Устройство для контроля качества работы малошумящего усилителя Советский патент 1991 года по МПК G07C3/14 

,$|J ffr J

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при разработке и эксплуатации малошумящих сверхвысокочастотных усилительных устройств.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем осуществления контроля в процессе выполнения контролируемым малошумящим усилителем его основных функций.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит направленный от- ветвитель 1, делитель 2 мощности, аттенюаторы 3 и 4, блок 5 опорного напряжения, делитель 6 мощности, элемент 7 задержки, фазовращатель 8, вычитатель 9, полосовой фильтр 10, коммутаторы 11 и 12, блоки 13 и 14 детектирования, усилители 15 и 16 напряжения, синхронные детекторы 17 и 18, делители 19 и 20 напряжения, разделительные диоды 21 - 24, инверторы 25 и 26, усилители 27 - 30 постоянного ток-i, блок 31 коммутации, блок 32 индикации и генератор 33 импульсов.

Блок 31 коммутации состоит из реле 34 - 37 и контактных групп 38 - 49. Блок 32 индикации состоит из индикаторов 50 - 57. Блок 58 является контролируемым малошумящим усилителем (МШУ). Блоки 59 и 60 относятся с исследуемому тракту и являются смесителем и усилителем промежуточной частоты (УПЧ) соответственно.

Устройство работает следующим образом.

В процессе эксплуатации радиоприемного тракта на вход МШУ поступает прини- маемый сигнал с шумами антенны, усиливается вместе с собственными шумами МШУ например, на 60 - 80 дБ и далее с выхода МШУ следует через основной канал направленного ответвителя 1 на смеситель 59. С выхода смесителя 59 смесь сигнала и шума на промежуточной частоте через УПЧ 60 поступает на последующую часть радиоприемного тракта.

Часть мощности усиленного сигнала и выходных шумов МШУ ответвляется направленным ответвителем 1 с ослаблением, например, на 4 - 4,5 дБ и подается на вход первого депителя 2 мощности с коэффициентом передачи по каждому выходу, например, 6- 7 дБ.

Смесь сигнала и шума с первого выхода первого делителя 2 мощности через элемент 7 задержки и фазовращатель 8 поступает на первый вход вычитателя 9, а с второго выхода первого делителя 2 мощности через переменный аттенюатор 3 - на вход вычитателя 9

Фазовый сдвиг переменного фазовращателя 8 и затухание переменного аттеню- атора 3 выбирают такими, чтобы синусоидальные сигналы на входах вычита- теля 9 были равны по амплитуде и синфаз- ны, время задержки Пз элемента 7 задержки выбирают из условия Лз гк , где гк время корреляции шумового сигнала,

(Afuj-полоса шумов на выходе МШУ).

При выполнении указанных условий на выходе вычитателя 9 имеет место подавление синусоидального сигнала примерно на 20 дБ и наличие шумового сигнала, изменение мощности которого пропорционально изменению собственных шумов МШУ при постоянстве шумового сигнала антенны.

В полосовом фильтре 10 осуществляется отфильтровка синусоидального сигнала

от шумов МШУ. Например, при отношении полосы собственных шумов МШУ в полосе пропускания полосового фильтра 50 соотношение сигнал/шум по мощности на выходе фильтра 10 возрастает не менее чем на 17

дБ. При этом мощность сигнала на выходе фильтра 10 пропорциональна мощности принимаемого сигнала.

Мощность шумового сигнала с первого выхода второго делителя 6 мощности и мощность синусоидального сигнала с выхода второго переменного аттенюатора 4 поступают соответственно на второй и первый входы первого коммутатора 11. При калибровке устройства эти мощности выравниваются с помощью переменного аттенюатора 4 по нулю импульсного напряжения (напряжения огибающей) на выходе первого блока 13 детектирования.

