Калибратор фазовых сдвигов

 

Изобретение относится к фазометрии и может быть использовано для поверки фазоизмерительной аппаратуры. Для повышения точности задания фазового сдвига и повышения надежности сдвиг фазы задается изменением частоты синтезатора 2, а частота, на которой задается фазовый сдвиг, - изменением частоты синтезатора 3. Поскольку линии задержки выполнены на волоконных световодах 7 и 10, отличающихся высокой стабильностью, то суммарная стабильность фазы определяется широкополосностью преобразователя 4 электрического напряжения в световой поток и стабильностью фотоприемников 8 и 11. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1) G 0$ R 25/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

- ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ . ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4478492/24-21 (22) 16.08.88 (46) 15.10.90. Бюл. N - 38 (75) В.Н.Анисимов (53) 621.317.77 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 224670, кл. 6 01 R 25/04, 1967.

Авторское свидетельство СССР

У 1239626, кл. G 01 R 25/00, 1985. (54) КАЛИБРАТОР ФАЗОВЫХ СДВИГОВ (57) Изобретение относится к фазомет.— рии и может быть использовано для поверки фазоизмерительной аппарату„„Я0„„1599831 А 1

2 ры. Для повьппения точности задания фазового сдвига и повышения надежности сдвиг фазы задается изменением частоты синтезатора 2, а частота,на которой задается фазовый сдвиг, изменением частоты синтезатора З,Поскольку линии задержки выполнены на волоконных световодах 7 и 10 отличающихся высокой стабильностью, то суммарная стабильность фазы определяется широкополосностью преобразователя 4 электрического напряжения в световой поток и стабильностью Фотоприемников 8 и 11, 1 ил.

) 599831

Изобретение относится к технике фазометрии и может быть использовано в метрологической практике для проведения поверочных работ в качестве источника колебаний с заданным фазовым сдвигом.

Целью изобретения является повышение точности задания фазового сдвига и надежности воспроизведения угла фа- 10 зового сдвига.

На чертеже изображена структурная схема калибратора фазовых сдвигов.

Калибратор фазовых сдвигов содержит генератор 1 опорной частоты,сое" )5 диненный с объединенными первыми входами синтезаторов 2 и 3 частоты,другие входы которых являются входами калибратора. Выход синтезатора 2 частоты через последовательно соединенные преобразователь 4 электрического напряжения в световой поток и элемент 5 ввода светового потока в волоконный световод соединен с разветвителем 6, один выход которого че- 25 рез волоконный световод 7 и фотоприемник 8 соединен с первым входом од.нополосного смесителя 9, а другой выход через волоконный световод 10 и фотоприемник 11 — с первым входом 3р однополосного смесителя 12,второй вход которого соединен.с вторым входом однополосного смесителя 9 и выходом синтезатора 3 частоты. Выходы однополосных смесителей 9 и 12 являются выходами калибратора, Калибратор фазовых сдвигов работает следующим образом, Генератор 1 опорной частоты выра- 40 батывает сигналы (электрические гармонические колебания) с частотой

Й(,которые подаются на первые входы синтезаторов 2 и 3. На другие входы (входы управления частотой) синте- 45 заторов 2 и 3 подаются сигналы,под действием которых синтезаторы могут перестраиваться.

При подаче соответствующего сигнала на вход управления частотой синте- 50 затора 2 сигналы с частотой f с синг тезатора 2 частоты поступают на преобразователь 4 электрического напряжения в световой поток, который преобразует электрические гармоничес55 кие колебания в световой поток, модулированный по интенсивности. Последний с помощью элемента 5 вводится в разветвитель 6, где расщепляется на ъ

P(,— ((+ 2 n f q., + q ð „+ где (— фазовый сдвиг преобразоваП теля электрического напряжения в световой поток;

„— фа 3 о вый сдв и г фот о при емника 8 или 11

Ч(„, — фазовый сдвиг однополосного смесителя 9 или 12; и — время задержки в волоконном световоде 7, а фазовый сдвиг на втором выходе калибратора л л

Уг = Ч ((+ 2((йг "z + Ч<рп +Чсм л где (.г — время задержки в волоконном световоде 10.

