Калибратор коэффициентов амплитудной модуляции Советский патент 1988 года по МПК G01R29/06 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для поверки и аттестации различных видов измерительных средст в частности измерителей коэффициента амплитуды модуляции (модулометров).

Целью изобретения является повышение точности и быстродействия воспроизведенных калиброванных значений коэффициентов амплитудной модуляции путем автоматизации процесса калибровки и исключения ошибок оператора.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройстваJ на фиг. 2 - эпюры напряжений в характерных точках устройства. Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 модулирующего напряжения,делитель 2 модулирующих напряжений и генератор 3 амплитудно-модулированного сигнала выход 4 которого является выходом калибратора, блок 5 управления, пос- ледовательно соединенные элекронный выключатель 6, приемник 7 амплитудно-модулированного сигнала, включающий в себя смеситель 8, гетеродин 9, усилитель 10 промежуточной частоты с системой автоматической регулировки усиления, детектор 11 амплитудно- модулированного сигнала,, фильтр 12 нижних частот и пиковый детектор 13.

Устройство также содержит последовательную цепь 14, состоящую из коммутатора 15 сигналов, аналого-цифрового преобразователя 16 (АЦП), вычислительного блока 17с блоком па

мяти, цифроаналогового преобразователя 18 (ЦДЛ), а также широкополосную детекторную секцию 19 и формирователь 21 модулирующих импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Блок 5 управления посредством управляющих сигналов по входам управления генератора 1, делителя 2, генератора 3, гетеродина 9 приемника 7, коммутатора 15 сигналов, вычислительного блока 17с блоком памяти и формирователя 20 модулирующих импульсов осуществляет установку выбранных параметров и режимов работы устройства, а также синхронизацию по времени работы всех узлов.

По управляющему входу генератора 1 осуществляется установка требуемо модулирующей частоты, а по управ0

5

5

0

0

5

0

0

5

ляющему входу делителя 2 производится установка требуемого значения коэффициента амплитудной модуляции. В генераторе 3 AM сигнала и гетеродине 9 по управляющим входам осуществляется одновременная установка требуемой несущей частоты амплитудно-модулированного сигнала и частоты гетеродина 9, соответствующей точной настройке приемника 7, на частрту генератора 3.

Работу калибратора по времени условно можно разбить на два этаца На первом этапе осуществляется измерение коэффициента передачи приемника 7 по- измерительному амплитудно- модулированному сигналу с коэффициентом амплитудной модуляции М-100% и. огибающей типа меандр. При этом cri-j нусоидальный сигнал (фиг. 2а) -с генератора 1 поступает на вход формирователя 20 модулирующих импульсов, где формируется сигнал типа меандр (фиг. 26). Этот сигнал поступает на управляющий вход электронного выключателя 6. На сигнальный вход выключателя 6 поступает немодулированный сигнал несущей с генератора 3. На первом этапе делитель -2 выключен сигналом управления 6 с блока 5 управления, т.е. в нем установлено значение коэффициента амплитудной модуляции М 0. На выходе электронного выключателя 6 формируется последовательность радиоимпульсов с огибающей типа меандр (фиг. 2в). При достаточном ослаблении сигнала в паузе (фиг. 2, б, в, интервал времени t, - 12 радиоимпульсный сигнал вида (фиг. 2в).имеет пикоёое значение .коэффициента амплитудной модуляции М 100%. Например, при ослаблеUn

5

НИИ сигнала в паузе

и

мг

со, 00 3

-70 дБ погрешность воспроизведения коэффициентов амплитудной модуляции в сигнале (фиг. 2в) составит ЛМ 0,03%, После электронного выключателя 6 радиоимпульсный сигнал поступает на вход приемника 7, где с помощью смесителя 8 и гетеродина 9 преобразуется на постоянную и сравнительно низкую промежуточную частоту. В усилителе 10 промежуточной частоты радиоимпульсный сигнал усиливается до уровня, обеспечивающего линейное детектирование, и поступает далее на амплитудный детектор 11,

где детектируется. На выходе фильтра 12 вьщеляется огибающая амплитудно- модулированного сигнала, амплитуда которой преобразуется пиковым детектором 13 в постоянное напряжение пропорциональной величины. Далее это постоянное напряжение через комму- татор 15 сигналов поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 16.и где преобразуется в цифровой код. Информация о величине постоянного напряжения в цифровом коде поступает на вычислительный блок 17с блоком памяти, где она по команде блока 5 управления записывается в блок памяти. На этом первый этап работы калибратора заканчивается. На втором этапе осуществляется измерение коэффициента амплитудной модуляции на, выходе генератора 3 при его Синусоидальной модуляции и автоматическая подстройка коэффициента амплитудной модуляции до значения М 100%. Для этого с помощью

блока 5 и делителя 2 включается коэффициент передачи, соответствующий й 100%, а формирователь 20 модулирующих импульсов переводится в режим формирования постоянного управляющего напряженияJ .при котором электронный выключатель 6 постоянно открыт для входного сигнала. На выходе

генератора 3 при этом будет формироваться амплитудно-модулированный сигнал с синусоидальной огибающей (фиг. 2г) и коэффициентом, амплитудной модуляции М X в общем случае близким, но не равным 100%. Этот сигнал через открытый электронный выключатель 6 поступает на вход приемника 7 и далее после детектирования - на АЦП 16, где над ним осуществляются те же операции, что и для радиоимпульсного сигнала на первом этапе.

