Устройство измерения фазового сдвига между гармоническими сигналами основной и кратной частот

Устройство измерения фазового сдвига между гармоническими сигналами основной и кратной частот

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электро- .измерительной технике, в частности к фазовым измерениям, и может быть использовано для измерений сигналов СВЧ. Целью изобретения является повышение точности измерений. Для достижения поставленной цели в устройство дополнительно введены управляемые аттенюаторы 3 и 6, полосовой фильтр 5, выключатель 7 и пиковый детектор 11, а индикатор 12 выполнен в виде широкополосного вольтметра. Кроме того, устройство содержит генератор 1 СВЧ- сигнала, делитель 2 мощности, исследуемый элемент 4, управляемый фазо-г вращатель 8, эентиль 9, сумматор 10. В устройстве предусмотрены регулировка амплитуды опорного колебания и колебания на выходе исследуемого нелинейного элемента и защита с помощью вентиля 9 от проникновения исследуемого колебания в опорный канал, что также повьшгает точность измерений. 2 ил. е (Л СО 00 СО СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) Ai (5)) 4 С 01 К 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3986303/24-21 (22) 04. 12. 85 (46) 07.05.87, Бюл. 9 17 (71} Горьковский политехнический институт им. А.А.Жданова (72) А.H.Çàéöåâ, В.Б,Куликов и О.А.Акименко (53) 621.317.77(088.8) (56} Авторское свидетельство СССР

У 894597, кл. G 01 R 25/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 905874, кл. G 01 R 25/08, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОВОГО

СДВИГА МЕЖДУ ГАРМОНИЧЕСКИМИ СИГНАЛАМН ОСНОВНОЙ И КРАТНЫХ ЧАСТОТ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к

:,фазовым измерениям, и может быть использовано для измерений сигналов

СВЧ. Целью изобретения является повышение точности измерений. Для достижения поставленной цели в устройство дополнительно введены управляемые аттенюаторы 3 и 6, полосовой фильтр 5, выключатель 7 и пиковый детектор ll, а индикатор 12 выполнен в виде широкополосного вольтметра. Кроме того, устройство содержит генератор 1 СВЧсигнала, делитель 2 мощности, исследуемый элемент 4, управляемый фазо-. вращатель 8, вентиль 9, сумматор 10.

В устройстве предусмотрены регулировка амплитуды опорного колебания и колебания на выходе исследуемого нелинейного элемента и защита с помощью вентиля 9 от проникновения исследуемого колебания в опорный канал, что также повышает точность измерений.

2 ил.

1308931

35

55

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к фазовым измерениям и предназначено для измерений сигналов СВЧ.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

На фиг.l представлена структурная схема устройства; на фиг.2 — графики. поясняющие соотношения в результирующем сигнале при различных гармонических составляющих в нем, Устройство содержит генератор 1

СВЧ-сигнала, соединенный с делителем

2 мощности (на две ветви). Первая ветвь сигнала состоит из последовательно соединенных второго управляемого аттенюатора 3, двух клемм для подключения исследуемого элемента 4 и полосового фильтра 5. Вторая ветвь сигнала состоит из последовательно соединенных первого управляемого аттенюатора 6, выключателя 7, управляемого фазовращателя 8, вентиля 9, сумматора 10, к второму входу которого подключен выход полосового филь- тра 5, пикового детектора ll и индикатора 12, выполненного в виде широ- . кополосного вольтметра.

Устройство работает следующим образом.

Гармонический сигнал генератора

1 делителем 2 мощности делится на два сигнала, один из которых через управляемый аттенюатор 3, с помощью которого устанавливают требуемую амплитуду, поступает на вход исследуемого нелинейного элемента 4 (источника гармоник), к выходу которого присоединен перестраиваемый полосовой фильтр 5. На выходе последнего, присоединенном к второму входу сумматора 10, выделяется гармоника с неизвестной фазой и амплитудой.

