[go: up one dir, main page]

RU2063051C1 - Device for measuring phase and amplitude of radio signal - Google Patents

Device for measuring phase and amplitude of radio signal Download PDF

Info

Publication number
RU2063051C1
RU2063051C1 RU92009704A RU92009704A RU2063051C1 RU 2063051 C1 RU2063051 C1 RU 2063051C1 RU 92009704 A RU92009704 A RU 92009704A RU 92009704 A RU92009704 A RU 92009704A RU 2063051 C1 RU2063051 C1 RU 2063051C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
switch
phase
amplitude
Prior art date
Application number
RU92009704A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU92009704A (en
Inventor
Владимир Иванович Кокорин
Original Assignee
Владимир Иванович Кокорин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Иванович Кокорин filed Critical Владимир Иванович Кокорин
Priority to RU92009704A priority Critical patent/RU2063051C1/en
Publication of RU92009704A publication Critical patent/RU92009704A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2063051C1 publication Critical patent/RU2063051C1/en

Links

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

FIELD: instruments for geophysical investigations. SUBSTANCE: device has measuring unit, two low-frequency oscillators, two commutators-generators, three switches, three transceiver antennas, two master oscillators, two power amplifiers, two receivers, two phase-amplitude detectors, solving unit, relay unit, unit for automatic phase adjustment. EFFECT: increased precision due to automatic detection of conditions when measuring errors are greater than pre-set values. 1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования в геофизических исследованиях, в геодезии в составе измерительных систем. The invention relates to measuring equipment and is intended for use in geophysical research, in geodesy as part of measuring systems.

Известно устройство для измерения амплитуды и фазы радиосигнала, включающее измерительный блок, состоящий из последовательно соединенных задающего генератора, усилителя мощности, антенного переключателя, соединенного с приемо-передающей антенной, приемника и амплитудно-фазового измерителя, второй вход которого подключен к второму выходу задающего генераторе, а также генератора низкой частоты и расположенного между выходом генератора низкой частоты и вторыми входами антенного переключателя, коммутатора-формирователя, вторые выходы которого подключены к вторым входам усилителя мощности, и рентранслятор, содержащий последовательно соединенные задающий генератор, усилитель мощности, антенный переключатель, соединенный с приемо-передающей антенной, приемник и блок автоматической подстройки фазы, выход которого подключен к входу задающего генератора, а также расположенные между вторым входом блока автоматической подстройки фазы и вторыми входами антенного переключателя последовательно соединенные генератор низкой частоты и коммутатор-формирователь, вторые выходы которого подключены к усилителю мощности, а третьи к приемнику, и расположенные между вторым выходом задающего генератора и вторым входом блока автоматической подстройки фазы амплитудно-фазовый измеритель, второй вход которого соединен с вторым выходом приемника /авт.св. СССР N 734592, кл. G 01 V 3/12, 1977/. A device for measuring the amplitude and phase of a radio signal, comprising a measuring unit consisting of a serially connected master oscillator, a power amplifier, an antenna switch connected to a transceiver antenna, a receiver and an amplitude-phase meter, the second input of which is connected to the second output of the master oscillator, as well as a low-frequency generator and located between the output of the low-frequency generator and the second inputs of the antenna switch, commutator-shaper, the second outputs which is connected to the second inputs of the power amplifier, and a radiator containing a serially connected master oscillator, a power amplifier, an antenna switch connected to a transceiver antenna, a receiver and an automatic phase adjustment unit, the output of which is connected to the input of the master oscillator, and also located between the second the input of the automatic phase adjustment block and the second inputs of the antenna switch are connected in series to the low-frequency generator and the switch-former, the second outputs which are connected to a power amplifier, and the third to the receiver, and located between the second output of the master oscillator and the second input of the automatic phase adjustment unit, an amplitude-phase meter, the second input of which is connected to the second output of the receiver / autowork. USSR N 734592, class G 01 V 3/12, 1977 /.

Недостатком устройства является низкая точность за счет того, что на практике за счет отражений от подстилающих поверхностей имеют место зоны, в которых погрешность измерения информационных параметров радиосигналов недопустимо возрастает. The disadvantage of this device is the low accuracy due to the fact that in practice due to reflections from underlying surfaces, there are areas in which the error in measuring the information parameters of radio signals unacceptably increases.

Техническая задача изобретения повышение точности измерения. The technical task of the invention is to increase the measurement accuracy.