При возникновении неравенства этих

мощностей в процессе эксплуатации на выходе блока 13 появляется импульсное напряжение, которое после усиления в усилителе 15 импульсного напряжения преобразуется в синхронном детекторе 17 в

напряжение постоянного тока положительной или отрицательной полярности, причем напряжение положительной полярности проходит через первый разделительный диод 21 и после усиления в первом усилителе

27 постоянного тока обеспечивает срабатывание реле 37 постоянного напряжения блока 31 коммутации. При этом замыкается нормально разомкнутый контакт 47 этого реле и засвечивается индикатор 56 Увеличение мощности принимаемого сигнала блока 32 индикации. Напряжение отрицательной полярности проходит через второй разделительный диод 22, инвертируется в положительную полярность в первом инверторе 25, усиливается во втором усилителе 28 постоянного тока и обеспечивает срабатывание реле 36 постоянного тока. При этом замыкается нормально разомкнутый контакт 48 этого реле и засвечивается индикатор 57 Уменьшение мощности принимаемого сигнала.

Мощность шумового сигнала с второго выхода второго делителя 6 мощности детектируется блоком 14 детектирования и поступает на первый вход второго коммутатора 12, на второй вход которого поступает спорное напряжение of блока 5 опорного напряжения. При калибровке устройства уровни напряжений, поступающих на первый и второй входы второго коммутатора 12, выравниваются по нулю импульсного напряжения на выходе второго коммутатора 12. При появлении неравенства этих напряжений в процессе эксплуатации на выходе второго коммутатора 12 появляется импульсное напряжение, которое после усиления усилителем 16 импульсного напряжения преобразуется во втором синхронном детекторе 18 в напряжение постоянного тока положительной или отрицательной полярности, причем напряжение положительной полярности проходит через третий разделительный диод 23 и после усиления в третьем усилителе 29 постоянного тока обеспечивает срабатывание реле 35 постоянного напряжения. При этом замыкается нормально разомкнутый контакт 49 реле 35 и засвечивается индикатор 50 Увеличение усиления последующих каскадов МШУ.

Напряжение отрицательной полярности проходит через четвертый разделительный диод 24, инвертируется по знаку во втором инверторе 26, усиливается в четвертом усилителе 30 постоянного тока и обеспечивает срабатывание реле 34 постоянного напряжения. При этом замыкается нормально разомкнутый контакт 38 этого реле и засвечивается индикатор 51 Уменьшение усиления последующих каскадов МШУ.

При одновременном наличии напряжений отрицательной полярности на выходах первого 17 и второго, 18 синхронных детек- тороз срабатывают реле 36 и 34, замыкаются контакты 40 и 42 и засвечивается индикатор 52 Уменьшение усиления первого каскада МШУ.

При одновременном наличии напряжения положительной полярности на выходе синхронного детектора 17 и напряжения отрицательной полярлости на выходе синхронного детектора 18 срабатывают реле 37 и 34, замыкаются контакты 43 и 46 и засвечивается индикатор.54 Уменьшение шумовой температуры МШУ.

При одновременном наличии напряже ния отрицательной полярности на выходе

синхронного детектора 17 и напряжения положительной полярности на выходе синхронного детектора 18 срабатывают реле 35 и 36, замыкаются контакты 44 и 45 и засвечивается индикатор 55 Увеличение шумовой температуры МШУ.

В приведенной таблице показано, какому изменению состояния МШУ и принимаемого сигнала соответствует соотношение напряжений на входах коммутэторов 11 и 12.

Предлагаемое устройство может выдавать информацию об изменениях шумовой эмпературы, коэффициента усиления и овня мощности входных сигналов МШУ

при отклонении каждого из указанных пара- t отров от их номиняльных значений не ме- не чем на ± 1 дБ.

