Способ измерения группового времени запаздывания четырехполюсников и устройство для его осуществления Советский патент 1979 года по МПК G04F10/00 

щем измерение изменения частоты модуляции колебаний, модуляцию осуществляют путем нелинейного нреобразования сигнала, обеспечивающего генерацию автомодулированных колебаний.

В устройство для осуществления способа, содержащее широконолосный усилитель, нанравленный ответвитель, переменный аттенюатор и объект измерения, введены нелинейный элемент с падающим участком амплитудной характеристики, детектир и частотомер, причем частотомер соединен через детектор и направленный сгветвигель с выходом широкополосного усилителя, нелинейный элемент по входу через переменный аттенюатор соединен с направленным ответвителем, а по выходу через объект измерения - с щирокополосным усилителем.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для измерения группового времени запаздывания; на фиг. 2 - амплитудная характеристика нелинейного элемента.

Устройство (фиг. 1) состоит из автогенератора, в цепь обратной связи которого включены широкополосный усилитель 1, направленный ответвитель 2, переменный аттенюатор 3, нелинейный элемент 4 с падающим участком амплитудной характеристики и измеряемый четырехполюсник 5, детектора 6 и частотомера 7. В качестве нелинейного элемента с падающим участком амплитудной характеристики можно использовать лампу бегущей волны (ЛБВ), клистрон, тетрод.

Способ осуществляют следующим образом.

Подбором затухания переменного аттенюатора 3, которое определяет амплитуду сигнала А на входе нелинейного элемента 4, обеспечивают работу этого элемента на падающем участке амплитудной характеристики (фиг. 2). При выполнении условия

/С. -1,

cLA

где К. - коэффициент передачи цепи обратной связи автогенератора без нелинейного элемента; . (А) - амплитуда сигнала на выходе

нелинейного элемента, происходит нелинейное преобразование сигнала, циркулирующего в цепи обратной связи, благодаря чему в автогенераторе устанавливается режим генерации модулированных по амплитуде колебаний (автомодуляция) .

На фиг. 2 стрелками обозначен процесс установления автомодулированных колебаний от обхода к обходу по кольцу обратной связи. Период автомодуляции зависит от вида нелинейного элемента и, в частности, в случае использования ЛБВ равен удвоенному значению группового времени запаздывания цепи обратной связи автогенератора. С помощью детектора 6 и частотомера 7 измеряют частоту автомодуляции колебаний автогенератора с измеряемым четырехполюсником 5 и без него и по полученным данным определяют групповое время запаздывания по формуле

1,(

« V /1 . /о;

где Тгрупповое время запаздывания измеряемого четырехполюсника; /о - частота автомодуляции колебаний автогенератора без измеряемого четырехполюсника;

/1 - частота автомодуляции колебаний автогенератора с измеряемым четырехполюсником;

п - целочисленный коэффициент, зависящий от вида нелинейного элемента (в частности, при использовании ЛБВ л 2).

По предлагаемому способу было измерено групповое время запаздывания различных элементов коаксиального тракта (отрезки линий передачи, ферритовые венти5 ли, фильтры и др.) с разными величинами группового времени запаздывания (Г ,1 нсек и Г 1 мсек.). В качестве широкополосного усилителя и нелинейного элемента использовались ЛБВ сантиметрового 0 диапазона.

Измерения показали, что случайная ощибка определяется нестабильностями в цепях питания ЛБВ и составляет величину порядка 0,01 нсек как для малых, так и для 5 больших значений группового времени запаздывания. Систематическая ошибка определяется зависимостью группового времени запаздывания ЛБВ от амплитуды автомодуляции и может быть максимально 0 уменьшена путем контроля за амплитудой и подбором оптимального напряжения замедляющей системы ЛБВ.

Формула изобретения

1.Способ измерения группового времени запаздывания четырехполюсников путем измерения изменения частоты модуляции

колебаний, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений в широком диапазоне значений группового времени запаздывания, модуляцию осуществляют путем нелинейного преобразоваПИЯ сигнала, обеспечивающего генерацию автомодулированных колебаний,

2.Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее широкополосный усилитель, направленный ответвитель, переменный аттенюатор и объект измерения,

отличающееся тем, что в него введены нелинейный элемент с падающим участком амплитудной характеристики, детектор и частотомер, причем частотомер соединен через детектор и направленный ответвитель с выходом широкополосного усилителя, нелинейный элемент по входу через переменный аттенюатор соединен с направленным ответвителем, а по выходу через объект измерения - с широкополосным усилителем,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 113565, кл. G 04F 11/08, 08.09.56.

2.Авторское свидетельство СССР № 169146, кл. G 04F 11/08, 16.03.64.

Л