Устройство для измерения коэффициента шума радиоприемников Советский патент 1983 года по МПК G01R29/26 

Изобретение относится к радиоиз-мерительной технике и предназначено для осуществления встроенногО автом тического контроля коэффициента шум и коэффициента передачи радиоприемного устройства, а также шумовой температуры радиоприемного комплекс в процессе эксплуатации. По основному авт. св. 849108 . известно устройство для и-юрения коэффициента шума радиоприемников, содержащее генератор шума, высокочастотный (ВЧ) модулятор, ВЧ коммутатор, согласованную нагрузку, ПЧ коммутатор, генератор шума ПЧ, изме ритель малой мощности, коммутатор, измеритель отношений, сумматор, бло ввода калибровочных чисел, блок индикации и блок управления. Однако это устройство не обеспечивает измерение шумовой температуры радиоприемного комплекса, содержащего кроме радиоприемного устройства, приемную антенну и малошумящи усилитель . Цель изобретения - обеспечение возможности измерения шумовой темпе ратуры радиоприемного комплекса. Поставленная цель достигается те что в устройство для измерения коэф фициента шума дополнительно- введен направленный ответвитель, вход по. о новному тракту которого соединен с приемной антенной комплекса, а выход с малошумящим усилителем комплекса, ВЧ коммутатор выполнен трехканальным с двумя направлениями, причем к входу третьего канала первого направления подключен малошумящий усилитель комплекса, к входу второго канала подключены первый и второй выходы второго направления, выход третьего f канала второго направления соединен с входом направленного ответвителя по вторичному тракту, а вход ВЧ коммутатора второго направления соеди ней с выходом ВЧ модулятора. На фиг. 1 представлена функхшонал ная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - временные диаграммы его работы, где а , 5, в , т., Э- управляющие пачки импульсов с длительноетями Т, Tj, T,j, 14, Т5 соответствен но е. - изменение уровня сигнала на выходе измерителя малых мощностей, ж - изменение сигнала U.,, U, на выходе коммутатора в моменты времени Т, Т,, Tj-, 3 - изменение сигнала УЛ и Од на выходе коммутатора в моменты времени Tj, Т. Предлагаемое устройство содержит генератор 1 шума, к выходу которого подключен ВЧ мo влятop 2, выход модулятора 2 соединен с входом второго направления ВЧ коммутатора 3, к третьему входу первого направления которого подключены последовательно соединенные малошумящий усилитель (МШУ) 4 комплекса, направленный ответвитель 5 по основному тракту и при емная антенна 6 комплекса. Вход направленного ответвителя 5 по вторичному тракту подключен к третьему выходу второго направления ВЧ коммутатора 3, второй вход которого соединен с первым и вторым выходами второго направления, а к первому входу первого направления подключена согласованная нагрузка 7. К управляющим входам ВЧ модулятора 2 и ВЧ коммутатора 3 подключены выходы блока 8 управления, другие выходы крторого соединены с управляющими входами последовательно соединенных генератора шума ПЧ 9, коммутатора ПЧ 10, измерителя 11 ма- лых мощностей, коммутатора 12. Выход коммутатора 12 подключен к последовательно соединенным измерителю 13 отношений, сумматору 14, к второму входу которого подключен блок 15 ввода калибровочных чисел, и блоку 16 индикации. Между выходом первого направления ВЧ коммутатора 3 и входом ПЧ коммутатора 10 включено, испытуемое радиоприемное устройство 17 комплекса. Генератор 1 шума, ВЧ модулятор 2 и направленный ответвитель 5 совместно предназначены для формирования калиброванного сигнала Тц в импульсной форме, приведенного к входу МШУ 4. Влок ввода калибровочных чисел 15, предназначен для формирования сигналов ,эквивалентных уровню мощности калиброванного пи 1 (Npjy) , а также нормированному уровню коэффициента передачи РПУ 16 (К„5р Hopiw ) и нормированному уровню калиброванной шумовой температуры г приведенной к входу МШУ 4. Блok 8 управления служит для выработки пятерых последовательных пачек импульсов с длительностями Т 2 Т 3 Т Т 10 мс, заполненных импульсами типа МЕАНДР длительностью 0,05 с и служащих ооответственно для управления измерителем 11 малых мощностей, модулятором 2, генератором шума ПЧ 9. Для управления коммутатором 3, коммутатором 10 и коммутатором 12 используются соответственно импульсы блока 8 управления с длительностями Т, Tj, Tj, Тд, Ту, но без заполнения, Устройство работает следующим образом. По команде ИЗМЕРЕНИЕ блок 8 управления вырабатывает пять последовательных пачек.импульсов с длительностями Туг ТJ, Т и Tff поступающих соответственно на управляющие входы измерителя 11, модулятора 2 и генератора 9. В течение времени Т-| (фиг, 2а) , когда импульсами с блока 8 коммутатор 3 и кс «иутатор 10 устанавливаются в 1-ое положение, на выходе измерителя 11 выделяется напряжение U-,,

пропорциональное мощности собственных шумов РПУ (Рррч, (фиг. 2а) .