Информация о величине синусоидальной огибающей амплитудно-модулиро- ванного сигнала в цифровом коде с АЦП 16 поступает на вычислительный блок 17с блоком памяти, в нем сравниваются значения амплитуд огибающей типа меандр и синусоидальной огибающей и вырабатывается в цифровом коде сигнал ошибки, пропорциональный разности амплитуд огибающих, измеренных на первом и втором этапах, т.е. пропорциональный отличию MX от 1QO%o Сигнал ошибки поступает на цифроана- логовый преобразователь 18, вьфабаf.

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

тывающий на выходе аналоговьш сигнал в виде постоянного напряжения, пропорционального сигналу ошибки. Сигнал с выхода блока 14 поступает на управляющий вход генератора 1, амплитуда модулирующего, напряжения которого меняется таким образом, что коэффициент амплитудной модуляции на выходе генератора 3 становится точно равным 100%. На этом калибровка заканчивается. Для полз чения калиброванных значений коэффициентов амплитудной модуляцииj отличных от 100%, используется делитель 2. При этом вычислительный блок 17 переводится в режим памяти и на выходе ЦАП 18 фиксируется постоянный уровень выходного напряжения, соответствующий моменту калибровки М 100%.

При смене модулирующей частоты в генераторе 1 цикл калибровки повторяется аналогично изложенному.

На высоких модулируюпщх частотах (обычно F 7 20 кГц) тракт приемника 7 может вносить значительные частотные и фазовые искажения в огибающую амплитудно-модулированного сигнала типа меандр. В результате может возрастать погрешность воспроизведения калиброванных значений коэффициента амплитудной модуляции. Для исключения этого в устройстве (фиг.1) используется широкополосная детекторная секция 19.

При установке в устройстве высокой модулирующей частоты (F 20 кГц) постоянное напряжение с выхода широкополосной детекторной секцш 19, пропорциональное амплитуде модулирующего н апряжения на модул1-фующем входе генератора 3,-через коМ1 1ута- . тор 15-сигналов поступает на АЦП 16. Информация о величине модулирующего напряжения в цифровом коде с блока 16 поступает на вычислительный блок 17с блоком, памяти. В нем срабатываются значения амплитуды модулирующего напряжения повьпденной модулирующей частоты с ее значением на низких модулирующих частотах (информация о значении модулирующего напря- жения да низких частотах записьша- ется в память блока 17 при калибровке на низких модулирующих частотах) и вырабатьшается сигнал ошибки, про - порциональный разности амплитуд. Этим сигналом ошибки через цдп 18 ществляется стабилизация уровня выходного напряжения генератора 1 на входе генератора 3.

Таким образом в устройстве обеспечивается калибровка коэффициента амплитудной модуляции М 100% на высоких модулирующих частотах. При этом частотная погрешность воспроизведения калиброванных значений коэффициента амплитудной модуляции,в устройстве фактически определяется только частотными искажениями в модулирующем тракте, генератора 3 амп- литудно-модулированного сигнала. Эта погрешность при надле кащем выборе параметров схемы генератора может быть всегда сделана весьма малой.

Формула изобретения

Калибратор коэффициентов амплитудной модуляции,, содержащий последовательно соединенные генератор модулирующего напряжения, делитель модулирующего напряжения и генератор амплитудно-модулированного сигнала, а также блок управления, выходы которого соединены с управляющими входами генератора модулирующего напряжения, делителямодулирующего напряжения и генератора амплитудно-модулированного сигнала, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него дополнительно вэедены последовательно включенные электронный выключатель и приемник амплитудно-модулированных сигналов, включающий в себя смеситель, к второму входу которого под

5

0

5

0

5

ключен гетеродин, а к выходу - последовательно соединенные усилитель промежуточной частоты с системой автоматической регулировки усиления, детектор амплитудно-модулированных сигналов, фильтр нижних частот и пиковый детектор, выход которого является выходом приемника,- последовательная цепь, состоящая из коммутатора сигналов, аналого-цифрового преобразователя, вычислительного блока с блоком памяти и цифроаналого- вого преобразователя, широкополосная детекторная секция и формирователь модулирзтощих -импульсов, причем вход приемника амплитудно-модулированных сигналов через электронный выключа- тель соединен с выходом генератора амплитудно-модулированных сигналов, выход приемника амплитудно-модулированных сигналов соединен с первым входом коммутатора сигналов, второй вход которого через широкополосную детекторную секцию соединен с модулирующим входом генератора амплитудно-модулированного сигнала, выход последовательной цепи соединен с управляющим входом генератора модулирующего напряжения, выход которого, в свою очередь, через формирователь модулирующих импульсов соединен с управляющим входом электронного выкт лючателя, а соответствующие выходы блока управления соединены с управляющими входами коммутатора сигналов, вычислительного блока с блоком памяти, формирователь модулирующих импульсов и гетеродина приемника амплитудно-модулированных сигналов.

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для проверки и аттестации различных видов измерительных средств, например измерителей коэффициентов амплитудной модуляции. Изобретение повьппает точность и быстроту воспроизведения калиброванных значений амплитудной модуляции путем автоматизации процессов калибровки и исключения ошибок оператора. Устройство содержит генератор 1модулирующего напряжения, делитель 2модулирующих напряжений, генератор 3амплитудно-модулированного сигнала, вход 4, блок 5 управления, электронный выключатель 6, приемник 7 амп- литудно-модулированных сигналов смеситель 8, гетеродин 9, усилитель 10 промежуточной частоты с системой автоматического регулирования усиления, детектор амплитудно-модулированного сигнала, фильтр 12 нижних частот, пиковый детектор 13, блок 14, содержащий коммутатор 15 сигналов, аналого-цифровой преобразователь 16, вычислительный блок 17 с блоком памяти, цифроаналоговый преобразователь 18. На чертеже также показаны широкополосная детекторная секция 19 и формирователь 20 модулированных импульсов. 2 ил. (g (Л 00 00 оо ю к

.2