Фазометр

 

ФАЗОМЕТР, содержащий последовательно Соединенные СВЧ-генератор и первьй делитель мощности, подключенный первым выходом через исследуе мый элемент к входу второго делителя мощности, а вторым выходом - к входу третьего делителя мощности, первьш блок сумма-разность, соединенный входами с первыми выходами второго и третьего делителей мощности, первым выходом через первый СВЧ-детектор с первым входом первого блока вычитания , а вторым выходом - со входом второго СВЧ-детектораi второй блок сумма-разность, соединенный первым входом с вторым выходом второго делителя мощности, вторым входом через фазовращатель - с вторым выходом третьего делителя мощности, первым выходом через третий СВЧ-детектор с первым входом второго блока вычитания , а вторым выходом - с входом четвертого СВЧ-детектора, и блок индикации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений в широком диапазоне частот, в него дополнительно введены пять управляемых усилителей, дополнительный пятый СВЧ-детектор, дополнительные третий, четвертый, пятый блоки вычитания, переключатель, компаратор, элемент НЕ, элемент И, блок установки управляющих сигналов, импульсный генератор, делитель частоты , счетчик и цифроаналоговый пре образователь, причем первый управляемый усилитель включен между выходом второго СВЧ-детектора и вторым входом первого блока выч зтания, второй управляемы усилительвключен между выходом четвертого СВЧ-детектора и вторым входом второго блока ш вычитания, третий и четвертьй управляемые усилители общмм сигнальным входом подключены через пятый СВЧ-детектор к третьему , первого делителя мощности, пятый управляемый: усилитель соединен сигнальным входом выходом третьего блока вычитания, W которьй подключен первым входом к выходу третьего Управляемого усилию теля, а вторьм входом - к выходу д ЮЭ второго-блока вычитания, четвертый блок вычитания подктЕОчен первьм входом к выходу четвертого управляемого усилителя, вторым входом - к выходу первого блока вычитания, а выходом - к первому кьходу пятого ло ка вычит-ания, которьй соединен вторым входом с вькодом пятого управляемого усилителя, переключатель подключен первым, вторым, третьим, четвертым и пятым входами к выходам первого, второго, третьего, четвертого и пятого блоков вычитания соответ твенно , шестьи входом - к выхо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) з(я) G 01 R 25/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3580702/24-21 (22) 15.04.83 (46) 30.12.84. Бюл. 9 48 (72) А.Н. Трушкин и С.P. Зиборов (71) Севастопольский приборостроительный институт (53) 621.317.77(088.8) (56) 1. Грудин Н.А. и др. 0 влиянии асимметрии фазового дискриминатора на точность измерения разности фаз.

Известия Вузов, сер. "Радиоэлектроника", том XIII, 1970, Р 3, изд. КПИ, с. 389-393.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 457046, кл. С 01 R 25/04, 1970. (54)(57) ФАЗОМЕТР, содержащий последовательно соединенные СВЧ-генератор и первый делитель мощности, подключенный первым выходом через исследуемый элемент к входу второго делителя мощности, а вторым выходом — к входу третьего делителя мощности, первый блок сумма-разность, соединенный вхбдами с первыми выходами второго и третьего делителей мощности, первым выходам через первый СВЧ-детектор— с первым входом первого блока вычитания, а вторым выходом — со входом второго СВЧ-детектора, второй блок сумма-разность, соединенный первым входом с вторым выходом второго делителя мощности, вторым входом через фазовращатель — с вторым выходом третьего делителя мощности, первым выходом через третий СВЧ-детектор— с первым входом второго блока вычитания, а вторым выходом — с входом четвертого СВЧ-детектора, и блок индикации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений в широком диапазоне частот, в него дополнительно введены пять управляемых усилителей, дополнительный пятый СВЧ-детектор, дополнительные третий, четвертый, пятый блоки вычитания, переключатель, компаратор, элемент НЕ, элемент И, блок установки управляющих сигналов, импульсный генератор, делитель частоты, счетчик и цифроаналоговый преобразователь, причем первый управляемый усилитель включен между выходом второго СВЧ-детектора и вторым входом первого блока вычитания, второй управляемый усилитель включен между выходом четвертого СВЧ-детектора и вторым входом второго блока вычитания, третий и четвертый управляемые усилители общгм сигнальным входом подключены :ереэ пятый СВЧ-детектор к третьему выходу .:ервого делителя мощности, пятый управляемый усилитель соединен сигнальным входом с выходом третьего блока вычитания, которьй подключен йервым входом к выходу третьего управляемого усилителя, а вторым входом — к выходу второго блока вы штания, четвертый блок вычитания подключен первым входом к выходу ч"твертого управляемого усилителя, вторым входом — к выходу первого блока вычитания, а выходом — к первому ь ходу пятого блока вычитания, который соединен вторым входом с выходом пятого управляемого усилителя, переключатель подключен пе1)вью, вторым, третьим, четвертым и пятым входами к выходам первого, второго, третьего, четвер.того и пятого блоков вычитания соответ твенно, шестым входом — к выхо )132253,управляющих сигналов, подключенного первым, вторым, третьим, четвертым и пятым выходами к входам управления первого, второго, третьего, четвертого и пятого управляемых усилителей соответственно, импульсный генератор подключен выходом через элемент И к счетному входу блока уставновки управляющих сигналов, а через делитель частоты — к входу модуляции

