Устройство для измерения параметров пространственно разнесенных объектов Советский патент 1986 года по МПК G01R25/00 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения группового времени задержки и величин ослабления группового сигнала в объекте, у которого вход и выход пространственно разнесены, например, в кабелях, линиях электропередач, радиочастотных каналах связи или передачи информации.

Цель изобретения - расширение ф кциональных возможностей путем обеспех ения работы с невзаимнье линиями и каналами связи и повышение точности измерения группового времени запаздывания.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы напряжений; на фиг. 3 - осциллограммы сигналов. . I Устройство для измерения пара- .метров пространственно разнесенных ;объектов содержит генератор 1 управляющих импульсов, перестра шае- мый генератор 2 дискретных высоких частот, смеситель 3, полосовой усилитель 4 с ДРУ, каиал 5 связи, ключ 6, перестраиваемый генератор 7 дискретных низких частот, модулятор 8, ключ 9, второй усилитель 10 с АРУ, дисперсионная линия I Г задержки, фильтр 12, генератор 13 опорной высокой частоты, источник 14 опорного напряжения, детектор-дискриминатор 15, второй смеситель 16, усилитель J 7, вторая дисперсионная ли1шя 18 задержки, тудный детектор 19, формирователь 2 импульсов, измеритель 21 длительности временных интервалов, блок 22 избирательных элементов, второй пе рестраиваемьй генератор 23 дискретных высоких частот, переклноча- тель 24, блок 25 выбора модулирующих частот, сумматор 26, частотомер 27, второй формирователь 28 пульсов, измеритель 29 отношений, осциллограф 30, третий формирователь 31 импульсов, второй переклюг- чатель 32, индикаторы 33 и 34, второй источник 35 опорного напряжения.

В устройстве генератор 1 управляющих импульсов одной из групп своих выходов (l) соединен с входами перестраиваемого генератора 2 высоких частот, выход которого через последовательно включенные сме116651

ситель 3, полосовой усилитель 4 с автоматической р(егулировк6й усиления и ключ 6 соединен с входами канала 5 связи, при зтом гая группа (и) выходов генератора 1 управляющих импульсов соединена с входами перестраиваемого генератора 7 дискретных низких частот, выход которого через после- то довательно соединенные модулятор 8, ключ 9, усилитель 10 с АРУ соеда- нен с выходом полосового усилителя 4 с АРУ, третий (III) выход генератора I управляющих импульсов

15 через последовательно соединенные дисперсионную линиию II задержки и фильтр 12 соединен с BTOJMIIM входом смесителя 3, четвертый выход {ГУ) генератора 1 управлякадих и№

20 пульсов соединен с вторьвй входом ключа 9, пятый вход (V) гейераг- Тора 1 управляющих импульсов соединен с вторьм входом ключа 6. Выход генератора 13 опорной час-

25 тоты соединен с вторш входом модулятора 8, выход источника 14 опорного напряжения соединен с вторы- ьвл входами полосовых усилителей 4 и 10 с АРУ, выход канала 5 связи

30 соединен с входом детектора-дискриминатора 15, а через последовательно включенные смеситель 16, усилитель 17, дисперсионную линию 18 задержки, амплитудный детектор 19 и формирователь 20 im- пульсов соединен с одним из входов {I) измерителя 21 длительности временных интервалов, выход детектора-дискриминатора 15 соединен с входом блока 22 избирательных элементов, выходы которого соединены с входами перестраиваемого генератора 23 дискретных высоких частот, входами переключателя 24 и входами блока 25 выбора модулирзтощих частот, выходы которого соединены с входами сумматора 26, выходом соединенного с входом частотомера 27, а через последовательно включенный формирователь 28 импульсов - с дру-

гим входом (II) измерителя 21 длительности временных интервалов, одним из входов измерителя 29 Отношений и одним (I) из входов осциллографа 30, второй вход (II) ко55 торого через формирователь 31 импульсов соединен с выходом переключателя 24; третий (ill) вход осциллографа 30 соединен с выходом пере-

35

«}

45

ключателя 32, один из входов которого (I) соединен с выходом измерителя 21 длительности временных интервалов и входом индикатора 33, а другой вход (II) - с входом индикатора ЗА и выходом измерителя 29 отношений, второй вход (II) которого соединен с выходом амплитудного детектора 19, а третий (ИГ) - с выходом источника 35 опорного напряжения, при этом вьпсод перестраиваемого генератора 23 дискретных высоких частот соединен с вторым входом смесителя 16.