Для этого в устройство для измерения амплитуды и фазы радиосигнала, содержащее измерительный блок и ретранслятор, при этом измерительный блок содержит последовательно соединенные генератор низкой частоты, коммутатор-формирователь, переключатель, соединенный с приемо-передающей антенной, а также содержит задающий генератор, усилитель мощности, приемник, амплитудно-фазовый измеритель, первым входом соединенный с первым выходом задающего генератора, а вторым входом с приемником, вход которого соединен с переключателем, первый вход усилитель мощности соединен с вторым выходом задающего генератора, а второй вход с вторым выходом коммутатора-формирователя, выход усилителя мощности соединен с вторым входом переключателя, ретранслятор содержит последовательно соединенные блок автоматической подстройки фазы, генератор низкой частоты, коммутатор-формирователь, первый переключатель, соединенный с первой приемо-передающей антенной, задающий генератор, усилитель мощности, приемник, амплитудно-фазовый измеритель, первый вход которого соединен с первым выходом задающего генератора, а второй вход с первым выходом приемника, выход амплитудно-фазового измерителя соединен с первым входом блока автоматической подстройки фазы, вход задающего генератора соединен с вторым выходам блока автоматической подстройки фазы, а второй выход задающего генератора соединен с усилителем мощности, выход которого соединен с первым переключателем, а второй вход с вторым выходом коммутатора-формирователя, второй выход приемника соединен с вторым входом блока автоматической подстройки фазы, первый вход приемника соединен с первым переключателем, а второй вход с третьим выходом коммутатора-формирователя, в измерительный блок введены индикатор и решающий блок, вход которого соединен с выходам амплитудно-фазового измерителя, а выход с входом индикатора, при этом третий выход коммутатора-формирователя измерительного блока соединен с третьим входом амплитудно-фазового измерителя измерительного блока, а в ретранслятор введены вторая приемо-передающая антенна и второй переключатель, первый выход которого соединен с первым входом приемника ретранслятора, а второй с второй приемо-передающей антенной, первый вход второго переключателя ретранслятора соединен с усилителем мощности ретранслятора, а второй вход с пятым выходом коммутатора-формирователя ретранслятора, четвертый выход которого соединен с третьим входам амплитудно-фазового измерителя ретранслятора. To do this, in a device for measuring the amplitude and phase of a radio signal containing a measuring unit and a repeater, while the measuring unit contains a series-connected low-frequency generator, a switch-driver, a switch connected to a transceiver antenna, and also contains a master oscillator, a power amplifier, the receiver, the amplitude-phase meter, the first input connected to the first output of the master oscillator, and the second input to the receiver, the input of which is connected to the switch, the first input is amplified the power amplifier is connected to the second output of the master oscillator, and the second input to the second output of the driver-shaper, the output of the power amplifier is connected to the second input of the switch, the repeater contains a series-connected block of automatic phase adjustment, a low-frequency generator, a driver-shaper, the first switch connected to the first transceiver antenna, a master oscillator, a power amplifier, a receiver, an amplitude-phase meter, the first input of which is connected to the first output of the master gene the second input with the first output of the receiver, the output of the amplitude-phase meter is connected to the first input of the automatic phase adjustment unit, the input of the master oscillator is connected to the second outputs of the automatic phase adjustment block, and the second output of the master oscillator is connected to a power amplifier, the output of which is connected to the first switch, and the second input with the second output of the shaper-switch, the second output of the receiver is connected to the second input of the automatic phase adjustment unit, the first input of the receiver is connected to the first nth switch, and the second input with the third output of the shaper switch, an indicator and a decision block are introduced into the measuring unit, the input of which is connected to the outputs of the amplitude-phase meter, and the output is with an indicator input, while the third output of the switch-shaper of the measuring unit is connected to the third the input of the amplitude-phase meter of the measuring unit, and a second transceiver antenna and a second switch are introduced into the repeater, the first output of which is connected to the first input of the repeater receiver, and the second with a second transceiver antenna, the first input of the second repeater switch is connected to the repeater power amplifier, and the second input is the fifth output of the repeater switch-shaper, the fourth output of which is connected to the third inputs of the amplitude-phase repeater meter.

Введение перечисленных узлов с описанными связями позволяет повысить точность измерения за счет автоматического определения зон с повышенной погрешностью. The introduction of these nodes with the described relationships allows to increase the measurement accuracy due to the automatic determination of zones with increased error.

Изобретение пoясняется чертежом. The invention is illustrated in the drawing.

Устройство содержит измерительный блок 1, состоящий из последовательно соединенных генератора низкой частоты 2, коммутатора-формирователя 3, переключателя 4, соединенного с приемо-передающей антенной 5, а также содержит задающий генератор 6, усилитель мощности 7, приемник 8, амплитудно-фазовый измеритель 9, решающий блок 10 и индикатор 11. The device comprises a measuring unit 1, consisting of a series-connected low-frequency generator 2, a commutator-shaper 3, a switch 4 connected to a transceiver antenna 5, and also contains a master oscillator 6, a power amplifier 7, a receiver 8, an amplitude-phase meter 9 , decision block 10 and indicator 11.

