×
09.06.2019
219.017.7753

ДВУХЗОНДОВЫЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОВЫХ СДВИГОВ В БАЛАНСНОМ КОЛЬЦЕ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002244937
Дата охранного документа
20.01.2005
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Предлагаемый двухзондовый способ измерения фазовых сдвигов в балансном кольце может использоваться в антенной и волноводной технике для проведения измерений как автономно для измерения характеристик одиночных элементов, так и в составе автоматизированных рабочих мест с высокой производительностью для контроля характеристик массовых узлов. Способ измерения основан на разделении непрерывного сигнала на два плеча, в одно из которых установлен двухзондовый фазочуствительный элемент и измеряемое устройство, а в другое плечо - фазовый модулятор, имеющий два состояния 0 или 180 градусов. При проведении измерения на каждом из двух зондов проводится суммирование двух СВЧ-сигналов, один из которых несет информацию о фазе измеряемого устройства, а другой является опорным. Определение фазового сдвига, вносимого измеряемым устройством, проводится расчетным путем с использованием найденных в два такта амплитуд сигналов на двух неподвижных зондах. Для первого такта при начальном фазовом состоянии СВЧ-сигнала и для второго такта при измененном фазовом состоянии СВЧ-сигнала 180 градусов в одном из плеч балансного кольца. Техническим результатом является простота реализации при обеспечении проведения измерений с достаточно высокой точностью. 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемый способ измерения фазовых сдвигов СВЧ-сигналов в балансном кольце относится к области радиотехнических измерений и, в частности, для измерения в СВЧ-диапазоне.

Известен способ измерения фазовых сдвигов с использованием преобразователя фазы, содержащего полосковую измерительную линию с двумя зондами, размещенными на подвижной каретке. Сигналы от зондов детектируются, усиливаются и поступают на схему управления, обеспечивающую автоматическое перемещение каретки зондового устройства вдоль линии при слежении за изменением фазовых сдвигов. [Соболев Д.П., Маншева Г.Г. Информационно-справочный листок, № 780625, М., ВИМИ, 1978 г.]

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ измерения фазовых сдвигов, основанный на применении СВЧ мостовой балансной схемы с использованием измерительной линии с двумя зондами. Опорный и исследуемый сигналы через согласованные ослабители подаются на измерительную линию, а сигналы от зондов после детектирования поступают на двухканальное регистрирующее устройство. Искомый фазовый сдвиг находится по равенству сигналов от зондов при механическом перемещении каретки, при этом минимум сигнала должен находится между зондами. [Соболев Д.П., Маншева Г.Г. Методы измерения фазовых параметров СВЧ-устройств. Обзоры по электронной технике, 1980 г.].

Недостатком этих способов является малая скорость проведения измерений фазовых сдвигов.

Техническим результатом предлагаемого способа измерения фазовых сдвигов является возможность существенного увеличения скорости проведения измерений фазовых сдвигов при высокой точности.

Сущность предлагаемого способа измерения фазовых сдвигов СВЧ-сигналов в балансном кольце состоит в разделении непрерывного СВЧ-сигнала на два плеча, в одно из которых установлено измеряемое устройство и двухзондовый фазочуствительный элемент, суммировании на каждом из упомянутых зондов двух СВЧ-сигналов, один из которых несет информацию о фазе измеряемого устройства, а другой является опорным, сравнении этих сигналов и определении фазового сдвига. Новизна заявляемого двухзондового способа измерения фазовых сдвигов в балансном кольце заключается в том, что измерение фазового сдвига производится в два такта с измерением амплитуд сигналов на двух неподвижных зондах при начальном фазовом состоянии СВЧ-сигнала для первого такта и при измененном в одном из плеч балансного кольца на 180° фазовом состоянии СВЧ-сигнала во втором такте, определении амплитуды сигналов на обоих зондах с последующим вычислением фазового сдвига, внесенного измеряемым устройством, в соответствии с выражением:

где U11 и U12 - амплитуды сигналов от первого зонда в первом и втором тактах цикла измерения;

U21 и U22 - амплитуды сигналов от второго зонда в первом и втором тактах цикла измерения;

Δ =0, если (U21·U12-U11·U22)>0 и (U21·U11-U12·U22>0

или (U21·U12-U11·U22)<0 и (U21·U11-U12·U22>0

Δ =180° , если (U21·U12-U11·U22)>0 и (U21·U11-U12·U22)<0

или (U21·U12-U11·U22)<0 и (U21·U11-U12·U22)<0

γ - сдвиг фаз между зондами в фазочуствительном элементе на частоте измерения.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства, реализующего предложенный способ измерения фазовых сдвигов.

