Устройство для измерения частоты энергетического центра тяжести спектра сигнала Советский патент 1986 года по МПК G01R23/00 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и предназначено для использования в радиотехнических установках различного назначения.

Цель изобретения - повышение точ- кости измерения частоты достигается путем автоматической установки частот двух гетеродинов симметрично спектру сигнала.

На фиг, 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - эпюры сигналов,

Устройство содержит смеситель 1, фильтр 2 нижних частот, амплитудньй детектор 3, блок 4 сравнения ампли- туд, коммутатор 5, два управляемых гетеродасна 6 и 7, синхронизатор 8 и блок 9 регистрации.

Первый вход смесителя 1 является входом устройства, выход смесителя 1 через последовательно соединенные фильтр нижних частот 2 и амплитудный детектор 3 соединен с первым входом блока 4 сравнения амплитуд, выход которого соеде1нен с входами управляе- мых гетеродинов 6 и 7, выходы гетеродинов 6 и 7 соединены соответственно с первым и вторым входами коммутатора 5, выход которого соединен с вторым входом смесителя 1, выход синхронизатора 8 соединен с третьим входом коммутатора 5 и вторым входом блока 4 сравнения амплитуд, входы блока 9 регистрации соединены с выходами гетеродинов 6 и 7.

Устройство работает следующим образом.

Спектр входного сигнала в смесителе 1 преобразуется по частоте с помощью гетеродинов 6 и 7. Частоты управляемых гетеродинов выбраны таким образом, чтобы частота управляемого гетеродина 6 была ниже частоты входного сигнала, а частота управляемого гетеродина 7 - выше ее, т.е. f, f. ffj ft+fnp (где f, , f, - частоты управляемых гetepoдинoв 6 и 7; д. - промежуточная частота сигнала после преобразования (г. 2а) . В одном из положений коммутатора вход ной сигнал преобразуется по частоте с помощью управляемого гетеродина 6. При этом спектр сигнала на выходе смесителя повторяет спектр входного сигнала (4иг. 26). В другом положении коммутатора входной сигнал преобразуется с помощью управляемого гетеродина 7. При этом спектр сигнала на вы

5

0 5 0

5

5

0

5

ходе смесителя перевернут относительно спектра входного сигнала (фиг.2в), т.е. верхняя и нижняя боковые полосы меняются местами относительно входного спектра. Затем с помощью фильтра 2 нижних частот, частота среза которого равна промежуточной частоте сигнала на выходе смесителя (фиг.2г), в каждом из положений коммутатора выделяется соответствующая часть спектра сигнала: низкочастотная и высокочастотная (штриховка на фиг.26, в). Далее происходит выделение амплитуды сигнала на вькоде фильтра 2 нижних частот амплитудным детектором 3. Полученные амплитуды сигналов поступают на блок 4 сравнения амплитуд. Блок 4 сравнения амплитуд представляет собой повторитель с переменным знаком коэффициента передачи со сглаживающим фильтром на выходе. Работа блока сравнения амплитуд 4 и коммутатора 5 синхронизируется сигналом синхронизатора 8, который представляет собой обычный генератор меандра. Эпюра напряжения на выходе повторителя показана на фиг. 3. В результате сглаживания, на выходе блока 4 сравнения амплитуд имеем постоянное напряжение, велиг- чина и знак которого соответствуют величине и знаку расстройки частоты входного сигнала относительно переходной частоты дискриминатора. Это напряжение ошибки с выхода блока сравнения амплитуд 4 поступает на управляемые гет.еродины 6 и 7 для подстройки их частот. Управляемые гетеродины 6 и 7 вьшолнены таким образом, что положительное управляющее напряжение увеличивает частоту гетеродинов, а отрицательное - уменьшает. Блок 9 регистрации представляет собой два частотомера, которые измеряют частоты гетеродинов 6 и 7. Значение частоты сигнала соответствует полусумме измеренных частот гетеродинов. Если мпли- тудный спектр входного сигнала симметричен, то данное устройство будет измерять центральную частоту спектра входного сигнала.

Использование одного разделительного частотного фильтра исключает влияние его характеристик на точность ; измерения частоты входного сигнала, так как возможные нестабильности одинаково проявляются при вьщелении как низкочастотной части спектра сигнала, так и высокочастотной; переходная частота дискриминационной характеристики равна промежуточной частоте „. и не зависит от температурных флюктуации характеристик фильтра. Стабильность цереходной частоты определяется .стабильностью частот управляемых гетеродинов.

Формула изобретения

Устройство измерения частоты энергетического центра тяжести спекра сигнала, содержащее смеситель, .первый вход которого является входом устройства, фильтр нижних частот, вход которого соединен с выходом смесителя,а выход через амплитудньй детектор - с первым входом блока сравнения амплитуд, вькод которого соединен с. входом управляемого гетеродина, и блок регистр ации, вход ко- торого соединен с выходом управляемого гетеродина, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения частоты, оно снабжено вторым управляемым гетеродином, синхронизатором и коммутатором, выход которого соединен с вторым входом смесителя, а первый и второй входы соответственно - с выходами первого и второго управляемых гетеродинов, выход синхронизатора - с третьим входом коммутатора и вторым входом блока сравнения амплитуд, причем выход последнего соединен с входом второго з Лравляемого гетеродина, а второй вход блока регистрации - с выходом второго гетеродина.

4

Изобретение может быть использовано в -радиотехнических установках различного назначения. Цель изобретения - повышение точности измерения частоты. Устройство содержит смеситель 1, 4ильтр 2 нижних частот, амплитудный д1етектор 3, блок 4 сравнения амплитуд, коммутатор 5, управляемые гетеродины 6 и 7, синхронизатор 8 и блок 9 регистрации. Введение в устройство управляемого гетеродина 7, синхронизатора 8и коммутатора 5 позволит автоматически устанавливать частоты двух гетеродинов симметрично спектру сигнала. 3 ил. (Л р|/е./

//7р г