1
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для наблюдения и контроля группового времени задержки (ГВЗ) всевозможных четырехполюсников, в частности линий связи.
Известен способ измерения неравномерности ГВЗ в полосе частот путем подачи на вход исследуемого четырехполюсника измерительного сигнала и сравнения параметров этого сигнала с параметрами опорного сигнала.
Недостатками известного способа являются высокая погрешность из-за несовершенства модуляции, из-за нестабильности несущей чистоты, неудобства измерений, связанных с качанием частоты измерительного генератора и необходимостью передачи опорного сигнала при измерениях в каналах связи, вход и выход которых разнесены.
С щелью повышения точности и автоматизации процесса измерений входной измерительный сигнал формируют в виде дискретного множества частот, равномерно перекрывающего исследуемый диапазон, и путем гетеродинирования определяют ординаты частотной характеристики группового времени задержки по фазовым соотношениям между компонентами этого множества на выходе четырехполюсника, причем опорный сигнал формируют на выходе четырехполюсника в виде колебаНИИ, частота которых равна интервалу дискретного множества частот.
На чертеже изображена блок-схема устройства, поясняющая предлагаемый способ.
Устройство содержит генератор 1 низкой частоты, преобразователь 2, исследуемый четырехполюсник 3, усилитель 4, систему 5 фазовой автоподстройки, смеситель 6, генератор 7 качающейся частоты, полосно-пропускающий фильтр 8, фазоизмерительное устройство 9 и фазовращатель 10.
Способ заключается в следующем. Сигнал низкой частоты Q с генератора 1 подается на преобразователь 2, с помощью которого получается измерительный сигнал в виде дискретного множества, покрывающего с интервалом Q весь исследуемый участок частотного диапазона. Измерительный сигнал подается на вход исследуемого четырехполюсника 3. На
выходе последнего измерительный сигнал через усилитель 4 поступает на вход системы 5 фазовой автоподстройки и на вход смесителя 6. На второй вход системы 5 и второй вход смесителя подается немодулированный сигнал
с генератора 7. При качании частота генератора захватывается на некоторое время (с помощью системы 5) по очереди каждой компонентой дискретного множества частот. В течение времени, когда система 5 работает в
режиме удержания, производится измерение,
для чего с выхода смесителя 6 сигнал низкой промежуточной частоты через полосно-пропускающий фильтр 8 подается на вход фазоизмерительного устройства 9, в котором производится его сравнение по фазе с опорным сигналом генератора 1, подаваемым на вход фа зоизмерительного устройства через фазовращатель 10. В течение одного качания частоты генератора 7 индикатор производит N таких сравнений, где Л - число компонент дискретного множества частот, лежащих в диапазоне качания частоты генератора 7 качающейся частоты.
Фаза колебаний частоты О на выходе полосно-пропускающего фильтра определяется разностью фазовых набегов в исследуемом четырехполюснике двух компонент дискретного множества частот, ближайших к частоте захваченного гетеродина.
Это означает, что указанная фаза пропорциональна наклону исследуемой фазочастной характеристики, т. е. групповому времени задержки, на участке частотной оси между данными компонентами. Устанавливая надлежащим образом фиксированную фазу опорного сигнала с помощью фазовращателя 10, можно исключить постоянную составляющую ГВЗ, так что фазоизмерительное устройство будет индуцировать только отклонения ГВЗ от некоторой постоянной величины.
Для калибровки измерительной системы необходимо проверить линейность фазовых соотнощений между компонентами дискретного множества частот на выходе преобразователя 2. Если линейность нарушена, то нулевая линия должна быть зарегистрирована отдельно при подключении преобразователя 2 непосредственно к делителю 4 и использоваться в дальнейших измерениях для поправок.
Основное отличие изобретения состоит в формировании измерительного сигнала, исключающего применения генератора качающейся частоты на входе измерительной системы. Это уменьшает погрешности измерений, вызванные нестабильностью и неопределенностью частоты входного сигнала, поскольку стабильность частоты компонент дискретного множества частот можно сделать очень высокой, а также упрощает обслуживание измерительной системы, и, в конечном счете, повыщает степень автоматизации измерений.
При измерениях необходимо обеспечить достаточно низкий уровень измерительного сигнала на выходе смесителя. В противном случае биения между каждой парой соседних компонент дискретного множества частот будут вносить ошибку в фазу сигнала промежуточной частоты. Промежуточная частота на входе фазоизмерительного устройства может
.« «T- |iri;.-.
..-446019
быть установлена любой. Для этого частоту гетеродина следует захватывать не непосредственно на частоте компоненты дискретного множества частот, а на некотором расстоянии 5 от нее равном частоте эталонного сигнала системы фазовой автоподстройки. При этом в качестве промежуточной частоты выделяется разность между частотой гетеродина и другой компонентой дискретного множества частот. Таким образом, рабочей частотой для индикатора является разность между базовой частотой Q и частотой эталонного сигнала. Опорный сигнал этой частоты получают выделением разности между опорной базовой
5 частотой Q и частотой эталонного сигнала системы фазовой автоподстройки.
При таком построении измерительной системы исключаются жесткие требования к уровню измерительного сигнала, поскольку в спектре сигнала на выходе смесителя отсутствуют паразительные комбинации, равные промежуточной частоте.
Передача опорного сигнала базовой частоты может осуществляться обычным образом
5 (пилот-сигнал, кабельная линия и т. д.).
Достоинством данного способа измерения является возможность вообще не передавать опорный сигнал, а формировать его па выходе четырехполюсника путем детектирования измерительного сигнала. Компоненты дискретного множества частот, поступающие на детектор, образуют целый ряд комбинационных частот, низшую из которых, равную базовой частоте Q, нетрудно выделить с помощью
фильтра; частота ближайшей нежелательной компоненты равна 2Q.
Предмет изобретения
Способ измерения неравномерности группового времени задержки в полосе частот путем подачи на вход исследуемого четырехполюсника измерительного сигнала и сравнения
параметров этого сигнала с параметрами опорного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и автоматизации процесса измерения, входной измерительный сигнал формируют в виде дискретного множества частот, равномерно перекрывающего исследуемый диапазон, и путем гетеродинирования определяют ординаты частотной характеристики группового времени задержки по фазовым соотношениям между
компонентами этого множества на выходе четырехполюсника, причем опорный сигнал формируют на выходе четырехполюсника в виде колебаний, частота которых равна интервалу дискретного множества частот.