На фиг.2 приведены эпюры напряжений на выходах зондов для одного цикла измерения.

Устройство, реализующее способ измерения фазовых сдвигов СВЧ-сигналов в балансном кольце, пример выполнения которого приведен на фиг.1, состоит из генератора 1, 3-децибельного балансного делителя 2, фазового модулятора 3, измеряемого устройства 4, первого вентиля 5, второго вентиля 6, двухзондового фазочуствительного элемента 7, первой детекторной секции 8, второй детекторной секции 9, первого аналогово-цифрового преобразователя 10, второго аналогово-цифрового преобразователя 11, устройства сопряжения 12, ПЭВМ 13.

Принцип работы устройства, реализующего предлагаемый способ измерения, состоит в следующем: непрерывный СВЧ-сигнал от генератора 1 разделяется на два плеча с равными амплитудами в 3-децибельном балансном делителе 2. Далее сигнал от одного из плеч 3-децибельного балансного делителя 2 поступает на фазовый модулятор 3 и через измеряемое устройство 4 и второй вентиль 6 на первый вход двухзондового фазочуствительного элемента. Сигнал от второго плеча (опорный сигнал) через вентиль 5 поступает на вход 2 двухзондового фазочуствительного элемента 5. Далее сигналы от двухзондового фазочуствительного элемента детектируются первой и второй детекторными секциями 8 и 9, преобразуются в цифровую форму в первом и втором аналогово-цифровых преобазователях 10 и 11 и поступают через устройство сопряжения 12 в ПЭВМ 13.

Цикл одного измерения состоит из двух тактов, отличающихся состоянием фазового модулятора 3 (0 или π ), в каждом из которых по команде от ПЭВМ 13 измеряются значения амплитуд сигналов от двух зондов двухзондового фазочуствительного элемента 7 с последующим вычислением сдвига фаз, внесенным измеряемым устройством, по предложенному для данного способа выражению с регистрацией результатов измерения в ПЭВМ 13.

Технико-экономические преимущества предложенного способа по сравнению с прототипом заключается в многократном сокращении времени отдельного измерения, возможности использования предложенного способа для измерения фазовых сдвигов при автоматизации измерений.

Возможности практической реализации предложенного способа не вызывают сомнения. Изготовлен и прошел испытания экспериментальный образец устройства, реализующий предложенный способ измерения.

ДвухзондовыйспособизмеренияфазовыхсдвиговСВЧ-сигналоввбалансномкольце,основанныйнаразделениинепрерывногоСВЧ-сигналанадваплеча,водноизкоторыхустановленыизмеряемоеустройствоидвухзондовыйфазочуствительныйэлемент,суммированиинакаждомизупомянутыхзондовдвухСВЧ-сигналов,одинизкоторыхнесетинформациюофазесигналанаизмеряемомустройстве,адругойявляетсяопорным,сравненииэтихсигналовиопределениифазовогосдвига,отличающийсятем,чтоизмерениефазовогосдвигапроизводитсяспомощьюдвухнеподвижныхзондоввдватакта,впервомтактеприначальномфазовомсостоянииСВЧ-сигнала,авовтором-приизмененномводномизплечфазовомсостоянииСВЧ-сигналана180°,определенииамплитудысигналовнаобоихзондах,вычислениивнесенногоизмеряемымустройствомфазовогосдвигавсоответствиисвыражением127300000003-DOC.tiftifdrawing29гдеUиU-амплитудысигналовотпервогозондавпервомивторомтактахциклаизмерения;UиU-амплитудысигналовотвторогозондавпервомивторомтактахциклаизмерения;Δ=0,если(U·U-U·U)>0и(U·U-U·U>0или(U·U-U·U)<0и(U·U-U·U>0;Δ=180°,если(U·U-U·U)>0и(U·U-U·U)<0или(U·U-U·U)<0и(U·U-U·U)<0;γ-сдвигфазмеждузондамивфазочуствительномэлементеначастотеизмерения.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-3 из 3.
10.04.2019
№219.017.0134

Волноводная нагрузка

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано как оконечная нагрузка в волноводных трактах с высоким уровнем мощности. Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что волноводная нагрузка содержит отрезок прямоугольного волновода и проходящий через его внутреннюю полость...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02234770
Дата охранного документа: 20.08.2004
29.06.2019
№219.017.9b2d

