Способ определения группового времени запаздывания

Способ определения группового времени запаздывания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ С08ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПИЬЛИН, SU„„1215051 (д) g 0 01 R 25 00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ CFC ."ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С73 (21) 3775652/24-21 (22) 26.07.84 (46) 28.02.86. Бюл. Н 8 (71 ) Новосибирский электротехнический институт связи им. Н.Д. Псурцева (72) А.И. Калмыков (53) 621 317.77(088.8) (56) Справочник по радиоизмерительным приборам./ Под ред. В.С. Насонова. И.:

Сов. радио, 1977 с. 10-15.

Кушнир Ф.В. и др. Измерения в технике связи. Изд-во"Связь", 1976, с. 104-106. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРУППОВОГО

ВРЕМЕНИ ЗАПАЗДЫВАНИЯ (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при измерении проходных параметров взаимных устройств. В датчиках создают интерференцию волн и определяют фазовый сдвиг между их сигналами. Одновременно задерживают сигналы на частотах F и F, создают интерференцию между задержанными и опорными сигналами. Определяют фазовый сдвиг между сигналами датчиков и измеряют приращение фазового сдвига между сигналами на частотах F и Р

В описании представлена формула, определяющая время группового запаздывания. Устройство, реализующее способ, содержит исследуемый объект, измерительные секции 2 и 3 генератоpos СВЧ 4 и 5, опорный генератор 6, измерители 7 и 8 амплитудных отноше- ний сигналов и ЭВИ 9 для обработки результатов измерений. 1 ил.

t 12

Изобретение относится к радиоизме- рительной технике и может быть использовано при измерении проходных параметров взаимных устройств.

Цель изобретения — повышение точ"

1 ности измерения.

Цель достигается тем, что на час. тотах Р, и Р создают интерференцию волн в датчиках; определяют фазовый сдвиг между сигналами датчиков; одновременно задерживают взаимно сигналы; создают интерференцию между задержан ными.и незадержанными сигналами; определяют фазовый сдвиг между сигналами датчиков.

На чертеже изображена структурная схема устройства, реализующего способ измерения группового времени эапаз" дывания.

Устройство, реализующее предлагае" мый способ, состоит из исследуемого объекта 1, подключенного к измерительным секциям 2 и 3 генераторов

СВЧ 4 и 5, синхронизируемых опорным генератором 6, измерителей 7 и 8 амплитудных отношений сигналов, работа которых синхрониэируется опорным генератором 6 и ЭВИ 9 для обработки результатов измерения.

Схему устройства можно реализовать, используя серийные приборы.

Опорным генератором 6 может служить любой стандарт частоты или синтезатор частоты. Генераторами СВЧ 4 и 5 являются серийные генераторы, имеющие вход по ФАПЧ, В качестве измерительных секций 2 и 3 можно испольэовать измерительную линию. Измеритель. ные секции — измерители 2 и 3 амплиТудных отношений состоят иэ вольт- . метров и ключевых устройств.

Способ для измерения группового времени запаздывания заключается в следующем.

Частоты генераторов 4 н 5 являются когерентными и смещенными. Сигна-, лы, подаваемые непосредственно в измерительные секции 2 и 3 являются опорными, а зти же сигналы, прошедшие через измеряемый четырехполюсник и поступившие в секции 3 и 2, являются измерительными, так как их модули и фазы изменяются в соответствии с коэффициентом передачи измеряемого устройства. Опорные и измерительные сигналы создают в измерительных секциях 2 и 3 интерференционную картину. Стоячие волны, образующиеся в результате интерферен", 15051 2 .ции когерентных сигналов, непрерыв-но смещаются относительно плоскостей зондов связей в датчиках. Измерителями 7 н 8 амплитудных отношений измеряют амплитуды стоячих волн в моменты времени, когда приходят синхроимпульсы, подаваемые с опорного генератора 6. Количество измеренных значений амплитуд стоячей волны эа

1в ее период, равный периоду разностной частоты сигналов генераторов 4 и 5, определяется требованиями, предъявляемыми к точности измерения, и техническими возможностями реализуемой.схемы измерения. Таким образом, через отношение измеренных значений амплитуд стоячей волны определяются фазы коэффициентов передачи с той и другой стороны. Перед вклю20 чением исследуемого объекта 1 производится калибровка измерительной системы и измеренные значения фаз запоминаются в ЭВИ 9. После включения измеряемого устройства снова

25 определяются значения фаз. При этом фазы коэффициентов передачи определяются одновременно на двух частотах F, и F . Время группового эапаэрывания определяется через отношение разности фаэ к разности угловых частот генераторов 4 и 5. Например, комплексные сигналы с генератора 4, 1 ы,Ф. Q т.

