JPH0226746B2 - - Google Patents
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- JPH0226746B2 JPH0226746B2 JP8645581A JP8645581A JPH0226746B2 JP H0226746 B2 JPH0226746 B2 JP H0226746B2 JP 8645581 A JP8645581 A JP 8645581A JP 8645581 A JP8645581 A JP 8645581A JP H0226746 B2 JPH0226746 B2 JP H0226746B2
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- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims 1
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 25
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000006757 chemical reactions by type Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R25/00—Arrangements for measuring phase angle between a voltage and a current or between voltages or currents
- G01R25/02—Arrangements for measuring phase angle between a voltage and a current or between voltages or currents in circuits having distributed constants
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Measuring Phase Differences (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、分布定数回路のブリツヂ２チヤネ
ル間の位相差を検出する装置に関するものであ
る。従来、分布定数回路のブリツジで２チヤネル
間の位相差検出方法として、たとえば一方のチヤ
ネルの電気信号に位相変調を施し、両信号の合
成、検波出力中の位相変調周波数振幅の大きさと
位相差の関係を利用する方法があるが、この方法
ではマイクロ波以上の周波数帯で広帯域に使用す
る場合、位相変調を寄生する振幅変調の非対称成
分を抑えることが困難であるため、検波出力と位
相差の関係が両信号の振幅比に依存するという欠
点がある。
ル間の位相差を検出する装置に関するものであ
る。従来、分布定数回路のブリツジで２チヤネル
間の位相差検出方法として、たとえば一方のチヤ
ネルの電気信号に位相変調を施し、両信号の合
成、検波出力中の位相変調周波数振幅の大きさと
位相差の関係を利用する方法があるが、この方法
ではマイクロ波以上の周波数帯で広帯域に使用す
る場合、位相変調を寄生する振幅変調の非対称成
分を抑えることが困難であるため、検波出力と位
相差の関係が両信号の振幅比に依存するという欠
点がある。
この発明は、ブリツヂ回路の２チヤネルの正弦
波信号の振幅比に依存せず、かつ広帯域に両信号
の位相差を検出する装置を提供することを目的と
している。
波信号の振幅比に依存せず、かつ広帯域に両信号
の位相差を検出する装置を提供することを目的と
している。
以下、この発明を図示の実施例に基づいて説明
する。
する。
第１図は、発振器１からの出力信号において、
チヤネル３とチヤネル４を通つた両信号の位相差
を検出する実施例である。
チヤネル３とチヤネル４を通つた両信号の位相差
を検出する実施例である。
この実施例では、発振器１にはこの出力信号に
対して周期Ｔの出力正弦波で小さな周波数偏移の
周波数変調を施す低周波発振器２が付設され、ま
たチヤネル４には発振器１の出力信号の中心周波
数に共振している共振器５が設置し、更にチヤネ
ル３と４が合流する出力側に検波器６が設けら
れ、また検波器６には同期検波器７が接続され
る。
対して周期Ｔの出力正弦波で小さな周波数偏移の
周波数変調を施す低周波発振器２が付設され、ま
たチヤネル４には発振器１の出力信号の中心周波
数に共振している共振器５が設置し、更にチヤネ
ル３と４が合流する出力側に検波器６が設けら
れ、また検波器６には同期検波器７が接続され
る。
上記構成において、発振器１の出力信号は低周
波発振器２の出力正弦波によつて周波数変調され
てチヤネル３と４に送られる。検波器６にはチヤ
ネル３から信号（ベクトル８）と、チヤネル４か
ら共振器５を通つて信号（ベクトル９）が入力
し、ここで合成、検波される。
波発振器２の出力正弦波によつて周波数変調され
てチヤネル３と４に送られる。検波器６にはチヤ
ネル３から信号（ベクトル８）と、チヤネル４か
ら共振器５を通つて信号（ベクトル９）が入力
し、ここで合成、検波される。
ここで、ベクトル８の信号経路とベクトル９の
信号経路における伝播特性の周波数依存性は中心
周波数近傍で非常に異なつている。即ち、ベクト
ル８に関する方はチヤネル３の線路などの緩慢な
周波数対位相特性であるのに対し、ベクトル９に
関する方は共振器５のため共振周波数付近（＝中
心周波数付近）で急峻な周波数対位相特性を持
つ。このため、上述のように発振器１の出力周波
