Устройство для контроля работоспособности радиоприемника Советский патент 1989 года по МПК H04B17/00 

а со

О1

ел vl

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - сокращение времени поиска неисправности и увеличение достоверности контроля. Устр-во содержит имитатор 1 входного сигнала, амплитудный детектор 4, фазовый демодулятор 5, блоки логической обработки 6 и 10, пороговые блоки 7, 11 и 12, индикатор 8, АЦП 9, г-р 13 контрольного сигнала и блок синхронизации 14, а также контрОли руемый радиоприемник 15. Цель достигается путем раздельной проверки амплитудно-частотной х-ки и группового времени запаздывания тракта контролируемого радиоприемника 15. Даны ил выполнения блоков устр-ва. 7 ил.

(Риг.1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для контроля параметров тракта в полосе промежуточной частоты высокоэффектив ных радиоприемников.,

Цель изобретения - сокращение времени поиска неисправности и увеличение достоверности контроля.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства для контроля работоспособности радиоприемника; на фиго2 - то же, блока синхронизации; на фиг.З - -то же, нервого и третьего пороговых блоков на фиг.4 - то же, первого блока логической обработки; на фиг.З - то же, второго.блока логической обработки; на фиг.О - то же, фазового демодулятора; на фиг .7 -то же, второго порогового блока,

. Устройство для контроля работоспособности радиоприемника (фиг. 1) содержит имитатор 1 входного сигна- ла состоящий из последовательно соединенных генератора-2 несущей частоты и модулятора.3, представляющего собой, например, управляемый аттенюатор, амплитудный детектор (АД) 4, фазовьш демодулятор (ФД). 5, первый блок 6 логической обработки, первый пороговый блок 7, индикатор 8, аналого-дифровой преобразователь (АЦ11) 9, второй блок J0 логической обработки, третий пороговый блок И второй пороговый блок 12, генератор J3 контрольного сигнала, блок 14 синхронизации. Контролируемый радио- пpиe fflик 15 содержит усилитель 16 высокой частоты, смеситель 17, гете- родин 18 и усилитель 19 промежуточной частоты (УПЧ).

Блок 14 синхронизации (фиг.2) может быть-выполнен в виде первого ключа 20, формирователя 21 импульсов счетчика 22, первого элемента 23 за- дерз ски, триггера 24, второго ключа 25, второго эле1 1ента 26 задержки, содиненных между собой,

Первый 7 и третий 11 пороговые

блоки (фиг.З) содержат элемент 27 задержки, узел 28 вычитания, регистр 29.

Первый блок 6 логической обработки (фиг.4) содержит нервый 30 и второй 31 счетчики, первый 32 и второй 33 узлы вычитания, нервый 34 и второй 35 регистры, формирователь.. 36

импульсов, элемент 37 задержки, третий узел 38 вычитания.

Второй блок 10 логической обработки (фиг.5) содержит первый 39 и второй 40 узлы вычитания, первый 41 и второй 42 регистры, формирователь 43 импульсов, элемент 44 задержки, третий узел 45 вычитания.

Фазовый демодулятор 5 (фиг.6) содержит усилитель-ограничитель 46 и элемент И 47.

Второй пороговый блок 12 (фиг.7) содержать формирователь. 48 импульсов, элемент 49 задержки, узел 50 вычитания, регистр 51.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства его составные части находятся в следующих исходных состояниях:

в блоке 14 синхронизации триггер 24 сигналом с выхода держит ключи 20 и 25 закрытыми; счетчик 22 - в нулевом состоянии (при необходимости он может быть с начальной установкой) ;

в первый пороговый блок 7 в регистр 29 занесен код, равный числу импульсов с ФД 5, соответствующему максимально допустимой величине неравномерности ГВЗ в полосе промежуточной частоты;

в третий пороговый блок 11 в регистр 29 занесен код, равный максимально допустимой неравномерности АЧХ в полосе перестройки гетеродина;

