Проектирование радиоволновых (СВЧ) приборов неразрушающего контроля материалов. Мищенко С.В - 65 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

то фазу можно определить из этого выражения.
В качестве примера рассмотрим электрическую схему фазометра с синус-косинусным выходом
представленным на рис. 3.4. Как видно, немодулированный сигнал СВЧ (f = 9370 МГц) разветвля-
ется трехдецибельным двойным тройником в два канала. В опорный канал включен градуирован-
ный образцовый фазовращатель, предназначенный для отсчета начального набега фазы, создавае-
мого образцовым диэлектрическим объектом. «Гладкий» сигнал измерительного канала модулиру-
ется по амплитуде с помощью ферритового балансною модулятора, работающего по принципу
вращения поляризации Фарадея. Такое устройство надежно работает и имеет неоспоримые конст-
руктивные и эксплуатационные преимущества перед модулятором, содержащим волноводный
двойной тройник и кристаллические детекторы. При частоте модулирующего синусоидального на-
пряжения F = 1000 Гц частота максимумов выходного амплитудно-модулированного сигнала полу-
чается равной 2F. Как известно, в идеальном случае спектр таким образом модулированного сигна-
ла содержит две гармонические составляющие с частотами, разнесенными относительно несущей ω
на ±Ω, и не содержит сигнала несущей частоты:
[
]
ttEe )cos()cos(
ω
+
ω
= .
В дальнейшем ослабленный образцовым аттенюатором и исследуемым объектом более чем на 25
дБ модулированный сигнал поступает на вход фазового дискриминатора, а сильный немодулирован-
ный сигнална
Рис 3.4 Схема фазометра, амплитуды выходных сигналов которого
пропорциональны синусу и косинусу измеряемой разности фаз:
Г
1
СВЧ генератор; Г
2
НЧ генератор; Мбалансный модулятор;
А
1
антенна передающая; А
2
антенна приемная;
Ф
1
фазовращатель образцовый; Ф
2
фазовращатель подстроечный
второй его вход. Напряжения на нагрузках детекторов дискриминатора равны tA ϕcoscos и tA
ϕ
sinsin .
Напряжение на выходе узкополосного измерителя отношения этих напряжений, настроенного на часто-
ту , пропорционально tg ϕ и в широких пределах не зависит от мощности сигналов, поступающих на
входы дискриминатора.
С помощью образцового фазовращателя схема позволяет измерять набег фазы, создаваемый холод-
ным образцом, а с помощью измерителя отношений и регистрирующего прибора позволяет измерять и
автоматически записывать изменения набега фазы во время теплового удара. Изменение отношения вы-
ходных напряжений от 0 до 1 соответствует изменению набега фазы от 0 до 45°. Если изменение набега
фазы больше 45°, то пределы измерения фазометра могут быть расширены. Для этого достаточно поме-
нять входы для сигналов, приходящих к дискриминатору. В этом случае выходное напряжение будет
пропорционально ctg ϕ, а диапазон измерения разности фаз ограничится пределами 45 … 90°.
3.3 СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК