Устройство для измерения нелинейных искажений частотно-модулированных сигналов в четырехполюсниках Советский патент 1986 года по МПК G01R23/20 

1

1;зобрете11ие относится к электро- HSMepeHVTHM, в частности к устройствам для измерения малых нелинейных искажений частотно-модулированных сигналов в четырехполюсниках и трактах их передачи, например, в полосовых фильтрах и усилителях различного назначения. .

Цель изобретения - повышение разрешающей способности и уменьшение трудоемкости измерений за счет автоматической компенсации девиации по первой и высшей гармоникам во всем рабочем диапазоне девиаций и модулирующих частот.

На чертеже представлена, блок-схема предлагаемого устройства

Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 моду- лирующего напряжения, генератор 2 частотно-модулированных сигналов и разветвитель 3 сигнала, первый выход которого через измеряемый четырехполюсник 4 подключен к входу первого I преобразователя 5 частоты, а второй выход - к входу второго преобразователя 6 частоты. Преобразователи 5 и 6 частоты состоят из гетеродинов 7 и 8, подключенных к входам смесителей 9 и 10 с выходными фильтрами 11 и 12 соответственно. Выходы преобразователей 5 и 6 частоты подключены к входам смесителя 13, выход которого через приемник 14 частотномодулированных сигналов подключен к анализатору 15 спектра.

Устройство работает следующим образом.

На модулирующий вход генератора 2 поступает синусоидальный сигнал U(t) с частотой Ли амплитудой U от источника 1 модулирующего напря- жения

и. (t) и sin Sit

ГТч .

(1)

Вследствие нелинейности модуляционной характеристики используемого генератора 2 в законе модуляции его выходного частотно-модулированного сигнала появляются гармоники модулирующей частоты 51 . Высокочастотный частотно-модулированный сигнал с искаженным законом модуляции от генератора 2 частотно-модулированных сигналов

U,(t),,bhSit, (2

21609

где и , ,xJo - амплитуда и несущая частота сигнала, соответственно;

,2,3 - номер гармоники моду- 5лирующего сигнала;

AcJ - парциальные значения девиации частоты по п-й гармонике.

поступает на разветвитель 3 и далее 10 на вход проверяемого четырехполюсника 4. На выходе последнего в закон модуляции частотно-модулированного сигнала (2) добавляются гармоники искажений, и частотно-модулированный J5 сигнал вида Uj(t) поступает на вход преобразователя 5 частоты

+ 00

U3(t)--Ue.,S H 4t- II SinhSl{t-rIН;1

Sin(hSlt+ f),

сэ)

где парциальные значения девиации частоты, вызванные искажениями в проверяемом четырехполюснике ;

Ч - фазы гармоник модулирующего сигнала ,

t - время задержки сигнала в проверяемом четырехполюснике.

С помощью гетеродина 7 с частотой uJ cJo сигнал (3) преобразуется на промежуточную частоту а) г и поступает на вход смесителя 13, на второй вход которого одновременно поступает частотно-модулированный сигнал вида U(t), преобразованный на промежуточную частоту - cj . На выходе смесителя 13 получаем частотно-модулированный сигнал разностной промежуточной частоты -oJ,

ПЦ -Ь с

U,(t)-U SmCoJ

иг,

t +

ЬЯ

И 1

72Sit

hat

/CosChSlt V)

tn 2

S1

Sin(hSlt- -4 )

(M

Из формулы (4) видно, что составляющие первой гармоники модуляции генератора частотно-модулированных сигналов (второе слагаемое в квадратных скобках формулы (4) на выходе смесителя 13 уменьшаются пропорционально множителю /2sin

Л:

/о На

практике обычно выполняется условие квазистаи ионарности Sl t . При этом

/ „ . H5).L ,ги значение множителя равно /2sin „ /

nUt, а nSl t.1. Таким образом, в предлагаемом устройстве в частотно- модулированном сигнале, поступающем на вход приемника 14, значение девиации по первой и высшим гармоникам оказывается уменьшенным пропорцио- , нально множителю niT. ti.l или В 1/nSlt раз. Если- время задержки сигнала в проверяемом четырехполюснике пренебрежимо мало ( li 0), то из формулы (4) получаем

+ 00 i

u;(t),n(

- CS)

в частотно-модулированном сигнале (5) вообще отсутствуют состав- ляюпще первой гармоники и высших гармоник модулирующего сигнала, вызванных собственными нелинейными искажениями генератора частотно-модулированных сигналов. Частотно-модулированный сигнал (5) содержит только вторую и более высшие гармоники модулирующего сигнала, вызванные искажениями частотно-модулированного сигнала в проверяемом четьфехполюснике 4 о Частотно-модулированный сигнал вида (4) или (5) поступает на вход приемника 14 частотно-модулированных сигналов и демодулируется. Вторая и высшие гармоники демодулирован ного сигнала на выходе приемника, характеризующие нелинейные искажения частотно-модулированного сигнала в проверяемом четырехполюснике, измеряются анализатором 15 спектра.

Составитель Н.Михалев Редактор Т.Митейко Техред н. Бонкало Корректор Л.Пилипенко

Заказ 1609/52 Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Филиал 1ШП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1221609

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает выигрьш по разрешающей способности измерения нелинейных искажений по сравнению

с прототипом, равный В

-L

rvrtt

(6).

Формула изобретения

Устройство для измерения нелинейных искажений частотно-модулированных сигналов в четырехполюсниках, содержащее последовательно включенные источник модулирующего напряжения, генератор частотно-модулированных сигналов, а также последовательно включенные смеситель, приемник частотно-модулированных сигналов и анализатор спектра, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности измерения, в него введены разветви- тель сигнала и два преобразователя частоты, каждый из которых содержит гетеродин и смеситель с полосовым фильт-i- ром на выходе, выход гетеродина подключен к второму входу смесителя с полосо-. вым фильтром на выходе, первый вход которого является входом преобразователя частоты, причем вход развет- вителя сигнала подключен к выходу генератора частотно-модулированных сигналов, первый выход разветвителя сигнала через проверяемый четьфех- полюсник соединен с входом первого преобразователя частоты, второй выход разветвителя соединен с входом второго преобразователя частоты, а выходы введенных преобразователей частоты соединены с входами смесителя .

Изобретение относится к области электроизмерений. Цель изобретения - повышение разрешающей способности и уменьшение трудоемкости измерений. Устройство содержит источник 1 модулирующего напряжения, генератор 2 частотно-модулированных сигналов, разветвитель 3 сигнала, четырехполюсник 4. Преобразователи 5 и 6 частоты состоят из гетеродинов 7 и 8, смесителей 9 и 10 и выходными фильтрами 11 и 12. Кроме того, устройство содержит смеситель 13, приемник 14 частотно-модулированных сигналов и анализатор 15. Введение разветвителя и двух преобразователей частоты и их связи с элементами устройства позволили осуществить автоматическую компенсацию девиации по первой и высшим гармоникам во всем рабочем диапазоне девиаций и модулирующих частот. 1 ил. § (Л