Волноводная нагрузка

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано как оконечная нагрузка в волноводных трактах с высоким уровнем мощности. Технический результат состоит в повышении электропрочности нагрузки и уменьшении вероятности электрического пробоя. Волноводная нагрузка содержит отрезок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002256259
Дата охранного документа: 10.07.2005
29.06.2019
№219.017.9b4c

Способ амплитудной и фазовой модуляции свч-сигнала и устройство для реализации этого способа

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к способам амплитудной и фазовой модуляции СВЧ-диапазона, и может быть использовано для формирования сигналов сложной формы (например, возбуждения ТЕМ волны) и модуляции в различных трактах СВЧ - измерительных, передающих, приемных и для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02236724
Дата охранного документа: 20.09.2004
Показаны записи 1-10 из 19.
20.02.2019
№219.016.bdb4

Устройство для крепления блока

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при проектировании несущих конструкций блоков, в частности для ориентации и крепления. Технический результат заключается в снижении трудоемкости изготовления и в возможности оперативного монтажа и демонтажа блока РЭА. Сущность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02235448
Дата охранного документа: 27.08.2004
20.02.2019
№219.016.c4b7

Передатчик свч

Передатчик СВЧ относится к усилителям и передатчикам СВЧ и может быть использован в радиолокации, радиосвязи и других областях техники. Техническим результатом является получение оптимальной выходной мощности в диапазоне частот и снижение уровня амплитудных и фазовых шумов. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02187880
Дата охранного документа: 20.08.2002
23.02.2019
№219.016.c7b7

Устройство крепления радиоэлемента

Использование: для установки радиоэлементов, преимущественно светодиодов. Устройство представляет собой полый корпус с размещенным в нем радиоэлементом, упругим вкладышем и поджимным элементом. Упругий вкладыш имеет отверстия для выводов радиоэлемента, для обеспечения герметичности сечение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02171019
Дата охранного документа: 20.07.2001
20.03.2019
№219.016.ea62

Многослойное покрытие для укрепления и рекультивации заболоченных природных и/или техногенных грунтов и/или илистых отложений

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для укрепления слабых и заболоченных грунтов как природных, так и техногенных, промышленных отвалов и бытовых свалок, а также мест складирования обводненных, илистых, промышленных и бытовых отложений. Многослойное покрытие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002188275
Дата охранного документа: 27.08.2002
29.03.2019
№219.016.efda

Направленный ответвитель

Изобретение относится к радиотехнической промышленности средств связи и может использоваться в волноводной, СВЧ измерительной и антенной технике. Технический результат предлагаемого изобретения заключается в уменьшении переходного ослабления и повышении его стабильности в диапазоне частот....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02208878
Дата охранного документа: 20.07.2003
29.03.2019
№219.016.f8ba

Многоканальный волноводный делитель

Область применения: антенно-волноводная СВЧ-техника. Предлагается волноводный делитель, состоящий из N направленных ответвителей, объединенных единым магистральным волноводом, и имеющий N ответвленных каналов, ориентированных под углом к оси магистрального волновода и расположенных на обеих его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02158049
Дата охранного документа: 20.10.2000
19.04.2019
№219.017.2d23

Защитный аэродинамический кожух для оптических приборов

Изобретение относится к устройствам защиты от воздействия атмосферы оптических приборов, эксплуатируемых на открытом воздухе. Техническим результатом изобретения является повышение защищенности оптических приборов от воздействия механических компонент атмосферы при любых направлениях воздушных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002256958
Дата охранного документа: 20.07.2005
19.04.2019
№219.017.2d56

Устройство для измерения поляризационных характеристик

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано для измерения поляризационных характеристик волноводных устройств. Техническим результатом заявляемого изобретения является сокращение времени измерения поляризационных характеристик волноводных устройств. Технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02237904
Дата охранного документа: 10.10.2004
19.04.2019
№219.017.34b7

Волноводная пленочная нагрузка

Область применения: антенно-волноводная СВЧ-техника. Предлагается миниатюрная пленочная нагрузка длиной L≤λ/8. Уменьшение продольных размеров достигнуто за счет введения в нагрузку тонкой ΔL≤0,15L поперечной диэлектрической пластины с высокой диэлектрической проницаемостью ε≥5 на которую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02185011
Дата охранного документа: 10.07.2002
19.04.2019
№219.017.34cf

Способ контроля фазовременных характеристик ферромагнитных фазовращателей

Изобретение относится к радиолокационной технике и может найти применение при изготовлении и настройке ферромагнитных фазовращателей, применяемых в составе фазированных антенных решеток для радиолокационных станций. Для контроля параметров фазовращателя используется измерительный стенд, на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02193262
Дата охранного документа: 20.11.2002
+ добавить свой РИД