Устройство для измерения частот-НыХ ХАРАКТЕРиСТиК Советский патент 1981 года по МПК G01R27/28 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

Изобретение отиосится к радисиэме- рительной технике н может быть использоваио для измерения амплитудно-фазовых частотных характеристик мощных передатчиков. Известно устройство для исследования фазочастотных характеристик (ФЧХ) четырехполюсника, которое соде жит генератор качающейся частоты (ГКЧ), два смесителя, линию задержки и исследуемый четырехполюсник ij. Недостатком устройства является низкая точность измерений. Известно также устройство для изме рения группового времени запаздывани передатчика, которое содержит синтез тор измерительных частот, передатчик блок обратного преобразования, магазин гетеродинных частот, кварцевый опорный генератор, блок коммутируекшх фазовращателей, амплнтудный детектор, измеритель группового времени запаздывания и схему управления Недостатком устройства является невозможность его применения для измерения частотных характеристик мощных передатчиков при рабочих уровнях сигнала из-за последовательного .использования серии измерительных частот, отличных от частоты настройки антенного контура передатчика. Цель изобретения - повышение точности измерения частотных характеристик. Цель достигается тем, что устройство, содержащее опорный генератор, соединенный с синтееатором частоты, передатчик с трансформаторе тока антенны, блок управления, а также супергетеродинный радиоприемник, выход промежуточной .частоты которого подключен параллельно к измерителю уровня сигнала и фазометру, снабжено формирователем сигнала манипуляции, ключом и переклккчателем, при этом выход опорного генератора подключен дополнительно к вхОду синхронизации гетеродина приемника и к входу формирователя сигнала манипуляции, выход последнего соединен с управляющим входом ключа, сигнальный вход которого соединен с первым выходом синтезатора частоты, подключе|1ного вторым выходом к опорному входу фазометра, а выход ключа - со входом передатчика и с первьм входом упомянутого переключателя, второй вход которого соединен с трансформатора тока антенны, выход - со входом радиоприемника а управляющий вход переключателя и вход переключения частоты настройки приемника соединены с соответствующими выходами блока управления. На чертеже представлена структурная схема.устройства. Устройство содержит последовательно соединенные опорный генератор 1, синтезатор 2 частоты, ключ 3 и исследуемый предатчик 4, переключател 5, формирователь 6 сигнала манипуляции, трансформатор 7 тока антенны передатчика, радиоприемник 8,блок 9 управления, измеритель 10 уровня сигнала и фазометр 11. Устройство работает следующим образом. Сигнал опорного генератора 1 поступазт на синтезатор 2 частоты, форТлирователь б сигнала манипуляции и на вход синхронизации гетеродина супергетеродинного приемника 8, На выходе синтезатора, соединенном с ключом 3, образуется измерительная частота сОд, равная центральной частоте настройки передатчика. Управление ключом осуществляется меандровым сиг налом частоты Я с выхода формирователя 6 сигнала манипуляции. Таким образом, измерительный сигнал представляет собой амплитудно-манипулиро ванное колебание со скважностью рав ной двум. Как известно, линейчатый спектр такого сигнала группируется вокруг центральной несущей частоты,, причем отдельные линии спектра соответствуют дискретным частотам СО , , (ilo Зсг и т. д. С ключа 3 измерительный сигнал пос тупает на передатчик 4 и одновременн на вход переключателя 5. Выходной си нал передатчика с трансформатора 7 тока антенны поступает на второй вхо переключателя 5, назначением которог является последовательное подключение на вход приемника 8 входа и выхода передатчика. Управление переклю чателем 5 осуществляется блоком 9 управления. Второй выход блока 9 слу жит для последовательного переключения частоты настройки приемника 8 путем подачи на соответствующий вход команд дистанционного управления, По лоса пропускания приемника является достаточно узкой для ыделения спектральной составляющей сигнала при настройке на нее приемника в процес се измерения. Частота манипуляции Si выбирается кратной наименьшей вел чине дискрета настройки приемника, при зтом обеспечивается совпадение дискретных частот спектра сигнала с частотами настройки приемника. С выхода приемника 8 сигнал проме жуточной частоты соnpf несущий инфор цию об амплитуде и фазе входного сигнала, поступает на измеритель уровня 10 и .фазометр 11. В качестве порного сигнала фазометра, отноительно которого измеряется фаза ромежуточной частоты, используется игнал со второго выхода синтезатора астоты 2, на котором формируется астота, равная Ыпр Измерение амплитудно-Фазовых часотных характеристик производится в ледующей последовательности. После настройки на измеряемую сосавляющую спектра со вход приемника переключается с помощью переключателя 5 на вход передатчика и измеряются амплитуда ) фаза if ц (co.i) спектральной составляющей сигнала. После окончания измерения вход приемника подключается к трансформатору 7 тока и определяются U gtix ( после прохождения через тракт передатчика. Модуль коэффициента передачи исследуемого тракта на частоте со и фазовый сдвиг передатчика определяются выражениями . . Uebui O / -luTUST) tplWil-tpBb.xiw l- BxlWA) (2) При выполнении операции (2) фаза гетеродина приемника, входящая в q ebtx{Wi) «fex (Wi) f исчезает, и ij(wi) представляет собой искомую фазовую характеристику. Синхронизация частоты гетеродина приемника 8 от опорного генератора 1 исключает скачки фазы гетеродина в процессе измерения ц g и cf и связанные с ними ошибки измерения. Перестраивая последовательно приемник 8 в требуемом диапазоне и производя аналогичные измерения на каждой частоте, можно определить нормированную амплитудно встотную и фазово-частотную характеристики передатчика с требуемой точностью. Применение амплитудно- манипулированного сигнала вместо непрерывного не приведёт при измерениях к дополнительным погрешностям, связанным с тем, что выходной каскад передатчика работает с отсевкой анодного тока, т е. в нелинейном режиме. Как известно, при этом в анодном токе возникают составляющие с частотами/ кратными основной. При подаче на вход передатчика непрерывного колебания 0)о спектр выходного тока определяется рядом Фурье, содержащем гармоники 9ТОЙ частоты. Если схема и параметры анодной нагрузки обеспечивают выделение основной гармоники с частотой ( и подавление высших гармоник, выходное напряжение, также как и входное, может быть получено в виде гармонического колебания. Спектр амплитудно-манипулированного входного сигнала,как указывалось выше, г сположен вокруг частоты Wf,