Автоматический следящий компенсатор переменного тока Советский патент 1975 года по МПК G01R27/28 

Описание патента на изобретение SU473964A1

а другой - из последовательно соединенных амплитудного детектора, фильтра низкой частоты, модулятора и фазирующей цепи, нричем вход второго смесителя подключен к аналогичному входу первого смесителя, управляющий вход второго усилителя промежуточной частоты подключен к аналогичному входу первого усилителя промежуточной частоты, выход второго усилителя промежуточной частоты нодключен к входу амплитудного и фазового детекторов введенных капалов, вход фазового детектора подключен к выходу фазового модулятора онорного напряжения, а выходные сигналы фазирующих цепей через корректирующий элемент поданы в амплитудный канал. На фиг. 1 ноказана функциональная схема предлагаемого автокомненсатора; на фиг. 2- системы координат измеряемого и компенсирующего напряжений; на фиг. 3 - фазовая траектория выходных координат автокомпенсатора; на фиг. 4 - диаграмма напряжений, иллюстрирующая подавление помехи в амплитудном канале автокомненсатора. Предлагаемый автокомпенсатор содержит клистронный гетеродин 1, фазовый детектор 2, нолосовой :/ С-фильтр 3, усилитель 4, приводной двигатель 5 измерительиых каналов фазы и амплитуды соответствеппо, образцовый фазовращатель 6, прецизионный потенциометр 7, смеситель 8 преобразователя частоты измеряемого сигнала, усилитель 9 нромежуточной частоты (УПЧ), фазирующую цень 10, асинхронный тахогенератор 11, стабилизатор 12 амплитуды опорного напряжения, установочный фазовращатель 13, фазовый модулятор 14 онорного напряжения, ферритовый вентиль 15, модулятор 16, фазирующую цепь 17, тахогенератор 18, вентиль 19, детектор 20, 7 С-фильтр 21, усилитель 22, двигатель 23, функциональный преобразователь 24, аттенюатор 25, потенциометр 26, детектор 27, фильтр 28, фазирующую цень 29, смеситель 30, усилитель 31, детектор 32, фильтр 33 нижних частот, модулятор 34 и фазирующую цепь 35. Клистронный гетеродин 1 является объектом управления ФАПЧ. На его отражательный электрод подается напряжение (II), регулирующее частоту выходных колебаний. На входы смесителей 8 и 30 воздействуют измеряемый сигнал СВЧ (I), через ферритовые вентили 15 и 19 - энергия колебаний гетеродина. Сравнение измеряемого и компенсирующего напряжений осуществляется на входном сопротивлении УПЧ (усилитель 9). Сигнал, обусловленный ощибкой сравнения, усиливается в УПЧ и воздействует на фазовые детекторы 2 и 20, которые осуществляют разложение вектора на оси прямоугольпой системы координат, заданной опорными напряжениями. Для получения с нагрузок этих фазовых детекторов сигналов переменного тока низкой частоты онорные напряжения подвергаются фазовой модуляции в модуляторах 14 и 16. После фильтрации в фильтрах 3 и 21 и усиления по мощности усилителей 4 и 22 составляющие сигналы ощибки подаются на двигатели 23 измерительных каналов 5. Исполнительные двигатели, отрабатывая сигналы рассогласования, изменяют координаты подвижных частей образцовых мер (фазовращателя 6 и аттенюатора 25) и сводят ощибкн комненсации к нулю. Асинхронные тахогенераторы 11 и 18 и делители напряжений с фазирующими цепями 10 и 17 являются корректирующими элементами, позволяющими улучщить динамические свойства измерительных каналов. Па обмотки возбуждения гониометрического фазовращателя 6 подано опорное нанряжение (III) с ФАПЧ. Для подавления колебаний амнлитуды применяется стабилизатор 12. Далее опорное напряжение используется установочным фазовращателем 13, фазовым модулятором 6 канала измерения амнлитуды и образцовым аттенюатором 25. Установочным фазовращателем создается сдвиг фаз на угол л/2 между опорными напряжениями для фазовых детекторов измерительных каналов. Опорные напряжения дополнительно подвергаются фазовой модуляЦин П-образными имиульсами (IV) низкой частоты. Выходное напряжение образцового аттенюатора, амнлитуда которого обусловлена координатой его приемного элемента, подается на вход УПЧ для сравнения с измеряемым нанряжением. Статическая характеристика аттенюатора имеет экспоненциальный вид. Устойчивость измерительной системы в щироком диапазоне амплитуд входных сигналов достигается также регулированием коэффициента передачи УПЧ. Источником унравляющего напряжения является функциональный преобразователь 24 с нелинейной статической характеристикой, при помощи которого формируется регулировочная характеристика УПЧ с таким расчетом, что в пределах всего динамического диапазона установки произведение коэффициентов передачи образцового аттенюатора и УПЧ остается примерно постоянным. Информация о текущих значениях относиельной фазы и амплитуды, измеряемого омпенсатором напряжения, снимается с поенциометрических датчиков 7 и 26 и подается па регистрирующий прибор. Система координат ОХУ (неподвижная) вязана с измеряемым сигналом, а система оординат OUV - с компенсирующим напряепием, причем система OUV может быть овернута относительно системы координат XY в соответствии с фазовым сдвигом сравиваемых напряжений. Система координат LV моделируется опорными напряженияи двух фазовых детекторов. Допустим, что коэффицие 1Т передачи УПЧ равен единице, на вход системы подано напряжение«вх (О - «о sin 0)0 а в цепи обратной связи действует аос (г) а„ sin (ш„ -f ср). Напряжение ошибки а. является причиной возникновения сигналов aiv и aiu на нагрузках фазовых детекторов. Сигнал an- вызывает такое движение ротора образцовой меры фазы, в результате которого система координат ObV совмещается с системой ОХУ. Так как эта операция выполняется не мгновенно, по сигналу uiu, приемный элемент образцового аттенюатора перемещается, хотя из начальных условий I OBX I - I «ос 1 . Неустановившийся режим при «скачке фазы исследован экспериментально на макете автокомпенсатора с образцовыми мерами, настроенными на промежуточную частоту сигнала 5 МГц. При этом быстродействие амплитудного канала составляло 0,35 с, а фазового - 03с. На фиг. 3 показана траектория изменения выходных координат системы, снятая при начальных условиях: -170°. На горизонтально отклоняющие пластины осциллографа подается напряжение с датчика фазы, а на вертикально отклоняющие пластины - с датчика амплитуды. Начало координат соответствует точке динамического днапазона В (на 40 дБ ниже опорного уровня на ). Масштаб вертикальной )аззерткн составляет 1 дБ/мм, а горизонтально - 4,72 град/мм. В процессе отработки начальных условий динамическая ошибка ал1плитудного канала достигла 9 дБ. При статической погрешности ,02 дБ указанная величина динамической ощибки совершенно недопустима. Принцип формирования сигнала а2г-, нодавляющсго помеху uiu в амплитудном канале, иллюстрируется фиг. 4. Для решения этой задачи используются напряжения Овх и a,jx cos ф. Нзмеряемый сигнал со смесителя 30 после усиления в УПЧ 31 воздействует на две линейки узлов, состоящих из детектора 27, фильтра 28, фазирующей цени 29 и детектора 32, фильтра 33, модулятора 34, фазирующей цепи 35. Верхияя линейка создает сигнал, пропорциональный авх cos ф, а нижняя - сигнал, пропорциональный Овх- Фазовый детектор 27 идентичен детектору 20. На выходе детектора 32 создается сигнал постоянного тока, который в дальнейщем подвергается модуляции в модуляторе 34. Напряжение модуляции (V) когерентно напряжению (IV). 13лагодаря фазирующим цепям 29, 35 достигается точное выполнение указанных на схеме операцт1Й. Коэффициент передачи УПЧ дополнительного устройства регулируется сигналом с функцнонального преобразователя 24. Полная нейтрализация влияния фазового канала на амплитудный в пределах динамического диапазона автокомпенсатора достигается прн условни идентичности регулировочных характеристнк двух УПЧ 9, 31 и равенстве постоянных времени фильтров 3, 21, 28 н 33. Предмет изобретения Автоматический следящий компенсатор переменного тока, содержащий последовательно соеднненные гетеродин, смеситель, усилитель нромежуточной частоты с нараметрнческим регулированием н два параллельных канала (амплитудный н фазовый), в каждом из которых иоследовательно соединены фазовый детектор, фильтр, усилитель, электродвигатель с элементами корректировання, образцовая мера одного нз параметров измеряемого сигнала и фазовый модулятор опорного нанряження, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены последовательно соединенные второй смеснтель. второй уснлнтсль промежуточной частоты и два канала, один из которых состоит из последовательно соединенных фазового детектора, полосового фильтра и фазирующей ценн. а другой - из последовательно соедипсппых амнлнтудного детектора, фильтра 1П13КОЙ частоты, модулятора н фаанруюп,ей цепн, причем вход второго смесителя подключен к аналогичному входу первого смесителя, управляющий вход второго усилителя промежуточной частоты подключен к аналогичному входу первого уснлителя промежуточной частоты, выход второго усилителя нромежуточной частоты нол,ключен к входам амплитудного и фазового л,етектороз введенных каналов, вход фазового детектора подключен к выходу фазового модулятора опорного напряжения, а выходные сигналы фазирующих цепей через корректнрую щий элемент по.ааны в амплитудный канал.