Устройство согласно изобретению включает также связанный с измерительным блоком 1 ретранслятор 12, содержащий последовательно соединенные блок автоматической подстройки фазы 13, генератор низкой частоты 14, коммутатор-формирователь 15, первый переключатель 16, соединенный с первой приемо-передающей антенной 17, а также содержит амплитудно-фазовый измеритель 18, задающий генератор 19, усилитель мощности 20, приемник 21, второй переключатель 22, вторую приемо-передающую антенну 23. The device according to the invention also includes a relay 12 connected to the measuring unit 1, comprising a phase 13 automatic adjustment unit, a low-frequency generator 14, a shaper-switch 15, a first switch 16 connected to the first transceiver antenna 17, and also contains an amplitude a phase meter 18, a master oscillator 19, a power amplifier 20, a receiver 21, a second switch 22, a second transceiver antenna 23.

Амплитудно-фазовый измеритель 9 первым входом соединен с первым выходом задающего генератора 6, а вторым входом с приемником 8, вход которого соединен с переключателем 4, первый вход усилителя мощности 7 соединен с вторым выходом задающего генератора 6, а второй вход с вторым выходом коммутатора-формирователя 3, выход усилителя мощности 7 соединен с вторым входом переключателя 4, вход решающего блока 10 соединен с выходом амплитудно-фазового измерителя 9, а выход с входом индикатора 11. The amplitude-phase meter 9 with the first input is connected to the first output of the master oscillator 6, and the second input with a receiver 8, the input of which is connected to the switch 4, the first input of the power amplifier 7 is connected to the second output of the master oscillator 6, and the second input with the second output of the switch shaper 3, the output of the power amplifier 7 is connected to the second input of the switch 4, the input of the deciding unit 10 is connected to the output of the amplitude-phase meter 9, and the output to the input of the indicator 11.

Амплитудно-фазовый измеритель 18 соединен первым входом с первым выходом задающего генератора 19, а втором входом с первым выходом приемника 21, выход амплитудно-фазового измерителя 18 соединен с первым входом блока автоматической подстройки фазы 13, задающий генератор 19 входом соединен с вторым выходом блока автоматической подстройки фазы 13, а вторым выходом с усилителем мощности 20, выход усилителя мощности 20 соединен с первым переключателем 16, второй вход с вторым выходом коммутатора-формирователя 15. Второй выход приемника 21 соединен с вторым входом блока автоматической подстройки фазы 13, первый вход приемника 21 соединен с первым переключателем 16, а второй вход с третьим выходом коммутатора-формирователя 15. Второй переключатель 22 соединен выходом с первым входам приемника 21, с приемо-передающей антенной 23, входами с усилителем мощности 20 и с четвертым выходом коммутатора формирователя 15. The amplitude-phase meter 18 is connected to the first input of the first output of the master oscillator 19, and the second input to the first output of the receiver 21, the output of the amplitude-phase meter 18 is connected to the first input of the automatic phase adjustment block 13, the master generator 19 is connected to the second output of the automatic block tuning phase 13, and the second output with a power amplifier 20, the output of the power amplifier 20 is connected to the first switch 16, the second input with the second output of the switch-driver 15. The second output of the receiver 21 is connected to the second the input of the automatic phase adjustment block 13, the first input of the receiver 21 is connected to the first switch 16, and the second input to the third output of the shaper-switch 15. The second switch 22 is connected by the output to the first inputs of the receiver 21, with the transceiver antenna 23, inputs with an amplifier power 20 and with the fourth output of the switch shaper 15.

Работает устройство следующим образом. The device operates as follows.

Задающий генератор 6 вырабатывает непрерывный гармонический сигнал частотой f, который поступает на усилитель мощности 7. Генератор низкой частоты 2 вырабатывает непрерывный сигнал с частотой F, который поступает на коммутатор-формирователь 3, формирующий сигналы управления для усилителя 7, переключателя 4, амплитудно-фазового измерителя 9. The master oscillator 6 generates a continuous harmonic signal with a frequency f, which is supplied to the power amplifier 7. The low-frequency generator 2 generates a continuous signal with a frequency F, which is fed to the switch-driver 3, which generates control signals for the amplifier 7, switch 4, amplitude-phase meter nine.

В усилителе мощности 7 осуществляется усиление сигнала от задающего генератора 6 до необходимой величины и формирование выходного радиоимпульсного сигнала под воздействием управляющего сигнала от коммутатор-формирователя 3. Радиоимпульсный сигнал от усилителя мощности 7, пройдя через переключатель 4, излучается в пространство приемопередающей антенной 5 в течение времени

Figure 00000002
. В течение второго интервала
Figure 00000003
усилитель мощности 7 сигналом от коммутатора-формирователя 3 переводится в режим излучения пониженной мощности, вход приемника 8 подключается к приемо-передающей антенне 5.In the power amplifier 7, the signal is amplified from the master oscillator 6 to the required value and the output of the radio pulse signal is generated under the influence of the control signal from the switch-driver 3. The radio pulse signal from the power amplifier 7, passing through switch 4, is radiated into the space by the transceiver antenna 5 over time
Figure 00000002
. During the second interval
Figure 00000003
the power amplifier 7 signal from the switch-shaper 3 is transferred to the radiation mode of reduced power, the input of the receiver 8 is connected to the transceiver antenna 5.