во второй пороговый блок 12 в регистр 51 занесен код минимально допустимой величины входного напряжения промежуточной частоты;

в первом блоке 6 логической обработки первый 30 и второй 31 счетчики а также первый регистр.34 установлены в нулевое положение, во второй регистр 35 занесен максимальный код;

во втором блоке 10 логической обработки первый регистр 4 установлен в нулевое состояние, во вторрй 42 регистр занесен максимальный код. При начальной установке блока 14 частота настройки гетеродина 18 обеспечивает прием сигнала имитатора 1 на нижней граничной частоте полосы пропускания УПЧ 19.

Устройство обеспечивает контроль тракта радиоприемника 15 по трем критериям. Первый критерий - ухудшение неравномерности ГВЗ тракта в поосе пропускания УПЧ 19 выше допустимого. Измерение частотной характеистики ГВЗ тракта основано на методе Найквиста, согласно которому ГВЗ тракта на какой-то частоте принимается равным времени распространения огибаю01ей сигнала, полученного при амплитудной модуляции несущего колебания этой частоты колебанием более низкой частоты. При подаче на вход тракта AM колебания ГццС) 1Т(1 + + msi.n Qt)sinQt, где m - индекс модуляции, а S2 - модулирующая частота при условии «со,продетектированное колебание на выходе тракта будет иметь сдвиг фаз Чю относительно опорного колебания модулирующей частоты f2 . Тогда величина ГВЗ на частоте ij равна

,

Имитатор 1 формирует сигнал с амплитудной модуляцией (AM), фиксированная несущая которого равна центральной частоте рабочего диапазона радиоприемника 15. После прохождения через тракт радиоприемника 15 AM сигнал детектируется в АД 4, а его фаза сравнивается в ФД 5 с фазой модулирующего сигнала генератора 13. ФД 5 выдает на вмход количество импульсов N, соответствующее ГВЗ на данной частоте. При перестройке гетеродина 18 под улравлением блока 14 несуп;ая частота сигнала имитатора 1 изменяет свое значение в пределах полосы пропускания УПЧ 19. Изменение ГВЗ (а значит, и числа импульсов N, на выходе ФД 5) соответствует характеристике ГВЗ тракта радиоприемника 15. Перестройка гетеродина 18 обес- .печивает изменение несущей частоты сигнала имитатора 1 на выходе промежуточной частоты в пределах полосы пропускания промежуточной частоты, где задаются требования по ГВЗ. В блоке 6 находится разница между максимальным и минимальным значениями ГВЗ сигнала имита тора J. Эта разница равна максимальной неравномерности ГВЗ в полосе промежуточной частоты тракта. Величина неравномерности ГВЗ поступает на первый пороговый блок 7, где сравнивается с запомненным,там значением максимально допустимой величины неравномерности ГВЗ (порогом). По превышении порога первый пороговый блок 7 выдает сигнал на индикатор 8, кото

5

0

5

0

5

0

5

0

5

рый показывает неисправность тракта по критерию 1 - увеличению неравномерности ГВЗ тракта радиоприемника 15 свыше допустимого значения. Второй критерий - ухудшение неравномерности АЧХ в полосе промежуточной частоты тракта свьпие допустимого. Измерение неравномерности АЧХ тракта радиоприемника 15 проводится с помощью AM сигнала имитатора 1 с фиксированной несущей частотой. Гетеродин 18 контролируемого радиоприемника 15 перестраивается под управлением блока 14 таким образом, что несущая частота сигнала имитатора 1 на выходе промежуточной частоты изменяется в пределах полосы пропускания УПЧ 19, где задаются требования по неравномерности АЧХ. Сигнал имитатора 1 детектируется в АД 4, его амплитуда переводится в код с помощью АЦП 9. АЦП 9 берет отсчет во время длительности импульса модуляции. При перестройке гетеродина 18 величина амплитуды сигнала на выходе промежуточной частоты изменяется в соответствии с АЧХ тракта, в блоке 10 находится разница между минимальным и максимальным значениями амплитуды проде- тектированного сигнала имитатора, которая соответствует неравномерности АЧХ тракта. Величина неравномерности АЧХ поступает далее на третий пороговый блок 11, который сравнивает ее с запомненной предельно допустимой величиной неравномерности; при ее превышении третий пороговый блок П выдает сигнал на индикатор 8, который при этом индицирует неисправность по критерию 2 - увеличение неравномерности АЧХ свыше допустимого значения.