Устройство работает следующим об разом.

На шинах первой группы выходов (I) генератора 1 управляющих иг-г- пульсов вь1рабатывается последовательность прямоугольных импульсов, причем порядковый номер импульса относительно начала цикла формиро- вания (момент t , фиг. 3 а) соответствует номеру выхода генератора 1, т.е. на 1-м выходе образуется 1-й от начала последовательности импульс, на 2-м выходе - 2-й и так далее, на п-м выходе - п-й импульс.

На фиг. 2 приведены диаграммы напряжений на выходах узлов устройства, соответствукяцие 1-му и п-му импульсу.

Значение п соответствует выбранному числу центральных частот, на которых будет производиться проверка канала 5 связи, лежащих в полосе его пропускания.

Эти импульсы поступают на соот- ветствумщие входы перестраиваемого генератора 2 дискретных высоких час- тот, производя скачкообразное переключение генерируемых им частот, значение каждой из которых зависит от того, какой вход генератора 2 возбуждается. Закон изменения частот на выходе генератора 2 дискретных высоких частот соответствует ступенчатому нарастанию частот, начиная от нижней частоты, соответствующей началу процесса и первому импульсу в последовательности прямоугольных импульсов на выходе генератора 1 управляющих импульсов.

При этом на выходе генератора 2 дискретных высоких частот будет формироваться последовательность на- растающих дискретно значений частот. Высокочастотное напряжение с

11665

выхода генератора 2 дискретных высоких частот (фиг. 2 б) поступает на один из входов смесителя 3. Такая же последовательность импульсов

5 образуется на выходах второй группы (И) генератора 1 и подается на входы перестраиваемого генератора 7 дискретных.-низких частот, производя дискретную перестройку его частоты

10 аналогично последовательности перестройки генератора 2 дискретных высоких частот. На выходе генератора / образуется напряжение низкой частоты, время действия которого зависит

15 от продолжительности действия входного импульсного напряжения, а частота определяется тем, какой в.ход этого генератора находится под напряжением.

20 Поскольку переключения генераторов 2 и 7 дискретных частот производятся одновременно, то каждому дискретному значению высокой частоты, образованному на выходе генера- 25 тора 2 дискретных высоких частот, будет соответствовать определенное значение низкой частоты бЭц на выходе генератора 7 дискретных низких частот.

Зр Напряжение (фиг. 2 в) с выхода перестраиваемого генератора 7 дискретных частот поступает на один из входов модулятора 8, на второй вход последнего с выхода генерато- ра 13 опорной частоты непрерывно

35

поступает напряжение опорной высокой частоты (Од, (фиг. 2 г).

40

45

В результате взаимодействия напряжения высокой частоты и напряжения низкой частоты в модуляторе 8 на его выходе образуется амплитудно- смодулированное напряжение топорной высокой частоты, которое подается через ключ 9 на вход усилителя 10 с АРУ, а с его выхода через открытый ключ 6 - на вход канала 5 связи.

Ключ 6 управляется прямоугольными импульсами, время действия которых совпадает со временем действия сигналов на входах перестраиваемых 50 генераторов 2 и 7 дискретных высоких и низких частот.

При этом ключ 6 открывается одновременно с переключением частот генераторов 2 и 7.

55 На второй вход ключа 9 поступает прямоугольный импульс (фиг. 2 д) с выхода (IV) генератора.1 управляющих импульсов, отпирающий его на

время, лежащее внутри импульса (фиг. 2 а). В результате этого на выходе ключа 6, т.е. на входе каня ла 5 связи, будет действовать ампли тудно-модулированное радиоимпульсно напряжение (фиг. 2 е), совпадающее по времени своего действия с дейст вием управляющих импульсов (фиг. 2 д). .

