Устройство для поверки измерителей группового времени запаздывания

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (59 4 G 0 1 R 35 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ! -

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 3907075/24-2 1 (22) 10.06.85 (46) 30.01.87. Бюл. Ф 4 (71) Винницкий политехнический институт (72) А.И.Гуцало (53) 621.317.342(088.8) (56) Соловьев Н.Н. Измерительная техника в проводной связи. М.: Связь, 1968, ч. 1.

Авторское свидетельство СССР

У 809014,. кл. G 01 К 35/00, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ ГРУППОВОГО ВРЕМЕНИ ЗАПАЗДЫВАНИЯ (57) Изобретение относится к области измерительной техники. Цель — повышение точности при проверке измерите-. лей (И), работающих в динамическом режиме. Она достигается тем, что в устройство для проверки И группового времени запаздывания, содержащее полосовый фильтр 5, образцовую линию (ОЛ) 6 задержки, измеритель группового времени запаздывания, введены преобразователи 2, 7 частоты, перестраиваемый генератор (Г) 3, усилитель 10, Г 4 пилообразного напряжения, ОЛ 9 задержки с подающей линейной зависимостью задержки от частоты, что позволяет получить плавное изменение задержки по линейному закону и осуществить поверку И группового времени запаздывания в динамическом режиме. 2 ил.

1 12870

Изобретение относится к измерительной технике и может найти широкое практическое применение для поверки измерителей группового времени запаздывания. 5

Цель изобретения — повышение точности при поверке измерителей, работающих в динамическом режиме.

Под поверкой измерителей группового времени запаздывания в динами- 10 ческом режиме понимается выявление закономерности изменения динамической погрешности измерительных каналов поверяемых измерителей. Эта погрешность обусловлена искажениями частот- 15 ного спектра испытательного сигнала при непрерывной перестройке несущей частоты, что вызывает фазовые искажения огибающей.

При этом, в качестве поверяемого 2О параметра выступает величина отклонения частотной неравномерности группового времени запаздывания измерительного канала поверяемого измерителя по от .oøåíètî к его собственной частотной неравномерности. группового времени запаздывания в статическом режиме, когда несущая частота испытательного сигнала изменяется дискретно и искажения частотного спек- З-" тра ничтожно малы и не вызывают фазовых искажений огибающей.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства поверки; на фиг.2 временные диаграммы, характеризующие 35 изменения группового времени запаздывания.

Устройство содержит клемму i для подключения выхода поверяемого измерителя группового времени запаздывания, к которой первым входом подключен первый преобразователь 2 частоты, второй вход которого подключен к первому выходу перестраиваемого генератора 3, входом подключенного к выходу генератора 4 пилообразного напряжения, выход преобразователя 2 частоты через последовательно соединенные первый полосовой фильтр 5, первую образцовую линию 6,задержки, подключен 50 к первому входу второго преобразователя 7 частоты, второй вход которого соединен с вторым выходом перестраиваемого генератора 3, а выход второго преобразователя 7 частоты через 55 последовательно соединенные второй полосовой фильтр 8, вторую образцовую линию 9 задержки и усилитель 10 под68 . 2 ключен к клемме 11 для подключения входа поверяемого измерителя группового времени запаздывания;

Устройство работает следующим образом.

На вход клеммы 1 с выхода поверяемого измерителя группового времени запаздывания подается амплитудно-модулированный испытательный сигнал, поступающий на первый вход преобразователя 2 частоты. На второй вход преобразователя 2 частоты подается высокочастотный сигнал с. выхода перестраиваемого генератора 3, частота которого перестраивается напряжением пилообразной формы, поступающим с выхода генератора 4 пилообразного напряжения.

Выходное напряжение V (й) преобвых( разователя 2 частоты содержит суммарную и разностную составляющие с несущими частотами() -)- ы, и () — ы„, где

u,»u, — частота испытательного сигнала и перестраизаемого генератора соответственно.

С помощью полосового фильтра 5 из выходного напряжения преобразователя

2 частоты выделяется напряжение V вы» » (t) с суммарной частотой, которое поступает на вход образцовой дисперсионной линии 6 задержки с возрастающим линейным законом зависимости задержки от частоты (фиг.2()).

Задержанный сигнал с выхода образцовой дисперсионной линии задержки

6 поступает на вход преобразователя

7 частоты, на второй вход которого подается сигнал с частотой ц с вы» хода перестраиваемого генератора 3.

С помощью преобразователя: 7 частоты осуществляется перенос сигнала с частотой И, + у, на исходную частоту И,, причем выделяется напряжение Ц b(„ (t).

Выражения (1), (2) и (3) определяют

1 последовательное преобразование сигнала в устройстве (t)= — tl, (1«т савЫ) (cot((«а—

1 — tt,) t. «-«»,(С) — «р,(t)J + сас ((а«,+

+u„) t . М ) .().13 (1) () — — ц, (1 + ш с О $ Л с ) с о Б Г (ю „- +

+ (t )); (2)

1 ()= — П 1 + m cosë(t

sb(» в 4 (,)) (cot(t«,(t —,)-«)(t) tt,(t))

+ сас ((«а,+ 1«а,) (t -а,)-t)(t)+ t»,(t))j, (3) 5

35

3 12 где ц (с) — фазовый сдвиг, вносимый линией 6 задержки на частотесд, + а,, q (t), (g„(t) — начальные фазовыЕ сдвиги несущей частоты испытательного сигнала и частоты перестраиваемого генератора;, — время задержки образцовой дисперсионной линии б задержки; ф,,(t) — фазовый сдвиг, вносимый паласовым фильтром 5 на частоте

G3 +Яр .