СВЧ-генератора, второму входу элемента И, входу модуляции по яркости .блока индикации и входу счетчи— ка, соединенного выходами с адресными входами блока установки управляющих сигналов и с входами цифроаналогового преобразо— вателя.

Этот фазометр имеет недостаточную точность измерения из-за асимметрии направленных ответвителей, а также неидентичности СВЧ-детекторов в широком диапазоне частот.

Наиболее близким к изобретению но технической сущности является фазометр„ содержащий последовательно сое->О диненные СВЧ-генератор и первый делитель мощности, подключенный первым выходом через исследуемый объект к входу второго делителя мощности, а вторим выходом — к входу третьего делителя мощности, первый блок суммаразность, соединенный входами с первыми выходами второго и третьего делителей мощности, первым выходом через первый СВЧ детектор — с пер- ЗО вым входом первого блока вычитания, а вторым выходом — с входом второго

СВЧ-детектора, второй блок суммаду пятого управляемого усилителя, седьмым входом — к шине нулевого потенциала и первому входу компаратора, восьмым входом — к выходу цифроаналогового преобразователя и вхо- . ду управления СВЧ-генератора, перJ. вым, вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым выходами — к управляющим входам блока установки управляющих сигналов, седьмым выходом — к входу горизонтального усиления блока индикации, восьмым выходом — к входу вертикального усиления блока индикации и к .второму входу компаратора, который соединен выходом непосредственно с первым реверсивным входом и через элемент НЕ с вторым реверсивным входом. блока установки

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения фазового сдвига на сверхвысоких частотах.

Известен фазометр, содержащий

СВЧ-.генератор, три делителя мощносI ти, фазовращатель, исследуемый элемент, два блока сумма - разность, выполненных на направленных ответ-„ вителях, два блока вычитания, четыре СВЧ-детектора и блок индикации f1) . разность, соединенный первым входом с вторым выходом второго делителя мощности, вторым входом через фазовращатель — с вторым выходом третьего делителя мощности, первым выходом через третий СВЧ-детектор — с первым входом второго блока вычитания, а вторым выходом — с входом четвертого

СВЧ-детектора, блок индикации,. усилитель и генератор низкой частоты, первым выходом подключенный к общему входу перемножителей, а вторым — к модулятору электроннолучевой трубки, причем второй вход фазометра подключен к вторым входам фазовых детекторов (2) .

Однако этот фазометр имеет недостаточную точность измерения из-за асимметрии и неидентичности фазовых детекторов в широком диапазоне частот.

Целью изобретения является повышение точности измерения в широком диапазоне частот.

