Устройство для измерения парциальных продуктов модуляции Советский патент 1980 года по МПК G01R29/06 

измерить относительный уровень продукта МйДулйцйи или защищенность сигнала не более минус 60 дБ - 65 дБ.

Даже если удастся еще больше увеличить затухание фильтра, динамический диапазон импульсного модулятора не .позволит пропустить через него модулированный сигнал с разностью уровней между несущей и боковыми частотами более 70 дБ.

Поэтому известнйми устройствами нельзя измерить требуемую в дальней связи Защищенность сигнала порядка 90 дБ.,

Известно устройство,в котором после преобразователя частоты и фильтра промежуточной частоты перед регистрирующим устройством включен .блок суммирования, на второй вход которого подается сигнал, полученный от кварцевого генератора, подстраиваемого rtSa npoMe5icyточную частоту с помощью цепи фазовой автоподстройки частоты, состоящей из фазового детектора, фильтра НЧ и блока гетеродинов и сдвинутый на 180 относИтёл Ьйб сигнала на первом входе зЗ

Недостатком этого устройства является большой уровень собственных шумов регистрирующего устройства, в качестве, которого использован обычный анализатор спектра, а также невозмохсность раздельного измерения продуктов, обязанных амплитудной или фазовой модуляциям.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения продуктов мюдуляции, позволяющее расширить динамический диапазон прибора по измеряёмйм продуктам модуляции за счет того, что примененный в нем преобразователь частоты работает в режиме синхронного детектора и дает на выходе йуйМйрнуk) мощность нижнего и ёёрХнего продуктов модуляции, преобразуя При этом напряжение несущего колебания в напряжение постоянного тока, которое не пропускается к регистри рук)щему устройству разделительными конденсаторами

Устройство позволяет раздельно йэмёрять суммарные продукты мбдуляции нижней и верхней боковых частот, обусловленные либо только амплитудной, либо только фазовой модуляциями.

Уст р6ЙствЬ СОСТОЙ из пёрвого преобразователя частоты, на первый вход которого подается входной сигнал, выход преобразователя через усилитель и фильтр промежуточной частоты соедййёй 6 первьял входом синхронного детектора. Второй вход первого преобразователя частоты ссэединен с пер- , вым выходом блока гетеродинов, второй и третий выходы блока гетеродинов соёййНёйы с входом второго преобразователя частоты, .выход которого через пбЬлёдовательнО соединенные усидитель,девяностоградусный коммутируемый фазовращатель и разделительную ступень соединяется со вторым входом ринхронного детектора. Выход усилителя соединен с цепью фазовой автопод стройки частоты, состоящей из фазОвОго детектора и усилителя низкой частоты, выход которого соединен со входом управления частотой блока гетеродинов. Выход синхронного детектора Соединен через фильтр нижних частот со входом низкочастотного анализатора спектра. При нулевом фазовом сдвиге фазовращателя измеряются продукты амплитудной модуляции, при сдвиге фазовращателя на 90 измеряются продукты фазовой модуляции 4.

Недостатками устройства являются невозможность раздельного измерения верхнего и нижнего по частоте продуктов модуляции, а также ограниченQ ный динамический диапазон устройства за счет ограниченного диапазона пре-, образователей частоты, так как снизу диапазон ограничивается собственными Продуктами паразитной модуляции в напряжениях гетеродинов, проявляющихся особенно сильно при измерениях слабых ЬИгналов -модуляции в присутствии сильного сигнала несущего колебания, верхнее значение диапазона должно быть не менее чем на 20 дБ

0 ниже ключевого напряжения этих же гетеродинов.

Цель изобретения - повышение чувствительности измерения и расширение

5 функциональных возможностей.