Третий критерий, по которому проводится контроль, - уменьшение коэффициента передачи тракта-радиоприемника 15 ниже допустимого значения.

Контроль по этому критерию проводится в полосе пропускания промежуточной частоты тракта радиоприемника 15 при подаче на вход радиоприемника 15 сигнала имитатора J. При перестройке гетеродина 18 сигнал имитатора 1 изменяет свою частоту в пределах полосы пропускания промежуточной частоты. АЩ1 9 переводит в код значения амплитуды протедетактированного сигнала имитатора 1 во время длительности импульса модуляции. Поскольку амплитуда сигнала имитатора известна, коэффициент передачи тракта радиоириемиика 15 тоже известен, то известна и величина сигнала на выходе промежуточной частоты радиоприемника 15. При перестройке гетеродина амплитуда сигнала имитатора 1 на выходе промежуточной частоты будет изменяться в соответствии с АЧХ тракта, но при этом она должна быть не ниже определенной велнчины (пороговой) , Код амплитуды сигнала на выходе промежуточной частоты поступает с А1Ш 9 на второй пороговый блок 12, где сравнивается -с кодом запомненной величины М1 нимально до нустимой амплитуды сигнала. Если код с АЦП 9 меньше, то на выходе второго норогового блокгг появляется сигнал, поступающий на тедикатор 8, который индицирует неисправность по критерию 3 - уменыление коэффициента передачи тракта радиоприемника 15 ниже допустимого.

Контроль по критерию 3 проводится в полосе промежуточной частоты, что обеспечивает достоверный контроль работоснособности гетеродина 18, поскольку при реализации гетеродина в виде синтезатора частот у него могут быть отдельные пораженные точки в диапазоне, где его сигнал отсутствует. .

Блоки предлагаемого устройства работают следующим .образом.

В блоке 14 синхронизации по сиг - налу внешнего запуска, выдаваемому оператором, работающим с устройством, триггер 24 перебрасывается, при этом ключи 20 и-25 открываются и пропус- , KaJOT импульсы генератора 13 на формирователь 21 и первый выход блока 14.

Формирователь 21 по заднему фронты гетеродина 18, после чего снова перебрасывает триггер 24 и открывает ключи 20 и 25. Работа блока 14 про- 5 должается до тех пор, пока счетчик н насчитает М импульсов с формирователя 21, после чего импульсом переноса запрещает вьщачу импульса с элемента 23, и триггер 24 остается закрытым. 10 Одновременно импульс переноса со сче чика 22 поступает в элемент 26, где задерживается на время t, которое равно времени работы узлов 38, 45 вычитания, и на третий выход блока 15 14. Число М онределяется числом точек настроек частоты гетеродина 18 в полосе пропускания УПЧ 19. При полосе УПЧ 19, в которой нормируются АЧХ и ФЧХ, равной UF, и минимальном 20 шаге перестройки гетеродина, равном Д, М F/Af. Если АЧХ и.ФЧХ УПЧ не имеют резких изменений, то можно перестраивать гетеродин для ускорения., работы устройства с большим ша- 25 гом, чем минимальный. Шаг перестройки, а значит, и число М, будет опре деляться конкретным видом АЧХ и ФЧХ Первый блок 6 логической обработ ки работает следующим образом. 30 Импульсы с ФД 5 поступают на выходы первого 30 и второго 31 счетч ков, которые считают их. Коды чисел записанных в счетчиках 30 и 31, поступают на первые входы первого 35 32 и второго 33 узлов вычитания и

