I
Изобретение относится к измерительной технике связи и может быть использовано, в частности, для измерений на дуплексных каналах связи многоканальных систем связи с частотным разделением каналов.
Известно устройство измерения фазо- частотных характеристик (ФЧХ) четырехполюсников, содержащее генераторы сигналов измерительных и опорных частот, амплитудные ограничители, фазовые дискриминаторы, а также блоки индикации результатов измерения l .
Недостатком устройства является значительная погрешность из-за расхождения частот в канале связей.
Известно другое устройство, принятое в качестве прототипа, содержащее генератор измерительных частот 1, в который входит генератор фиксированной частоты, генератор качающейся частоты, два смесителя, фильтр нижних частот, резонансный фильтр, амплитудный ограничитель, фазовый дискриминатор, блок индикации и регистрации результатов измерения, в который входят сумматор, блок дифференцирования, осциллограф и генератор развертки осциллографа 2}.
Недостатком устройства являются невысокая точность и скорость при измерениях ФЧХ каналов связи.
Цель изобретения - повышение точности и быстродействия.
Данная цель достигается тем, что, во-первых, в устройство для измерения фазочастотных характеристик четырехполюсников, содержащее генератор измерительных частот, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами первого смесителя, второй смеситель, один из входов которого соединен с выходом измеряемого четырехполюсника, амплитудный ограничитель, выход которого соединен с одним из входов фазового дискриминатора, который по выходу присоединен к блоку индикации и регистрации, введены первый и второй однополюсные модуляторы, блок
фазовой :автойодстройхи частоты, амплитудный детектор, генератор управляющих частот и амплитудный модулятор, причем выходы первого и второго смесителей соединены соответственно с первыми вхо- s дами первого И второго однополюсйых модуляторов, вторыеВХОДЫ которых соединены соответственно с третьим и первым выходами генератора измерительных частот и генератор управляющих частот, а выходы подсоединены соответственно к второму входу фазового дискриминатора и первому входу амплитудного модулятора, второй вход которого соединен со вторым выходом и первьтм входом генератора управляющих частот, третий выход генератора управляющих частот подсоединен ко второму входу второго смесителя, выход амплитудного модулятора через второй канал измеряемого четырехполтосника соединен со входом амплитудного ограничителя и через амплитудный детектор с одним из входов блока фазовой автоподстройки частоты и генератора измерительных частот, четвертый выход которого присоединен ко второму входу блока фазовой автоподстройки частоты, соединенного по выходу со вторым входом генератора измерительных частот; во-вторых тем, что в генератор измерительных частот и генератор управляемых частот, содержащие генератор фшссированной частоты, введены блок управления и синхро1шзации, управляемый де;штель и делител причем один из входов управляемого дели теля и делителя соединены с выходом бл ка управления и синхронизащш, а вторые их входы присоединены к выходу генератора фиксированной частоты, вход блока управления и синхрога1зашш является пер вым входом генератора измерительных и генератора управляющих частот, вход генератора ф1сксированных частот является вторым входом генератора измерительных частот, первый и второй выходы управляемого делителя и делителя генератора измерительных частот и соответственно первый и второй выходы делителя и пер.. , вый выход управляемого делителя генера то ра управляющих частот являются перв вторым, третьим и четвертым, а также первым, вторым и третьим выходами соответствующих генераторов. Блок-схема устройства представлена на чертеже. Устройство содержит генератор измерительных частот 1, первый смеситель 2, первый однополюсный модулятор 3,
блок фазовой автоподстройки частоты 4, амплитудный демодулятор 5, амплитудный ограничитель 6, фазовый дискриминатор 7, блок индикации и регистра1щи результатов измерений 8, генератор управляющих частот О, второй смеситель 10, второй однополосный модулятор 11, амплитудный модулятор 12 и дуплексный канал 13 с измеряемык- четырехполюсником, причем генератор измерительных частот 1 содержит генератор фиксированной частоты 14, блок управления и синхронизации 15, управляемый делитель 16 и делитель 17, генератор управляющих частот 9 содержит генератор фиксированной частоты 18, блок управления и синхроршзации 19, управляемый делитель 20 и делитель 21, а дуплексный канал связи 13 с измеряемым четырехполюс1шком содержит прямой 22 и обратный 23 каналы. Устройство работает следующим образом,., Генератор измерительных частот 1 обеспечивает создание измерительного сигнала, состоящего из дискретных, нарастающих во времени по частоте сигналов, лежащих