Устройство для измерения частоты входного сигнала панорамного радиоприемника Советский патент 1980 года по МПК G01R23/10 

Изобретение относится к радиоиэмерительной технике, может быть использовано в панорамных радиоприемниках, частотомерах и анализаторах спектра, Из основного авт. св. № 471550 известно устройство, содержащее генератор опорных частот, смеситель, узкополосный фильтр с детектором, счет чик импульсов с цепями сброса, блок сравнения мгновенной частоты с эталоном и управляемый ключ 1. Недостаток известного устройства - низкая точность измерения. Цель изобретения - повышение .точности измерения. Эта цель достигается тем, что в устройство,-содержащее последовательно соединенные генератор опорных частот, смеситель и узкополосный фильтр с детектором, а также счетчик импульсов с цепями сброса, блок сравнения мгновенной частоты с эталоном и управляемым ключем, включенным между узкополосным фильтром с детектором и входом счетчика импульсов, при этом :0дин зтравляющий вход управляемого ключа соединен с выходом блока сравнения , другой - с выходом радиоприемника, а вход блока сравнения - с выходом перестраиваемого гетеродина качающейся частбты радиоприемника и вторым входом смесителя введены компаратор и делитель частоты, включенный между выходом управляемого к.гиоча и входом счетчика импульсов, при этом управляющий вход делителя частоты соединен с первыми выходами компаратора, второй выход которого подключен к управляющему входу управляемого к.гаоча. На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства для измерения частоты входного сигнала панорамного радиоприемника; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы. Устройство содержит генератор 1 опорных частот, смеситель 2, узкополосный .фильтр 3 с детектором, устройство 4 сравнения мгновенной частоты с эталоном, управляемый ключ 5, счетчик б импульсов с цепью 7 сброса, делитель 8 частоты и компаратор 9. Устройство работает следующим образом. При перестройке панорамного радиоприемиика частота его гетеродина из 1еняется.в пределах рабочего диапазона по некоторому закону, который может быть как линейным, так и нелинейным.. Когда мгновенная частота гетеро дийа становится равной частоте эталона, на выходе устройства 4 сравнения мгновенной частоты с эталоном появится импульс (см, фиг 2| ajfCTKpH- ва}(яций управляемый ключ 5, который в исходном состоянии закрыт. Когда исследуемый входной сигнал попадает в полосу пропускания панорамного ра.аи оприемника, на его выходе появляется сигнальный импульс (см. фиг 2, б), шиЬина которого зависит от амплитуды и аирины спектра входного сигнала. Выхо|1хной сигнальный импульс поступает на| компаратор 9, где сравнивается с определенным пороговым уровнем, в резу 1ьтате чего формируются короткие импульсы (см. фиг. 2, в, г), фиксирующе начало и конец сигнального импульса пр моментам пересечений сигнальнфл импульсом порогового уровня.

ИИпульс начала сигнала поступает с выхода компаратора 9 на управляющий вх;ОД (на элемент блокировки) делителя; 8 частоты и переводит его в разбх(окированное состояние) при котором к0эффициент деления частоты равен 2. ИМПУЛЬС конца сигнала возвращает делитель 8 частоты в исходное заблокирс ванное «состояние , когда частота имп |льсов не делится (коэффициент деления равен 1). Одновременно импульс сигнала поступает с компаратоР4.9 на управляемый ключ 5, возвращё я его в исходное закрытое состояние Таким образом ключ 5 открыт от момента, соответствующего настройке гетеродина на начальную частоту, равную частоте эталона, до момента конца сигнального импульса, а делитель 8 частоты на два находится в рабочем- (раэбйокиров.анном) состоянии только во время действия сигнального импульса (от мсмента начала до момента конца сигнального импульса).

В процессе пеЕ естройки гетеродина радиоприемника с выхода узкополосного фильтра 3 с детектором поступает последовательность счетных импульсов образованных биениями мгновенной частоты гетеродина с опорньми частотами Счетные импульсы с мс лента настройки гетеродина на начальную частоту до момента начала сигнального импульса проходят с выхода ключа 5 на счетчик 6 импульсов через заблокированный делитель 8, не меняя частоты следования. От момента начала сигнального импульса до момента его конца счетные импульсы проходят с управляемого ключа 5 на счетчик 6 через разблокированный делитель 8, который делит число импульсов в два раза (см. фиг.2, е). В результате число импульсов , набранное счетчИком импульсов равно,сумме числа импульсов, набранных от момента настройки на начальную частоту рабочего диапазона до мо1У ента появления (начала) сигнального импульса, и половине числа импульсов набранных за время действия сигнального импульса. Суммарное число на счетчике б импульсов, равное числу счаткых иг«1ульсов между моментами начала счета и середины сигнального импульса, однозначно соответствует сре ней частоте спектра входного радиосигнала.

Как видно из описания работы устройства, отсчет частоты сигнал-а соответствует середине выходного сигнального импульса панорамного радиоприемника независимо от его амплитуды и длительности. Поэтог«1у предлагаемое устройство можно использовать для исследования как узкополосных сигналов, у которых ширина спектра уже полосы, пропускания радиоприемника, так и широкополосных сигналов, имеющих более широкий по сравнению с полосой пропускания спектр. При этом на точность измерения средней (несущей) частоты радиосигнала не оказывает влияния и амплитуда сигнала, что позволяет применять устройво в случае большого динамического дапазона входных сигналов, не прибега к достаточно сложным мерам по сжатию динамического диапазона сигналов в панорамном радиоприемнике. Реализация данного предложения значительно расширить область применения известного устройства. Применение заявленного устройства обеспечивает, например, измерение частоты в дециметровом диапазоне волн с точностью до 0,1 МГц, что соответствует настроке фильтра 3 на частоту 0,05 мГц. В то же время в этом диапазоне широко используются радиосигналы как с узким (от 3,5,,, 6 кГц), так и с широким (до 1 .,. 5 МГц) спектром. При приеме узкополосных сигналов известное устройство обеспечивает проектну точность 0,1 МГц, а при измерении средней частоты широкополосных сигналов ошибка возросла бы до половины ширины спектра, то есть до 0,5 .... 2,5 МГц, так как интервал времени от начала сигнального импульса, когда срабатывает упрашляемый ключ в известном устройстве,.до середины сигнального импульса, соответствующего точной настройке соответствует 5 ... 25 счетнйм импульсам. Причем количество теряемых счетных импульсов эависилб бы и от амплитуды сигнала и потомуне могло быть учтено. В, предложенном устройстве при тех же условиях всегда сохраняется проектная точность 0,1 МГц. Таким образом, реализация предложения делает устройство более универсальным и позволяет избежать необходимости использования нескольких измерителей частоты для разных классов сигналов ., Предполагаемое изобретение не со держит сложных элементов и может бы реализовано на типовых микросхемах электрорадиоэлементах. Формула изобретения Устройство для измерения частоты входного сигнала панорамного радиоприемника по авт. св. 471550, отличающееся тем, что, целью повынения точности измерения. С вы)ч8а paSianfmcMHitKe С вихоУа перестраиваемого гетеродина раУивприемника ,,в него введены компаратор и делитель частоты, включенный между выходом управляемого ключа и входом счетчика импульсов, при этом управляющий вход делителя частоты соединен с первым выходом компаратора, второй выход которого подключен к управлягацему входу управляемого ключа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 471550, кл. G 01 R 23/10, 22.03.73 Г былода устройства перестройки равиоприемнинаКод частоты .111 1 I I III I Mill . -ДL