Поставленная цель достигается тем, что в фазометр, содержащий последовательно соединенные СВЧ-генератор и первый делитель мощности, подключенный первым выходом через исследуемый элемент к входу второго делителя мощности, а вторым выходом — к входу третьего делителя мощности, первыи блок сумма-разность, соединенный входами с первыми выходами второго

3 11322 и третьего делителей мощности, первым выходом через первый СВЧ-детектор — с первым входом первого блока вычитания, а вторым выходом — с входом второго СВЧ-детектора, второй блок сумма-разность, соединенный первым входом с вторым выходом второго делителя мощности,. вторым входом через фазовращатель — с вторым

I выходом третьего делителя. мощности, 10

I первым выходом через третий СВЧ-детектор — с первым входом второго блока вычитания, а вторым выходом— с входом четвертого СВЧ-детектора, и блок индикации, дополнительно введены пять управляемых усилителей, дополНительный пятый СВЧ-детектор, дополнительный третий, четвертый, пятый блоки-вычитания, переключатель, компаратор, элемент НЕ, эле- 2

I мент И, блок установки управляющих сигналов, импульсный генератор, делитель частоты, счетчик, цифроаналоговый преобразователь, причем первый управляемый- усилитель включен между выходом второго СВЧ-детектора

)и вторым входом первого блока вычи тания, второй управляемый усилитель включен. между выходом четвертого

СВЧ-детектора и вторым входом второ- 30 го блока вычитания, третий и четвертый управляемые усилители общим сигнальным входом подключены через пятый СВЧ-детектор к третьему выходу первого делителя мощности, пятый 35 управляемый усилитель соединен сигнальным входом с выходом третьего блока вычитания., который .подключен . первым входом к выходу третьего управляемого усилителя, а вторым вхо- 40 дом — к выходу второго блока вычитания, четвертый блок вычитания подключен первым, входом к выходу четвертого управляемого усилителя, вторым входом — к выходу первого блока вы- 45 ,читания, а выходом — к первому входу пятого блока вычитания, который ! cоединен вторым входом с выходом

1 пятого управляемого усилителя, переключатель подключен первым, вторым, 1 третьим, четвертым и пятым входами к выходам первого, второго, третьего четвертого и пятого блоков вычитания соответственно, шестым входом— к выходу пятого управляемого усили- SS теля, седьмым входом — к шине нулевого поФенциала и к первому входу компаратора, восьмым входом — к выходу

53 4 цифроаналогового преобразователя и входу управления СВЧ-генератора, первым, вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым выходами — к управляющим входам блока установки управляющих сигналов, седьмым выходом — к входу горизонтального усиления блока индикации восьмым выходом — к входу

Э

1 вертикальнЬго усиления блока индикации и к второму входу компаратора,. который соединен выходом непосредственно с первым реверсивным входом и через элемент НЕ с вторым реверсивным входом блока установки управляющих. сигналов, подключенного первь|м, вторым, третьим, четвертым и пятым выходами к входам управления первого, второго, третьего, четвертого и пятого управляемых усилителей соответственно, импульсный генератор подключен выходом через элемент И к счетному входу блока установки управляющих сигналов, а через делитель частоты — к входу модуляции СВЧ-генератора, второму входу элемента И, входу модуляции по яркости блока индикации и входу счетчика, соединенного выходами с адресными входами бло. ка установки управляющих сигналов и с входами цифроаналогового преобразователя.

На фиг. 1 представлена функциональная схема фазометра; на фиг. 2 —, функциональная схема блока установки управляющих сигналов и переключателя.

Фазометр содержит СВЧ-.генератор 1, соединенный через последовательно соединенные делитель 2 мощности и исследуемый элемент 3 с делителем 4. мощности, делитель 5 мощности, соединенный с блоком 6 сумма-разность и делителем 2 мощности, СВЧ-детектор 7, подключенный к блоку 8 вычитания, СВЧ-детектор 9, соединенный.с блоком 6, блок 10 сумма-разность, подсоединенный к фазовращателю 11 и через СВЧ-детектор 12 — к блоку 13 вычитания, СВЧ-детектор 14, блок 15 индикации, управляемые усилители 16, 17, соединенные входами с детекторами 9 и 14 и выходами — с блоками 8 и 13, и управляемые усилители 18 — 20, СВЧ-детектор 21, вход которого соединен с выходом делителя 2 и входами усилителей 18 и 19, блоки 22-24 вычитания, первые входы которых соединены с выходами усилителей 18-20,вторые! 132253

5 с выходами блоков 8, 13 и 22, переключатель 25, соединенный входами с выходами блоков 13, 23, 24, 22 и 8, усилителя 20,,входом генератора 1, компаратор 26, соединенный с элемен- 5

:том НЕ 27 и переключателем 25, элемент И 28, блок 29 установки управляющих сигналов, входы которого соецинены с шестью выходами переключателя 25, выходами компаратора 26 эле !О ментов 27, 28 и входами усилителей

16-20, блок 29 установки управляющих сигналов, импульсный генератор 30, соединенный с входами элемента И 28 к делителя 31 частоты, который сво- 15 им выходом через счетчик 32 соединен с блоком 29 и с цифроаналоговым преобразователем 33, выход которого подсоединен к генератору 1 и к переключателю 25, при этом выход делителя 2О

31 подключен к элементу 28 и блоку

15 индикации, вход которого дополни.тельно соединен с переключателем 25.

Блок 29 (фиг. 2) установки управ-.; 25 ляющих сигналов содержит реверсивный счетчик 34, имеющий три входа, дешифратор 35„ имеющий шесть входов, связанных с шестью позициями переключателя 25, пять выходов которого 30 подключены к первым входам пяти блоков 36-40 памяти, вторые и п входы которых объединены и подсоединены к выходам разрядов счетчика 32 фазометра, остальные входы соединены с выходами реверсивного счетчика 34, при этом выходы блоков 36-40 соединены с цифроаналоговыми преобразователями 41-45, выходы которых являются выходами блока 29.

Переключатель 25 имеет три направления и шесть положений.

В режиме измерения фазометр работает следующим образом.

Импульсный генератор 30 вырабатывайт периодические импульсы с частотой f . Делитель 31 частоты делит эту частоту в 2М раз, где М число уровней выходных управляющих сигналов блока 29, и своим выходным сигналом модулирует по амплитуде СВЧсигнал генератора 1, а также циклически переключает счетчик 32. СВЧ-генератор 1 генерирует радиоимпульсы длительностью t =M/f . Счетчик 32 за 5 ц о один цикл переключения устанавливается последовательно в каждое из и своих устойчивых состояний. Цифроаналоговый преобрлзователь 33 преобразует выходной код счетчика 32 в периодический, ступенчато изменяющийся сигнал Б! с числом ступеней И и с пе риодом повторения T=2NM/f . Сигнал U! перестраивает частоту СВЧ-генератора 1. При этом каждому из N состояний счетчика 32 соответствует одно из N значений сигнала Ut и одно из N значений частоты генератора 1. Делитель 2 делит сигнал СВЧгенератора 1 между тремя своими выходами. С первого выхода делителя 2

СВЧ-сигнал пода"тся через исследуемый элемент 3 на делитель 4, который делит поступающий на него сигнал между двумя своими выходами. СВЧ-сигнал с второго выхода делителя 2 по- . дается на делитель S, который делит этот сигнал между двумя своими выходами.СВЧ-сигнал с первых выходов делителей 4, 5 подается на входы блока 6 сумма-разность, которьгй суммирует и вычитает эти сигналы. Сигнал суммы подается на вход СВЧ-детектора 7, а сигнал разности — на вход

СВЧ-детектора 9. СВЧ-сигнал с второго выхода делителя 4 подается на первый .вход блока 10 сумма-.разность,. ,на второй вход которого подается через фазовращатель 11 СВЧ-сигнал с второго входа делителя 5, Фазовраща- тель 11 сдвигает фазу СВЧ-сигнала на о

90 . Блок 10 сумма-разность суммирует и вычитает поступающие на него сигналы. Сигнал суммы подается на вход СВЧ-детектора 12, а сигнал разности — на вход СВЧ-детектора 14. С третьего выхода делителя 2 СВЧ-сигнал .подается на СВЧ-детектор 21.

