Автоматический измеритель несущей частоты радиоимпульсов Советский патент 1975 года по МПК G01R23/06 

1

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может использоваться для измерения несуидей частоты периодической последовательности радиоимпульсов, а также периодической последовательности пачек радиоимпульсов.

Известен автоматический измеритель несущей частоты радиоимпульсов, содержащий последовательно включенные предварительный усилитель промежуточной частоты, усилитель промежуточной частоты, ограничитель, частотный, дискриминатор, видеоусилитель, а также перестраиваемый генератор, импульсный модулятор, схему управления, интегратор, линию задержки, частотомер непрерывного сигнала.

Цель изобретения - уменьшение погрещности измерения несущей частоты радиоимпульсов и времени измерения.

Это достигается тем, что введены три видеодетектора, переключатель видеоимпульсов, инвертор, эквивалент инвертора, устройство выделения общей постоянной составляющей, при этом к выходу видеоусилителя подключеи переключатель видеоимпульсов, выходы которого через инвертор и эквивалент инвертора подключены к входу устройства выделения общей постоянной составляющей, выход которого соединен с входом интегратора, один из выходов линии задержки через первый

видеодетектор подключен к импульсному модулятору, а два других выхода линии задержки через второй и третий видеодетекторы подключены к переключателю видеоимпульсов. Кроме того, в предлагаемый измеритель введеиы последовательно включенные устройство выделения уровня измеряемого сигнала и амплитудный модулятор, при этом вход амплптудпого модулятора соединен с выходом перестраиваемого генератора, а выход амплитудиого модулятора соединен с входом импульсного модулятора, вход устройства выделения уровня измеряемого сигнала соединен с вторым выходом первого видеодетектора.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого измерителя; на фиг. 2 - диаграмма напряжений в различных точках схемы; на фиг. 3 - характеристика частотного дискриминатора.

