SU1308931A1 - Устройство измерени фазового сдвига между гармоническими сигналами основной и кратной частот - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электро- .измерительной технике, в частности к фазовым измерени м, и может быть использовано дл  измерений сигналов СВЧ. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений. Дл  достижени  поставленной цели в устройство дополнительно введены управл емые 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, управл емый фазо-г вращатель 8, эентиль 9, сумматор 10. В устройстве предусмотрены регулировка амплитуды опорного колебани  и колебани  на выходе исследуемого нелинейного элемента и защита с помощью вентил  9 от проникновени  исследуемого колебани  в опорный канал, что также повьшгает точность измерений. 2 ил. е (Л СО 00 СО СО

Description

1

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике, в частности к фазовым измерени м и предназначено дл  измерений сигналов СВЧ.

Цель изобретени  - повьшение точности измерени .

На фиг.1 представлена структурна  схема устройства; на фиг.2 - графики по сн ющие соотношени  в результирующем сигнале при различных гармонических составл ющих в нем.

Устройство содержит генератор Г СВЧ-сигнала, соединенный с делителем 2 мощности (на две ветви). Перва  ветвь сигнала состоит из последовательно соединенных второго управл емого аттенюатора 3, двух клемм дл  подключени  исследуемого элемента 4 и полосового фильтра 5. Втора  ветвь сигнала состоит из последовательно соединенных первого управл емого аттенюатора 6, выклзочател  7, управл емого фазовращател  8, вентил  9, сумматора 10, к второму входу кото

рого подключен выход полосового филь тра 5, пикового детектора 11 и индикатора 12, выполненного в виде широкополосного вольтметра.

Устройство работает следу:ощим образом .

Гармонический сигнал генератора 1 делителем 2 мощности делитс  на два сигнала, один из которых через управл емьй аттенюатор 3, с помощью

которого устанавливают требуемую ам- 35 фазовращател  по минимуму показаний

плитуду, поступает на вход исследуемого нелинейного элемента 4 (источника гармоник), к выходу которого присоединен перестраиваемьш полосовой фильтр 5. На выходе последнего, присоединенном к второму входу сумматора 10, выдел етс  гармоника с неизвестной фазой и амплитудой. I

К первому выходу делител  мощности 2 присоединен второй управл емьй аттенюатор 6, регулирующий амплитуду опорного колебани  основной частоты , которо.е через выключатель 7, управл емый фазовращатель 8 и вентиль 9 (преп тствующий проникновению исследуемого колебани  в опорный канал ), поступает на первый вход сумматора 10. С выхода сумматора бигар- моническое колебание поступает на пиковый детектор 11 и вольтметр 12.

Измерени м предшествует калиб-. ровка.

Полосов ой фильтр 5 настраивают на основную частоту и, отключив опорный канал выключателем 7, измер ют амплитуду первой гармоники в спектре выходного колебани  исследуемого элемента 4. Затем, регулиру  (при необходимости ) BTOptiiM управл ющим аттеню атором 6 уровень опорного колебани , фазовращателем 8 добиваютс  минимума показаний вольтметра 12. По шкале фазовращател  регистрируют это начальное положение, соответствующее сдвигу опорного колебани  и первой гармоники исследуемого колебани  на 180°.

20

.25

Далее настраивают полосовой фильтр 5 на вторую гармонику, при отключенном опорном канале измер ют ее амплитуду и при включенном опорном канале , подстраива  при необходимости уровень опорного колебани , управл емым фазовращателем 8 добиваютс  минимума показаний вольтметра 12. Это положение управл емого фазовра30

щател  -8 соответствует сдвигу опорного колебани  и второй гармоники на 180 , Удвоенна  разность фаз опорного колебани  во втором и начальном положени х управл емого фазовращател  8 равна сдвигу второй и первой гармоник исследуемого колебани  (фиг.2а). . Аналогично дл  высших гармоник k 3,4,... наход т k-oe положение.

Вольтметра 12 и определ ют сдвиг фаз k-й и первой гармоник исследуемого колебани  как разность k-ro и начального положений фазовращател , умноженную на k (фиг.25).

Точность измерений обеспечиваетс  выравниванием длин измерительного и опорного каналов с выходов делител  2 мощности до входов сумматора 10 и

отсутствием дисперсии в элементах трактов. В противном случае калибровка включает в себ  -измерение электрических длин обоих каналов во всем частотном диапазоне, разность которых

суммируют с показани ми управл емого фазовращател  8.

Таким образом, предложенное устройство параллельно с фазами позвол - ет измерить амплитуды гармоник, т.е.  вл етс  -анализатором комплексного спектра.

Предлагаемое устройство обладает повьш1енной точностью, так как пиковый

детектор и вольтметр регистрируют острый минимум (фиг.2S)в окрестности точки « , в то врем  как частотно- избирательный индикатор регистрирует плавный минимум. Кроме того, в пред- ложенном устройстве предусмотрены регулировка амплитуды опорного колебани  и колебани  на входе исследуемого нелинейного элемента и защита с помощью вентил  9 от проникновени  исследуемого колебани  в опорньй канал , также повышающие точность измерений .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство измерени  фазового сдвига между гармоническими сигналами основной и кратных частот, содержащее генератор, соединенный с дели- :телем мощности, две клеммы дл  подключени  исследуемого элемента, управл емый фазовращатель, сумматор и индикатор, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  точности измерени , в него введены первый и второй управл емые аттенюаторы, полосовой фильтр, выключатель, вентиль, пиковый детектор, а индикатор выполнен в виде широкополосного вольтметра , при этом первый выход делител  мощности через последовательно включенные первый управл емьй аттенюатор выключатель, управл емый фазовращатель , вентиль, сумматор и пиковый детектор подключен к входу индикатора, второй выход делител  мощности через второй управл емый аттенюатор соединен с первой клеммой дл  подключени  исследуемого элемента, втора  клемма которого через полосовой фильтр соединена с вторым входом сумматора.

   (lf(t) Uo COS( COS (2u))

   A-2 г 0,5

   0.5 О

   -0,5

   45

   Редактор О.Юрковецка 

   Составитель О.Шубин

   Техред Л.Олейник Корректор М.Демчик

   Заказ 1794/37Тираж 731Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   . Производственно-полиграфическое предпри тие,г.Ужгород,ул.Проектна ,4