СВЧ-детекторы 7, 9, 12, 14, 21 осуществляют квадратичное детектирование поступающих на них СВЧ-сигналбв, преобразуя их в видеоимпульсы с амплитудами

0„2=E (k„ik2! 2k, пСр„); тЗ (<3 "4 " 3" " Чх1>

2 2 2

2 2 2

U„4- E (g (" beak»kgc09 Рх

0„» = Е (k I+ 8-2 УЗ(8со СРк) ю6= где 0„2 — П вЂ” амплитуды видеоимпульсов на выходах

СВЧ-детекторов 7,9, 12,14,21 соответст-. венно, 1132253

К1

2 (6) "г о

К, (7) = 0д

4 (8) 9

V(î 04 И9 (10) 12 6*

К

K

8 — амплитуда СВЧ-сигнала на выходе СВЧ-генератора 1; — модуль результирующего коэффициента 5 передачи делителей

2, 5, блока сумма— разность 6, СВЧ-детектора 7; — модуль результирую- 10 щего коэффициента передачи делителя 2, исследуемого элемента 3, делителя 4, блока сумма-разность 15

6, СВЧ-детектора 7; — модуль результирующего коэффициента передачи делитепей

2, 5, блока сумма- 20 разность 6, СВЧ-детектора 9; — модуль результирую- щего коэффициента передачи делителя 2, 25 исследуемого элемента 3,делителя 4, блока сумма-разность 6, СВЧдетектора 9, — модуль результирую- 30 щего коэффиицента пе-, редачи делителей 2, 5, фазовращателя 11, блока сумма-разность

10, СВЧ-детектора 12;

35 модуль результирующего коэффициента передачи делителя 2, исследуемого элемента 3, > делителя 4, блока сумма-разность 10, СВЧ-детектора 12; модуль результирующего коэффициента передачи делителей 2, 5, фазовращателя 11, бло- ка сумма.-разность 10

СВЧ-детектора 14; модуль результирующего коэффициента передачи делителя 2, исследуемого элемента 3, делителя 4, блока сум ма-разность -10, СВЧдетектора 14; модуль результирующе- 5 го коэффициента передачи делителя 2, СВЧдетектора 21; измеряемый фазовый

Х сдвиг, вносимый иссле дуемым элементов 3.

Модули результирующих коэффициентов передачи К„ — К9 являются функциями частоты вьгходйого сигнала

СВЧ-генератора 1.Сигнал U> усиливается усилителем

16, сигнал на выходе которого равен где К вЂ” коэффициент передачи управ10 ляемого усилителя 16.

Блок 8 вычитает сигналы Ug e U .

Выходной сигнал блока 8 равен и подается на второй вход блока вычитания 22 и на первый вход переключателя 25 ° Сигнап U> усиливается усилителем 17, сигнал на выходе которого равен где К вЂ” коэффициент передачи усилителя 17.

Блок 13 вьгчитает сигналы U4 и U .

Выходной сигнал блока 13 равей и подается на второй вход блока вычитания 23 и на второй вход переключателя 25. Сигнал U< усиливается

)усилителями 18 и 19, сигналы на выхо дах которых равны

И 6 (») где К, К 1 — коэффициенты передачи управляемьгх усилителей

18, 19.

Блоки вычитания 22, 23 вычитают сигналы U<, 0(1 и 0(0, U<< соответственно. В результате на выходе блока 22 с учетом выражений (1), (2), (5), (6), (7), (10) получаем сигнал

U<> с амплитудой

0 =U -0 -E kZi Э В Ф14 L 1 2 1О (г3 Кф)

-М1,1e1 2 (i""z "э "<""iî,) 5 п гРк) (42) а на выходе блока 23 с учетом выражений (3), (4), (5), (8), (9), (11) получаем сигнал 014 с амплитудой

1132253 10 сигнал делителя 31 частоты подается на вход модуляции по яркости блока

15 индикации и подсвечивает изображение в течение одного полупериода сигАмплитуда сигнала U (g на выходе усилителя 20 с учетом выражения (13) равна где К вЂ” коэффициент передачи усили14 теля 20.