Тогда фазовый сдвиг между электрическими сигналами на выходе калибратора

2(If ((,(- с, ) -1(г

2((йгл

Прскольку величина разности группового времени задержки в волоконных световодах 7 и 10 пропорциональна разности их длин и измеряется с точностью 1 1 (i 1 мм, для задания фазового сдвига на выходе достаточно изменить значение частоты f с пог мощью сигнала, подаваемого на вход два световых потока. Один световоч поток проходит по волоконному свето воду 7, где задерживается на велии чину с (величина задержки определяется длиной волоконного световода), и с помощью фотоприемника 8 преобразуется в электрический сигнал, который подается на первый вход однополосного смесителя 9, Другой световой поток проходит по волоконному светол воду 10, задерживается в нем на (, г, а затем с помощью фотоприемника 11 преобразуется в электрический сигнал, который подается на первый вход однополосного смесителя 12.

На вторые входы однополосных смесителей 9 и 12 подается сигнал с частотой, равной f < + f . Частота сигнала устанавливается при подаче соответствующего сигнала на вход управления частотой синтезатора 3 частоты, В результате на выходах однополосных смесителей 9 и 12.имеются сигналы с частотой f „ + f — f„ = f ïðè этом на первом выходе калибратора фазовый сдвиг

1599831

Сост авит ель Ю. Макаревич

Техред М;Дидык Корректор С ° Черни

Редактор А.Лежнина

Заказ 3142 Тираж 547 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 управления частотой синтезатора 2 частоты. А частота сигнала, на которой воспроизводится фазовый сдвиг, задается с помощью соответствующего сигнала, подаваемого на вход управления частотой синтезатора 3 частоты.

Например, для частоты сигнала на выходе калибратора fq = 10 МГц необходимо задать фазовый сдвиг 36 .Пусть и. величина о = 1 мкс, тогда, учитывая полученное вьппе соотношение, получим, что fг=0,1МГц, à йг+ — 10,1 МГц. Следовательно, зная значения Ег и f » + f можно определить соответствующие электрические управляющие сигналы для синтезаторов 2 и

3 частоты.

Эти расчеты верны, если фотоприемники 8 и 11 и однополосные смесите- 20 ли 9 и 12 имеют попарно идентичные характеристики. Если указанные характеристики неидентичны, то между электрическими сигналами на выходе однополссных смесителей 9 и 12 будет 25 фазовый сдвиг, который может быть обнулен соответствующим изменением частоты Ег синтезатора 2 частоты.

Применение изобретения позволяет повысить точность задания фазового 30 сдвига и надежность калибратора,пос-. кольку его характеристики зависят от точности и надежности волоконных световодов, фотоприемников и смесителей и стабильности задаваемой час.тоты. Частота сигнала устанавливается, например, в синтезаторе типа

Чб-31 с погрешностью + 5х10, а шаг установки частоты равен 0,001 Гц.

Для приведенного примера это со- 4р ответствует точности задания фазовых сдвигов порядка 0,013 угл.с, если пренебречь погрешностью задания разностной длины волоконных световодов. 45

Таким образом, калибратор фазовых, сдвигов обеспечивает точность задания фазового сдвига на один-два порядка выше, чем известные.

Формула изобретения

Калибратор фазовых сдвигов,содержащий опорньп» генератор, преобразователь электрического напряжения в световой поток, два фотоприемника, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения точности задания фазовых сдвигов и наде .ности, в него введены элемент ввода светового потока в волоконный световод, разветвитель, два волоконных световода,два однополосных смесителя и два синтезатора частоты, причем выход первого синтезатора частоты через последовательно соединенные преобразователь электрического напряжения в световой поток и элемент ввода светового потока в волоконный световод соединен с разветвителем, один выход которого через последовательно соединенные первый волоконный световод и первый фотоприемник соединен с первым входом первого однополосного смесителя, выход которого является одним из выходов калибратора, а другой выход калибратора соединен с выходом второго однополосного смесителя, первый вход которого соединен с выходом разветвителя через последовательно соединенные второй волоконный световод и второй фотбприемник, а вторые входы однополосных смесителей объединены и подключены к выходу второго синтезатора частоты, вход которого объединен с входом первого синтезатора частоты и подключен к выходу опорного генератора, управляющие входы синтезаторов частоты явля- ются входами калибратора.