Амплитудно- модулированное радио- импульсное напряжение (фиг. 2 е) совпадает по времени своего действия с действием управляющих импульсов (фиг. 2 д). Частота модуляции это- го радиоимпульсного напряжения определяется частотой действующего на выходе перестраиваемого reHepaTo- pa 7 дискретных низких частот модулирующего напряжения и, следователь но, однозначно связана с частотой перестраиваемого генератора 2 дне- кретных высоких частот. С выхода (ill) генератора 1 управляющих импульсов на вход дисперсионной ли- НИИ 1I задержки поступает короткий импульс (фиг. 2 ж), возбуждающий ее.

В результате возбуждения дисперсионной линии 11 задержки на ее вы- ходе образуется растянутый радиоимпульс с виутриимпульсной частотной модуляцией и центральной частотой . Этот радиоимпульс поступает на вход фильтра 12, где он ограничи вается по полосе частот..

В качестве дисперсионной линии 1 задержки используется устройство на поверхностных акустических волнах, а в качестве фильтра 12 - полосовой фильтр с колокольной характеристикой.

С выхода фильтра 12 растянутый радиоимпульс с частотной модуляцией (фиг. 2 з) поступает на другой вход смесителя 3.

В результате взаимодействия этого частотно-модулированного напряжения и напряжения с частотой генератора 2 в смесителе 3 на его выхо - да с помощью фильтра, находящегося в составе полосового усилителя 4 с АРУ, выделяется радиоимпульс с суммарными или разностными частотами заполнения, т.е. вьщеляется одна из боковых полос. Выбор боковой поI

лосы зависит от вида дисперсионной храктеристики дисперсионной линии задержки, используемой ггри обработке сигнала, полученного на выходе испытуемого канала 5 связи.

Если использовать две одинаковые линии, что рационально как с точюи зрения точности, так и выполнимости устройства, то в полосовом усилителе 4 с АРУ следует выделить нижнюю боковую полосу. В этом случае перестраиваемый генератор 2 дискретных высоких частот должен работать на частотах со, превышающих рабочие частоты СО;, испытуемого канала 5 связи на величину центральной частоты u j дисперсионной линии 1 J задержки т.е. должно выполняться условие к - Wpr ° всем диапазоне частот работы испытуемого канала 5 связи.

В -результате взаимодействия напряжения высокой частоты с выхода генератора 2 дискретных высоких частот и частотно-модулированного импульсного напряжения, образованного на выходе дисперсионной линии I1 задержки и сформированного фильтром 12 в смесителе 3, на вьпсоде полосового усилителя 4 с АРУ образуется последовательность прямоугольных радиоимпульсов с центральными частотами бО,д , , «зд,.. .,Со„. Поскольку от импульса к импульсу происходит нарастание частоты «„г, на которую переносится частотно-модулированное радиоимпульсное напряжение

с опорной центральной частотой со

.Злэ

то закон перестройки на выходе полосового усилителя 4 с АРУ будет соответствовать за период перестройки Т. (фиг. За). На фиг. 3 обозначено: 1, 2, 3,..., h- номер импульса; tg - момент начала формирования радиоимпульсных напряжений; ли ti9 нижняя и верхняя граничные частоты работы канала 5 связи; Ыд - значение центральной частоты канала 5 связи в точке, соответствующей пятому импульсу. На фиг. 3 б ip - длительность частотно-модулированного радиоимпульса, использованного для проверки канала 5 связи.При этом закон частотной внутриимпульсной модуляции обратный закону внутриимпульсной модуляции импульса, полученного на выходе дисперсионной линии 11 задержки, изображенного на фиг. 2 з.

а центральная его частота будет соответствовать СОц ..

