Калибратор модуляции высокочастотных сигналов Советский патент 1980 года по МПК G01R29/06 

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для проверки модулометров, а тайже для воспроизведения с высокой точностью сигналов/ модулированных по амплитуде, частоте или фазе с калиброванным коэффициентом или индексом модуляции.

Известно устройство для измерения перехода амплитудной модуляций в частотную или фазовую в, ограничителях QL с применением источника амплитудномодупированного сигнала, к выходу кото рого подключены два канала, содержащие последовательно соединенные смесители с независимыми гетеродинами, ограничители и частотные детекторы, выходы которых включены на. входы сумматора, причем частоты независимых гетеродинов разнесены на удвоенную промежуточную частоту...

Это устройство содержит источник амплитудно-модулированных колебаний на основе неяинейнык элементов и не решает

задачу проверки измерителей уровней модуляции.

Рассмагрённые/аналоги не позволяют раздельно регулировать амплитудные и фазовые соотношения спектральных составляющих, что существенно ограничивает области их применения.

Из известных схем калибраторов наиболее близка к предлагаемой схема, основанная на преобразовании амплитудJOной модуляции в модуляцию фазы, которая содержит опорный генератор, с одного из выходов которого немодулированное напряжение с частотой UJ подается через делитель напряжения к .сумматору

15 С другого выхода этого генератора через фазовращатель напряжение подается на формирователь боковых полос, который выделяет напряжение боковых частот UJjjt i н . Модулирующее напри жй20ние с частотой . подается на формирователь боковых полос в противофазе, а несущая частота uj - в фазе, вследствие чего в выходном напряжении формироватвпя колебание с частотой ш, уничтожается и остаются лишь колебания боковых частот. Амплитуды колебаний пропорциональны амплитуде модулирующе го напряжения частоты JJ Для получекия на выходе сумматора колебания, мо- . дупированного по фазе, напряжение несущей частоты повернуто по фазе на 90f,

В этом устройстве боковые прлоры формируются с помощью нелинейногою

элемента. Поэтому в спектре выходного сигнала кроме боковых составляющих имеются комбинационные продукты преобразования. Кроме того, балансные и кольцевые модуляторы ввиду неидеальнос- 15 ти имеют на своем выхода неполностью подавляемую несущую, причем степень . подавления зависит от параметров применяемых нелинейных элементов и на практике составляет величину 30о5 , 20 Таким образом, уровень несущей на выходе сумматора будет иметь погрешность установки 3-5%. Сдвиг фаз происходит

на высокой частоте и практически может быть получена погрешность установки25

фазы порядка i (3-5) Ввиду использования при модуляции нелинейных элементов полученные .модулированные колебания имеют нелинейные искажения. По указанным причинам, погрешность воспро- 30 изведения промодулированного колебания с заданньм коэффициентом или индексом модуляции будет иметь величину 1(6-10)%, что в ряде случаев неприемлемо.

Цель изобретения - повышение калиб- 35 ровки точности, I.

Поставленная цель достигается тем, Цто в известную схему, содержащую гт каналов, каждый из которых содержит фазовращатель и общие для п каналов опорный генератор, соединенный через делитель частоты со входом сумматора, введен второй опорный генератор, общий для К каналов, и в каждый из п ка- , налов дополнительно введены умножитель частоты, подстраиваемый генератор, фазовый Д9тeктopi смеситель и другой делитель напряжения. При этом выход вто рого опорного генератора через, умножитель подключен к фазовращателю, выход котЬрого соединен с одним из входов фазового дет&ктора, другой аход которого подключен к выходу смесителя, а выход фазового детектора подключен к управляемому входу подстраиваемого гевератора, выход которого подключен к

одному из входов смесителя, другой аход которого соединен с опорным генерато739438

ром, а выход подстраиваемого генератора через другой делитель напряжения подсоединен ко аходу сумматора.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства, . .

На схеме изображено П каналов, причем первый канал содержит опорный генератор 1, который через делитель напряжения 2 подключен к сумматору 3, а второй опорный генератор 4 через.последовательно связанные умножитель частоты 5 и фазовращатель 6 подключен к одному из аходов фазового детектора 7, другой вход которого соединен с вьь.ходом смесителя 9, а выход фазового детектора 7 подключен к управляемому В.ХОДУ подстраиваемого генератора 8, выход которого через другой делитель напряжения 10 подкл5очен к сумматору 3, а также к одному из аходов смесителя 9, другой вход которого соединен с опорным генератором 1.

