Способ воспроизведения фазовых сдвигов в широком диапазоне частот

 

СПОСОБ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ФАЗОВЫХ СДВИГОВ В ШИРОКОМ ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ, Основанный на формировании двухсигналов с заданным фазовым сдвигом посредством смешения сигнала перестраиваемого генератора, синхронизированного опорным сигналом, с опорным сигналом «и двумя фазокалиброванными сигналами с заданными фазовыми сдвигами, полученными из опорного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения дискретных фазовых сдвигов, сигнал перестраиваемого генератора смешивают с опорным сигналом , деленным по частоте на М, а также с одним из двух фазокалиброванных сигналов, первый из которых с большим дискретом приращения сдвига фазы, второй сигнал с малым дискретом, первый фазокалибрсванньш сигнал формируют путем деления частоты опорного сигнала на М, суммирования результата с разностью частот опорного сигнала и сигнала, полученного от первого деления, повторного деления суммы частот на М, а второй фазокалиброванный сигнал получают суммированием частоты первого фазокалиброванного сигнала с частотой ,: образованной сложением частоты опорного сигнала с его половинной частотой , с последующим делением суммы частот на 1-1,5М, а заданный фазовый сдвиг формируют путем пропуска заданного числа периодов колебаний опорного сигнала перед первым делением частоты.

(19) () 1) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(51) G 01 R 25/00, 25/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ, б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

110 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3673381/24-21 (22) 16.12.83 (46) 30.04.85. Бкл, 0 16 (72) В,В.Фоменков, С.А.Кравченко и И.Х.Шохор (53) 621,317.77(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 203778, кл. G 01 R 25/04, 1966, 2. Авторское свидетельство СССР

9 3385201/18-21-, 27.01.83. (54)(57) СПОСОБ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ФАЗОВЫХ СДВИГОВ В ШИРОКОМ ДИАПАЗОНЕ

ЧАСТОТ, основанный на формировании двух сигналов с заданным фазовым сдвигом посредством смешения сигнала перестраиваемого генератора, синхронизированного опорным сигналом, с опорным сигналом и двумя фазокалиброванными сигналами с заданными фазовыми сдвигами, полученными из опорного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения дискретных фазовых сдвигов, сигнал перестраиваемого генератора смешивают с опорным сигналом, деленным по частоте на М, а также с одним из двух фазокалиброванных сигналов, первый из которых с большим дискретам приращения сдвига фазы, второй сигнал с малым дискретом, первый фазокалиброванный сигнал формируют путем деления частоты опорного сигнала на М, суммирования результата с разностью частот опорного сигнала и сигнала, полу" ченного от первого деления, повторного деления суммы частот на М, а второй фазокалиброванный сигнал получают суммированием частоты первого фазокалиброванного сигнала с частотой образованной сложением частоты опорного сигнала с его половинной частотой, с последующим делением суммы частот на 1-1,5М, а заданный фазовый сдвиг формируют путем пропуска заданного числа периодов колебаний опорного сигнала перед первым делением частоты, 1153302

Изобретение относится к радиотехническим измерениям и может быть применено при создании образцовых мер фазового сдвига, которые. необходимы для поверки фазоизмерительных приборов.

Известен способ задания фазовых сдвигов иа высокой частоте, основанный на переносе заданного угла фазо- вого сдвига от сравнительно низко- !О частотного (0,5 МГцl фазовращателя на высокую частоту (lj, Недостатком данного способа является низкая точность установки углов фазового сдвига из-эа неравномерности1 !

5 фазовой характеристики фазовращателя и отсутствия дискретности задания фазового сдвига.

Наиболее близким к предлагаемому является способ задания фазовых сдвигов, основанный на формировании двух сигналов посредством смешения сигнала перестраиваемого генератора, синхронизированного опорным сигналом, с

ОпО рным си Гн ялОм и двумя другими си г 25 налами с заданными сдвигами фаз, полученных из опорного сигнала, причем первый вспомогательный сигнал предназначен для крупного дискрета изменения фазового сдвига, а второй—

ЪО для мелкого дискрета изменения фазового сдвига, при этом вспомогательный сигнал формируют из опорного сигнала умножением его частоты на п1 „вычитанием из умноженной частоты опорной и суммированием полученной разности с частотой, которую получают делением умноженной на п 1 частоты на и< и делением суммарной частоты íà и<, а второй вспомогательный сигнал формируют посредством смешения первого вспомогательного сигнала и опорного сигнала, частота которого умножается на n,. выделяют суммарную частоту, которую затем делят на и +1 f2), Недостатком известного способа яв-45 ляется пониженная точность задания фазовых сдвигов из-за применения двух умножителей частоты, которые обуславливают появление амплитудной модуляции, коэффициент которой опре- >О деляет значение фазовой пбгрешности.

Цель изобретения — повышение точности воспроизведения дискретных фазовых сдвигов, Поставленная цель достигается тем, > что согласно способу воспроизведения фазовых сдвигов в широком диапазоне частот,, основанному на формировании двух сигналов с заданным фазовым сдвигом посредством смешения сигнала иерестраиваемого генератора, синхронизированного опорным сигналом, с опорным сигналом и двумя фазокалиброванными сигналами, с заданными фазовыми сдвигами, полученными иэ опорного сигнала, сигнал перестраиваемого генератора смешивают с опорным сигналом, деленным по частоте на 11, а также с одним иэ двух фазокалиброванных сигналов, первый из которых с большим дискретом приращения сдвига фазы, второй с малым дискретом, причем первый вспомогательный сигнал формируют путем деления частоты опорного сигнала на 11, суммирования результата с разностью частот опорного сигнала и сигнала, полученного от первого деления, повторного деления суммы частот на К, а второй фазокалиброванный сигнал получают суммированием частоты первого фазокалиброванного сигнала с частотой, образованной сложением частоты опорного сигнала с его половинной частотой с последующим делением суммы частот на

1-I,5N, а заданный фазовый сдвиг форMHpVIoT пу.тем пропуска заданного числа периодов колебаний опорного сигна-. ла перед первым делением частоты, Повышение точности задания .фазового сдвига достигается исключением умножения частоты при формировачии вспомогательных сигналов и получением конечных фазовых соотношений при помоши частотных преобразований: суммирования, вычитания и деления частот сигналов.

