Измеритель фазочастотных характеристик Советский патент 1976 года по МПК G01R25/00 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗОЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

с выходом однопопосного модулятора, а выход - с частотным селектором, выходы последиего через демодуляторы связаны с входами фааоизмерительного устройства.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства.

Измеритель фазочастотных характеристик чт генератор низкой фиксированной частоты 1, выход которого соединен с одКИМ входом сумматора 2 непосредственно, с другим - через удвоитель частоты 3, а с iоднимI входом однополосного модулятора 4 - через утроитель частоты 5. Выход генератора высокой перестраиваемой частоты 6 соединен с точкой соединения другого

входа однополосного модулятора 4 и одним из входов балансного модулятора 7, к другому входу которого подключен выход сумматора 2. Исследуемый АМЗ подключается к входным вводам 8, один из которых сое- динен с балансным модулятором 7, а второй с одним из входов смесителя 9, Друго вход смесителя 9 подключен к выходу однопопосного модулятора 4, а выход - к частотному сепекЧгору 1О, выходы которого черев демодуляторы 11 и 12 связаны с входами фазоизмерительного устройства 13

Измеритель работает следующим образом

Частота сигнала генератора 1Л удваивается удвоителем частоты 3, Сигналы с генератора 1 и удвоителя 3 складываются сумматором 2, спектр сигнала на выходе которого состоит из двух составляющих с частотами я 2ft .Этот сигнал подается на один вход балансного модулятора 7. На другой его вход подается сигнал с частотой с генератора 6. Спектр сигнала на выходе модулятора 7 состоит Из четьф1 х составляющих с частотами.ии Л иш ±2.Л

При изменении частоты все четыре составляющие перемещаются по оси частот, причем их взаимное расположение остается неизменным. Каждая составляющая имеет собственную, не изменяющуюся в процессе измерений начальную фазу

inЧ VИ V

+ л ш-л ш+2д ш-гл

При прохождении через АМЗ 8 каждая составляющая приоб.ретает дополнительный,

%t..w ш-гл фазовый сдвиг, зависящий от фазочастот ной характеристики исследуемой аппаратуры.

Однополосный модулятор 4 выделяет , частота равна ш - Л,1 фаза paBHai Pyj ,;г один его вход проступает сигналС частотой ш , Ji другойсигнал генератора 1, прошедщий через утроитель частоты 5.

Сигналы с выхода исследуемого АМЗ и одноголосного модулятора 4 смешиваются смесителем 9, на выходе которого вьвделяются составляющие с разностной частотой ft , 2.ft , 4- ft, f Л, каждая со своей фа1зой

;,

/ШЧ-АЧ -Ч )

ид Лtw+ft ш-7Л

(Ф«&Ч- ) и

ш+гл uj-JSl - zsi ш - гл ш-тл

соответственно.

На демодуляторы 11 и 12 подаются соетавляющие с частотами Л и Л,4Й.и SSt С01ответственно, разделенные частотным селектором 10.

Демодуляторы производят выделение разностной частоты. Фаза сигнала на выходе демрдулятора 11 равна

)-ft- ou-zft ..-.

cu-zsi

Ш-ft

причем величина- fyy 5 - Ф jj) постоянна.

Фаза сигнала на выходе демодулятора 12 равHa u,.,. причем enmUHaf lf nc Cfoys aВ выражениях для фазы сигн&лов на вы ходах демодуляторов 11 и 12 изменяетс я только разность(.м

.й

ЛЧ)

соответственно, где1дФ и af, .- это разиусть фаз между составляющими, удаленными по оси частот друг от друга на Л . Так какЛ.,то с достаточной степенью точности можно считать справедливыми раJlgHCTJM

7.

..

Af

dV

,Л /dwT

Таким образом, показания фазоизмерительного устройства 13 пропорциональны . тр ®- разности величин ГВЗ АМЗ на двух частотах, удаленных друг от друга на ЗЛ . Колебания скорости движения носителя информации на результаты измерений можно оценить следующим обрйзом.

Колебание на выходе демодулятора 11 выражается следующей заввсимостью:

Uii « osCfti-f.-V.,.

i- (t)-V.(t«,

амплитуда сигнала на выходе, демодулятора ll.PjCt) и f(i.) - изменение фазы сигналов с частотами (шЛ иСш-2Л) соответственно вызванное колебанием скорости движения. носителя информации. Колебание на выходе демодулятора можно описать иьфажснием «1г 1 Л ш га-а,Л t- A4+4,(t)(t), где и.,- амплитуда сигнала на выхо демодулятора 12; Ct) и (t) - изменение фазы сигнал с частотами (Ц) «1Л)и( Л соответствен из-за колебаний скорости движения нос теля информации. При воспроизведении колебан скорости движения носителя каждая со ляющая измерительного сигнала оказы ся частотномодулированной. В случае монического закона Изменения скорост движения носителя каждая составляющ может быть описана выражением: и ( psin |-1) где и,„- амплитуда составляющей, частота составляющей, P-4t - индекс частотной модуляции, 1 - - коэффициент колебаний скорос движения носителя, VQ- средняя скорость движения н теля, тп амплитуда колебаний скорост жения носителя, 5 - частота колебшгий скорости. Таким образом, имеем o . ««lt)«psin ji K --г-51ПТ откуда6В связи .с тем, что ф (i}-V (fc); « можно сделать вывод об одинаковом воздействии колебаний скорости движения носителя информации на фазы сигналови..ИU. Так как фазоизмерительное устройство определяет разность фаз сигналов ц м itt то влияние колебаний скорости движения носителя на результаты измерений отсутствуют. Полоса частот, занимаемая измерительным сигналом, очеш мала и равна 5Л,так как величина А значительно меньше U) , В связи с этим устройством позволяет измерять фазочастот}1ые характеристики в узкополосных АМЗ. Формула изобретения Измеритель фазочастотных характеристик, содержащий балшгсный модулятор, частотный селектор, демодулятор, фазоизмерительное устройство и вход}1ые выводы для подключения испытуемого объекта, отличающийся тем, что, с целью расщирения диапазона измерений, в него введены генератор перестраиваемой частоты, генератор фиксирова}и{ой частоты, удвоитель частоты, утроитель частоты, сумматор, однополосньШ модулятор и смеситель, причем выход генератора фиксировшшой частоты соединен с одним входом сумматора непосредственно, с другим - через удвоитель частоты, а через утроитепь частоты - с одним из входов однополосного модулятора, другой вход которого подключен к точке соединения генератора перестраиваемой частоты с одним из входов балшюного модулятора, вторым входом соединенного с выходом сумматора, а выходом связшшого с одним из выводов для подключе12ия испытуемого объекта, а вывод подключен к одному из входов смесителя, вторым входом соединенного с выходом од}1ополосного модулятора, а выходом-, с частотным селектором, выходы которого через демодулятор связаны с входами фазоизмерителыюго устройства.