в полосе пропускания исследуемого объекта и отстоящих друг от друга по шкале частот на равные расстоягшя. Сигнал каждой из испытательных частот длится равные промежутки времени. Синтез испытательных сигналов осуществляется следукяцим образом. От генератора 14 сигнал фиксированной высокой частоты поступает на счетный вход делителя 17 и операционный вход управляемого делителя 16. В делитеде 17 частота сигнала понижается путем деления до требуемой частоты 013| и с выхода фиксированной частоты сигнал поступает на первый рднополосный модулятор 3; в делителе 16 из сигнала фик- сировашой частоты формируется к сигналов измерительных частот UD (JJ. (к - требуемое количество точек измерительной фазочастотной харак,. теристши) путем соответственного изм нения коэффициента деления делителя 16, осуществляемого с помощью блока управления и синхронизации 15. Измерительные частоты формируются в порядке возраста1ШЯ, от самой низкой до самой высокой частоты полосы пропускания исследуемого четырехполюсника, располагаясь равномерно, через равнйе промежутки . 560 по всей полосе и продолжаясь равные отрезки времени At ; амплитуды и начальные фазы всех измерительных частот од 1наковы. Сигналы измерительных частот поступают на вход прякюго канала 22 измеряемого дутшексного канала 13 и на один из входов первого смесителя 2. На допол ни ельном выходе делителя 16 формирует ся такая же последовательность частот, но сдвинутая во времени так, что на его выходах одновременно существуют сигналы двух соседних частот И U) , отличающихся по частоте на шаг квантованиялш. Эти сигналы U)2,UJj,.--.JU,...,JU K-v-i поступают на входы смесителя 2, в котором происходит их смешивание с образованием комбина1щонных частот и выделением из Ш1Х с помощью фильтра нижних частот сигнала разностной частоты ДШ , который поступает на вход модулирующей частоты однополюсного модулятора 3, На вход несущи частоты модулятора 3 поступает сигнал частоты Ш) с выхода делителя 17, В результате модуляции и выделения верхней боковой полосы при помощи фильтра верхних частот на выходе модулятора 3 получаем, сигнал суммарной частоты ODj +uUJ-UJ. Этот сигнал в качестве опорной частоты поступает на -.фазовый дискриминатор 7, Его начальная фаза совпадает с начальной фазой поступающего в канал измерительного сигнад а. Каждая измерительная частота в процессе прохождения по каналу изменяет свою ам плитуду и начальную фазу в соответствии со значе1шем ФЧХ и АЧХ на данной частоте. В амплитуде к фазе измерительной 1астоты на выходе канала заложена информация о значении АЧХ и ФЧХ канала на данной частоте. Кроме того, каждый измерительный сигнал изменяет свою частоту на одинаковую величину d UJ . На приеме генератор управляющих частот 9, построенный по тому 5ke пршщипу, что и генератор измерительных частот 1, формирует с помощью генератора 18, управляемого делителя 20,делителя 21 и блока управления и синхронизации 19 сигналы управляющих частот, аналогичные сигналам с выхода генератора 1. В данной конкретно реализации эта последовательность 4,W2, v,...,w соответствует,UJg,U)j,.. K-vl /: и выполняется соотношение W )). Эти сигналы посту1 ают на второй смеситель 10, смешиваясь с сигналам -6 измерительных частот Ш; -diii , поступающих с выхода канала 13 на вход смесителя 10. На выходе смесителя 10выделяется сигнал разностной частоты дои , сохраняющий фазу поступившего из канала сигнала, и подается на .вход модулирующей частоты второго однополосного модулятора 11. На вход несущей частоты модулятора 11 поступает фиксированной частоты CjLi| от делителя 21 генератора 9. Такт же, как в модуляторе 3, на выходе модулятора 11получают сигнал суммарной частоты й ии-«-с5ш- а оиь ю.Делитель 21 формирует контрольную частоту Wj путем деления частоты высокостабильного генератора 18. Кона-рольная частота используется для работы блока yпpaвлe шя и - синхронизации 19 как такт фующая - из нее формируются сигналы установки (сброса в О) делителя 2i к изменения коэффициента деления делителя 2О. Кроме того, она используется для модулирова1гая по амплитуде сигнала суммарной частоты с выхода второго однополосного модулятора 11. Для этого сигнал контрольной частоты x/ поступает на вход модулирующей частоты амплитудного модулятора 12. Преобразованный измерительный сигнал Ci) поступает на вход канала 13. Проходя через обратный канал 23, каждый преобразованный измерительный сигнал приобретает одинаковый дополнительный фазовый сдвиг и одинаковые изменения амплитуды, обусловленные значениями АЧХ и ФЧХ канала на фиксированной частоте, а также одинаковые изменения частоты. На выходе обратного канала преобразованный измерительный .