на входы первого 34 и второго 35 ре гистров. По заднему фронту импульса .с первого выхода блока. 14 формирова тель 36 выдает импульс, который по- 40 ступает на входы запуска первого 32 к второго 33 узлов вычитания. Если код А, поступающий на первый вход первого узла 32 вычитания, больше кода числа В,.поступающего на его

ту импульса генератора 13 выдает им- 45 второй вход с первого регистра 34, пульс, перебрасывает триггер 24 и то первый узел 32 вычитания выдает

управляющий импульс-на вход записи

закрывает ключи 20 и 25. Одновременно импульс с формирователя 21 поступает на счетчик 22, Счетчик 22 при этом увеличивает записанное в нем число на единицу, при этом изменяется двоично-десятичный .код на его выходе. Этот код поступает на управляющий вход гетеродина 38 и перестраивает его частоту. Перестройка (установка) , частоты гетеродина J8 совершается за время, не большее t . Импульс,посту- . тшвший на элемент 23, задерживается в нем на время t( перестройки часто50

первого регистра 34, который записывает (запоминает) код А.

Если код А, поступающий на первы вход второго узла 33 вычитания, мен ше кода, поступаюп;его на второй вхо с второго регистра 35, то второй .узел 33 вычитания выдает импульс на 55 вход записи второго регистра 35,

который записывает (запоминает) чис ло А. .-

Импульс с формирователя 36, задержанный в элементе 37 на время

ты гетеродина 18, после чего снова перебрасывает триггер 24 и открывает ключи 20 и 25. Работа блока 14 про- 5 должается до тех пор, пока счетчик не насчитает М импульсов с формирователя 21, после чего импульсом переноса запрещает вьщачу импульса с элемента 23, и триггер 24 остается закрытым. 0 Одновременно импульс переноса со счетчика 22 поступает в элемент 26, где задерживается на время t, которое равно времени работы узлов 38, 45 вычитания, и на третий выход блока 5 14. Число М онределяется числом точек настроек частоты гетеродина 18 в полосе пропускания УПЧ 19. При полосе УПЧ 19, в которой нормируются АЧХ и ФЧХ, равной UF, и минимальном 0 шаге перестройки гетеродина, равном Д, М F/Af. Если АЧХ и.ФЧХ УПЧ не имеют резких изменений, то можно перестраивать гетеродин для ускорения., работы устройства с большим ша- 25 гом, чем минимальный. Шаг перестройки, а значит, и число М, будет определяться конкретным видом АЧХ и ФЧХ. Первый блок 6 логической обработки работает следующим образом. 30 Импульсы с ФД 5 поступают на выходы первого 30 и второго 31 счетчиков, которые считают их. Коды чисел, записанных в счетчиках 30 и 31, поступают на первые входы первого 35 32 и второго 33 узлов вычитания и

на входы первого 34 и второго 35 регистров. По заднему фронту импульса .с первого выхода блока. 14 формирователь 36 выдает импульс, который по- 40 ступает на входы запуска первого 32 к второго 33 узлов вычитания. Если код А, поступающий на первый вход первого узла 32 вычитания, больше кода числа В,.поступающего на его

45 второй вход с первого регистра 34, то первый узел 32 вычитания выдает

управляющий импульс-на вход записи

50

первого регистра 34, который записывает (запоминает) код А.

