Устройство для измерения сдвига фаз радиоимпульсов Советский патент 1975 года по МПК G01R25/00 

Изобретение относится к области .радиоизмерений и может быть использовано для из-, мерения сдвига фаз радиоимпульсов.

Известно устройство для измерения сдвига фаз радиоимпульсов, которое представляет собой пьезоактивный звукопровод, на который нанесены входные преобразователи первого и второго каналов, расположенные один под другим, и выходной преобразователь, состоящий из набора отдельных электродных решеток, электрически соединенных между собой. Соседние электродные решетки выходного преобразователя в каждом из каналов отстоят друг от друга на расстояние, которое исключает возможность одновременного воздействия на них измеряемых импульсов. Соответствующие электродные решетки первого и второго каналов расположены парами. Смещение решеток в парах друг относительно друга увеличивается вдоль длины выходного преобразователя от нулевого до равного длиие ультразвуковой поверхностной волны через интервал, определяющий шаг ступенчатого отсчета сдвига фаз радиоимпульсов.

Однако в тех случаях, когда необходимо иметь плавное изменение отсчета фазового сдвига, это устройство не может быть применено. Обработка радиоимпульсов большой длительности на подобных устройствах также затруднительна, так как в соответствии с длительностью импульсов увеличивается расстояние между соседними электродными решетками в каналах выходного преобразователя. Это влечет за собой увеличение габаритов фазометрического устройства.

Целью изобретения является получение плавного изменения отсчета фазового сдвига и уменьшение размеров фазометрического устройства на ультразвуковых поверхностных

волнах при фазометрии длинных радиоимпульсов.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве выходной преобразователь представляет собой не сочетание множества отдельных, разнесенных на соответствующее расстояние решеток, а две длинные равномерные электродные решетки, электрически соединенные между собой, расстояние между соседними электродами в решетке первого канала отличается от расстояния между соседними электродами в решетке второго канала так, что на всей длине выходного преобразователя набег смещения электродов составляет более одной длины ультразвуковой поверхностной волны, а количество электродов в каждой из решеток (решетки двухфазные) более, чем в два раза, превышает число полупериодов колебаний радиоимпульсов.

На чертеже схематически представлена

конструкция предлагаемого устройства, соетоящего из следующих узлов и материалов: звукопровода из пьезоактивного материала 1, звукопоглощающего покрытия 2, входного преобразователя первого канала 3, входного преобразователя второго канала 4, выходного преобразователя 5 и звукопоглощающего покрытия 6.

На полированную поверхность звукопровода из пьезоактивного материала 1 нанесены входные преобразователи первого и второго каналов .3 и 4, расположенные один под другим, и выходной преобразователь 5. Для устранения отражений ультразвуковых поверхностных волн от торцов звукопровода применяются звукопоглощающие покрытия 6 и 2. Входные преобразователи ультразвуковых поверхностных волн абсолютно идентичны. Каждый из них представляет собой равномерную двухфазную решетку. Расстояние между соседними электродами в этих решетках равны и составляют половину длины ультразвуковой поверхностной волны (длина ультразвуковой поверхностной волны определяется частотой заполнения исследуемых радиоимпульсов). Электроды входных преобразователей расположены без смещения друг относительно друга в направлении распространения ультразвуковой волны. Выходной преобразователь составлен из двух равномерных многоэлементных двухфазных решеток, соответственно расположенных в первом и втором каналах фазометрического устройства и электрически соединенных между собой. Количество электродов в каждой из рещеток более, чем в два раза, превышает число полупериодов колебаний заполнения радиоимпульсов. Расстояние между соседними электродами решетки первого канала отличается от расстояния между соседними электродами решетки второго канала. В результате этого различия смещение электродов решетки первого канала относительно электродов решетки второго канала изменяется вдоль длины выходного преобразователя. На всей длине выходного преобразователя оно составляет менее двух длин ультразвуковых поверхностных волн.

Устройство работает следующим образом.

На вход фазометрического устройства подаются два радиоимпульса одинаковой амплитуды с фазовым сдвигом 1|з высокочастотного заполнения. С выходного преобразователя снимается сигнал с огибающей, имеющей минимум в некоторой точке, временное положение которой определяется измеряемым сдвигом фаз. Минимальный уровень выходного сигнала соответствует такому положению импульсов ультразвуковых поверхностных волн относительно решеток выходного преобразователя, когда центры импульсов возбуждают те электроды рещеток первого и второго каналов, относительное смещение которых дополняет фазовый сдвиг ij) до 180. В данный момент суммарный сигнал, снимаемый с этих электродов, равен нулю, а суммарные сигналы с пар электродов первого и второго каналов, одинаково отстоящих от указанной пары, равны по величине, но обратны по знаку. Измерения могут быть начаты только в тот момент времени, когда импульсы ультразвуковых поверхностных волн полностью войдут в выходной преобразователь, а окончены в момент, когда передний фронт ультразвукового импульса достигнет конца выходного преобразователя. Электроды первого и второго каналов, на которые в указанные моменты воздействуют центры ультразвуковых импульсов, должны иметь разницу в смещении электродов, равную длине ультразвуковой поверхностной волны (в этом случае диапазон измерения составляет 360). Так как количество электродов в каждой из решеток более, чем в два раза, превышает число полупериодов колебаний заполнения радиоимпульсов, а на всей длине выходного преобразователя набег смещения электродов составляет не более двух длин поверхностных волн, результат измерения однозначен в пределах 360.

Предмет изобретения

Устройство для измерения сдвига фаз радиоимпульсов, содержащее звукопровод из пьезоактивного материала с нанесенными на его поверхность входными преобразователями первого и второго каналов, расположенными один под другим, звукопоглощающими покрытиями и выходным преобразователем, отличающееся тем, что, с целью обеспечения плавного отсчета и уменьшения габаритов, выходной преобразователь выполнен в виде двух решеток, расстояние между соседними электродами в одной из которых отличается от расстояния между соседними электродами в другой так, что по всей длине выходного преобразователя количество электродов в каждой из решеток которого более чем в два раза превышает число полупериодов колебаний заполнения радиоимнульса, набег смещения электродов составляет более одной длины ультразвуковой новерхностной волны.