В последуюичй момент времени управляющим импульсом с блока 8 коммутатор 3 переводится во 2-е положение, а коммутатор 10 остается в прежнем положении и оба коммутатора находятся в указанных положениях в течение времени Т (фиг. 26), когда на выходе измерителя 11 выделяется напряжение U2 (фиг. 2 е 3) пропорциональное мощности шумов Пи 2 (Ррц,).

, Затем управляющим импульсом с блока 8 ксммутатор 10 переводится во 2-е положение и находится в этом Положении в течение времени Тз (фиг.2в) когда н а выходе и з мери теля 11 выделяется напряжение U- , пропорциональное мощности шумов генератора (РГЩ пц ) 9 (фиг. 2 е, ж), -в течение врейени действия импульсов Т4 и Т (фиг. 2г, д) с помощью блока 8 коммутатор 3 устанавливается в 3-е положение, а коммутатор 10 - в 1-е положение, на выходе измерителя 11 в течение действия импульса Т4 (фиг. 2г) выделяется напряжение U (фиг. 2э), пропорциональное уровню шумовой температуры , приведенной к входу МШУ 4, в течение времени действия импульса Т5 (фиг. 2д) на выходе измерителя 1.1 выделяется напряжение и (фиг. 2 ), пропорциональное уровню калиброванной шумовой температуры Tj, приведенной к входу Ь5ШУ 4.

Устройство работает в трех режимах в режиме измерения коэффициента шума, в режиме измерения коэффициента передачи, в режиме измерения шумовой температуры.

В режиме измерения коэффициента шума РПУ 17 (Ррпу) измеритель 13 вычисляет величину, пропорциональную отнсядению U /U г которая поступает на первый вход сумматора 14, на второй вход которого с блока 15 подаётся сигнал, пропорциональный . Результирующий сигнал в соответствии с выражением

(1)

РП

с выхода сумматора 14 подается на блок 16 индикации.

В режиме измерения коэффициента передачи РПУ 17 ( рп измеритель 13 вычисляет величину, пропорциональную отношению Uh/Uj, где амплитуда второго напряжения (Uj) эквивалентна произведению калиброванной мощности шума на входе РПУ на его нормированный коэффициент передачи, т.е. РГЩПЧ

(2)

к

Р,

пер нор.

гш вх pnj

Величина, пропорциональная отношению и2/11зг поступает на первый вход сумматора 14, на второй вход которого из блока 15 подается сигнал пропорциональный .

Измеряемая величина определяется выражением

РГШ вы РП

1з;

К р1 - пер. норм

гш пч

и, с учетом выражения (2 ) принимает

вид

Prin вьсх рга

(4)

к

псррп - рп

с выхода сумматора 14 значение коэффициента передачи РПУ 17 поступает на блок 16 индикации.

В режиме измерения шумовой температуры радиоприемного комплекса измеритель 13 вычисляет величину, пропорционсшьную отношению U4./U5, (которая поступает на первый вход сумматора 14, на второй вход которого из блока 15 подается сигнал, пропорциональный Т,. Результирующий сигнал в соответствии d выражением

- Тщ

(5)

кн

рпк

с выхода сумматора 14 подается на блок 16 индикации.

Ui

.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЭМЕРЕНИЯГ КОЭФФИЦИЕНТА ШУМА РАДИОПРИЕ1ШИКОВ по авт. св. СССР № 849108, л йч a ю щ ее с я тем, что, с целью обеспечения возможности измерений шумовой температуры редаиоприемного комплекса, в него введен направлеиный дтветвитель, вход по основному : тракту кот.орого соединен с приемной антенной комплекса, a выход - с малошумящим усилителем комплекса, высокочастотный коммутатор выполнен трехканальным с двумя направлениями, тфичем к входу третьего канала пер вого направления подключен малошумящий усилитель к вшекса, к входу второго канала подсоединены первый и второй выходы второго направления, . ВЫХОД третьего канала второго направления соединен с входом направленного ответзвителя по вторичному тракту, a выход высокочастотного коммутатора I второго направления соединен с выхо- j 1дс высокочастотного модулятора.