数を周期Ｔの正弦波で周波数変調すると、ベクト
ル９の位相はベクトル８の位相に比較して急激に
変化する。そこで、ベクトル８を基準にしたと
き、ベクトル９は第２図のベクトル図の点線のよ
うに変化する。
信号経路における伝播特性の周波数依存性は中心
周波数近傍で非常に異なつている。即ち、ベクト
ル８に関する方はチヤネル３の線路などの緩慢な
周波数対位相特性であるのに対し、ベクトル９に
関する方は共振器５のため共振周波数付近（＝中
心周波数付近）で急峻な周波数対位相特性を持
つ。このため、上述のように発振器１の出力周波
数を周期Ｔの正弦波で周波数変調すると、ベクト
ル９の位相はベクトル８の位相に比較して急激に
変化する。そこで、ベクトル８を基準にしたと
き、ベクトル９は第２図のベクトル図の点線のよ
うに変化する。
同上のベクトル図において、θは発振器の出力
周波数が共振周波数に等しい（第２図の例ではｔ
＝Ｔ／４または3T／４）ときのベクトル８，９
の位相差であり、第２図ａはθ≠０度のときの様
子、第２図ｂはθ＝０度のときの様子を示す。
周波数が共振周波数に等しい（第２図の例ではｔ
＝Ｔ／４または3T／４）ときのベクトル８，９
の位相差であり、第２図ａはθ≠０度のときの様
子、第２図ｂはθ＝０度のときの様子を示す。
ところで、検波器６の出力はベクトル８，９の
合成ベクトルの振幅のみに依存するが、その出力
波形は第２図ａとｂでは異なつたものとなる。即
ち、第２図ａのときは周期Ｔの間にベクトル９は
ベクトル８に対してベクトル図に示すように変化
するので、検波器６の出力周期は第２図ａに示す
ようにＴとなる。
合成ベクトルの振幅のみに依存するが、その出力
波形は第２図ａとｂでは異なつたものとなる。即
ち、第２図ａのときは周期Ｔの間にベクトル９は
ベクトル８に対してベクトル図に示すように変化
するので、検波器６の出力周期は第２図ａに示す
ようにＴとなる。
これに対して、θ＝０度のときは、ベクトル図
に示すように、ベクトル９は周期Ｔの間にベクト
ル８に対して左右対称に変化するので、検波器６
の出力周期は第２図ｂに示すようにＴ／２とな
る。即ち、第２図ｂでは変調周波数成分（周期
Ｔ）がなくなる。この関係はベクトル８，９の大
きさに関係なく成立し、またθ＝180度について
も同様な関係が成立する。
に示すように、ベクトル９は周期Ｔの間にベクト
ル８に対して左右対称に変化するので、検波器６
の出力周期は第２図ｂに示すようにＴ／２とな
る。即ち、第２図ｂでは変調周波数成分（周期
Ｔ）がなくなる。この関係はベクトル８，９の大
きさに関係なく成立し、またθ＝180度について
も同様な関係が成立する。
したがつて、同期検波器７で検波器６の出力成
分中の変調周波数成分（周期Ｔ）の０を観測する
ことにより、θ＝０度または180度の検出ができ
る。
分中の変調周波数成分（周期Ｔ）の０を観測する
ことにより、θ＝０度または180度の検出ができ
る。
即ち、この発明によれば、チヤネル３，４の両
信号の振幅比に無関係に変調周波数成分の観測に
より位相差θ＝０度または180度の検出ができる。
信号の振幅比に無関係に変調周波数成分の観測に
より位相差θ＝０度または180度の検出ができる。
以下、順次実施例について説明する。第３図
は、リアクシヨン形共振器を用いた実施例で、サ
ーキユレータ１３とリアクシヨン形共振器１４で
第１図の共振器５を形成している。この実施例で
は共振器の通過特性と周波数変調を利用して、発
振器１の周波数制御も行うこの実施例は標準移相
器１６と被測定移相器１７の移相量比較を行う。
第４図は、ホモダイン検波を用いた減衰量測定装
置での実施例である。減衰量測定では、２チヤネ
ル間の位相差を０度または180度に常に移相器１
６を使つて合せる必要がある。この実施例では共
振器５を使い、同期検波器７で変調周波数成分の
有無を検出し、モータ２５を使用し標準移相器１
６を自動的に調整する。
は、リアクシヨン形共振器を用いた実施例で、サ
ーキユレータ１３とリアクシヨン形共振器１４で
第１図の共振器５を形成している。この実施例で
は共振器の通過特性と周波数変調を利用して、発
振器１の周波数制御も行うこの実施例は標準移相
器１６と被測定移相器１７の移相量比較を行う。
第４図は、ホモダイン検波を用いた減衰量測定装
置での実施例である。減衰量測定では、２チヤネ
ル間の位相差を０度または180度に常に移相器１
６を使つて合せる必要がある。この実施例では共
振器５を使い、同期検波器７で変調周波数成分の
有無を検出し、モータ２５を使用し標準移相器１
６を自動的に調整する。
第５図は、減衰量移相量同時測定装置への実施
例である。高周波回路の構成は第４図と同じこの
装置では、被測定器２８のチヤネルの電気信号の
振幅を｜Ｅ｜、両チヤネルの位相差をθとしたと
き、｜Ｅ｜cosθと｜Ｅ｜sinθに比例した信号が必
要であるが、この実施例では、周波数変調の周波
数成分が｜Ｅ｜sinθに比例し、振幅変調用発振器
２３による振幅変調周波成分が｜Ｅ｜cosθbに比
例することを利用している。第６図は、マヂツク
Ｔを使い反射係数の振幅と位相を測定する回路で
ある。
例である。高周波回路の構成は第４図と同じこの
装置では、被測定器２８のチヤネルの電気信号の
振幅を｜Ｅ｜、両チヤネルの位相差をθとしたと
き、｜Ｅ｜cosθと｜Ｅ｜sinθに比例した信号が必
要であるが、この実施例では、周波数変調の周波
数成分が｜Ｅ｜sinθに比例し、振幅変調用発振器
２３による振幅変調周波成分が｜Ｅ｜cosθbに比
例することを利用している。第６図は、マヂツク
Ｔを使い反射係数の振幅と位相を測定する回路で
ある。
