具有物理溯源性的相位发生方法及其相位发生装置制造方法及图纸

技术编号:15538537 阅读:145 留言:0更新日期:2017-06-05 07:22
本发明专利技术提供一种具有物理溯源性的相位发生方法及其装置,该方法包括:产生频率为f

【技术实现步骤摘要】
具有物理溯源性的相位发生方法及其相位发生装置
本专利技术涉及相位发生器
,尤其涉及一种具有物理溯源性的相位发生方法及其相位发生装置。
技术介绍
现有技术中的相位发生器其相位的精准度不高,且不具有物理溯源性,在对相位进行调整时,很难进行精确操作。
技术实现思路
本专利技术的特征和优点在下文的描述中部分地陈述,或者可从该描述显而易见,或者可通过实践本专利技术而学习。为克服现有技术的问题,本专利技术提供一种具有物理溯源性的相位发生方法,其特征在于,包括:产生频率为f1的第一信号以及频率为f2的第二信号;产生频率为f3的第三信号,且f3为f1与f2的差值绝对值;将所述第一信号调制到激光信号中;将调制后的激光信号经由预设传输路径延时后转换为第四信号;其中,所述预设传输路径的距离根据预设相位差计算获得;将所述第四信号与所述第二信号进行混频,得到频率为f3的第五信号;根据将所述第三信号与所述第五信号进行对比得到所述预设相位差。可选地,所述第三信号由所述第一信号与所述第二信号混频产生,或与所述第一信号或第二信号同时产生。可选地,所述预设传输路径的距离包括第一距离与第二距离中的至少一项,所述根据预设相位差计算获得的是所述第二距离;所述第二距离的计算包括:计算所述调制后的激光信号的波长,=c/f1,c为光速;计算所述调制后的激光信号的单位传输距离对应的相位差变化k,k=360/;计算所述第二距离D,D=φ/k,其中φ为预设相位差可选地,所述将调制后的激光信号经由预设传输路径延时后转换为第四信号具体包括:根据所述预设传输路径的距离调整目标板的位置;将所述调制后的激光信号发射至目标板;所述目标板反射所述调制后的激光信号至光电转换器;所述光电转换器将所述调制后的激光信号转换为第四信号。此外,为克服现有技术的问题,本专利技术还提供一种具有物理溯源性的相位发生装置,其特征在于,包括:信号产生单元,用于产生频率为f1的第一信号以及频率为f2的第二信号;还用于产生频率为f3的第三信号,且f3为f1与f2的差值绝对值;激光调制单元,用于将所述第一信号调制到激光信号中;延时调整单元,用于将调制后的激光信号经由预设传输路径延时后转换为第四信号;其中,所述预设传输路径的距离根据预设相位差计算获得;所述信号产生单元还用于将所述第四信号与所述第二信号进行混频,得到频率为f3的第五信号;相位差单元,用于将所述第三信号与所述第五信号进行对比得到相位差。可选地,所述第三信号由所述第一信号与所述第二信号混频产生,或与所述第一信号或第二信号同时产生。可选地,还包括计算单元,所述预设传输路径的距离包括第一距离与第二距离中的至少一项,所述计算单元用于:计算所述调制后的激光信号的波长λ,λ=c/f1,c为光速;计算所述调制后的激光信号的单位传输距离对应的相位差变化k,k=360/λ;计算所述第二距离D,其中为预设相位差。可选地,所述延时调整单元包括发射模块、目标板以及光电转换器;其中,所述发射模块,用于将所述调制后的激光信号发射至所述目标板;所述目标板,用于反射所述调制后的激光信号至所述光电转换器;所述光电转换器,用于将所述调制后的激光信号转换为第四信号。可选地,还包括传动单元,所述传动单元包括:高精度螺杆,与所述目标板固定连接,用于根据所述预设传输路径的距离调整目标板的位置。可选地,所述传动单元还包括伺服模组,与所述高精度螺杆相连,用于获取所述预设传输路径的距离并据此控制所述高精度螺杆的传动。本专利技术提供了一种具有物理溯源性的相位发生方法及其相位发生装置,使相位的调整幅度能通过距离得以量化,提高相位发生的精度。通过阅读说明书,本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内容。附图说明下面通过参考附图并结合实例具体地描述本专利技术,本专利技术的优点和实现方式将会更加明显,其中附图所示内容仅用于对本专利技术的解释说明,而不构成对本专利技术的任何意义上的限制,在附图中:图1为本专利技术实施例的具有物理溯源性的相位发生方法的流程示意图。图2为本专利技术实施例的步骤S14的流程示意图。图3为本专利技术实施例的预设传输路径的距离的计算方法的流程示意图。图4为本专利技术实施例的具有物理溯源性的相位发生装置的结构示意图。图5为本专利技术实施例的延时调整单元及传动单元的结构示意图。图6为本专利技术实施例的具有物理溯源性的相位发生装置的具体结构示意图。具体实施方式如图1所示,本专利技术提供一种具有物理溯源性的相位发生方法,包括:S11、产生频率为f1的第一信号以及频率为f2的第二信号;该第一信号与第二信号可以直接由信号源发出,也可以将高频信号进行分频获得,本专利技术对此并不限制;S12、产生频率为f3的第三信号,且f3为f1与f2的差值绝对值;该第三信号可以由第一信号与第二信号混频产生,也可以与所述第一信号或第二信号同时产生;S13、将所述第一信号调制到激光信号中;更具体地,第一信号可以经过放大后再调制到激光信号中;S14、将调制后的激光信号经由预设传输路径延时后转换为第四信号;其中,所述预设传输路径的距离根据预设相位差计算获得;S15、将所述第四信号与所述第二信号进行混频,得到频率为f3的第五信号;一般地,第四信号也需要进行放大处理后在进行混频;混频后的信号还可以进行前置放大、选频放大及滤波放大后获得该第五信号;S16、根据将所述第三信号与所述第五信号进行对比得到所述预设相位差。下面辅以具体的实例进一步说明本实施例:在步骤S1中,可以通过高精度PLL作为时钟信号源,该芯片通过一个VCO产生单一的2.4GHz高频信号,然后在通过整数分频分别得到4路信号,分别为高频发射信号、高频差频信号、差频信号以及倍频信号。如果需要产生500kHz的信号相位,并且输出4倍频信号,则这四路信号分别为:200.000MHz、200.500MHz、500kHz、2MHz。这四路信号都由VCO产生的2.4GHz整数分频得到:2400÷12=200.000MHz2400÷4800=500kHz2400÷1200=2MHz需要产生500kHz的信号相位,因此,200.000MHz与200.500MHz分别被选作第一信号与第二信号;此时,在步骤S13中,可以将200.00MHz信号通过高频放大驱动后调制到激光信号中,在步骤S15中,第四信号与第二信号即200.500MHz的信号经过初步放大后进行混频,则可以分别得到400.500MHz以及500kHz两组混频后的叠加信号,经过低通滤波器滤除上变频信号,后续选频放大电路只放大500kHz的中频信号,该中频信号通过激光光路延时,会产生与距离成正比的相位延时。在步骤S16中,PLL芯片同时产生了一路500kHz的中频基准信号,该信号直接由VCO高频信号整数分频得到,信号的起点与发射信号200MHz完全相同,可以作为相位基准信号,该信号与接收产生的500kHz对比即可得到相位延时。本专利技术第二实施例提供一种具有物理溯源性的相位发生方法,包括的步骤与第一实施例中提及的S11至S16相同,具体如上所述,此处不再赘述。不同的是,如图2所示,本实施例中,步骤S14具体包括:S21、根据所述预设传输路径的距离调整目标板的位置;S22、将所述调制后的激光信号发射至目标板;可以通过激光器准直后将调制后的激光信号发射到目标板;S23本文档来自技高网...
具有物理溯源性的相位发生方法及其相位发生装置