Figure 00000004

Понижение уровня сигнала, поступающего от усилителя мощности 7, осуществляется до уровня, исключающего искажения в приемнике 8. В течение времени
Figure 00000005
, когда измерительный блок 1 излучает в пространство сигнал пониженной мощности, в амплитудно-фазовом измерителе 9 осуществляется измерение фазового сдвига Φ1 между сигналом от задающего генератора 6 и сигналом с выхода приемника 8, равного внутреннему фазовому набегу в измерительном блоке 1, величина которого запоминается в амплитудно-фазовом измерителе 9. Сигнал, излучаемый в пространство измерительным блоком 1 в течение времени
Figure 00000006
, пройдя через среду распространения, принимается первой приемо-передающей антенной 17 ретранслятора 12 и через первый переключатель 16 поступает на вход приемника 21. С выходов приемника 21 усиленный сигнал под воздействием управляющих сигналов от коммутатора-формирователя 15 поступает на амплитудно-фазовый измеритель 18, на второй вход которого подается непрерывный гармонический сигнал частотой f от задающего генератора 19, либо на блок автоматической подстройки фазы 13. Блок автоматической подстройки фазы 13, содержащий синхронные детекторы, обеспечивает формирование управляющего сигнала под воздействием высокочастотной составляющей принимаемого сигнала для подстройки задающего генератора 19 с точностью до фазы. В блоке автоматической подстройки фазы 13 под воздействием низкочастотной составляющей (огибающей) принимаемого сигнала также формируется сигнал синхронизации генератора 14 низкой частоты F, обеспечивающий синхронизацию выходных сигналов коммутатора-формирователя 15 ретранслятора 12 под сигналы коммутатора-формирователя 3 измерительного блока 1. Коммутатор-формирователь 15 служит для формирования сигналов управления усилителем 20 мощности, первым и вторым переключателями 16 и 22 приемником 21, амплитудно-фазовым измерителем 18.
Figure 00000004

The decrease in the level of the signal from the power amplifier 7 is carried out to a level that eliminates distortion in the receiver 8. Over time
Figure 00000005
when the measuring unit 1 emits a reduced power signal into space, the amplitude-phase meter 9 measures the phase shift Φ 1 between the signal from the master oscillator 6 and the signal from the output of the receiver 8, which is equal to the internal phase shift in the measuring unit 1, the value of which is stored in amplitude-phase meter 9. The signal radiated into space by the measuring unit 1 over time
Figure 00000006
having passed through the propagation medium, it is received by the first transceiver antenna 17 of the relay 12 and through the first switch 16 is fed to the input of the receiver 21. From the outputs of the receiver 21, the amplified signal under the influence of control signals from the switch-driver 15 is fed to the amplitude-phase meter 18, the second input of which is supplied by a continuous harmonic signal of frequency f from the master oscillator 19, or to the automatic phase adjustment unit 13. The automatic phase adjustment unit 13, containing synchronous detectors, provides the formation of a control signal under the influence of the high-frequency component of the received signal to fine-tune the master oscillator 19 up to a phase. In the block of automatic adjustment of phase 13, under the influence of the low-frequency component (envelope) of the received signal, a synchronization signal of the low-frequency generator 14 F is also generated, which ensures synchronization of the output signals of the switch-driver 15 of the relay 12 to the signals of the switch-driver 3 of the measuring unit 1. The switch-driver 15 serves for generating control signals of the power amplifier 20, the first and second switches 16 and 22 of the receiver 21, the amplitude-phase meter 18.

Гармонический сигнал задающего генератора 19 частотой, f фаза которого подстроена сигналом управления от блока автоматической подстройки фазы 13 под фазу принимаемого ретранслятора 12 сигнала за время

Figure 00000007
, поступает на вход усилителя мощности 20. В усилителе мощности 20 осуществляется усиление сигнала до необходимой величины и формирование выходного радиоимпульсного сигнала под воздействием управляющего сигнала от коммутатора-формирователя 15. Радиоимпульсный сигнал от усилителя мощности 20, пройдя через первый переключатель 16, излучается в пространство первой приемо-передающей антенной 17 в течение времени
Figure 00000008
.The harmonic signal of the master oscillator 19 with a frequency, the f phase of which is adjusted by the control signal from the automatic phase adjustment block 13 to the phase of the received signal repeater 12 over time
Figure 00000007
, is fed to the input of the power amplifier 20. In the power amplifier 20, the signal is amplified to the required value and the output radio pulse signal is generated under the influence of the control signal from the shaper-switch 15. The radio pulse signal from the power amplifier 20, passing through the first switch 16, is radiated into the space of the first transceiver antenna 17 over time
Figure 00000008
.

В течение второго интервала

Figure 00000009
усилитель мощности 20 сигналом от коммутатора-формирователя 15 переводится в режим излучения пониженной мощности, а приемник 21 подключается к первой приемо-передающей антенне 17.
Figure 00000010
.During the second interval
Figure 00000009
the power amplifier 20, the signal from the switch-shaper 15 is transferred to the radiation mode of reduced power, and the receiver 21 is connected to the first transceiver antenna 17.
Figure 00000010
.