сигнал частоты tt -ni tli-c(JU UJ проходит через,амплитудный ограничитель 6, где снимаются все амплитудные модуляции, паразитные для фазовых измерений, но сохраняются фазовые соотношегшя. С выхода амплитудного ограничителя 6 сигнал поступает в фазовый дискриминатор 7, где его фаза сравнивается с фазой опорного колебания. Разностьфаз фиксируется в блоке индикации и регистрации 8. Она представляет собой сдвиг фаз, вносимь1Й прямым каналом на измерительной частоте ti)- , плюс сдвиг фазы в обратном канале на частоте С) +сГ(и . Величина (f() oJ7 поэтому можно считать значения АЧХ и ФЧХ рзавными в точках Orj и Ш + . Приходящий из обратного канала сигнал используется также для контроля тоты генератора 1, поскольку равенство соответствующих частот генераторов 1 и 9 влияет на точность измерений. Поэтому сигнал с выхода обратного канала поступает также на амплитудный детектор 5, где выделяется его огибающая - контрольная частота W|sj . Она поступает в блок 4, где сравнивается с контролируемой частотой (ju | с выхода контролируемой частоты делителя 17 ген ратора 1 и, в случае неравенства этих частот, блок 4 подстраивает частотгу генератора 14 таким образом, чтобы генератора 1 равнялась полученной из канала частоте WN генератора 9. При измерениях на каналах связи вел чина ФЧХ значительно превышает 21Г ра диан, поэтому в качестве фазового дискриминатора 7 применяются блоки, способ ные измерять фазовый сдвиг в пределах 21Г. В качестве блока измерения и регистрации можно применить регистрирующее устройство с выводом на пифропечат или графопостроитель. Применение преобразования сигналов дискретных измерительных частот с Переносом информации на одну частоту, временной и частотной синхронизации измерительных и управляющих частот на приеме и передаче, передачи измерительной и контрольной информации в виде совокупного сигнала по обратному каналу измеряемого дуплексного канала связи позволяет решить задачу измерения относительной ФЧХ, а при определенном условии и абсолютной ФЧХ дуплексного канала связи, с большей скоростью и точйбстью, чем это позволяют сделать известные устройства. Формула изобретения 1. Устройство для измерения фазочастотных характеристик четьфехполюсников содержащее генератор измерительных частот. Первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами первого смесителя, второй смеситель, один из входов которого соединен с вызсодом измеряемого четырех полюсшпса, амплитудный огра1(шчитель, выход которого соединен с одним из входов фазового дискриминатора, который по выходу присоединен к блоку индикации и регистрации, о.тличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, оно снабжено первым и вторым однополосными модуляторами, блоком фазовой автоподстройки частоты, амплитудным детектором, генератором управляющих частот и амплитудным модулятором, причем выходы первого и второго смесителей соединены соответственно с первыми входами первого и второго одно полосных модуляторов, вторые входы которых соединены соотвеачзтвенно с треть- им и первым выходами генератора измерительных частот и генератора управляющих частот, а выходы подсоединены соответственно к второму входу фазового дискриминатора и первому входу амплитуд-. ноГо модулятора, второй вход которого соединен со вторым выходом и первым входом генератора управляющих частот, третий выход генератора управляющих частот подсоединен ко второму входу второго смесителя, выход амплитудного Модулятора через второй канал дгзмеряемогч) четырехполюсника соединен со входом амплитудного ограничителя и через амплитудный детектор с одним из входов блока фазовой автоподстройки частоты и генератора измерительных частот, четвертый выход которого присоединен ко второму входу блока фазовой автоподстройки частоты, соединенного по выходу со вторым входом генератора измерительных частот. 2. Устройство по п. 1,-. о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что в генератор измерительных частот и генератор управляемых частот, содержащие генератор фиксированной частоты, введены блок управления и синхронизации, управляемый делитель и делитель , причем один из входов управляемого делителя и делителя соединены с выходом блока управления и синхронизации, а вторые их входы присоединены к выходу генератора фиксированной частоты, вход блока управления и синхронизации является первьтм входом генератора измерительных и генератора управляющих частот, вход генератора фиксированных частот является вторым входом генератора измерительных частот, первый и второй выходы управляемого делителя и делителя генератора измерительных частот и соответственно первый и второй выходы делителя и первый выход управляемого делителя генератора управляющих частот являются первым, вторым. третьим и четвертым, а также первым, вторым и третьим выходами соответствующих генераторов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 69177 5 410 1.Авторское свидетельство СССР № 288141, кл. G 01 R 25/04, 1963. 2.Авторское свидетельство СССР № 164074, кл. G 01 R 25/02, 1958 (прототип).
(3
1
