Устройство для измерения фазового сдвига

Устройство для измерения фазового сдвига

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских ., Соцмаписткческмх

Республик ()739433 (6! ) Дополнительное к авт. свкд-ву— (22) Заявлено 26. 12.77(21) 2560460/ 18 21 с присоединением заявки Pk(23) Приоритет (5! ) M. Кд. (з 01 R 25/00

Государственный комитет ло делам изобретений н откоытнй

Опубликовано 05.06.80. Бюллетень № 21 (53) К 621.317. ,373(088.8) Дата опубликования описания 10.06.80 (72) Авторы изобретения

В. В Леонтьев и В. A. Волохов (7! ) Заявитель (54-) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОВОГО

СДВИГА

Изобретение относится к фазоизмерительной технике, может быть применено для измерения фазы модулирующего копебания амплитудно-модулированных или фазомодулированных сигналов измерителей группового времени запаздывания с высокой сосредоточенностью энергии по спектру, а также в других радис тахнических измерительных устройствах, использующих подобные сигналы.

Известен фазометр, содер>кащий устройство преобразования частоты и блок автоматической фазовой автоподстройки.

Недостатком известного устройства

l5 является невозможность измерения фазы напряжений модуляции аходного сигнала.

Наиболее близко к предлагаемому устройство для измерения фазового сдвига, содержащее входной смеситепь, первый УПЧ, второй смеситепь, широкополосный УПЧ, цепь фазовой автоподстройки по несущей, фазовый детектор, синтезатор частот, модулятор и фазометр.

Недостатки прототипа — значительная состаьпяющая амплитудно-фазовой погрешности, недостаточная чувствитвпьность и сложность

Белью изобретения является уменьше.we амплитудно-фазовой погрешности, повышение чувствительности и упрощения.

Указанная цель достигается тем, что, в устройстве дпя измерения фазового сдвига, содержащем последовательно включенные смеситель, усилитель промежуточной частоты, амплитудный детектор и фазометр, генератор опорной частоты, блок фазовой автоподстройки частоты, один из входов которого соединен с вы.ходом генератора опорной частоты, а другой - со входом смесителя, генератор опорной модуляционной частоты, дополнительный смеситель и модулятор, один из входов которого соединен с вы.ходом блока фазовой автоподстройки ,частоты, а выход — со вторым входом смесителя, выход генератора опорной модуляционноЦ частоты соединен с управ739433 ф ляюшим входом модулятора и одним из входов дополнительного смесителя, а выход последнего соединен со вторым входом фазометра.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема устройства, на фиг. 2 представлены спектры сигналов.

Устройство содержит смеситель 1, усилитель промежуточной частоты 2, амплитудный детектор 3, фазометр 4,,блок фазовой автоцодстройки 5, модулятор 6, генератор опорной модуляционной частоты 7, дополнительный смеситель 8 и генератор опорной частоты 9. .Устройство работает следуюшим образом. На смеситель 1 поступают входной сигнал, модулированный по фазе с частотой f и сигнал модулятора 6, моИ дулированный выходнйм напряжением . генератора 7 опорной модуляционной частоты Р и сколь угодно близкой, но не акоп совпадаюшей с возможными значениями 1 „.

Примерные спектры этих сигналов приведены на фиг. 2.-а, 2 б. Несушая частота сигнала модулятора, полученная блоком 5 фазовой автоподстройки по не-сущей, "следит за изменениями несушей частоты входного ФМ сигйала, поэтому иесушая частота сигнала на вйходе смеситеая 1 (промежугочная частота f „) постоянна

Спектр сигнала на выходе смесителя.

1 представлен на фиг. 2 в. Центральная часть спектра (фиг. 2 г) выходного сатнй а смесителя выделяется усилителем промежуточной частоты 2, резонансная частота которого равна разности иес!уших частог входного ФМ сигнала и сагижа модулятора 6, а полоса пропускаема близка к 2 (, — „„„). Ширина спектра выделенного колебания промежуточиой частоты в предлагаемом устройстве в à †и†рае меньше ширины .й р» — 4 нон) спектрЬ колебания промежуточной частоты известного устройства. С выхода усилителя промежуточной частоты 2 нормированный по амплитуде сигнал поступает на вход детектора 3. Выходное напряжение детектора частотой „ — У„ „ закон изменения фазы которого одно" """ значное" соответствует закону изменения фазы амоадульяййИ» вХошдного снйгнала» »уст- " ройства, поступает на один вход фазометра, на другой его вход поступает эталонное напряжение той же частоты с вьгхода дополнительного смесителя 8.

Модулятор 6 выполнен по известной схеме, применявшейся для формирования внеиееыь «» е в»

ФМ сигналов. Он содержит балансный модулятор, на выходе которого подавлена несущая частота, фазоврашатель, через оторый несушая частота поступает на — вход суммируюше о усилителя, и усили тель сигнала f с регулируемым коэффициентом усиления. На выходе модулятора сушественную амплитуду: имеют только три спектральные составляющие:

10 несушая и две боковые — верхняя и нижняя, отстояшие от несущей на частоту Ф,„„„. Предусмотрена возможность регулирования амплитудных и фазовых соотношений в выходном сигиале моду,лятора с помошью регулируемого фазоврашателя и усилителя сигнала „и п °

Регулируя фазовые соотношения в выхсдном сигнале модулятора, можно обеспечить преобразование входного ФМ или

AM сигнала s AN или ФМ сигнал промежуточной частоты.

Лучший результат получен при AN сигнале промежуточной частоты, так

25 как ФМ сигнал промежуточной частоты содержит паразитную амплитудную модуляцию, являюшуюся причиной фазовой погрешности, возникающей в демодуляторе

ФМ сигнапа.

Применение в предлагаемом устройстве генератора опорной модуляционной частоты Р„о„, сколько угодно 6пизкой, но не совпадаюшей с возможными значениями частоты модуляции входного

1 сигнала, позвблябт сузить спектр колебания промежуточной частоты и, следо вательно, полосу пропускаиия усилителя промежуточной частоты, в

Уи и -г оп

40 раз. Тем самым примерно во стсмП,ко же раз уменьшается возникаюшая в амплитудном нормирователе усилителя промежуточной частоты ампллитудно-фазовая погрешность и увеличивается отно45 шение сигнал/шум на входе демодулятора.

В случае использования устройства в измерителе группового времени запаздывания отношение

-Р

--р — " — — = О-<О

50 акоп

Формула изобретения

Устройство для измерения фазового сдвига, содержашее последовательно включенные смеситель, усилитель промежуточной частоты, амплитудный детектор и фазометр, генератор опорной частоты, блок фазовой автоподстройки частоты, один из входов которого соединен с вы :о5 730433 - 6, дом генератора опорной частоты, а дру- цепью уменьшения амплитуднофазовой гой — со входом смесителя, генератор погрешности, повышения чувствительнос опорной модуляционной чеботы, дополни- ти и упрбййния, выход генератора опор- тельный смеситель и модулятор, один из ной модуляционной частоты соединен с входов которого соединен с выходом бло- g упраьпяюшим входом модулятора и одним ка фазовой автоподстройки частоты, а из входов дополнительного смесителя, а выход — со вторым входом смесителя, выход последнего соединен со вторым о т л и ч а ю д е е с я тем, что, с входом фазометра, e) ofl

UHHHHH Заказ 2916/39 Тираж 1019 Подписное

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