Далее сигнал поступает на вход фильтра 8, на выходе которого выделяется испытательный сигнал с частотой

Q, задержка которого плавно изменяется за счет изменения частоты перестраиваемого генератора 3.

Однако, поскольку испытательный сигнал, поступающий на первый вход преобразователя 2 частоты имеет строго определенный спектр, определяемый рабочим диапазоном частот поверяемого измерителя группового времени запаздывания, то за счет дисперсианных свойств образцовой линии 6 задержки он искажается. С целью компенсации этих искажений выходной сигнал фильтра 8 поступает на вход образцовой линии 9 задержки с падающей зависимостью характеристики задержки от частоты (фиг.2a). Из формулы (3) видно, как сказывается задержка о, на разностном и суммарном колебаниях и что она должна быть одной и той же в слагаемых формулы.

Полная компенсация дисперсианных искажений спектра испытательного сигнала достигается за счет применения в устройстве дисперсионной линии 9 задержки с обратной зависимостью задержки от частоты. Поэтому, поступающий на ее вход сигнал с частотой Q

1 получает строго постоянные дополнительные приращения задержки обратные

L па знаку и равные по величине соответствующим приращениям задержки в дисперсионной линии 6 задержки. Так как эти приращения задержки не зависят ат частоты Ю„ перестраиваемого генератора, та происходит полная компенсация дисперсионных искажений спектра испытательного сигнала, причем 6и, йЫ

Создание образцовых дисперсионных линий задержки, которые обладают линейно-нарастающим и линейно-спадающим изменением задержки при изменении частоты испытательного сигнала могут быть решены различными методами. Одним из них является метод, который

87068 4 успешно используется при создании ультразвуковых дисперсионных линий задержки на поверхностных акустических волнах.

При практической реализации такого класса образцовых дисперсионных линий задержки используется частотноселективный планарный преобразователь, состоящий из пьезоэлектрического звукапровода, на поверхности которого располагаются многоэлектродный (входной) и широкополосный (выходной) преобразователи. Требуемый закон дисперсионной зависимости задержки от частоты сигнала достигается за счет соответствующего размещения по отношению к выходному преобразователю участков входного преобразователя, настроенных на различную частоту в пределах девиации дисперсионной линии задержки.

При конструировании таких линий должна выполняться строгая связь между шагом электродов входного и выходного преобразователей и центральной частотой, а также связь между расстоянием преобразователей и задержкой.

Соблюдение указанных требований необходимо -для обеспечения требуемого закона изменения задержки от частоты.

Обычно шаг между электродами выходнаго преобразователя выполняется постоянным. Поэтому, если шаг электродов входного преобразователя будет возрастать в сторону выходного преобразователя, то такая линия будет иметь линейную дисперсионнув характеристику с нарастающим изменением задержки ат частоты и наоборот, если шаг электродов входного преобразователя будет уменьшаться в сторону выходного преобразователя, то такая линия будет иметь линейную дисперсионную характеристики с падающим изменением задержки от частоты.

Паласовой фильтр 5 вносит задержку на суммарной частотеЫ + M„, а паласовой фильтр 8 — задержку на частоте (д . Эти задержки переносятся на oru5p, бающую испытательного рый поступает на вход поверяемого измерителя группового времени заПаздывания (клемма 11). В измерительном канале осуществляется детектирование испытательного сигнала и выделенная огибающая с укаэанными задержками поступает одновременно и в опорный канал поверяемого измерителя, Измерительный и опорный каналы поверяе8

Фю. Р

Составитель Ю.Макаревич

Техред Jl.Ñåðäþêîíà Корректор А.Тяско

Редактор И.Сегляник

Заказ 7712/48 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4

5 12 .мого измерителя подключены к фазовому

1 детектору, где происходит полная компенсация не только задержек, вносимых полосовыми фильтрами 5 и 8, а и задержки, вносимая усилителем 10.

Для компенсации потерь по затуханию, вносимых образцовыми линиями задержки, испытательный сигнал с выхода образцовой линии 9 задержки усиливается в усилителе 10 и поступает на клемму 11 для подключения к входу проверяемого измерителя группового времени запаздывания.

Таким образом, введение в устройство указанных узлов позволяет получить плавное изменение задержки по линейному закону (фиг.2в) и осуществить поверку измерителей группового времени запаздывания в динамическом режиме.

Ф о р м у л а и з обретения

Устройство для поверки измерителей группового времени запаздывания, содержащее две клеммы, одна из которых служит для подключения выхода, а вторая — входа поверяемого измерителя группового времени запаздывания, первый полосовой фильтр, выходом подключенный к входу первой образцовой дисперсионной линии задержки с возрастающей линейной зависимостью за87068 6 держки от частоты, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью .повышения точности поверки измерителей, работающих в динамическом режиме, в не5 ro дополнительно введены два преобразователя частоты, перестраиваемый генератор, генератор пилообразного напряжения, второй полосовой фильтр, вторая образцовая дисперсионная ли1О ния задержки с падающей линейной зависимостью задержки от частоты и усилитель, причем первый преобразователь частоты первым входом подключен к первой клемме, а вторым входом — к первому выходу перестраиваемого гене1 ратора, входом подключенного к выходу генератора пилообразного напряжения, выход первого преобразователя частоты подключен к входу первого

20 полосового фильтра, первый вход второго преобразователя частоты подключен к выходу первой дисперсионной линии задержки с возрастающей линейной зависимостью задержки от частоты, 25 а второй вход второго преобразовате- ля частоты подключен к второму выходу перестраиваемого генератора, выход второго преобразователя частоты через последовательно соединенные

30 второй полосовой фильтр, вторую образцовую линию задержки с падающей линейной зависимостью задержки от частоты и усилитель подключен к второй клемме.