Eindeutige Phasenmessung (0,8Ghz-1Ghz, AD8302)

[Tom (Gast)]

Hallo zusammen,

ich habe ein Problem bei einer Phasenmessung und würde das gerne mit 
euch ein wenig diskutieren.

Ich habe zwei Signale (im idealfall Sinussignale) mit der selben 
Frequenz (zwischen 0,8Ghz bis 1Ghz) aber unterschiedlicher Amplitude. 
Die Signale sind Phasenverschoben und genau diese Phasenverschiebung 
würde ich gerne messen. Das ganze habe ich mit Hilfe eines AD8302 und 
eines Refernzsignals schon mal versucht. Dieser gibt eine analoge 
Spannung entsprechend der Phasenverschiebung aus. Das Problem dabei ist, 
dass die Kennlinie nicht eindeutig ist, z.B. gibt 90° und 270° (bzw. im 
Datenblatt -90°) die selbe Spannung am Ausgang. Man könnte dann 
höchstens anhand der Steigung ermitteln auf welcher Seite der Kennlinie 
man sich befindet, aber die Lösung gefällt mir nicht sonderlich.

Ich hätte gerne eine analoge Spannung, anhand der ich direkt sagen kann, 
ob es sich um 10° oder 240° etc. handelt (anhand eines Referenzsignals). 
Ist das überhaupt möglich?

Mir ist das Prinzip mit XOR Gattern bekannt, bei dem Sinussignale in 
Rechtecksignale umgewandelt und multipliziert werden. Das so entstehende 
Signal ist dann proportional zur Phasenverschiebung. Allerdings 
funktioniert dieses Verfahren doch auch nur bis 180°, oder?

Es wäre nett wenn mir jemand bei meinem Problem helfen könnte, für ein 
paar Informationen bezüglich Phasenmessung wäre ich sehr dankbar.

Vielen Dank

Gruß
Tom

[EMU (Gast)]

Lies Dir diese Sachen mal durch, wahrscheinlich hilft Dir das weiter:

http://www.wetterlin.org/sam/PhaseShift_AD8302.pdf
http://www.wetterlin.org/sam/QuadratureSampling.pdf
Digital Phase Detector Test
—Schematic and test results of digital phase detector.  Test is at 20 
MHz, but detector is functional to 100 MHz. Different logic family but 
similar to Scotty’s design.

EMU

[Wolfgang Horn (Gast)]

Tom schrieb:
> ich habe ein Problem bei einer Phasenmessung und würde das gerne mit
> euch ein wenig diskutieren.

Hi Tom,

die Phasenmessung ist nun mal grundsätzlich vieldeutig mit dem 
Vielfachen von Pi. Daran führen keine Wege vorbei, wie auch nicht am 
ersten Hauptsatz der Thermodynamik.
Die Spannweite von 0,8 bis 1 ist für Messungen komfortabel klein.

Der Interferometer-Peiler der einfachsten Bauform hat genau zwei 
Peilantennen, P1, P2. So, wie Du beschrieben hast. Wegen der 
Mehrdeutigkeiten ist er schmalbandig.

Die Bandbreite eindeutiger Peilungen lässt sich erweitern durch eine 
weitere Antenne P3 zwischen den beiden.
Im nächsten Schritt kann man die Dauer eines Sendesignals nutzend den 
Peiler zwischen zwei P1 und P2 umschalten und die Phase vergleichen mit 
P3.
Sollte die Kürze eines Signal keine Zeit lassen zum Umschalten, dann 
braucht man eine zweiten Peilkanal mit einem zweiten Phasendetektor - 
und dazu irgendeine Art von Kalibrierung.

Alternativ kannst Du auch eine schaltbare Umwegleitung in die 
Antennenleitung von P1 oder P2 setzen, die beispielsweise bei der 
kürzesten Wellenlänge ein Signal um Pi/3 verzögert. Miss die 
Phasendifferenz vor und nach dem Umschalten - und schon hast Du die 
Bandbreite Deines Peilers/Phasenmessers erhöht.

Dasselbe gilt auch, wenn Du keine Funkwellen peilen willst, sondern nur 
Phasen an einem Kabel bestimmen.

Die Patentliteratur war schon zur Zeit der Sütterlin-Schrift voll von 
Messeinrichtungen für dies Problem.

Ciao
Wolfgang Horn

[branadic (Gast)]

Hallo,

aus deinem Vergleichsignal ein um 90° phasenverschobenes Signal erzeugen 
und einen zweiten AD8302 spendieren, dann hast du deine 
Eineindeutigkeit.

branadic