В течение времени

Figure 00000011
, когда ретранслятор 12 излучает в пространство сигнал пониженной мощности, в амплитудно-фазовом измерителе 18 измеряется фазовый сдвиг ψ1 между сигналом от задающего генератора 19 и сигналом с выхода приемника 21, равный внутреннему фазовому набегу в ретрансляторе 12 и соответствующий сумме фазовых сдвигов сигналов в усилителе 20 мощности, первом переключателе 16, приемнике 21, задающем генераторе 19. Величина измеренного фазового сдвига ψ1 засылается в ячейку памяти блока автоматической подстройки фазы 13 и в последующем вычитается из общей фазы Φвых1 принимаемого за время
Figure 00000012
сигнала, навязываемой при ретрансляции задающему генератору 19. Таким образом сигнал, поступающий с выхода задающего генератора 19 на усилитель мощности 20 и излучаемый в пространство первой приемо-передающей антенной 17 в течение времени
Figure 00000013
имеет фазовый сдвиг Φр1вых11, равный фазовому сдвигу Φр1 сигнала, принимаемого ретранслятором 12 в течение времени
Figure 00000014
, и не содержит фазовых набегов,обусловленных аппаратурой ретранслятора 12. Пройдя вторично через среду распространения, сигнал ретранслятора 12 поступает в измерительный блок 1, принимается приемо-передающей антенной 5, через переключатель 4, приемник 8 поступает на амплитудно-фазовый измеритель 9.For a time
Figure 00000011
when the relay 12 emits a reduced power signal into space, the phase shift ψ 1 between the signal from the master oscillator 19 and the signal from the output of the receiver 21 is measured in the amplitude-phase meter 18, which is equal to the internal phase shift in the relay 12 and corresponding to the sum of the phase shifts of the signals in the amplifier 20 power, the first switch 16, the receiver 21, the master oscillator 19. The value of the measured phase shift ψ 1 sent into a unit memory cell of the phase locked loop 13 and subsequently subtracted from the total F s Φ OuT.1 received during
Figure 00000012
the signal imposed upon relaying to the master oscillator 19. Thus, the signal from the output of the master oscillator 19 to the power amplifier 20 and radiated into the space by the first transceiver antenna 17 over time
Figure 00000013
has a phase shift Φ p1 = Φ output11 equal to the phase shift Φ p1 of the signal received by the relay 12 over time
Figure 00000014
, and does not contain phase incursions due to the equipment of the repeater 12. Having passed a second time through the propagation medium, the signal of the repeater 12 enters the measuring unit 1, is received by the transceiver antenna 5, through the switch 4, the receiver 8 enters the amplitude-phase meter 9.

В амплитудно-фазовом измерителе 9 осуществляется измерение амплитуды С1 и фазы Φвх1 принятого сигнала. В амплитудно-фазовом измерителе 9 из полученной величины фазового сдвига входного сигнала Φвх1 вычитается величина измеренного ранее фазового сдвига Φ1и1вх11). В фазовом сдвиге Φи1 полностью исключены собственные аппаратурные фазовые набеги измерительного блока 1 и ретранслятора 12, а значение амплитуды С1 и величина фазового сдвига Φи1 сигнала, прошедшего дважды через исследуемую среду, равная времени запаздывания радиоволн в точке приема по отношению к моменту их излучения, используется в качестве интерпретационных параметров при геоэлектрических исследованиях методом радиоволнового просвечивания.In the amplitude-phase meter 9, the amplitude C1 and the phase Φ in1 of the received signal are measured . In the amplitude-phase meter 9, the value of the previously measured phase shift Φ 1and 1 = Φ in1 -Φ 1 ) is subtracted from the obtained value of the phase shift of the input signal Φ in1 . In the phase shift Φ and 1, the own hardware phase incursions of the measuring unit 1 and the relay 12 are completely excluded, and the value of the amplitude C1 and the phase shift Φ and 1 of the signal transmitted twice through the medium under study are equal to the delay time of the radio waves at the receiving point with respect to the moment of their emission, used as interpretation parameters in geoelectric studies by radio wave transmission.

При этом погрешности измерения фазы, обусловленные фазовой нестабильностью от времени и воздействием дестабилизирующих факторов (температуры, изменений питающих напряжений и т.д.) на узлы измерительного блока 1 и ретранслятора 12 автоматически исключаются из результатов фазовых измерений. In this case, phase measurement errors caused by phase instability from time and the influence of destabilizing factors (temperature, changes in supply voltage, etc.) on the nodes of the measuring unit 1 and relay 12 are automatically excluded from the results of phase measurements.