Второй канал аналогично первому содержит последовательно соединенные умножитель частоты 11 и фазовращатель 12. Умножитель частоты 11 подключен к опорному генератору 4, Один аход фазового Д этектора 13 подключен к выходу фазовращателя 12, другой вход подсоединен к выходу смесителя 15, а выход детектора подключен к управляемому .аходу подстраиваемого генератора 14, выход которого соединен с одним из входов смесителя 15, а также через делитель 16 подключен к сумматору 3, причем другой аход смесителя 15 подключен к , опорному генератору 1. Другие каналы аналогичны описанным выше.

Работа схемы основана на синтезе ампл итудных и фазовых спектров амплитудночастотно и фазомодулнрованных высокочастотных сигналов. Принцип работы поясним на примере работы калибратора в режиме воспроизведения амплитудно-модулированных колебаний с заданным коэффициентом модуляции m , Как следует из анализа спектра и фазовых соотношени амплитудно-модулированных колебаний в данном случае, имеются несущая гс частогой tUg и боковые с частотами иЦ, UJ и UiJo - Шц , где UJ - ластота модулирующего сигнала, причем начальные фазы боковых равны соответственно

и (Ф - Р ) где Ч и „ - начальные фазы несушей и модулирующего сйга&ла соответственно, В качестве несущей испспьзуетсй напряжение генератс в которое приЪоспроизЬедении амплитудномодулированных колебаний подается на сумматор 3 без ослабления делителем напряжения 2. Боковые частоты получаются путем смещения частоты на величину UJQj. Ш . Смещение частоты осуществляется системами авто- ; подстройки, содержащими фазовый детектор/смеситель, фильтр, постраиваёмый генератор. В задавшемся режиме U (j(.jj первого подстраиваемого генератора8иШу, для второго подстраиваемого генератора 14, Фазы подстраиваемого генератора 8 и подстраи ваемого генератора 14 равны соответственноРпп Рогг- оп) (И%гг) Делителями напряжения 10 (16), установленными на выходе подстраиваемого генератора 8 (14), уста авли- ваются амплитуды подстраиваемых.-генераторов 8 и 14, равные К.ц ога При и,р и„ 2Г11 прасчетнь1й коэффициент модуляции имеет величину П-2Кд . Для создания сложной амплитудной модуляции используется п каналов, функционирующих аналогично выцшописанныМ. Как следует из теоретических представлений спектров частотно-модулированных ифазо модулированных сигналов, при различных индексах модуляции меняются амплитудные соотношения между боковыми и нэсущей, причем начальные фазовые утлы боковых относительно несущей частоты имеют узко определенную величину. Для воспроизведения час1ютно модулированных и фазомодулироваипмх колебаний устанавливают с помоишюфазовращателе 6 (12) по соответствующему каналу начальные фазы бо1.овьтк относительно несущей а амплитуды спектральных соста ляющих устанавливают раввыми расчетной величине при Заданном индексе модуляции с помощью соответствующих д&литопей напряжения (16) и т.д. Формула изобретения Калибратор модуляции высокочастотных сигналов, содержедщй г каналов, каждый из которых содержит фазовращатель н общий для II каналов опорный генератор, соединенный через делитель напряжения со входом сумматора, отличающийся тем, что, с целью повыщенйя точности, в него вв&ден второй опорный генератор, общий для п каналов, и в каждый из п каналов дополнительно введены умножитель частоты, подстраиваемый генератор, фазовый детектор, смеситель и другой делитель напряжения, при этом выход второго опорного генератора через умножитель подключен к фазовращателю, выход которого соединен с одним из входов фазрвого детектора, другой вход которого подключен к выходу смесителя, а вььход фазового детектора подключен к управляемому входу подстраиваемого генератора, выход которого подключен к одному из входов смесителя, другой вход которого соединен с опорным генератором, а выход подстраиваемого генератора через другой делитель напряжения подсоединен ко входу сумматора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторской свидетедьство СССР № 208027, кл. G 01 R 29/О6. 2,Гоноровский И, С. Радиоте нические цепи и сигналы, Сов.радио, М,, 1967, с. 112-113 (прототип).

73Q43S