以上述べたように、この発明は、分布定数回路
のブリツヂ回路の２チヤネル間の位相差を検出す
るため、周波数変調と共振器を利用した装置で、
２つの電気信号の振幅比に依存せず、位相差が検
出でき、かつ共振器は周波数制御にも容易に併用
きるので、特にマイクロ波、ミリ波相対で、この
発明による、位相差検出を簡単に、かつ広帯域に
行うことが可能とする効果は極めて大きい。
のブリツヂ回路の２チヤネル間の位相差を検出す
るため、周波数変調と共振器を利用した装置で、
２つの電気信号の振幅比に依存せず、位相差が検
出でき、かつ共振器は周波数制御にも容易に併用
きるので、特にマイクロ波、ミリ波相対で、この
発明による、位相差検出を簡単に、かつ広帯域に
行うことが可能とする効果は極めて大きい。
第１図は回路構成概略図、第２図ａ，ｂは２信
号のベクトル関係と検波器出力波形図、第３図は
移相器の測定への応用図、第４図は減衰量測定へ
の応用図、第５図は減衰量移相量測定への応用
図、第６図はマジツク回路図である。 図中、１は発振器、２は低周波発振器、３，４
は分岐線路（チヤネル）、５は共振器、６は検波
器、７は同期検波器、８はチヤネル３の信号ベク
トル、９はチヤネル４の信号ベクトル、１２は整
合用単向管、１３はサーキユレータ、１４はリア
クシヨン形共振器、１５は整合用減衰器、１６は
標準移相器、１７は被測定移相器、１９は狭域増
幅器（中心周波数は２と同じ）、２１は狭帯域増
幅器（中心周波数は２３と同じ）、２３は振幅変
調用低周波発振器、２４は被測定減衰器、２５は
移相器駆動用モータ、２６は低周波減衰量測定装
置、２７は振幅変調器、２８は被測定器、２９は
振幅位相表示装置（XYレコーダなど）、３０は
マジツクＴ、３１は被測定反射器である。
号のベクトル関係と検波器出力波形図、第３図は
移相器の測定への応用図、第４図は減衰量測定へ
の応用図、第５図は減衰量移相量測定への応用
図、第６図はマジツク回路図である。 図中、１は発振器、２は低周波発振器、３，４
は分岐線路（チヤネル）、５は共振器、６は検波
器、７は同期検波器、８はチヤネル３の信号ベク
トル、９はチヤネル４の信号ベクトル、１２は整
合用単向管、１３はサーキユレータ、１４はリア
クシヨン形共振器、１５は整合用減衰器、１６は
標準移相器、１７は被測定移相器、１９は狭域増
幅器（中心周波数は２と同じ）、２１は狭帯域増
幅器（中心周波数は２３と同じ）、２３は振幅変
調用低周波発振器、２４は被測定減衰器、２５は
移相器駆動用モータ、２６は低周波減衰量測定装
置、２７は振幅変調器、２８は被測定器、２９は
振幅位相表示装置（XYレコーダなど）、３０は
マジツクＴ、３１は被測定反射器である。
Claims (1)
- １ 電源信号に対して２個のチヤネルを有する分
布定数回路のブリツジで上記チヤネル間の位相差
を検出する装置において、上記電源信号に対して
周期関数の信号で周波数変調を施す手段を設け、
また上記一方のチヤネルには上記電源信号の中心
周波数に共振する共振器を設置し、更に上記両チ
ヤネルの信号を合成、検波する検波器と、該検波
器の出力中の変調周波数成分を検出する同期検出
器とを設けたことを特徴とする位相差検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8645581A JPS57200870A (en) | 1981-06-05 | 1981-06-05 | Phase difference detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8645581A JPS57200870A (en) | 1981-06-05 | 1981-06-05 | Phase difference detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57200870A JPS57200870A (en) | 1982-12-09 |
| JPH0226746B2 true JPH0226746B2 (ja) | 1990-06-12 |
Family
ID=13887410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8645581A Granted JPS57200870A (en) | 1981-06-05 | 1981-06-05 | Phase difference detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57200870A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2597547B2 (ja) * | 1986-03-18 | 1997-04-09 | 株式会社東芝 | 素子変動値検出回路 |
| CN101726664B (zh) * | 2008-10-27 | 2013-03-20 | 华为技术有限公司 | 信号相位差测量方法、装置和系统 |
| CN114993458B (zh) * | 2022-04-25 | 2025-02-14 | 西北工业大学 | 一种基于模态局部化效应的双路信号传感器 |
-
1981
- 1981-06-05 JP JP8645581A patent/JPS57200870A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57200870A (en) | 1982-12-09 |
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