На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего предла:" емый способ, 1

Устроиство содержит опорный генератор 1, два идентичных канала 2 и 3, выполненные из последовательно соеди-. ненных смесителя 4, избирательного фильтра 5, усилителя 6. аттенюатора выходных зажимов 8., перестраивае- мый генератор 9, блок „0 грояуска периода, два развязывающих каскада

ll, первый, второй и третий всгомогательные шестикратные делители 1214 частоты, четвертый делитель 15 частоты на два, пятык декадный делитель 16 частоты, вычитатель 17 частоты, перьый, второй и третий сумматорь.* 18-20 частоты, первый, второй третий и четвертый избирательные

1)53302 фильтры 21-24, переключатель 25 значения дискретных приращений угла фазового сдвига, Предлагаемый способ реализуется посредством устройства с дискретными о приращениями фазового сдви га 10 и 1

Устройство работает следующим образом, Опорный генератор с частотой

f0 =60 МГц через делитель 12 частоты, 10 перестраиваемай генератор 9, в качестве которого используется синтезатор частоты, питает опорн.,|й канал

2, обеспечивая на его выходе значения частот 0,01Гц — 2 МГц с дискретом по частоте в 0,01 Гц, при этом на второй вход смесителя 4 подается фиксированная частота с нулевым фазовым сдвигом, а на первый вход— дискретные значения частот перестраи-2г) ваемого генератора 9 в пределах от

8,00000000 МГц до 9,99999999 МГц.

Первый вход смесителя 4 второго канала 3 также питается от перестраиваемого генератора 9, имея те же ,цискретные значения от 8,00000000 МГц до 9,99999999 МГц, так как входы смесителя 4 каналов соединены с синтезатором через развязывающие каскады

11, вазимовлияние между каналами уменьшено до 80 дВ (до 0,0036 ), На второй вход смесителя 4 второго канала 3 подается фиксированная частота

10 МГц с заданным дискретным фазовым сдвигом от переключателя 25,имеющего два положения, В первом положении пе35 реключателя к смесителю 4 подсоединен первый фазокалиброванный сигнал с дискретом по фазе в 10, во втором о положении — второй фазокалиброванный о

40 сигнал с дискретом в ) обеспечивая такие же фазовые сдвиги на входе 2-го канала устройства, Точное дискретное приращение фазы первого фазокалиброванного сигнала образуется в резуль45 тате пропуска заданного числа периодов колебаний опорного генератора частотой 60 МГц в блоке 10 пропуска периодов, после которого его фаза отстает -на 360 И,где 1) - заданное чис5):) ло пропускаемых периодов колебаний частотой 60 МГц. После делителя !3 частоты получаем сигнал частотой

fg — 10 МГц с фазовым сдвигом

360 1: о 55 .Х = — — — = 60 1

Для получения 10о -ro сдвига на частоте 1О МГц формируется первый дополнительный сигнал частотой 1,„, = 50 МГц, который выделяется фильтром

21 из спектра частот, образованного вычитателем 17 от смешения сигналов с частотой f =60 МГц и частотой f /6= — 10 МГц, полученной после делителя

12. Разностная частота Г о„<=60-)О=

=50 ИГц суммируется в сумматоре 18 с ,частотой 10 МГц, при этом образующаяся в смесителе составляющая 60 МГц о сохраняет фазовый сдвиг 60 И и выделяется в фильтре 22, затем делится по частоте в делителе 14, после чего полученный сигнал имеет частоту 10 МГц ! о и фазовый сдвиг, равный 1

БО И

В .< - 6 о

10 - И. Второй фазокалиброванный сигнал образуется вследствие смещения первого фазокалиброванного сигнала- со вторым дополнительным сигналом частотой >".„ „ = 90 МГц в сумматоре 20 где

J их частоты суммируются и заданный фазовый сдвиг 10 Н переносится на частоту )00 МГц, выделяемую фильтром

24, котор;:я затем делится декадным делителем 16 частоты, при этом на выходе el.о получают частоту fee0 2=)0 )!ILL

) )о )) со сдвигом через $ = — = )о К . Втов 2 )0 рой фазокалиброванный сигнал 90 МГц формируется в сумматоре 19, где происходит суммирование частот опорного генератора f =60 МГц и дополнительного Г j2= 30 МГц, полученного после делителя 15 и выделяется фильтром 23.

Таким образом, коэффициент деления исходной частоты (фазы ) например 36 и 360 для получения дискретных сдвигов (10 н 1 ) разбит на,две или три с упени, например бхбх!О, причем после каждой ступени деления полученный фазовый сдвиг посредством фазокалиброванного сигнала, синхронного с опорной частотой, переносится смесителем на более высокую частоту и производится последующее деление.

Таким образом, достигается малый дискрет задания фазы при сравнительно низкой частоте опорного сигнала (60 МГц), а повьппение точности фазозадания достигается исключением из структурной схемы умножения часто-,. ты.

1153302

Составитель В.Шубин

Техред Л.Иикеш Корректор Е.Рошко

Редактор Н.Воловик

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Закаэ 2502/39 тир ИЕ Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Косква, Ж-35, Раушская наб.„ д, 4/5