-r{Flт

t

-j

Похожие патенты SU473964A1

название год авторы номер документа
ИМПУЛЬСНЫЙ РАДИОЛОКАТОР 1991
  • Романов Евгений Юрьевич
  • Романов Юрий Иванович
SU1841076A1
Измеритель фазовых шумов СВЧ-усилителей 1982
  • Бунин Геннадий Григорьевич
SU1092433A1
СПОСОБ ПОДАВЛЕНИЯ ПОМЕХ В ОБЛАСТИ БОКОВЫХ ЛЕПЕСТКОВ АНТЕННЫ РАДИОЛОКАТОРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 1990
  • Беляев Борис Григорьевич
  • Соколова Эльза Михайловна
SU1840239A1
Устройство для измерения коэффициента передачи и фазового сдвига четырехполюсника 1990
  • Лебедева Алевтина Михайловна
  • Летунов Леонид Алексеевич
  • Серяков Юрий Николаевич
SU1739315A1
КОГЕРЕНТНЫЙ СУПЕРГЕТЕРОДИННЫЙ СПЕКТРОМЕТР ЭЛЕКТРОННОГО ПАРАМАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА 2014
  • Рокеах Александр Ицекович
  • Артёмов Михаил Юрьевич
RU2579766C1
ЧАСТОТНЫЙ ДЕТЕКТОР РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ 2006
  • Ри Бак Сон
RU2318291C1
РАДИОДАТЧИК 1994
  • Шуренков С.С.
  • Васин А.А.
RU2087922C1
АВТОМАТИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ 1973
  • О. П. Цыбульский
SU393699A1
КОГЕРЕНТНЫЙ СУПЕРГЕТЕРОДИННЫЙ СПЕКТРОМЕТР ЭЛЕКТРОННОГО ПАРАМАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА 2013
  • Рокеах Александр Ицекович
  • Артёмов Михаил Юрьевич
RU2548293C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДНО-ФАЗОВЫХ ШУМОВ ИСТОЧНИКОВ СВЧ РАДИОИМПУЛЬСНОГО СИГНАЛА С ВЫСОКОЙ СКВАЖНОСТЬЮ ПЕРЕДАТЧИКОВ ВЫСОКОКОГЕРЕНТНЫХ СИСТЕМ ЛОКАЦИИ И СВЯЗИ 2017
  • Шталев Алексей Борисович
RU2694451C2

Иллюстрации к изобретению SU 473 964 A1

Реферат патента 1975 года Автоматический следящий компенсатор переменного тока

Формула изобретения SU 473 964 A1

Фиг. /

U

фиг. 2

.Т/

ЦФиг ц

SU 473 964 A1

Авторы

Филиппов Александр Васильевич

Даты

1975-06-15Публикация

1973-06-08Подача