Этот импульс с выхода полосово- го усилителя 4 с АРУ поступает.на вход канала 5 связи. Таким образом, на входе канала 5 связи действую с разносом во времени два радио- импульсных напряжения - сначала радиоимпульс с амплитудной модуля- . 1щей на постоянной частоте («) заполнения (фиг. 2 е), а затем радио импульс с частотной модуляцией и меняющейся от импульса к импульсу дискретной центральной частотой д (фиг. 2 з), причем частота амплитудной модуляции указывает на значение этой дискретной частоты.

Как видно, в канал 5 связи посылается пара радиоимпульсов, каж- дая составляющая которой претерпевает различную задержку и различное затухание (фиг. 2 и).

Амппитудно-модулнрованный радиоимпульс передается на постоянной частоте и имеет постоянную задержку и постоянное затухание при распространении в канале 5 связи, частотно- модулированный радиоимпульс передается на разных частотах и имеет раз- личное групповое время запаздывания и различное затухание.

Таким образом, измерив время при :хода сжатого частотно-модулированного радиоимпульса относительно вре- мени прихода импульса с постоянной несущей частотой 6) g, можно определить групповое время запаздывания Кавала 5 связи. Инверсия боковой Iполосы дает возможность, обеспечив сжатие частотно-модулированного сигнала, повысить точность измерения, а использование Двух идентичных дисперсионных линий задержки позволяет минимизировать погрешность, связанную с применением двух дисперсионных линий задержки. .

Амшштудно-модулированное напря- же1ше и частотно-модулироваиное на- пряже1 ие, поступающие на вход кана- ла 5 связи с выхода усилителя 10 с АРУ и усилителя 4 с АРУ, приводятся к постоянному уровню, для чего с источника 13 опорного напряжения на их соответствующие входы поступают опрр ные напряжения.

Поскольку каждая составляющая пары посылаемых в канал 5 связи par

j д

0

5 о

5

5

диоимпульсов имеет одинаковую амплитуду, то, измерив амплитуду сжатого выходного видеоимпульсаi можно определить затухание испытуемого кана- ла 5 связи на разных .частотах. С выхода канала 5 указанная пара радиоимпульсов (фиг. 2 к) поступает на один из входов смесителя 16 и детектора-дискриминатора 15. С помощью детектора-дискриминатора 15 выделяется напряжение низкой частоты (о/ц , модулирующее напряжение опорной частоты Ujg, . Значение этой модулирующей частоты указьгоает на дисйрет- ное значение средней частоты частотно-модулированного радиоимпульса, посыпаемого в канал 5 связи.

Использование детектора-дискрим - натора вместо фильтра и детектора, которые можно также использовать в данном устройстве , дает возможность опорную частоту выбрать с небольшим разносом от одной из рабочих частот, не опасаясь взаимных по- мех и обеспечивая при такой ситуации возможность производить проверку канала связи без пропуска какой-либо из его рабочих частот, Мо-. дулирующее напряжение (фиг. 2л) дискретных низких частот поступает на вход блока 22 избирательных элементов .

В блоке 22 избирательных элементов производится выделение модул - рующих , каждая из которых поступает на один из его h выходов, число которых равно числу частот перестраиваемого генератора 2 дискретных высоких частот, т.е. числу частот, выбранных для проверки.каиа- ла 5 связи.

С выхода блока 22 избирательных элементов напряжение модулирующей частоты поступает на входы перестраиваемого генератора 23 Дискретных высоких частот, входы переключате ля 24 и входы блока 25 вЫбора моду лирующих частот. С выходов блока 25 выбора модулирзпощих частот сигналы поступаю т иа входы сумматора 26, иа выходе которого действуют напряжения выбранных модулирующих ч1астот, значения которых регистрируются в индикаторе частотомера 27. С выхо-- да сумматора 26 сигнал Поступает , также на вход формирователя 28 юг пульсов j на выходе которого появлЯг

ется короткий импульс, подаваемый на один из входов осциллографа 30 в качестве импульса яркостной за- светки его луча, который одновремен но подается на один из входов из- мерителя 21 длительности временных интервалов в качестве импульса на чала временного отсчета (фиг. 2 м).

Появление на одном из входов пе- растраиваемого генератора 23 диск- ретньпс высоких частот напряжения модулирующей частоты приводит к генерации соответствующей им высокой частоты Гфиг. 2 н).