Цель достигается тем, что в уст-, ройство для измерения парциальных продуктов модуляции, содержащее блок приема, первый усилитель, выходной усилитель, соединенный с регистрирующим блоком, гетеродин, выход которого через последовательно соединенные фазовый детектор, второй усилитель и фильтр нижних частот соединен с управляюцим входом гетеродина, введены блок сложения, блок выделения продуктов модуляции, два ключа и дополнительные второй гетеродин, второй фазовой детектор, третий усилитель и второй фильтр нижних частот,

0 прИчем выход второго гетеродина соединён с первым входом блока сложения и через второй ключ со вторым входом блока выделения продуктов модуляции, а через nOtiледовательно соединенные второй фазовый детектор, третий усилитель и второй фильтр нижних частот - с управляющим входом второго гетеродина, выход блока приема соединен с вторыми входами блока сложения и первого фазового детектора,выход первого гетеродина соединен с другим входом второго фазового детектора и через первый ключ с первым вхо. дом блок а вь(дёле ния проду кт ов модуля .ции, третий вход которого соединен через первый усилитель с выходом блока сложения, а его выход соединен со входом выходного усилителя .

Блок вьщеления продуктов модуляции содержит блок арифметической обработки, генератор квадратурных сигналов и два параллельных канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных синхронного детекто|ра, усилителя низкой частоты и фазового детектора, причем первые входы синхронных детекторов соединены соответственно с первым и вторым входами блока выделения продуктов модуляции, их вторые входы соединены с третьим входом блока, генератор квадратурных сигналов соединен со вторыми входами фазовых детекторов, выходы которых соединены со входами блока арифметической обработки, выход которого, является выходом блока выделения продуктов модуляции.

Новым является введение двухканального блока выделения продуктов модуляции, позволяющего, кроме раздельного измерения продуктов амплитудной и фазовой модуляции, производить раздельное измерение как верхнего так и нижнего по частоте продуктов модуляции, введение гетеродина, формирукхцего с помо{дью систем фазовой автоподстройки частоты, которые осуществляются первым и вторым фазовыми детекторами, вторым и третьим усилителями, первым и вторым фильтрами нижних частот, сигнал,сдвинутый на 90 относительно сигнала на выходе первого гетеродина, необходимый для разделения верхнего.и нижнего по частоте продуктов модуляции в двухканальном блоке выделения продуктов модуляции, а также для глубокого подавления несущего колебания на третьем входе этого блока, введение после блока приема блока сложения, в котором происходит глубокое подавление сигнала несущей.частоты сигналом, сформированным во введенном втором гетеродине.

На чертеже приведена схема устройства .

Устройство содержит последовательно соединенные блок 1 приема, блок 2 сложения, первый усилитель 3, блок 4 вьщеления продуктов модуляции, выходной усилитель 5, регистрирующий блок б. В устройстве имеются первый и второй гетеродины 7 и 8, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым фазовыми детекторами 9 и 10, выходы которых через второй и третий усилители 11 и 12, первый и второй фильтры 13 и 14 нижних частот соединены со входами гетеродинов 7 и 8. Выходы гетеродинов 7 и 8 чере соответствующие ключи 15 и 16 подклю)чены ко входам синхронных детекторов 17 и 18, входящих в состав блока 4 выделения продуктов модуляции. Выходы синхронных детекторов 17 и 18

через соответствующие усилители 19 и 20 низкой частоты подключены ко входам третьего и четвертого фазовых детекторов 21 и 22, выходы которых подсоединены к блоку 23 арифметической обработки. Другие входы фазовых детекторов 21 и 22 подключены к генератору 24 квадратурных сигналов. Кроме того, выход блока 1 приема соединен с другим входом первого фазового детектора 9, выход первого

o гетеродина 7 соединен с другим входом второго фазового детектора 10, выход второго гетеродина 8 соединен с другим входом блока сложения 2. : Работает устройство следующим об5 разом

Сигн-ал через блок 1 приема поступает на вход блока 2 сложения, а также с помощью первой цепи фазовой автоподстройки (фазовый детектор 9,

Q усилитель 11, фильтр 13 нижних частот) подстраивает частоту гетеродина 7 под частоту принимаемого сигнала, с фазовым сдвигом между напряжениями на первом и втором входах фазового

детектора равным 90

Частота гете25

родина 8 захватывается частотой гетеродина 7 с.помощью второго кольца фазовой автоподстройки частоты,состоящего из фазового детектора 10, усилителя 12 и фильтра 14 нижних частот.