U, е, с генератора 5 U е после прохождения через исследуемое

35 устройство изменяются по модулю и фа«зе, принимая вид K,U, е и К б, е * сд 1 где K =K,е и К =K е1 — комплексные коэффициенты передачи на частотах ч и ч . На входе и выходе исследуемого. устройства;суммы пар,сигналов

О,„е . +KU e ий е + е "ыГ Ф 2щ

K,Ä е образуют стоячие волны, смещающиеся относительно плоскости зондов связи с угловой частотой Я =

Ц,- biz. Измерителем 7 амплитудных отношений измеряется сигнал, фаза которого пропорциональна коэффициенту передачи на частоте и, измеритель 8 амплитудных отношений измеряет сиг50 .нал, фаза которого пропорциональна коэффициенту передачи на частоте я .

Таким образом, произведя ряд калибровочных измерений беэ исследуемого четырехполюсника и измерения с исследуемым четырехполюсником, можно опре55 делить фазовые сдвиги на частотах ц и я создаваемые исследуемым устройством. Разность частот можно регулировать в пределах до долей Гц. Под12

5,2 ГР

Г* бц+

-ь„гг

50 е

ВНИИПИ Заказ 903/53 Тираж „ 730 Подписное

Филиал ППП "Патент", г ..Ужгород, ул. Проектная, 4 твердим достоверность повышения точ- 1 ности измерения. При измерении фазы

"по точкам" в результат измерения входят погрешности измерения, вызван. ные изменением геометрических размеров гибких коаксиальных кабелей или волноводов. Возникающие при этом погрешности относятся к дополнительным погрешностям из-за рассогласова-, ния, которые возрастают с ростом частоты. Коэффициенты отражения гибких волноводов со стороны исследуемого устройства определяются по известному соотношению

4 где Б„, Я вЂ” комплексный коэффициент отражения разъема гибкого волновода;

S — комплексный коэффициент пеИ редачи гибкого волновода;

à — комплексный коэффициент отP ражения измерительных секЦий.

При изгибе гибкого волновода изменяется модуль и фаза коэффициента

Ф о передачи Б; . Например, при,ас =.1,5 для каждого гибкого волновода, а их два, при методе измерения по точкам эта погрешность прн самом неблагоприятном варианте может накопиться и составит ь(,2 „,„ „ 1,5 2"4=12 (с учетом калибровок и измерений).

В предлагаемом способе данная погрешность не входит в результат измерений, так как частоты F u F отличаются между собой не более, чем на

100 Гц н, следовательно, фазовые искажения на частотах F< и F можно считать одинаковыми. При определении

ГВЗ (V М)<ь,)-((я,) > ь,1

А,->2 ч,м) -i, (à.)

) 1! 2

4 и фазовые искажения взаимно исключаются.

Стандартные измерительные приборы, применяемые при измерениях, имеют собственный дрейф нуля, который

15051 4 при длительных измерениях входит. как погрешность в результат измерения.

Но так как время сокращается иэ-за сокращения измерительных операций, следовательно, уменьшается погрешность измерения, вызванная временной нестабильностью измерительных приборов.

Отсюда следует, что измерение

1О группового времени запаздывания, основанного на измерении фазового сдвига между опорньи и измерительным сигналами, когда одновременно задерживают оигналы на частотах F u F

15 создают интерференцию между задержанными и опорными (незадержанньми) сигналами, позволяет повысить точность измерения sa счет сокращения времени измерения и исключения погрешнос20 ти измерения, обусловленной изгибом гибкого волноводиого тракта. Частотный диапазон практического ограничения не имеет. Систематические погрешности СВЧ измерительных секций могут

Z5 быть исключены из результата измерений специальной калибровкой.

Формула изобретения

Способ определения группового времени запаздывания, основанный на измерении фазового сдвига между опорным и измерительньм сигналами, о тл и ч а ю шийся тем, что, с це35 лью повышения точности измерения, одновременно задерживают сигналы на частотах F u F, создают ннтерфе" ренцию между задержанными и опорными (неэадержанными) сигналами и измеряют приращение фазового сдвига между сигналами на частотах F . и F®, а время группового запаздывания определяют по формуле ч (ы,}- ч,(,) где 4 . — время группового запаздывания сигнала; — фазовые сдвиги между сигналами; И2 — круговая частота первого и второго сигналов на частотах > и F» .