Значение этой частоты определяется модулирующей частотой, однозначно с ней связано и должно быть равно значению частоты, генерируемой перестраиваемым генератором 2. диск- . ретных высоких частот, т.е. Wnrg u)|,f, Wpr . При использовании в генераторах 2 и 23 кварцевых резонаторов в качестве задатчиков час- тоты условие равенства частот выполняется легко.

f

Напряжение с выхода перестраиваемого генератора 23 дискретных высоких частот поступает на второй вход .смесителя 16.

Так как модулирующее напряжение (фиг. 2 л) и связанное с ним напряжение высокой частоты (фиг. 2 я) на йыходе генератора 23 дискретньк высоких частот появляются раньше частотно-модулированного измс- рительно- го радиоимпульса (фиг. 2 к), то к времени его поступления на первый вход смесителя 16 генератор 23 успеет войти в режим установившихся колебаний.. .

На выходе смесителя 16 с помощью фильтра вьщеляется частотно-модулированный радиоимпульс с центральной

частотой «оЗдэ , равной центральной частоте дисперсионной линии 18 задержки, на вход которой и поступает этот радиоимпульс. Так как знак частотной модуляции внутри этого .радиоимпульса противоположен знаку дисперсионной характеристики дисперсионной ли.нии 18 задержки (это условие можно выполнить, выбирая одну из боковых полос, выделяемую с помощью фильтра, входящего в состав полосового усилителя 4 с АРУ, как указьталось ранее, то на выходе дисперсионной линии 18 задержки образуется сжатый радиоимпульс (фиг, 2о).

Этот радиоимпульс поступает на 5 вход амплитудного детектора 19, на выходе которого образуется однопо- - лярный видеоимпульс, амплитуда которого соответствует амплитуде частотно-модулированного радиоимпуль-

O са, действующего на выходе испытуемого канала 5 связи, а его временное положение определяет групповое время задержки в канале 5 связи на его рабочей частоте со, о;,, ,W2;.,w,fti,,.,cOn

5 Сигнал с выхода амплитудного детектора 19 поступает на вход формирователя 20 импульсов. На выходе формирователя 20 импульсов образуется короткий импульс (фиг. 2п), появля-

0 ющийся при приходе сжатого частот- но-модулированного радиоимпульса, передаваемого на п центральных час- тотах, лежащих в полосе рабочих частот канала 5 связи.

5 Этот импульс служит в качестве импульса конца отсчета. Таким образом, в индикаторе 33, включенном на аналоговом выходе измерителя 21 длительности временных интервалов,

0 будет зафиксировано время от момента поступления радиоимпульса на опорной частоте (фиг. 2м| до момента прихода сжатого во времени частотно-модулированного радиоимпульса 5 (фиг. 2п|.

и,м 9л9 гв. ; Где значение группового времени

задержки сигнала в канале 5 связи;

С - постоянное значение времени

0

задержки сигнала в дисперсионных линиях 1 1 и 18 задержки.

На аналоговом выходе измерителя 21 длительности временных интер- валов образуется короткий импульс, амплитуда которого определяется значением измерительного времени на определенной частоте, а время его образования совпадает с моментом прихода сжатого импульса (фиг. 2п).

Сформированная серия импульсов поступает на первый вход (l) пере- |КЛючателя 32 и в соответствующем его положении - на вертикальйый вход осциллографа 30. Если при этом осуществить горизонтальную развертку луча осциллографа 30 на время, рав ное длительности цикла переключения рабочих частот Т„, то на экране электрон-

но лучевой трубки осциллографа 30 можно наблюдать серию вертикальных импульсов, совокупность которых отражает вид частотной характеристики группового времени задержки сигнала в канале 5 связи; Дпя запуска гори- зонтальной развертки второй вход) осциллографа 30 используется импульс, образованный на выходе формирователя 31 импульсов из напряжения модулирующей частоты, выбранного с помощью переключателя 24.