25

Формула изобретения

Устройство для контроля каиества работы малошумящегс усилителя, содержащее направленный отеетвитель, первый и рой блоки детектирования, полосопои

0 фильтр, первый синхронный детектор, первый и второй усилители напряжения и блок индикации, выход первого блока детектирования соединен с еходом первого усилителя напряжения, отличающееся тем, что,

5 с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет осуществления контроля в процессе выполнения малошумящим усилителем его основных функций, в него введены первый и второй

0 делители мощности, первый и второй аттенюаторы, элемент задержки, фазовращатель, вычитатель, первый и второй коммутаторы, второй синхронный детектор, генератор импульсов, первый и второй де5 лители напряжения, первый и второй инверторы, первый, второй, третий и четвертый разделительные диоды, первый, второй, третий и четвертый усилители посюянного тока, блок коммутации и блок опорного на0 пряжения, вход направленного ответвителя является входом устройства, первый выход направленного ответвителя является выходом устройства, второй выход направленного ответвителя соединен с входом первого

5 делителя мощности, первый выход которого через первый аттенюатор подключен к первому входу вычмтателя, выход которого соединен с входом второго делителг мощности, первый выход которого подключен к первому входу первого коммутатора, выход которого соединен с входом первого блока детектирования, второй выход первого делителя мощности через последовательно соединенные элемент задержки и фазовращатель подключен к второму входу вычита- теля, третий выход первого делителя мощности через последовательно соединенные полосовой фильтр и второй аттенюатор соединен с вторым входом первого коммутатора, выход блока опорного напряжения подключен к первому входу второго коммутатора, второй выход второго делителя мощности через второй блок детектирования соединен с вторым входом второго коммутатора, выход которого через второй усилитель напряжения подключен к первому входу второго синхронного детектора.У выход первого усилителя напряжения соединен с первым входом первого синхронного детектора, выход которого подключен к входу первого делителя напряжения, первый выход которого через последовательно соединенные первый разделительный диод и усилитель постоянного тока соединен с первым входом блока коммутации, второй

выход первого делителя напряжения через Последовательно соединенные второй разделительный диод, первый инвертор и второй усилитель постоянного тока подключен

к второму входу блока коммутации, выход второго синхронного детектора соединен с входом второго делителя напряжения, первый выход которого через последовательно соединенные третий разделительный диод

и усилитель постоянного тока подключен к третьему входу блока коммутации, второй выход второго делителя напряжения через последовательно соединенные четвертый разделительный диод, второй инвертор и четвертый усилитель постоянного тока соединен

с четвертым входом блока коммутации, выходы которого соединены с соответствующими входами блока индикации, первый, второй, третий и четвертый выходы генератора импульсов подключены соответственно к второму входу второго синхронного детектора, к третьему входу второго коммутатора, к третьему входу первого коммутатора и к второму входу первого синхронного детектора.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при разработке и эксплуатации малошумящих радиоприемных устройств. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения контроля в процессе выполнения малошумящим усилителем его основных функций. Устройство содержит направленный ответвитель 1, делители мощности 6 и 2, первый и второй аттенюаторы 3 и 4, блок 5 опорного напряжения, элемент задержки 7, фазовращатель 8, вычитатель 9, полосовой фильтр 10, первый и второй коммутаторы 11 и 12, первый и второй блоки детектирования 13 и 14, первый и второй усилители напряжения 15 и 16, первый и второй синхронные детекторы 17 и 18, первый и второй делители напряжения 19 и 20, первый, второй, третий и четвертый разделительные диоды 21 - 24, первый и второй инверторы 25 и 26, первый, второй, третий и четвертый усилители постоянного тока 27 - 30, блок 31 коммутации и блок 32 индикации. 1 ил., 1 табл.

Соотношение напряжений

на входах коммутаторов 11

и 12

Увеличение мощности принимаемого сигнала

Уменьшение мощности принимаемого сигнала

Увеличение усиления последующих каскадов МШУ ,

Уменьшение усиления последующих каскадов МШУ

Уменьшение усиления первого каскада МШУ

Увеличение усиления первого каскада МШУ,

Уменьшение шумовой температуры МШУ

Увеличение шумовой темпе- ратуры МШУ

Засвеченное табло

Un-l Ul1-2

56

Un-i Uii-2

57

Ul2 1 Ul2-2

50

Ul2-1 Ul2-2

51

52

53

54

55