RU2244937C1 - Two-probe method of measuring phase shifts in balance ring - Google Patents
Two-probe method of measuring phase shifts in balance ring Download PDFInfo
- Publication number
- RU2244937C1 RU2244937C1 RU2003123565/09A RU2003123565A RU2244937C1 RU 2244937 C1 RU2244937 C1 RU 2244937C1 RU 2003123565/09 A RU2003123565/09 A RU 2003123565/09A RU 2003123565 A RU2003123565 A RU 2003123565A RU 2244937 C1 RU2244937 C1 RU 2244937C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- signals
- probes
- probe
- measured
- Prior art date
Links
- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- FHDAHQFLZOYWQM-QDYAWOJKSA-N (1R,3R)-5-[(2E)-2-[(1R,3aS,7aR)-1-[(2S)-1-imidazol-1-ylpropan-2-yl]-7a-methyl-2,3,3a,5,6,7-hexahydro-1H-inden-4-ylidene]ethylidene]-2-methylidenecyclohexane-1,3-diol Chemical compound C[C@H](Cn1ccnc1)[C@H]2CC[C@H]3\C(=C\C=C4C[C@@H](O)C(=C)[C@H](O)C4)\CCC[C@]23C FHDAHQFLZOYWQM-QDYAWOJKSA-N 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measuring Phase Differences (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемый способ измерения фазовых сдвигов СВЧ-сигналов в балансном кольце относится к области радиотехнических измерений и, в частности, для измерения в СВЧ-диапазоне.The proposed method for measuring phase shifts of microwave signals in a balanced ring relates to the field of radio engineering measurements and, in particular, for measurements in the microwave range.
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.]A known method of measuring phase shifts using a phase Converter containing a strip measuring line with two probes placed on a movable carriage. The signals from the probes are detected, amplified and fed to a control circuit that automatically moves the carriage of the probe device along the line when tracking changes in phase shifts. [Sobolev D.P., Mansheva G.G. Information and reference leaflet, No. 780625, M., VIMI, 1978]
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.].Closest to the technical nature of the present invention is a method for measuring phase shifts, based on the use of microwave bridge balanced circuit using a measuring line with two probes. The reference and studied signals are fed through the matched attenuators to the measuring line, and the signals from the probes after detection are fed to a two-channel recording device. The desired phase shift is found by the equality of the signals from the probes during mechanical movement of the carriage, while the minimum signal must be between the probes. [Sobolev D.P., Mansheva G.G. Methods for measuring the phase parameters of microwave devices. Reviews on electronic technology, 1980].
Недостатком этих способов является малая скорость проведения измерений фазовых сдвигов.The disadvantage of these methods is the low speed of phase shift measurements.
Техническим результатом предлагаемого способа измерения фазовых сдвигов является возможность существенного увеличения скорости проведения измерений фазовых сдвигов при высокой точности.The technical result of the proposed method for measuring phase shifts is the ability to significantly increase the speed of measurements of phase shifts with high accuracy.
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:The essence of the proposed method for measuring the phase shifts of microwave signals in a balanced ring consists in dividing a continuous microwave signal into two arms, one of which has a measured device and a two-probe phase-sensing element, summing on each of the mentioned probes two microwave signals, one of which carries information on the phase of the measured device, and the other is the reference, comparing these signals and determining the phase shift. The novelty of the proposed two-probe method for measuring phase shifts in a balanced ring is that the phase shift is measured in two steps with the measurement of the amplitudes of the signals on two stationary probes at the initial phase state of the microwave signal for the first cycle and when the balance ring is changed in one of the arms to 180 ° phase state of the microwave signal in the second cycle, determining the amplitude of the signals on both probes, followed by calculating the phase shift introduced by the measured device, in accordance with the expression:
где U11 и U12 - амплитуды сигналов от первого зонда в первом и втором тактах цикла измерения;where U 11 and U 12 are the amplitudes of the signals from the first probe in the first and second measures of the measurement cycle;
U21 и U22 - амплитуды сигналов от второго зонда в первом и втором тактах цикла измерения;U 21 and U 22 are the amplitudes of the signals from the second probe in the first and second measures of the measurement cycle;
Δ =0, если (U21· U12-U11· U22)>0 и (U21· U11-U12· U22>0Δ = 0 if (U 21 · U 12 -U 11 · U 22 )> 0 and (U 21 · U 11 -U 12 · U 22 > 0
или (U21· U12-U11· U22)<0 и (U21· U11-U12· U22>0or (U 21 · U 12 -U 11 · U 22 ) <0 and (U 21 · U 11 -U 12 · U 22 > 0
Δ =180° , если (U21· U12-U11· U22)>0 и (U21· U11-U12· U22)<0Δ = 180 ° if (U 21 · U 12 -U 11 · U 22 )> 0 and (U 21 · U 11 -U 12 · U 22 ) <0
или (U21· U12-U11· U22)<0 и (U21· U11-U12· U22)<0or (U 21 · U 12 -U 11 · U 22 ) <0 and (U 21 · U 11 -U 12 · U 22 ) <0
γ - сдвиг фаз между зондами в фазочуствительном элементе на частоте измерения.γ is the phase shift between the probes in the phase-sensitive element at the measurement frequency.