Если с помощью этого переключателя выбрать сигнал, образованный на выходе Ч блока 22 избирательных элементов и соответствующий началу цикла Т„(фиг. За) переключения рабо25

чих частот в перестраиваемом генераторе 23 дискретных высоких частот, а длительность развертки луча осцил- лс)графа 30 установить равной дли- тельности этого цикла, то на экране электронно-лучевой трубки осциллографа 30 можно наблюдать весь ход частотной характеристики группового времени запаздьшания сигнала в канале 5 связи. Дпя образования яркост- ных меток на горизонтальной (частотной) оси осциллографа 30 используют- JQ ся короткие .импульсы, образованные на выходе формирователя 28 импульсов и постзшающие на первый вход (I) осциллографа 30. Эти яркостные метки соответствуют по временному положению модулирующим частотам, а значит и соответствующим дискретным знамени ям высоких частот, генерируемых перестраиваемыми генераторами 2 я 23 дискретных высоких частот. Сигналы .д модулирующих частот образуются на соответствующих выходах блока 22 избирательных элементов и поступают на входы выбора модулирующих частот, а с его выходов - на входы сумматора 26.

С выхода сумматора 26 сигналы модулирующих частот поступают на вход частотомера 27, в индикаторе которого их значения фиксируются. С выхода формирователя 28 импульсы поступают на первый вход (т) осциллографа 30, осуществляя яркост- ную модуляцию его луча, на первый вход (l) измерителя 29 отношений, выполняя сброс показаний и разрешение прохождения информации, и на второй вход (II) измерителя 21 временных интервалов в качестве име

10

15

20

45

50

55

пульса начала отсчета. Выбирая с помощью блока 25 соответствующие модулирующие частоты, их совокупность | ИЛИ комбинации, можно производить яркостные отметки интересующих нас участков характеристики группового времени запаздывания канала 5 связи с одновременной визуальной ин-

дикацией соответствующих им значений рабочих частот в индикаторе частотомера 27.

Если с помощью переключателя 24 выбрать любую из и дискретных час-

тот и произвести ею запуск горизонтальной развертки осциллографа 30, то можно выбрать определенный частотный участок характеристики группового времени задержки для более

детального наблюдения, а установив около интересующего нас участка этой характеристики, с помощью блока 25 выбора модулирующих частот, яркост- . ную метку, можно по индикатору частотомера 27 определить значение рабочей частоты канала 5 связи, соответствующей, например, наибольшей нелинейности, а по индикатору 33 - значение группового времени задерлг- . ки на этой частоте. .

Сигнал с выхода амплитудного детектора 19 поступает также на один из входов измерителя 29 отношений, на другой вход которого поступает опорное напряжение с выхода источника 35 опорного напряжения.

Так как амплитудное значение напряжения сжатого сигнала зависит от величины затухания группового сигнала в канале 5 связи, то, пронормировав этот уровень по отношению к заданному опорному, можно получить значение затухания в относительных единицах.

Сигнал, разрешакяций поступление информации о величине затухания с выхода амплитудного детектора 19, подается с выхода формирователя 28 импульсов. Этот сигнал образуется одновременно с импульсом засветки луча осциллографа 30 и одновременно с импульсом начала временного отсчета в измерителе 2 длительности временных интервалов, подготавливая тем самым измеритель 29 отношений к - принятию информации о величине зату- хания сигнала в проверяемом канале 5 связи.

Таким образом, на выходе измерителя 29 отношений появляется импульс равный отношению амплитуды сжатого импульса, характеризующего затуха- ние в канале связи, к нормирующему опорному напряжению. Изменяя уровень нормирующего напряжения, поступающего с выхода источника 35 опорного напряжения, можно изменять диапазон измеряемых затуханий.

Сигнал, уровень которого соответствует величине затухания в канале 5 связи, в виде короткого нормированного по длительности импульса с выхо да измерителя 29 отношений поступает на вход индикатора 34 и на второй вход (II) переключателя 32. Во втором положении (II) переключателя 32 сигнал с выхода измерителя 29 отно- шений поступает на первый вход осциллографа 30 и, осуществив горизонтальную развертку на его экране можно наблюдать либо полную частотную характеристику затухания, либо с помощью переключателя 24 выбрать .нужный участок этой характеристики. Для образования меток в этом случае также используются импульсы, полученные на выходе формирователя 28 импульсов из выбранных с помощью блока 25 выбора модулирующих частот.

Численное значение затухания для каждой из рабочих частот капала 5 связи определяется по индикатору 34, значение этой частоты - по индикатору частотомера 27, а на экране электронно-лучевой трубки осциллографа 30 можно наблюдать вид харак- теристики затухания сигнала в канале 5 связи с яркостной индикацией частотной метки.Таким образом, на экране осциллографа 30 можно наблюдать вид частотной характеристики группового времени запаздывания или частотной характеристики затухания в исследуемом канале 5 связи с одновременным измерением точных значений этих па- раметров по индикаторам 33 и 34 с одновременной фиксацией рабочей частоты по индикатору частотомера 27.

Следует отметить, что частото - мер 27 регистрирует не значение са- мой рабочей частоты канала связи 5 в конкретный момент времени, а ее низкочастотный эквивалент, поскольку

модулирующая частота, переключая частоту перестраиваемого генератора 23 |Цискретных высоких частот, указывает на значение рабочей частоты в канале 5 связи.

Это позволяет использовать низкочастотный частотомер вместо высокочастотного, который можно установить например, на выходе перестраиваемого генератора 23 дискретных высоких частот, но при этом потребовался бы очень высокочастотный частотомер, так как частота этого генератора ше рабочей частоты канала связи 5 на постоянную величину центральной частоты дисперсионных линий 11 и 18 задержки.

Погрешность измерений группового, времени задержки определяется в основном погрешностями установки дискретных высоких частот в генераторах 2 и 23, погрешностью измерителя длительности интервалов и погрешностями дисперсионных линий 1I и 18 задержки.

При использовании в переключаемых генераторах 2 к 23 дискретных высоких частот кварцевых резонаторов нетрудно обеспечить нестабильность частоты около 5 10, тогда вносимая двумя генераторами 2 и 23 погрешность будет 10 %, чем можно пренебречь. Погрешность измерений длительности интервалов зависит от предела измеряемых длительностей. Вели принять в качестве максимальной измеряемой длительности величину в 200 НС, т.е. такую же, как в измерителе группового времени задержки типа ФЧ-15, то погрешность измерений при использовании измерителя интервалов типа И2-26 будет около 0,4%.

В данном устройстве нет принципиальных ограничений на увеличение мак симальной измеряемой величины группового времени задержки в то время как у выпускаемых промьшшенностью они имеются). Если принять максимальное значение этой величины в 1000 НС, то погрешность измерений длительности интервалов будет 0,08%.

При использовании термостатиро- вания дисперсионных линий 11 и 18 задержки погрешность вносимой величины группового времени задержки может составлять около 0,1-0,2%. Тог

да обп1ая погрешность измерений груп пового времени задержки составит на пределе 200 не 0,5%, на возможном максимальном пределе 1000 не -,0,2 0,3%.

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров пространственно разнесенных объ актов, содержап1ее генератор высокой частоты, модулятор, генератор низкой частоты, первый усилитель с автома тической регулировкой усиления, два ключа, выход первого из которых со единен с каналом связи, амплитудный детектор, источник опорного напряжения, измеритель длительности временных интервалов, входы которого соединены, с выходами первого и второго формирователей импульсов, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности измерений группового времени запаздывания, в него дополнительно введены генератор управляющих импульсов, второй и третий усилители с автоматической регулировкой усиления, два смесителя, генератор опорной высокой частоты, две дисперсионные линии задержки, детектор-дискриминатор, фильтр, блок избирательных элементов, блок выбора модулирующих частот, два переключателя, второй перестраиваемый генератор дискретньк высоких частот, сумматор, частотомер, измеритель отношений, третий формирователь импульсов, второй источник опорного напряжения, осциллограф, два индикатора, причем генератор высокой частоты и генератор низкой частоты выполнены как перестраиваемые генераторы дискретных частот, первый усилитель с автоматической регулировкой .усиления выполнен как полосовой усилитель с автоматической регулировкой усиления, а измеритель длительности временных интервалов и измеритель отношений имеют аналоговые выходы, при этом генератор управляющих импульсов одной из групп своих выходов соединен с входами первого перестраиваемого генератора дискретных высоких частот, выход которого через последовательно включенные первый смеситель, перo