В соответствии с приведенным выше описанием в течение интервалов времени Ти2, Тр2 излучаются и принимаются сигналы приемо-передающей антенной 5 измерительного блока 1 и второй приемо-передающей антенной 23 ретранслятора 12. При этом сигнал, поступающий с выхода задающего генератора 19 на усилитель мощности 20 и излучаемый в пространство второй приемо-передающей антенной 23 в течение времени

Figure 00000015
имеет фазовый сдвиг Φр2вых22 и не содержит фазовых набегов ψ2,обусловленных аппаратурой ретранслятора в интервале работы Тр2.In accordance with the above description, during the time intervals T and 2 , T p2 , signals are transmitted and received by the transmit-receive antenna 5 of the measuring unit 1 and the second transmit-receive antenna 23 of the relay 12. In this case, the signal from the output of the master oscillator 19 to the power amplifier 20 and radiated into space by a second transceiver antenna 23 over time
Figure 00000015
has a phase shift Φ p2 = Φ out22 and does not contain phase incursions ψ 2 due to the repeater equipment in the operating interval T p2 .

В амплитудно-фазовом измерителе 9 измерительного блока 1 осуществляется измерение амплитуды С2 и фазы Φвх2 принятого сигнала в интервале времени Tр2

Figure 00000016
, а затем из полученной величины фазового сдвига входного сигнала Φвх2 вычитается величина измеренного ранее фазового сдвига Φ1и2вх21).In the amplitude-phase meter 9 of the measuring unit 1, the amplitude C2 and the phase Φ in2 of the received signal are measured in the time interval T p2
Figure 00000016
and then the value of the previously measured phase shift Φ 1and 2 = Φ in2 -Φ 1 ) is subtracted from the obtained value of the phase shift of the input signal Φ in2 .

В фазовом сдвиге Φи2 полностью исключены собственные аппаратурные фазовые набеги измерительного блока 1 и ретранслятора 12, значения амплитуды С2 и фазового сдвига Φи2 сигнала, прошедшего дважды через исследуемую среду, могут использоваться в качестве интерпретационных параметров при геоэлектрических исследованиях. Измеренные величины C1, Φи1/ , С2, Φи2 из амплитудно-фазового измерителя 9 заносятся в решающий блок 10 для анализа результатов.In the phase shift Φ and 2, the own hardware phase incursions of the measuring unit 1 and relay 12 are completely excluded; the values of the amplitude C2 and phase shift Φ and 2 of the signal transmitted twice through the medium under study can be used as interpretation parameters in geoelectric studies. The measured values C1, Φ and 1 / , C2, Φ and 2 from the amplitude-phase meter 9 are entered in the decision block 10 for analysis of the results.

Однако вторая приемо-передающая антенна 23 расположена на расстоянии l от первой приемо-передающей антенны 17 ретраслятора 12 и соединена со вторым переключателем 22 через антенный фидер длиной l2 а первая антенна 17 соединена с первым переключателем 16 через антенный фидер длиной l1, где l1, l2 электрические длины фидеров, соединяющих выходы переключателей 16 и 22 с соответствующими антеннами 17 и 23.However, the second transceiver antenna 23 is located at a distance l from the first transceiver antenna 17 of the retrosulator 12 and is connected to the second switch 22 through an antenna feeder of length l 2 and the first antenna 17 is connected to the first switch 16 through an antenna feeder of length l 1 , where l 1 , l 2 are the electrical lengths of the feeders connecting the outputs of the switches 16 and 22 with the corresponding antennas 17 and 23.

Для работы устройства в решающий блок 10 в режиме начальной установки заносятся извне коды чисел, определяющие соответственно электрическую длину фидера l1, расстояние между антеннами 17 и 23 и электрическую длину фидера l2. Расстояние l, на которое должны быть разнесены антенны 17 и 23 между собой с целью автоматического определения зон с повышенной погрешностью измерения зависит от высоты поднятия антенн измерительного блока и ретранслятора над поверхностью земли, от диапазона рабочих частот устройства, от характера подстилающей поверхности, от расстояния между измерительным блоком и ретранслятором. При этом величины модуля и аргумента коэффициента отражения меняются в широких пределах. На практике расстояние l целесообразно выбирать величиной в несколько длин волн (λ) поскольку при l≈ λ имеет место взаимное влияние антенн друг нa друга, а при l>10λ практически сложно работать с устройством при развертывании.For the operation of the device in the deciding unit 10 in the initial installation mode, numbers codes are entered from outside that respectively determine the electrical length of the feeder l 1 , the distance between the antennas 17 and 23 and the electrical length of the feeder l 2 . The distance l by which the antennas 17 and 23 should be spaced apart for the purpose of automatically determining zones with increased measurement error depends on the height of the antennas of the measuring unit and the relay above the ground, on the operating frequency range of the device, on the nature of the underlying surface, on the distance between measuring unit and repeater. In this case, the magnitudes of the modulus and the argument of the reflection coefficient vary widely. In practice, it is advisable to choose a distance l of several wavelengths (λ), since at l≈ λ there is a mutual influence of the antennas on each other, and at l> 10λ it is practically difficult to work with the device during deployment.