【技术保护点】
一种具有物理溯源性的相位发生方法,其特征在于,包括:产生频率为f

【技术特征摘要】
1.一种具有物理溯源性的相位发生方法,其特征在于,包括:产生频率为f1的第一信号以及频率为f2的第二信号;产生频率为f3的第三信号,且f3为f1与f2的差值绝对值;将所述第一信号调制到激光信号中;将调制后的激光信号经由预设传输路径延时后转换为第四信号;其中,所述预设传输路径的距离根据预设相位差计算获得;将所述第四信号与所述第二信号进行混频,得到频率为f3的第五信号;根据将所述第三信号与所述第五信号进行对比得到所述预设相位差。2.根据权利要求1所述具有物理溯源性的相位发生方法,其特征在于,所述第三信号由所述第一信号与所述第二信号混频产生,或与所述第一信号或第二信号同时产生。3.根据权利要求1所述具有物理溯源性的相位发生方法,其特征在于,所述预设传输路径的距离包括第一距离与第二距离中的至少一项,所述根据预设相位差计算获得的是所述第二距离;所述第二距离的计算包括:计算所述调制后的激光信号的波长λ,λ=c/f1,c为光速;计算所述调制后的激光信号的单位传输距离对应的相位差变化k,k=360/λ;计算所述第二距离D,其中为预设相位差。4.根据权利要求1或3所述具有物理溯源性的相位发生方法,其特征在于,所述将调制后的激光信号经由预设传输路径延时后转换为第四信号具体包括:根据所述预设传输路径的距离调整目标板的位置;将所述调制后的激光信号发射至所述目标板;所述目标板反射所述调制后的激光信号至光电转换器;所述光电转换器将所述调制后的激光信号转换为第四信号。5.一种具有物理溯源性的相位发生装置,其特征在于,包括:信号产生单元,用于产生频率为f1的第一信号以及频率为f2的第二信号;还用于产生频率为f3的第三信号,且f3为f1与f2的差值绝对值;激光调...

【专利技术属性】
技术研发人员:邵海明赵伟李传生王家福梁波林飞鹏
申请(专利权)人:中国计量科学研究院
类型:发明
国别省市:北京,11

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