5

0

5

0

5

0

5

0

5

вый усилитель с автоматической регулировкой усиления соединен с входом первого ключа, другая группа выхо- j дов генератора управляющих импульсов соединена с входами перестраиваемого генератора дискретных низких частот, выход которого через последовательно соединенные модулятор, второй ключ, второй усилитель с автоматической регулировкой усиления соединен с выходом первого усилителя с автоматической регулировкой усиления, третий выход генератора управляющих импульсов через последовательно включенные первую дисперсионную линию заде1)жки и фильтр соединен с вторым входом первого смесителя, четвертый - с вторым входом второго ключа, пятый - с вторым входом первого ключа, выход генератора высокой опорной частоты соединен с вторым входом модулятора, выход источника опорного напряжения соединен с вторыми входами первого и второго усилителей с автоматической регулировкой усиления, выход канала связи соединен с входом детектора-дискриминатора, а через последовательно вклю ченные второй смеситель, третий усилитель с автоматической регулировкой усиления, вторую дисперсионную линию задержки и амплитудный детектор - с первьм формирователем импульсов, выход детектора-дискриминатора соединен с входом блока избирательных элементов, выходы которого соединены с входами второго перестраиваемого генератора дискретных высоких частот, первого переключателя и блока выбора модулирующих частот, выход второго перестраиваемого генератора дискретных высоких частот соединен с вторым входом второго смесителя, выходы блока выбора модулирующих частот соединены с входами сумматора, выходом соединенного с входом частотомера и через второй формирователь импульсов - с одним из входов измерителя отношений и одним из входов осциллографа и измерителя длительности временных интер)- валов, второй вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, второй вход осциллографа соединен с выходом третьего формирователя импульсов, входом соединенного с выходом первого переключателя, третий вход осциллографа соединен с выходом второго переключателя, один из входов .которого соединен с выходом измерителя длительности временных интервалов и входом первого индикатора, второй вход второго переключателя соединен

с входом второго индикатора и выходом измерителя отношений, второй вход которого соединен с выходом амплитудного детектора, а третий - с выходом второго источника опорного напряжения.

а) S)

8}

г)

«

J е;

«;

к

л/ «/

«/ о/

.Г

-WW/I

-АЛЛ

-ЧШШШ- 1/Ш1/

1Ш

LJ

--ни-

(§Ш

-шиФ -тш-т ш

-((МН/ -- IMг - ЛЛА--

-Ш/Ш/ЕЕЕЕЕ

t

ШШИЛЕЕЕЕ /Ш

.Г

-ЧШШШ- 1/Ш1/

ШШИЛЕЕЕЕ /Ш

Изобретение относится к изме- рительиой технике и предназначено для определения группового време- ни запаздьтания и величин ослабления группового сигнала в объекте. у которого вход и выход пространственно разнесены, например в кабелях, .линиях электропередачи, радиочастотных каналах связи или передачи информации. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, достигается обеспечением работы с невзаимнюш линиями и каналами связи и повышением точности измерения группового времени запаздывания. Устройство не имеет принципиапы- ных ограничений на увеличение максимальной измеряемой величины группового времени запаздывания. При условии, что максимальное значение этой величины будет порядка 1000 не, погрешность измерений длительности интервалов будет составлять 0,08%. 3 ил. (Л

tieHi-fiet, i- ta, tan,-fia,

Фиг г

п - нонер импдльса.

(пл

/7

/7

CJ,

5/1

7 5 А

fJL.

фуг. J

Составитель М.Катанова Редактор М. Петрова Техред .Кикемезей jCoppeicTop

Заказ 637/50 Тираж 730 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4