СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА РАВЕНСТВА КАЧАЮЩЕЙСЯ ЧАСТОТЫ ЗАДАННОМУ ЗНАЧЕНИЮ Советский патент 1974 года по МПК G01R23/16 

1

Изобретение относится к радиоизмерениям и может быть использовано для получения частотных меток в устройствах с качающейся частотой.

Известные способы определения момента равенства качающейся частоты заданному значению основаны на выделении области «нулевых биений из сигнала, получаемого путем смешения сигналов опорной и качающейся частот.

Предлагаемый способ отличается тем, что сигнал на выходе смесителя дифференцируют, формируют импульсы в момент равенства нулю дифференцированного сигнала и выделяют импульс, не совпадающий по времени с импульсами, сформированными в момент равенства нулю сигнала, полученного сдвигом на 90° исходного сигнала на выходе смесителя, положение которого во времени соответствует моменту равенства качающейся частоты заданному значению.

Это позволяет повысить точность определения момента равенства качающейся частоты заданному значению.

Пусть необходимо определить момент, когда

F(f} F,,

где F(t) -качающаяся частота на входе сметеля;

FO опорная частота на входе смесителя.

Фазы входных колебаний будут соответственно равны

(4 J27rj/(0,fl( + cp,,

где ф() - фаза сигнала с качающейся частотой;

Ф1 - начальная фаза сигнала с качаю10щейся частотой

То + Тг.

где фо - фаза сигнала опорной частоты;

Ф2 - начальная фаза сигнала опорной ча15стоты.

На выходе смесителя получают сигнал вида

e(0 ,

20 где Uc{t)-мгновенное значение напряжения на выходе смесителя; и с - амплитуда напряжения на выходе смесителя

25 - Т (О -

Подставляя значения (f(t) и фо, получают:

и, (I) г/с cos 2 IF (t) dt - 2r.F,t + cp,, 30 где срэ cpi - cpj. Дифференцируя выражение для L/dt по времени, получают - -и sin 2ir J F (f) dt - .t + 9., X dt (/).(1) Производная обращается в нуль, когда sin 2тт j () dt - -P,t + срз О, f()Fo 0. Сдвигая фазу сигнала t/c(0 -, полуi/;(/) ;7eCOs 2T:J/ ( у ±f/cSin 2uJ/(Ocf -2i:Fo + p,. (2) где Uc(t)-мгновенное значение напряжения сигнала, фаза которого сдвинута на - относительно фазы сигнала Uc(t). Выражение для Uc(t) обращается в нуль, когда sin 2а IF (t) dt - 2-F,f + срз 0. Сравнивая множество корней уравнения (1) с множеством корней уравнения (2) можно заметить, что они разнятся корнем уравнения (1), определяемым равенством опорной и качающейся частот. Таким образом, если сформировать в моменты равенства нулю сигнала импульсы, то из них можно выделить импульс, совпадающий по времени с моментом равенства качающейся частоты F(t) заданному значению FO по признаку несовпадения его с импульсами, сформированными в моменты равенства нулю сигнала Uc(t}. На чертеже изображена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ. Она содержит смеситель 1, дифференцирующее устройство 2, усилитель 3, нуль-индикатор 4, схему 5 запрета, фазовращатель 6, смеситель 7, усилитель 8 и нуль-индикатор 9. Сигналы с качающейся F(t) и опорной FQ частотами поступают на вход смесителя 1, который преобразует их в сигнал вида Преобразованный сигнал поступает на вход дифференцирующего устройства 2, где происходит дифференцирование. Дифференцированный сигнал усиливается усилителем 3 и поступает на вход нуль-индикатор 4, который формирует импульсы в моменты равенства нулю дифференцированного сигнала. Последовательность импульсов с выхода нуль-индикатора 4 поступает на сигнальный вход схемы запрета 5. Одновременно сигнал с качающейся частотой F(t) и сигнал опорной частоты FO, предварительно сдвинутый фазовращателем 6 на 90°, поступают на в.ход смесителя 7, который преобразует эти сигналы в сигнал вида Uc(t). Преобразованный сигнал усиливается усилителем 8 и поступает на вход нуль-индикатора 9, который формирует импульсы в моменты равенства нулю сигнала Uc(t). Импульсы с выхода нуль-индикатора 9 подаются на запрещающий вход схемы запрета 5 и «запрещают совпадающие с ними по времени импульсы, поступающие на сигнальный вход схемы запрета 5. На выходе схемы 5 появится импульс, совпадающий по времени с моментом равенства качающейся частоты F(t} заданному значению f о. Предмет изобретения Способ определения момента равенства качающейся частоты заданному значению, основанный на получении «нулевых биений путем смещения сигналов качающейся и опорной частот, отличающийся тем, что, с целью уменьщения погрещности определения момента равенства качающейся частоты заданному значению, сигнал на выходе смесителя дифференцируют, формируют импульсы Б моменты равенства нулю дифференцированного сигнала и выделяют импульс, не совпадающий но времени с импульсами, сформированными в моменты равенства нулю сигнала, полученного сдвигом на 90° исходного сигнала на выходе смесителя, положение которого во времени соответствует моменту равенства качающейся частоты заданному значению.