Автоматический измеритель несущей частоты радиоимпульсов содержит предварительный усилитель промежуточной частоты (ПУПЧ) 1, усилитель нромежуточной частоты (УПЧ) 2, ограничитель 3, частотный дискриминатор (ЧД) 4, видеоусилитель 5, переключатель видеои.М1 ульсов 6, инвертор 7, линию задержки (ЛЗ) 8, импульсный модулятор 9, ам:1Л11тудный модулятор 10, перестран1:.аемый генератор 11, интегратор 12, эквивалент инвертора 13, устройство выделения сощей постоянной составляющей 14, вндеодетектор 15, устройство выделения уровня измеряемого сигнала 16, частотомео 17 непрерывного сигнала, схему управления .18 и впдсодетекторы 19 и 20. Измерение несущей частоты радиоимпульсов предлагаемым измерителем производится следующим образом. Последовательность измеряемых радиоимпульсов, проходя ПУПЧ 1, поступает сдковременно на 2 (фиг. 2а) и широкополосиую линию задержки 8, имеющую три вы.хода о задержкой Г/4, 7/2 и ЗГ/4 соответственно. Здесь Т - период повторения измеряемой радиоимпульсисй последовательности илн период повторения пачек радиоимпульсов. С выхода Г/Я линии задержки 8 сигнал поступает па вход видеодетектора 15,с одного из иыходов которого видеоимпульсы поступают на импульсный модулятор 9, осуществляющий .модуляцию непрерывного, изменяющегося по частоте сигнала генератора 11 таким образом, что на в.ход УПЧ 2 поступает последовательность радиоимпульсов (пачек радиоимпульсов) с несущей частотой перестраиваемого генератора 11, но с периодом повторения, длительностью, формой и амплитудой, практически равными периодической последовательности из.меряемых радиоимпульсов; причем измеряемые и вспомогательпые радиоимпульсы (пачки радиоимпульсов) оказываются сдвинутыми в УПЧ 2 па время Г/2 (фиг. 26). С выхода УПЧ 2 измеряемые и вспомогательные радиоимпульсы (пачки радиоимпульсов) через ограничитель 3 поступают на вход ЧД 4, представляющий собой частотный дискриминатор импульсного типа со смещенной характеристикой, приведенной на фиг. 3. Здесь f-a и /в - соответственно нижняя и верхняя частоты настройки дискриминатора, соответствующие границам возмонсного нахождения fxДля исключения ощибкн измерения из-за ЧД 4, при неидеальном ограничении из-за изменения уровня входных сигналов, производится амплитудная модуляция уровня перестраиваемого генератора 11 уровнем входных сигналов, которые с выхода видеодетектора 15 поступают на устройство выделения уровня измеряемых сигналов 16, которое управляет амплитудным модулятором 10, включенным между импульсным мо.1.улятором 9 и перестраиваемым генератором 11. Перестраиваемый генератор II первоначально генерирует сигнал с частотой , соответствующей наиболее вероятному значению / (чаще всего в середине диапазона), что осуществляется с помощью схемы управления 18. Таким образом, радиоимпульсы с несущими частотами fx и /г практически одновременно (с разницей в Г/2) проходят каскады УПЧ 2, ограничитель 3 к поступают па вход ЧД 4 (фиг. 2в), на выходе которого образуются в 1деоимпульсы с амплитудой, пропорциональной несущей частоте радиоимпульсов (фиг. 2г), которые усиливаются видеоусилителем 5 и поступают на вход переключателя видеоимпульсов 6, работа которого синхронизируется видеодетекторами 19 и 20, подключенными к выходам ЛЗ 8 с задержками соответственно Г/4 и ЗГ/4. Моменты переключений на фиг. 2г соответствуют щтриховьш линиям. В результате переключений с одного из выходов переключателя 6 измеряемые видеоимпульсы поступают на вход эквивалента инвертора 13, а с другого выхода переключателя 6 вспомогательные, изменяющиеся по амплитуде, видеоимпульсы поступают на вход инвертора 7. Выходы инвертора 7 и эквивалента инвертора 13, коэффициент передачи которого при настройке измерителя устанавливается равным коэффициенту передачи инвертора 7, подключаются к входу устройства выделения общей постоянной составляющей 14 из совокупности поступающих разнополярных видеоимпульсов (фиг. 2д). Па выходе устройства 14 образуется сигнал, пропорциональный разности постоянных составляющих измеряемых и вспомогательных видеоимпульсов (фиг. 2е). Этот сигнал поступает на вход интегратора 12, выходное напряжение которого управляет перестройкой частоты генератора 11 в соответствии с величиной и знаком отклонения частот fr и f Одновременно выходной сигнал с устройства выделения общей постоянной составляющей 14 поступает на вход схемы управления 18, которая, при достижении этим сигналом определенного минимального уровня, подключает с необходимой задержкой вход частотомера 17 к выходу перестраиваемого генератора 11, перестройка которого останавливается при прекращении изменения выходного напряжепия интегратора 12, что соответствует нулю на фиг. 2е. Автоматическое прекращепне перестройки генератора 1I устраняет ощибку за счет выбега частоты. Таким образом, ошибка измерения предлагаемым устройством определится в основном дрейфом выходного напряжения интегратора 12, значение которого может быть сведено к мини.муму при значительном коэффициенсе видеоусилителя 5. Нестабильность и некоторая неточность в установке номинала задержки ЛЗ 8, равно как и некоторое отклонение периода следования измеряемой последовательности радиоимпульсов (либо пачек радиоимпульсов), практически не отразятся на точности измерения несущей частбты радиоимпульсов. Не сказываются также нестабильности характеристик общего тракта прохождения измеряемых и вспомогательных импульсов ввиду чередования последних по времени. Предмет изобретения 1. Автоматический измеритель несущей частоты радиоимпульсов, содержащий последовательно включенные предварительный усилитель промежуточной частоты, усилитель

промежуточной частоты, ограничитель, частотный дискриминатор, вицеоусилитель, а также перестраиваемый генератор, импульсный .модулятор, схему управления, интегратор, линию задержки, частотомер непрерывного сигнала, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности измерения несушей частоты радиоимпульсов и времени измерения, в него введены три видеодетектора, переключатель видеоимпульсов, инвертор, эквивалент инвертора, устройство выделения обш,ей постоянной составляюш,ей, при этом к выходу видеоусилителя подключен переключатель видеои;лпульсов, выходы которого через инвертор и эквивалент инвертора подключены к входу устройства выделен1;я общей постоянной составляющей, выход которого соединен

с входом интегратора, один из выходов линии задержки через первый видеодетектор подключен к импульсному модулятору, а два других выхода линии задержки через второй и

третий выдеодетекторы подключены к переключателю видеоимпульсов.

2. Измеритель по п. 1, отличающийся тем, что в него введены последовательно включенные устройство выделения уровня

измеряемого сигнала и амплитудный модулятор, при этом вход амплитудного модулятора соединен с выходом перестраиваемого генератора, а выход амплитудного модулятора соединен с входом импульсного модулятора,

вход устройства выделения уровня измеряемого сигнала соединен с вгорым выходом первого видеодетектора.

Wf

т

.ад

и й|

r«

iji

If-Ir-ili-ii-In

Ji.

(№ lll

ftlii iijiM Ш

|i I M 1 г

|Ш&-4l|-

Il, I 111 I

1 i