На фиг.1 приведена функциональная схема устройства, реализующего предложенный способ измерения фазовых сдвигов.Figure 1 shows a functional diagram of a device that implements the proposed method for measuring phase shifts.
На фиг.2 приведены эпюры напряжений на выходах зондов для одного цикла измерения.Figure 2 shows the voltage diagrams at the outputs of the probes for one measurement cycle.
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.A device that implements a method of measuring the phase shifts of microwave signals in a balanced ring, an example of which is shown in Fig. 1, consists of a generator 1, 3-decibel balanced
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.The principle of operation of the device that implements the proposed measurement method is as follows: the continuous microwave signal from the generator 1 is divided into two arms with equal amplitudes in a 3-
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.The cycle of one measurement consists of two clocks differing in the state of the phase modulator 3 (0 or π), in each of which, on a command from the PC 13, the amplitudes of the signals from the two probes of the two-probe phase-sensing element 7 are measured, followed by the calculation of the phase shift introduced by the measured device using the expression proposed for this method with the registration of the measurement results in a PC 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.Technical and economic advantages of the proposed method compared to the prototype is to significantly reduce the time of an individual measurement, the possibility of using the proposed method for measuring phase shifts in the automation of measurements.
Возможности практической реализации предложенного способа не вызывают сомнения. Изготовлен и прошел испытания экспериментальный образец устройства, реализующий предложенный способ измерения.The possibilities of practical implementation of the proposed method are not in doubt. An experimental sample of the device that implements the proposed measurement method was manufactured and tested.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003123565/09A RU2244937C1 (en) | 2003-07-24 | 2003-07-24 | Two-probe method of measuring phase shifts in balance ring |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003123565/09A RU2244937C1 (en) | 2003-07-24 | 2003-07-24 | Two-probe method of measuring phase shifts in balance ring |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2244937C1 true RU2244937C1 (en) | 2005-01-20 |
RU2003123565A RU2003123565A (en) | 2005-02-10 |
Family
ID=34978173
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003123565/09A RU2244937C1 (en) | 2003-07-24 | 2003-07-24 | Two-probe method of measuring phase shifts in balance ring |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2244937C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2695030C1 (en) * | 2018-11-26 | 2019-07-18 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Device for double-probe measurement of phase shifts of distributed rc-structure |
RU2695025C1 (en) * | 2018-11-26 | 2019-07-18 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Two-probe method of measuring phase shifts of distributed rc-structure |
-
2003
- 2003-07-24 RU RU2003123565/09A patent/RU2244937C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
СОБОЛЕВ Д.П. и др., Методы измерения фазовых параметров СВЧ устройств, Москва, Обзоры по электронной технике, 1980, с.36. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2695030C1 (en) * | 2018-11-26 | 2019-07-18 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Device for double-probe measurement of phase shifts of distributed rc-structure |
RU2695025C1 (en) * | 2018-11-26 | 2019-07-18 | Акционерное общество "Концерн "Созвездие" | Two-probe method of measuring phase shifts of distributed rc-structure |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003123565A (en) | 2005-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3676337D1 (en) | DIGITAL CIRCUIT FOR A FLOW METER AND METHOD FOR FLOW MEASUREMENT. | |
CN100541127C (en) | Method for Measuring Eigenfrequency of Interferometric Fiber Optic Gyroscope Using Asymmetric Square Wave Modulation Method | |
CN100533064C (en) | Test method of time of flight of fiber optic gyroscope | |
CN101287964B (en) | Method for signal processing of capacitive measurement scales | |
RU2161773C2 (en) | Angle determination device | |
RU2244937C1 (en) | Two-probe method of measuring phase shifts in balance ring | |
RU2642529C2 (en) | Method of measurement of phase shifts between two harmonic signals of similar frequency | |
KR101203041B1 (en) | Method of measuring an amplitude of a sinusoidal wave using a phase difference and apparatus thereof | |
US6469492B1 (en) | Precision RMS measurement | |
CN109633243A (en) | A kind of accurate extracting method of beam current signal peak amplitude based on leggy sampling | |
RU2482517C1 (en) | Line locator | |
JPH0454198B2 (en) | ||
RU2730423C1 (en) | Accelerometer for measuring linear accelerations | |
CN113340467B (en) | Double-pulse waveform identification and time interval determination method | |
SU649995A1 (en) | Method of quantitative analysis of solid phase in fat on the base of magnetic resonance measurements | |
RU2695030C1 (en) | Device for double-probe measurement of phase shifts of distributed rc-structure | |
SU815660A1 (en) | Method of measuring small differences of amplitudes and sine signal phases | |
SU788058A1 (en) | Differential meter of non-uniformities of sinusoidal magnetic field | |
US3593131A (en) | Means and method for measuring the phase of an alternating electrical signal | |
SU650022A1 (en) | Arrangement for measuring unstability | |
SU1515118A1 (en) | Electronic phase meter | |
SU1429043A1 (en) | Method of amplitude comparison of infrasonic frequency voltage | |
SU752177A1 (en) | Device for determining electric conductivity variations | |
RU2037159C1 (en) | Method of measuring signal nonlinearity | |
SU1226024A1 (en) | Electromagnetic thickness gauge |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20091228 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100725 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120110 |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20120621 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180725 |