В режиме измерения переключатель

25 устанавливается в шестое положение, в котором на вход вертикального усиления блока 15 индикации подается сигнал U а на вход горизонтального усиления — сигнал U1g. При этом дешифратор 35 вырабатывает на всех выходах сигналы логического нуля, которые включают блоки 36-40 памяти в режим считывания. Цифроаналоговые преобразователи 41-45 преобразуют выходные коды блоков 36-40 памяти в управляющие сигналы, которые усили. вают коэффициенты передачи усилителей 16-20 такими, чтобы на каждой из

N частот СВЧ-генератора 1 выполнялись условия

tlat "г+1 З КФ 1 1а 1 1(1 К51 + Кг Кв К «) При выполнении условий (15) (17) амплитуды сигналов П1, U<> равны ),„= 2 Е М, бсср Q» p (18) (19) 2

Ц, =2Е К, со5%»

1 2 Ч 4 1а 14 5 6 ,К К8 Кц )..

При. этом блок 15 индикации индицирует фазочастотную характеристику исследуемого элемента 3 в полярных координатах. Измеряемый фазовый сдвиг на каждой из М частот генератора I определяется наклоном радиуса вектора, проведенного из,центра экрана в тачку частотной характеристики, .соответствующую частоте измеU(g рения q =arctg — .

П15

Для получения однозначного отсче о та ф» в пределах 0-, 360 выходной

HGJIOH U33 Э U15Режиму. измерения предшествуют пять режимов калибровки. Во всех режимах калибровки сигнал U{ подается на вход горизонтального усиления

1p:блока 15 для осуществления развертки по горизонтали, Выходной сигнал делителя 31 стробирует элемент И, 28.

В результате элемент И 28,пропускает импульсы с выхода генератора 30 на счетный .вход блока 29 только во время генерации радиоимпульсов генератором 1. В первом и втором режимах калибровки элемент 3 отключается, а первый выход делителя 2 нагружается на согласованную нагрузку. В этих режимах модули результирующих коэффициентов передачи К, К и Кб, К равны нулю, поскольку разомкнут измерительныи.канал. При этом амплитуды сигналов UB, U< с учетом выражений (1) — (4) и (6) - (9) равны

U = К (К -К К ) ° (20) ф8 - о 3

П„р Ег (Кг-К К ) . (21)

30 В первом режиме калибровки переключатель 25 устанавливается в первое положение, в котором на вход компаратора 26 и вход вертикального усиления блака 15 подается сигнал ПВ. Дальнейшую работу фазометра в первом режиме калибровки рассмотрим Для случая, когда счетчик 32 устанавливается в устойчивое состояние, которому соответствует код адреса первых щ ячеек блоков памяти 36-40 и первое из

N значений частоты генератора 1.

Компаратор 26 сравнивает сигнал

U8 с сигналом нулевого уровня. При ,выполнении условия U <0 компаратор .

45,. 26 вырабатывает сигнал логической единицы, который переключает реверсивный счетчик 34 в режим вычитания.

М

Дешифратор 35 вырабатывает на первом выходе сигнал логической единицы, ко-.

50 тарый включает блок 36 памяти в режим записи, а на остальных выходах— сигналы логического нуля, которые включают блоки 37-40 памяти в режим считывания. Блок 36 памяти записыва55, ет в свою первую ячейку код с выхода реверсивного счетчика 34 и одновременно подает этот код на свои выходы. Цифроаналоговый преобразова1132253

11 тель 41 преобразует входной код в аналоговый сигнал Uf>, который подается на управляющий вход усилителя 16. С приходом каждого импульса на счетный вход счетчика 34 его выходной код уменьшается на единицу, а выходной сигнал преобразователя

41 уменьшается на величину 5Uf<, соответствующую единице младшего разряда преобразователя 41. При этом коэффициент передачи усилителя 16 уменьшается на величину Ь К,о=

= 5Uf6 (dK(o/dU16). В РезУльтате сигнал Uz у иеньшается, а сигнал U> увевеличину Ъ К1оКЗ !5 .20 г

Указанные переключения происходят до тех пор, пока не окажется выполненным условие БВ 2 О.

