Устройство для измерения флуктуаций частоты свч-диапазона Советский патент 1978 года по МПК G01R23/12 

Изобретение относится к измеритель иой технике и может быть использовано яри коиструировавии измерителей флуктуации частоты сигнала СВЧ-днапазона.

Известно устройство для измерения

флуктуации частоты сигнала, состоящее из частотного дискриминатора, фазового модулятора, генератора калибровки, анализатора спектра и ивдшсатора Tl . Устройство характеризуется иаличием погрешиости измереивя спектра за счет неравномерности частотной характеристнЕИ измерительного тракта -резонатора, урилителя, анализатора спектра, так как калибровку этих устройств производят в одной точке анализируемого диапазона. Известен измеритель уровня амплитудных и частотных .шумов генераторов СВЧ СКЗ-1О, содержащий частотный дискриминатор и анализатор спектра 2j . Для калибровки устройства применяют фазовый модулятор и генератор калибровки, с помощью которых исследуе-. мый СВЧ-сигнал модулируется по фазе. Таким образом, в спектр исследуемого сигнала вводится калиброванный по уровню пилот-сигнал. Относительно уровня пилот-сигнала отсчитывается уровень шумового напряжения. В нзмерителе СКЗ-1О калибровка производится на одной частоте анализируемого диапазона, поэтому точность определения уровня шумового сигнала в диапазоне - низкая.

Целью изобретения 5шляется повышение точности измерения. Это достнгается тем, что в устройство, содержащее фазо« вый детектор, первый вход которого через проходной резонатор и фазовый модулятор соединен с первым выходом направленного делителя сигнала, второй выход которого через фазовращатель соединен со вторым входом фазового детектора, генератор калибровки и последовательно соединенные перемножитель, ({мльтр, детектор, и индикатор, генератор СВЧ, выход которого подключен ко входу направленного делителясигнала, введены перестраиваемый генератор и балансный модулятор, , выход которого соединен с управляющим входом фазового модулятора, первый вход балансного модулятора соединен с выходом генератора калибровки, а второй вход балансного модулятора соединен с выходом перестраиваемого генератора и с пер вым входом перемножителя, второй вход которого соединен с выходом фазового де тектора, а выход перемножителя подключен ко входу фильтра. На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства. Оно содержит генератор СВЧ 1, направленный делитель 2 сигнала,фазовый модулятор 3, фазовращатель 4, проходной резонатор 5, фазовый детектор 6, перемножитель 7, перестраиваемый генератор 8, фильтр 9, детектор Ю, индикатор 11, балансный модулятор 12 и генератор 13 аалибровки. Сигнал с исследуемого СВЧ генератора 1 поступает через направленный делитель 2 и проходной резонатор 5 ча вход фазового детектора 6. Шумовой сигнал с выхода фазового детектора 6 поступает на один из входов перемножителя 7, на второй вход которого поступает синусоидальный сигнал с перестраиваемого генератора 8, Через фильтр 9 проходят составляющие , лгумового сигнала, заключенные в диапазоне F „ t i ,,-,. , где }- „ - частота перестраиваемого генератора S; р - частота среза фильтра. Со ставляющие шумового сигнала, прошедшие через фильтр 9, поступают на детектор 1О, в нагрузке которого выделяется постоянное напряжение, пропорциональное мощности шумового напряжения (в качесгг ве детектора 10 может быть применен квадратичный детектор или детектор эффек тивных значений). Постоянное напряжение с нагрузки детектора 1О поступает на индикатор 11. В режиме калибровки синусовдальный сигнал с перестраиваемог генератора 8 подается на один из входов балансного модулятора 12, на другой вхо которого подается сигнал с генератора калибровки 13 в виде синусоидального или шумового напряжения, С выхода балансного модулятора 12 пара сигналов с частотами -yj 1 Рц(в случае синусоидального сигнала с генератора калибровки) подается на фазовый модулятор 3. Частоту Р ( выбирают из условия Р « I , где -средняя частота филыгра 9,- - частота синусоидального сигнала калибровки или средняя частота шум1а, В спектре исследуемого сигнала в реаультате фазовой модуляции возникают две регулярные, составпюоаше, которые после детектирования и перемножения с частотой г и попвдают в полосу прозрачности фильтра 9. Уровень регулярных составляющих зависит от. уровня модули-/ руюшего сигнала с выхода балансного модулятора 12 и от наклона модулированной характеристики фазового модулятора 3, Таким образом, сигнал с генератора 13 автоматически во всем диапазоне анализа попадает в полосу прозрачности фильтра 9. В нагрузке детектора 10 Sbtделяется постоянное напряжение, пропорциональное суммарной мощности двух регулярных составляющих. Относительно этого уровня отсчитывается уровень шумового сигнала. Предлагаемое устройство обеспечивает простую калибровку по всему диапазону, что повышает точность отсчета уровня шумового сигнала в диапазоне анализа, так как такая калибровка помогает избавиться от составляющей погрешности за счет неравномерности частотной характе рйстики измерительного тракта. Формула изобретения Устройство дли измерения флуктуации частоты СВЧ-1диапазона, содержащее фазовый детектор, первый вход которого через проходной резонатор и фазовый модулятор соединен с первым выходом направленного делителя сигнала, / в торой выход которого через фазовращатель соединен со Вторым входом фазового детектора, генератор калибровки, а также последовательно соединенные перемножитель, фильтр, детектор., и индикатор, генератор СВЧ, выход которого подключен ко входу направленного делителя сигнала, о т л и чающеесй тем, что, с целью повышения точности, в него введены перестраиваемый генератор и балансный модулятор, выход которого соединен с управляющим входом фазового модулятора, первый вход балансного модулятора соединен с выходом генератора калибровки, а второй вход балансного модулятора соединен с выходом перестраиваемого генератора и с первым входом перемножителя, второй вход которого соединен с выходом фазового детектора, а выход перемножителя подключен ко входу фильтра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 389467, кл. q 01 Е 23/12, 1973. 2.Техническое описание измерителя уровня амплитудных и частотных шумов генераторов СВЧ СКЗ-1О.