Если код А, поступающий на первый вход второго узла 33 вычитания, меньше кода, поступаюп;его на второй вход с второго регистра 35, то второй .узел 33 вычитания выдает импульс на 55 вход записи второго регистра 35,

который записывает (запоминает) число А. .-

Импульс с формирователя 36, задержанный в элементе 37 на время

/ 469557

работы узлов 32, 33 вычитания и ре- , гистров 34, 35 поступает на входы установки нуля первого 30 и второго 31 счетчиков и обнуляет их,

При перестройке гетеродина J8 на каждый импульс генератора 13 ФД 5 вьщает пачку импульсов, соответствующих временной задержке фронта про- детектированного сигнала имитатора Q I относительно фронта сигнала генератора 13. Код каждой пачки импульсов с ФД 5 сравнивается с числами, записанными в первом ЗА и втором 35 регистрах. В конце перестройки в t5 первом регистре ЗА будет запомнен максимальный, а во втором регистре 35 - минимальный код ГВЗ, По сигналу с третьего управляющего выхода блока 1А третий узел 38 вычитания находит 20 разность между максимальным и минимальным кодами ГВЗ, которая далее поступает на первый пороговый блок 7.

Второй блок 10 логической обработки работает как и первый блок б, толь-25 ко код амплитуды с А1Ш 9 поступает на первые входы первого 39 и второго АО узлов вычитания. После никли перестройки в первом регистре А1 будет записан код максимальной, а зо во втором регистре А2 - минимальной амплитуды сигнала с выхода контролируемого радиоприемника 15, По сигналу с третьего выхода блока 1А т.ре- тий узел А5 вычитания находит разность между максимальным и минимальным кодами, которая характеризует неравномерность АЧХ и поступает далее на третий пороговый блок П.

Пороговые блоки 7, 12, II работают до следующим образом.

Код неравномерности ГВЗ с первс го блока 6 логической обработкилоступает на узел 28 вычитания порогового блока 7, на второй вход узла 28 вычитания 45 поступает код максимально допустимой величины неравномерности ГВЗ. По управляюп;ему импульсу с третьего выхода блока 1А, задержанному в эле35

н и х в к к к м и ч т с д

р вы р

п и л о ам вы и ст во пу на ра

менте 27 на время t работы узлов 38, А5 вычитания, узел 28 вычитания находит разность. Если код неравномерности ГВЗ больше Максимально допустимой величины, то узел 28 вычитания выдает сигнал на индикатор 8, который показывает неисправность по критерию 1.

Пороговый блок 1 работает аналогично. Во втором пороговом блоке 32

Q 5 0

5 о

5

8

формирователь А8 формирует импульс по заднему фронту управляющего им- пульса, элемент А9 задерживает его на время работы АЦП 9 и запускает им узел 50 вычитания, на первый вход которого подается код с АЦП 9, а на второй - код с регистра 5, равный минимально допустимому значению амплитуды сигнала имитатора 1 на выходе АД А. Второй пороговый блок 12 вьздает сигнал неисправности по критерию 3 при поступлении на его вход кода с А1Щ 9, меньшего запомненного кода. Третий пороговый блок М выдает сигнал неисправности по критерию 2 при поступлении на его вход кода неравномерности АЧХ, большего запомненного максимально допустимого кода. Длительность импульсов типа меандр, следующих -с частотой F на первом выходе генератора-13 и модулирующих сигнал имитатора, определяется с учетом формулы (1) для обеспечения измерения требуемой величины ГВЗ. Эта длительность должна быть не меньше максимального измеряемого значения ГВЗ. Со второго выхода генерат тора 13 снимаются счетные импульсы с частотой f на ФД 5, используемые для измерения временной задержки в ФД 5.

Сигнал на первом выходе генерато- , ра 13 формируется делением сигнала высокостабильного счетного генератора с частотой f в целое число раз: f k-F.

ФД 5 преобразует сдвиГ фаз между продетектированной огибающей сигнала имитатора 1 на выходе АД А и модулирующим сигналом генератора 13. Усилитель-ограничитель А6 преобразует огибающую импульсов с выхода АД 4 в амплитуду уровня и подает их на первый вход злемента И А7. На второй и третий его входы подаются соответг« ственно модулирующие импульсы с первого выхода блока 1А и счетные импульсы. Число импульсов на выходе ФД 5 при фазовом сдвиге ср, сигналов на первом и втором входах будет равно

N М 360.