30 Сдвиг фаэы (ежду напряжениями на входах фазового детектора 10 также равен 90. Двухст пенчатая автоподстройка частбть1 и наличие сдвигов фаз 90 между напряжениями на входах

35 фазовых детекторов обеспечивает сдвиг фазы 180® между напряжениями на обО их входах блока 2 сложения при равенстве частот, что приводит к глубокому подавлению несущего колебания на де блока 4 вьщеления продуктов модуляции .

Блок выделения продуктов модуляции состоит .из двух синхронных детекторов 17 и 18, на вторые входы которых через ключи 15 и 16 подаются сдвинутые на 90- напряжения гетеродинов 7 и 8, усилителей 19 и 20 низкой частоты, фазовых детекторов 21 и 22, генератора 24 .квадратурных сигналов, квадратурные напряжения которого подаются на вторые входы фазовых детекторов 21 и 22, блока 23 арифметической обработки сигналов,в котором происходит суммирование по квадратичному закону сигналов,поступающих с фазовых детекторов 21 и 22.При замыкании ключей 15 и 16 измеряется среднеквадратичное значение либо нижнего,либо, верхнего продуктов модуляции в результате изменения знаков одного из слагаемых (простым переключением тумблера) . При размыкании ключа 15 измеряются суммарные верхний и нижний продукты фазовой модуляции, при размыкании ключа 16 измеряются суммарные верхний и нижний продукты амплитудной модуляции.

Приизменении частоты генератора квадратурных сигналов измеряются парциальные продукты мрдуляции разных частот .Чё 5Ш выхоянoff ус1отй т 5, вьщелениый сигнал поступает на регистрирующее устройство б,

Предлагаемое устройство отличается простотой в .эксплуатации, не требует тонких регулировочных операций при измерении, не требует настройки на частъш юдуляции. переход на измерение верхнего или нижнего продукта:, фазовой или амплитудной модуляции осуществляется переключениями тумблеров.

Формула изобретения

1. Устройство Для измерения парциальных продуктов модуляции, содержа щее блок приема, первый усилитель, вы ходной усилитель, соединенный с регистрирующим блоком, гетеродин, выход которого через последовательно соединенные фазовый детектор, второй усилитель и фильтр нижних4at:TOTCoeДиНён с управляющим входом гетеродина, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствйтёльности измерения и расширения функциональных возможностей, в него введены блок ело жения, блок выделения продуктов модуляции, два ключа и дополнительные второй гетеродин, второй фазовый детектор, третий усилитель и второй фильтр нижних частот, причем выход второго гетеродина соединен с первым входом блока сложения и через второй ключ со вторым входом блока вьщеления продуктов модуляции, а через последовательно соединенные второй фазовый

8

детектор, третий усилитель и второй фильтр ниж.них частот с управляющим входом второго гетеродина, выход блока приема соединен с вторыми входа ш блока сложения и первого фазового де- teKtopa, в1Елход первого гетеродина со единен с другим входом второго фазового детектора и через первый ключ с первым входом блока В14Деления продуктов модуляции, третий вход которого

соединен через первый усилитель с ходом блока сложения, а его выход соединен со входом выходного усилителя. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, блок вьзделе ния продуктов модуляции содержит блок

5 арифметической обработки, генератор Квадратурных сигналов и два параллельных канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных синxpoHrioro детектора, усилителя низкой частота и фазового детектора, причем первые входы синхронных детекторов соединены соответственно с первым и вторым входами блока вьщеления продуктов модуляции, их вторые

c входы соединены с третьим входом блока, генератор квадратурных сигналов соединен со вторыми входами фазовых л детекторов, выходы которых соединены со входами блока арифметической обработки, выход которого Жвляется выходом блока вьщеления продуктов модуляции

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 5 №265964, кл.С 01 R 29/06.

2.Авторское свидетельство СССР №520522, кл. G 01 R 29/06.

3.fernme dtechnik 4, 1977, с. 144, фиг.2 (О Zelbis КОТ,Leipzig). 0 4.Fernnie dtechnik №4, 1977, , с. 144, фиг.З (О Zeibis KOT.Leipzig) .