В решающем блоке 10 сравниваются значения vи1 и Φи2. Условие

Figure 00000017
характеризует снижение точности измерения устройством за счет возникновения отражений излучаемых сигналов от подстилающей поверхности, что приводит к потере работоспособности устройства. Здесь ΔΦo предельное значение погрешности измерения фазового сдвига данным устройством.In decision block 10, the values of v and 1 and Φ and 2 are compared. Condition
Figure 00000017
characterizes a decrease in the accuracy of measurement by the device due to the occurrence of reflections of the emitted signals from the underlying surface, which leads to a loss of operability of the device. Here ΔΦ o is the limit value of the error in the measurement of the phase shift by this device.

При условии l1 l2, r1 ≈ r2 величина ΔΦo будет определяться случайной составляющей погрешности измерения фазового сдвига, где: r1 и r2 расстояния между антенной 5 измерительного блока 1 и антеннами 17, 23 ретранслятора 12 соответственно.Under the condition l 1 l 2 , r 1 ≈ r 2, the quantity ΔΦ o will be determined by the random component of the phase shift error, where: r 1 and r 2 are the distances between the antenna 5 of the measuring unit 1 and the antennas 17, 23 of the relay 12, respectively.

Полученная информация выводится из решающего блока 10 на индикатор 11. The received information is displayed from the decisive block 10 on the indicator 11.

Длительность цикла работы Тц устройства выбирается таким образом, чтобы за время действия радиоимпульса в ретрансляторе 12 и в измерительном блоке 1 успевали выполняться фазовая автоподстройка задающего генератора 19 и измерение фазы в амплитудно-фазовых измерителях 9 и 18. Тц Ти1 + Тр1 + Ти2 + Тр2.The duration of the operation cycle of the device TC is selected so that during the action of the radio pulse in the repeater 12 and in the measuring unit 1, the phase self-tuning of the master oscillator 19 and the phase measurement in the amplitude-phase meters 9 and 18 are in time. T c T and 1 + T p1 + T u2 + T p2 .

Таким образом введение решающего блока 10 и индикатора 11 в измерительный блок 1, второго переключателя 22 с приемо-передающей антенной 23 по крайне мере в ретранслятор 12 и соответствующими связями позволяет повысить точность измерения информационных параметров за счет автоматического определения условий, при которых погрешности измерения превышают заданные значения, что повышает достоверность измерения информационных параметров. Второй переключатель и вторая приемопередающая антенна,разнесенная на расстояние l от первой антенны могут быть введены и в измерительный блок. При этом устройство работает аналогично описанному, а цикл работы Тц увеличивается на интервалы времени для работы измерительного блока 1 с егo второй приемопередающей антенной. Thus, the introduction of the decision block 10 and the indicator 11 into the measuring unit 1, the second switch 22 with the transceiver antenna 23 at least into the repeater 12 and the corresponding connections allows to increase the accuracy of measuring information parameters by automatically determining the conditions under which the measurement errors exceed the specified values, which increases the reliability of the measurement of information parameters. A second switch and a second transceiver antenna spaced a distance l from the first antenna can also be introduced into the measuring unit. In this case, the device operates as described, and the cycle of TC increases by time intervals for the operation of the measuring unit 1 with its second transceiver antenna.

Claims (1)