где tpj выражено, в градусах. Поскольку f k F, то для обеспечения целого числа импульсов на выходе ФД 5 необходимо, чтобы k 360-10

астота следования импульсов i: должна обеспечивать требуемую точность змерения ГВЗ.

Гетеродин ,18 коитролируемого ра- диоприемгнка 15 при выполнении его. в виде синтезатора частоты должен управляться кодом (двоично-десятичным) , поступающим со счетчика 22 блока 14. В начальном ноложегши час- ю тота настройкн гетеродина 18 должна обеспечивать прием сигнала иьштатора на нижней граничной частоте полосы ропускания УПЧ J9. После того: как счет- шк 22 насчи-тает -Н импульсов с 15 формирователя 21, частота настройки гетеродина 18 должна обеспечивать прием сигнала имитатора 1 на верхней граничной частоте полосы пропускания 19.. . 20

Если гетеродин 18 выполнен в в иде генератора, управляемого напряжением, то в состав гетеродина 1В необходимо включить ЦДЛ, который гфеобразует код управления со счетчика,22 в унрав-25 ляющее напряжение.

А1Щ 9 берет отсчет по заднему фронту управляющего импульса с первого выхода блока 14.Модулятор 3, представляющий собой, 30 например, управляющий аттенюатор, по управляющему сигналу с блока 14 формирует амплитудну1о модулядию сигнала генератора 2.

, 35

Генератор 2 несутцей частоты должен обеспечивать долговременную стабильность частоты - такую, чтобы за время контроля е го частота изменялась не более чем на 0,1 шага пере- 40 стройки гетеродина 18 для фиксации крайних точек ЛЧХ тракта.

Форму, ла изобретен-и я

Устройство для контроля-работоспособности радиоприемника, содержащее генератор контрольного сигнала, фазовый демодулятор, последовательно

0

5

0

5

соединенные первый пороговый блок и индик атор, а также имитатор входного сигнала, выход которого соединен с входом контролируемого радиоприемника, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени поиска неисправности и.увеличения достоверности контроля, введены амплитудный детектор, выход которого подключен к.первому входу фазового . демодулятора, второй пороговый блок, выход которого подключен к второму входу индикатора, блок синхронизации, первый выход которого подключен к- входу имитатора входного сигнала, первый блок логической обработки, включенный между выходом фазового демодулятора и первым входом .первого порогового блока, последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, второй блок логической обработки и третий пороговый-блок, выход которого подключен к третьему входу индикатора, выход амплитудного детектора подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к первому входу второго порогового блока, второй вход которого и вторые входы первого и второго блоков логической обработки, фазового демодулятора и аналого-цифрового преобразователя соединены с первым выходом блока синхронизации, второй выход которого подключен к третьим входам нервого и второго блоков логической обработки и к вторым входам первого и третьего пороговых блоков, вход блока синхронизации соединен с первым выходом генератора контрольного сигнала, второй выход .которого подключен к третьему входу фазового демодулятора, третий выход блока синхронизации является входом установки частоты контролируемого радиоприемника, а вход амнлитудного детектора является входом сигнала с выхода контро- .лируемого радиоприемника.

От

If мера-I

ntpaa

УV

I SitxoB 3-й вмхоЗ

ifittZ

Фиг.

оыхоЗ

фие. J

ОтАЦПЗ

1-ь/й упр. Вкод Фиг. 5

Q3us.S

Составитель А.Сеселкин

Редактор А.Маковская Техред Л.Сердюкова Корректор О.Кравцова

Заказ 1366/57 Тираж 627Подписное

ВНИШШ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина,101

Киндикаторув

АЦПЗ

От 1 W

выхода

блока1

Фи.7