К первому выходу делителя мощности 2 присоединен второй управляемый аттенюатор 6, регулирующий амплитуду опорного колебания основной частоты, которое через выключатель 7, управляемый фазовращатель 8 и вентиль 9 (препятствующий проникновению исследуемого колебания в опорный канал), поступает на первый вход сумматора 10. С выхода сумматора бигармоническое колебание поступает на пиковый детектор ll и вольтметр 12.

Измерениям предшествует калибровка.

Полосовой фильтр 5 настраивают на основную частоту и, отключив опорный канал выключателем 7, измеряют амплитуду первой гармоники в спектре выходного колебания исследуемого элемента 4. Затем, регулируя (при необходимости) втор IM управляющим аттенюм атором 6 уровень опорного колебания, фаэовращателем 8 добиваются минимума показаний вольтметра 12. По шкале фазовращателя регистрируют это начальное положение, соответствующее сдвигу опорного колебания и первой гармоники исследуемого колебания на

Далее настраивают полосовой фильтр

5 на вторую гармонику, при отключенном опорном канале измеряют ее амплитуду и при включенном опорном канале, подстраивая при необходимости уровень опорного колебания, управляемым фазовращателем 8 добиваются минимума показаний вольтметра 12.

Это положение управляемого фазовращателя:8 соответствует сдвигу опорного колебания и второй гармоники а на 180 . Удвоенная разность фаз опорного колебания во втором и начальном положениях управляемого фазовращателя 8 равна сдвигу второй и первой гармоник исследуемого колебания (фиг.2а), Аналогично для высших гармоник

k= 3,4,... находят k-oe положение. фазовращателя по минимуму показаний,вольтметра 12 и определяют сдвиг фаз

k-й и первой гармоник исследуемого колебания как разность Е-ro и начального положений фазовращателя, умноженную на Е (фиг.2S).

Точность измерений обеспечивается выравниванием длин измерительного и опорного каналов с выходов делителя

2 мощности до входов сумматора 10 и отсутствием дисперсии в элементах трактов. В противном случае калибровка включает в себя измерение электрических длин обоих каналов во всем частотном диапазоне, разность которых суммируют с показаниями управляемого фазовращателя 8.

Таким образом, предложенное устройство параллельно с фазами позволяет измерить амплитуды гармоник, т.е. является анализатором комплексного спектра.

Предлагаемое устройство обладает повышенной точностью, так как пиковый

1308931

Формула изобретения !5

-05

05 гХ К

Составитель О.Шубин

Техред Л.Олейник Корректор М.Демчик

Редактор О.Юрковецкая

Заказ 1794/37 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4 детектор и .вольтметр регистрируют острый минимум (фиг.2S)B окрестности точки с „ =II в то время как частотноизбирательный индикатор регистрирует плавный минимум. Кроме того, в предложенном устройстве предусмотрены регулировка амплитуды опорного колебания и колебания на входе исследуемого нелинейного элемента и защита с помощью вентиля 9 от проникновения 10 исследуемого колебания в опорный канал, также повышающие точность измерений .

Устройство измерения фазового сдвига между гармоническими сигналами основной и кратных частот, содержащее генератор, соединенный с дели- 20 .телем мощности, две клеммы дпя подключения исследуемого элемента, управляемый фазовращатель, сумматор и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены первый и второй управляемые аттенюаторы, полосовой фильтр, выключатель, вентиль, пиковый детектор, а индикатор выполнен в виде широкополосного вольтметра, при этом первый выход делителя мощности через последовательно включенные первый управляемый аттенюатор, выключатель, управляемый фазовращатель, вентиль, сумматор и пиковый детектор подключен к входу индикатора, второй выход делителя мощности через второй управляемый аттенюатор соединен с первой клеммой для подключения исследуемого элемента, вторая клемма которого через полосовой фильтр соединена с вторым входом сумматора.