Устройство для измерения амплитуды и фазы радиосигнала, содержащее измерительный блок и ретранслятор, при этом измерительный блок содержит последовательно соединенные генератор низкой частоты, коммутатор-формирователь, переключатель, соединенный с приемопередающей антенной, а также задающий генератор, усилитель мощности, приемник, амплитудно-фазовый измеритель, первый вход которого соединен с первым выходом задающего генератора, а второй вход с выходом приемника, вход которого соединен с переключателем, первый вход усилителя мощности соединен с вторым выходом задающего генератора, а второй вход с вторым выходом коммутатора-формирователя, выход усилителя мощности соединен с вторым входом переключателя, ретранслятор содержит последовательно соединенные блок автоматической подстройки фазы, генератор низкой частоты, коммутатор-формирователь, первый переключатель, соединенный с первой приемопередающей антенной, задающий генератор, усилитель мощности, приемник, амплитудно-фазовый измеритель, первый вход которого соединен с первым выходом задающего генератора, а второй вход с первым выходом приемника, выход амплитудно-фазового измерителя соединен с первым входом блока автоматической подстройки фазы, вход задающего генератора соединен с вторым выходом блока автоматической подстройки фазы, а второй выход задающего генератора соединен с усилителем мощности, выход которого соединен с первым переключателем, а второй вход с вторым выходом коммутатора-формирователя, второй выход приемника соединен с вторым входом блока автоматической подстройки фазы, первый вход приемника соединен с первым переключателем, а второй вход с третьим выходом коммутатора-формирователя, отличающееся тем, что измерительный блок дополнительно содержит индикатор и решающий блок, вход которого соединен с выходом амплитудно-фазового измерителя измерительного блока, а выход с входом индикатора, при этом третий выход коммутатора-формирователя измерительного блока соединен с третьим входом амплитудно-фазового измерителя измерительного блока, а ретранслятор дополнительно содержит вторую приемопередающую антенну и второй переключатель, первый выход которого соединен с первым входом приемника ретранслятора, а второй с второй приемопередающей антенной, первый вход второго переключателя ретранслятора соединен с усилителем мощности ретранслятора, а второй вход с пятым выходом коммутатора-формирователя ретранслятора, четвертый выход которого соединен с третьим входом амплитудно-фазового измерителя ретранслятора. A device for measuring the amplitude and phase of a radio signal containing a measuring unit and a repeater, the measuring unit comprising a series-connected low-frequency generator, a switch-driver, a switch connected to a transceiver antenna, as well as a master oscillator, power amplifier, receiver, amplitude-phase meter the first input of which is connected to the first output of the master oscillator, and the second input to the output of the receiver, the input of which is connected to the switch, the first input of the power amplifier and connected to the second output of the master oscillator, and the second input to the second output of the switch-driver, the output of the power amplifier is connected to the second input of the switch, the relay contains a series-connected block of automatic phase adjustment, a low frequency generator, a switch-driver, the first switch connected to the first transceiver antenna, master oscillator, power amplifier, receiver, amplitude-phase meter, the first input of which is connected to the first output of the master oscillator, and watts a swarm input with the first output of the receiver, the output of the amplitude-phase meter is connected to the first input of the automatic phase adjustment block, the input of the master oscillator is connected to the second output of the automatic phase adjustment block, and the second output of the master oscillator is connected to a power amplifier, the output of which is connected to the first switch, and the second input with the second output of the shaper-switch, the second output of the receiver is connected to the second input of the automatic phase adjustment unit, the first input of the receiver is connected to the first switch the element, and the second input with the third output of the shaper switch, characterized in that the measuring unit further comprises an indicator and a decision block, the input of which is connected to the output of the amplitude-phase meter of the measuring unit, and the output with the indicator input, while the third output of the shaper switch the measuring unit is connected to the third input of the amplitude-phase meter of the measuring unit, and the repeater further comprises a second transceiver antenna and a second switch, the first output of which It is connected with the first input of the repeater receiver, and the second with the second transceiver antenna, the first input of the second repeater switch is connected to the repeater power amplifier, and the second input is with the fifth output of the repeater-shaper switch, the fourth output of which is connected to the third input of the amplitude-phase repeater meter.
RU92009704A 1992-12-03 1992-12-03 Device for measuring phase and amplitude of radio signal RU2063051C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92009704A RU2063051C1 (en) 1992-12-03 1992-12-03 Device for measuring phase and amplitude of radio signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92009704A RU2063051C1 (en) 1992-12-03 1992-12-03 Device for measuring phase and amplitude of radio signal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU92009704A RU92009704A (en) 1995-02-27
RU2063051C1 true RU2063051C1 (en) 1996-06-27

Family

ID=20133047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU92009704A RU2063051C1 (en) 1992-12-03 1992-12-03 Device for measuring phase and amplitude of radio signal

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2063051C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6466168B1 (en) Differential time of flight measurement system
US4691204A (en) Radar apparatus
US5323114A (en) Method and apparatus for obtaining sectional information of the underground by measuring time differences and strength of electromagnetic signals
US2045071A (en) Altimeter for aircraft
RU2679000C1 (en) Method of measuring range
US2575340A (en) Determination of ground constants
US3438032A (en) Apparatus for and method of measuring length
RU2063051C1 (en) Device for measuring phase and amplitude of radio signal
RU59262U1 (en) DEVICE FOR DETERMINING THE PLACE OF DAMAGE TO ELECTRIC TRANSMISSION LINES AND COMMUNICATIONS
RU2769565C1 (en) Method for determining distances from a measuring station to several transponders
US3311914A (en) Method and apparatus for investigating structural geometry of a remote reflecting body
RU2383914C1 (en) Method of synchronising watches and device for realising said method
JPH04130294A (en) Underground radar tomography device
RU2399888C1 (en) Method of measuring level of material in reservoir
EP0048170B1 (en) Radar ranging system
RU2446407C1 (en) Method to detect area of power transmission and communication lines damage and device for its realisation
US3629698A (en) Mesocavity specular integrator refractometer
RU2058558C1 (en) Radio signal amplitude and phase measuring device
RU2037843C1 (en) Short range radar set
RU2330298C2 (en) Method for detection of damage point in power transmission and communication lines and device for its implementation
US2977587A (en) Frequency modulated pulse radar
RU2190239C1 (en) Method and device measuring polarization scattering matrix of object
RU2217774C2 (en) Way to measure effective dispersion area of object and radar for its realization
RU2805032C1 (en) Radar method for monitoring concrete structures
JPS61223573A (en) Target altitude measurement