состоящего из последовательно соединенных согласующего каскада, смесителя и усилителя-ограничителя, выходные разъемы в каждом канале включены между выходом аттенюатора и механически с ним связанным емкостным делителем напряжения, отличающееся тем, что, с целью расширения частотного диапазона и уменьшения частотного шага, оно снабжено устройством из последовательно включенных двух смесителей-делителей, двух смесителей-фильтров и смесителей с фильтром нижних частот,

выполняющего роль гетеродина, а также двух идентичных каналов, в каждом из которых последовательно включены два смесителяфильтра и смеситель с фильтром нижних частот, подключенный к входу широкополосного усилителя, причем входы первых смесителейфильтров соединены с выходами узлов автоматической подстройки фазы, а вторые входы смесителей-фильтров и входы смесителей-делителей связаны с соответствующими выходами блока опорных частот, вторые входы вторых смесителей-фильтров подключены к ол,-, ному из входом блока синтеза частот, а вторые входы смесителей через электронный коммутатор блока синтеза частот связаны с выходами блока опорных частот, выходы и:мпульсно-фазового детектора через контакты переключателя связаны со входами узлов автоматической подстройки фазы.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения контроля частоты выходного сигнала установки и для измерения частоты внешнего источника, оно снабжено высокочастотным разъемом, связанным с фазоизмерительным узлом.