При выполнении этого условия компаратор 26 вырабатывает сигнал логического нуля, который инвертируется элементом HE 27 в сигнал логической единицы и переключает реверсивный счетчик 34 в режим сложения. С приходом очередного импульса на счетный вход счетчика 34 его выходной код увеличивается на единицу, а выхбдной сигнал преобразователя 41 увеличивается на Ц ь. При этом коэффициент передачи усилителя 16 увеличивается на величи у 1о= " ь И » d <<)

В результате сигнал U увеличивается, а сигнал U уменьшается на величину 13а =Е 4К„ К, что приводит к выполнению условия U <0.

В установившемся режиме калибров35 ки сигнал U< колеблется относительно нчлевого уровня с амплитудой д П =

Е ьк(ОКЬ, с точностью до. Которой выполняется условие U8=0. При этом в

40 первой ячейке блока памяти 36 записывается код, при котором выходной сигнал цифроаналогового преобразователя 41 устанавливает коэффициент передачи усилителя 16 таким, чтобы на первой из М частот СВЧ-генератора 1 выполнялось условие ПВ=О, откуда с учетом уравнения (20) получаем (22)

При установке счетчика 32 в сле- 50 дующее устойчивое состояние код адреса ячеек блоков памяти 36-40 увеличивается на единицу, а СВЧ-генератор 1 перестраивается на следующую частоту. 55

На этой и других частотах СВЧ-генератора 1 фазометр работает аналогично.

Во втором режиме калибровки переключатель 25 устанавливается во второе положение, в котором на вход компаратора 26 и вход вертикального усиления блока индикации 15 подается сигнал U . Дешифратор 35 вырабатывает на втором выходе сигнал логической единицы, который включает блок

37 памяти в режим записи, а на остальных выходах — сигналы логического нуля, которые включают блоки 36, 38-40 памяти в режим считывания.

Формирование сигнала управления коэффициентом передачи усилителя 17 про-. исходит аналогично формированию сигнала управления усилителем 16. В результате в ячейки блока 37 памяти записываются коды, при которых выходной сигнал цифроаналогового преобразователя 42 устанавливает коэффициент передачи усилителя 17 таким, чтобы на каждой из N частот СВЧ-генератора i выполнялось условие Ц р =О, откуда с учетом выражения (21) получаем д г — 5 К (23)

В третьем и четвертом режимах калибровки исследуемый элеменг 3 подключается, и отключается пелитель 5.

Второй выход делителя 2 нагружается на согласованную нагрузку. В этих режимах модули результирующих коэффициентов передачи К, K. и К -, К равны нулю, поскольку разомкнут onopi> ный канал. При этом амплитуды сигналов на выходах блоков 22, 23 с учетом выражений (12), (13) равны

П Э Е (K K,îK K K ); (24) U Ег(К -K K — KK ) . (25) 2 н 8 tз 9

В третьем режиме калибровки переключатель 25 устанавливается в третье положение, в котором на вход компаратора 26 и вход вертикального усиления блока 15 подается сигнал П

13

Дешифратор 35 вырабатывает на третьем выходе .сигнал логической единицы, который включает блок 38 памяти в режим записи, а на остальных выходахсигналы логического нуля, которые включают блоки памяти 36, 37, 39, 40 в режим считывания. При этом коэф— фициент передачи К усилителя 16

10 устанавливается таким, чтобы на каждой из частот СВЧ-генератора 1 выполнялось условие (22).

1132253

13

Формирование сигнала управления коэффициентом передачи усилителя 18 происходит аналогично формированию сигнала управления усилителем 16.

В результате в ячейки блока памяти .

38 записываются ко» при которых выходной сигнал цифроаналогового преобразователя 43 устанавливает коэффициент передачи усилителя 18 таким, чтобы на каждой. из Н частот

СВЧ-генератора 1 выполнялось условие U(О, откуда с учетом равенства (23) получаем

14 .

U .=E (К +К +2К КБФп х), (28)

Ь(5 6 -5 Б (

Тогда с учетом равенств (12), (22),.(26) н также (14), (23), (27), (28), (29) амплитуды сигналов на входах блока 24 составляют соответственно

"т(Э=2Е (К,К,+ К„К4/K5) ;и Ср„; 6Ф п (5 - Е КИ("5 "(+К5 8/((г1 «Ч» . (26) К

К

В четвертом режиме калибровки переключатель 25 ycãàéàâëèâàåòñÿ в четвертое положение, в котором на вход комнаратора 26 и sxop вертикального усиления блока 15 подается сигнал U44 . Дешифратор 35 вырабатывает на четвертом выходе сигнал логической единицы, который включает блок

39 памяти в режим записи, а на остальных выходах - сигналы логическо-: го нуля, которые включают блоки

36-40 памяти в режим считывания. При этом коэффициент передачи усилителя 17 устанавливается таким, чтобы иа каждой из 0 частот СВЧ-генератора 1 выполнялось условие (23).

Формирование сигнала управле1(ия коэффициентом передачи усилителя 19 происходит аналогично формированию 35 сигналов управления усилителем 16.

В результате в ячейки блока 39 памяти записываются коды, при которых выходной сигнал цифроаналогового преобразователя 44 устанавливает 40 коэффициент передачи усилителя- 19 таким, чтобы на каждой из 0 частот

СВЧ-генератора 1 выполнялось условие

014.= О, откуда с учетом равенства (25 ) получаем 45

К,>= (К,- к(Ке)/К .. (27) .й

В пятом режиме калибровки переключатель 25 устанавливается в пятое положение, Делитель 5 подключается, 50 а фазовращатель 11, отключается. Второй выход делителя 5 соединяется с вторым входом блока 10. При этом фазовый сдвиг между .СВЧ-сигналами на вторых входах блоков 6, 10 равен 55 нулю и амплитуды, сигналов Uj,, U5ua выходах СВЧ-детекторов 12, 14

Равны

Блок 24 вычитает сигналы U, 0 выходной сигнал блока 24

U(7 = Пц — U(5 (32) подается на вход компаратора 26 и вход вертикального отклонения блока

15 индикации. Дешифратор 35 вырабатывает на пятом выходе сигнал логической единицы, который включает блок 40 памяти в режим записи, а на остальных выходах — сигналы логического нуля, которые включают блоки

36-39 памяти в режим считывания. При этом коэффициенты передачи усилителей 16-19 устанавливаются такими, чтобы на каждой из N частот СВЧ-генератора 1 выполнялись условия (22), (23), (26), (27).

Формирование сигнала управления коэффициентом передачи усилителя 20 происходит аналогично формированию сигналов управления усилителем 16.

В результате в ячейки блока 40 пам1(ти записываются коды, при которых выходной сигнал цифроаналогового преобразователя 45 устанавливает коэффициент передачи усилителя 20 таким, чтобы на каждой из N частот СВЧ-генератора 1 выполнялось условие

U(T =- О, откуда с учетом равенств (30) — (32) получаем

К, 4

К(Ка („(33)

14 5 S

К К + —. .((7

Контроль калибровки фазометра в .каждом из режимов калибровки осуществляется по экрану блока 15 индикации. После формирования сигналов управления коэффициентами передачи усилителей 16-20 линии, наблюдаемые на экране блока 15, превращаются в

15 11 прямые линии нулевого уровня. Нетрудно убедиться, что при подстановке выражений (22), (23), (26), (27), (33) в уравнения (15), (16), (17) последние обращаются в тождества, и становятся справедливыми соотношения (18), (19).

Введение в фазометр.новых элементов — пяти управляемых усилителей, дополнительного пятого СВЧ-детектора, трех дополнительных блоков вычитания, переключателя, компаратора, элемента

ЯЕ, элемента И, блока установки управляющих сигналов, импульсного генера32253 16 тора, делителя частоты, счетчика и цифроаналогового преобразователя позволяет повысить точность измерения фазового сдвига в широком диапазоне

5 частот, Повышение точности измерения достигается путем автоматической коррекции погрешностей асимметрии и неидентичности.СВЧ-элементов. Коррекция

10 осуществляется с помощью управляемых усилителей, сигналы управления которых формируются и запоминаются в режиме калибровки,: а в режиме измерения воспроизводятся сипхронно с перестройкой частоты СВЧ-генератора.

1132253 фие 2

Заказ 9787/39 Тираж 7! О 1Iogmrcsoe

Филиал ППП Яатвит, r. Ужгород, Ул.Провктиая,4