Устройство для измерения флуктуа-ции чАСТОТы СВЕРХВыСОКОчАСТОТНОгОгЕНЕРАТОРА Советский патент 1981 года по МПК G01R23/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФЛУКТУАЦИИ ЧАСТОТЫ СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОГО ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к технике измерений на сверхвысоких частотах. Известно устройство для измерения флуктуации частоты сверхвысокочастотного генератора, содержгигГее последовательно соединенные фазовый модулятор, частотный детектор, усилитель и канал селективного измерения, состоящий из последовательно включенных перемножителя, фильтра и детектора, а также перестраиваемый гейератор, подключенный к второму входу перемножителя f .

Однако известное устройство не обеспечивает высокую точность измет рений.

Цель изобретения - повьвиение точности.

Для этого в устройство для измерения флуктуации частоты сверхвы-,. сокочастотного генератора, содержащее последовательно соединенные фазовый модулятор, частотный детектор, усилитель и канал селективного измерения, состоящий из последовательно включенных перемножителя, фильтра и детектора, а также перестраиваемый генератор, подключен ный к второму входу перемножителя, i введены дополнительный канал селек тивного измерения, который подключен к выходу усилителя, измеритель отношений, входы которого соединены с выходами каналов селективного

Измерения, и блок сдвига частоты, вход которого (Соединен с выходом перестраиваемого генератора, а выход подключен к управляющему входу фазовогс „модулятора и второму входу

0 перемножителя дополнительного канала селективного измерения. К выходу измерителя отношений подключен пороговый блок, а на выходе одного из каналов селективного измерения

5 включен амплитудный модулятор с генератором признака формы, подсоединенным к его второму входу.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

0

Устройство для измерения флуктуации частоты сверхвысокочастотного генератора содержит последовательно соединенные фазовый модулятор 1, частотный детектор 2,

5 усилитель 3 и канал 4 селективного измерения, состоящий из последовательно включенных перемножителя 5, фильтра 6 и детектора 7, а также перестраиваемый генератор 8, под0 включенный к второму входу перемиожителя 5, дополнительный йанал 9 селективного измерения, который подключен к выходу усилителя 3, измеритель 10 отношений, входы которого соединены с выходами каналов 4 и 9 селективного измерения, и блок 11 сдвига частоты, чей вход соединен с выходом перестраиваемого генератора 8, а выход подключен к управлякжцему входу фазового модулятора 1 и BTOpoft r входу перемножитвл 12 дополнительного канала 9 сепективного измерения. К выходу измерителя 10 отношений подключен пороговый блок 13, а на выходе канала 9 селективного измерения включен амплитудный модулятор 14 с генератором 15 признака форкы, подсоединенным к его второму входу, дополнительный канал 9 селективного изме рения содержит также фильтр 16 и детектор 17. Устройство работает следующим образом. Сигнал исследуемого сверхвысокочастотного генератора 18 модулируется по фазе при прохождении через фазовый модулятор 1. При известны крутизне модуляционной характеристик фазового модулятора 1 и уровне модулирующего напряжения-уровень фазовой модуляции на выходе фазов.ого модулятора 1 будет известным. Та ким образом, на вход частотного детектора 2 поступает сверхвысокочГастотный сигнал с калиОрованньш индексом фазовой МОДУЛЯЩ1И. Частота модуляции определяется частотой сиг нала блока 11 сдвига частоты. На выходе частотного детектора 2 выделяются частотные флуктуации сигнала сверхвысокочастотйого генератора 18, в спектре которых содержится калиброванная регулярная составляющая. После усиления усилителем 3 шумовой сигнал поступает на входы перемножителей 5, 12. В основ ном канале селективного измерения шумовой сигнал перемножается с сигналом перестраиваемого генератора 8 В дополнительном канале 9 селективного измерения шумовой сигнал перемножается с сигналом блока 11 сдвига частоты. Сигнатш с выходов перемножителей 5, 12 поступают на входы полосовых Фильтров 6 и 16. Характеристики фильтров 6, 16 и относитель ное расположение сигналов перестраиваемого генератора 8 Рд и блока 11 сдвига частоты Рд4-Р(.(1«таковы, что сигнал с частотой Рд+Р попадает в полосу прозрачности полосового филь тра 6 основного канала 4 селективного измерения. Так1ш образом, при перестройке частоты.анализа Рд калиброванная по уровню регулярная составляющая будет Нси одить(ся в полосе прозрачности полосового фи ра б основного канала 4 селективого измерения. Через полосовой ильтр 16 дополнительного канала 9 елективного измерения проходят частки шумового сигнала, прилегащие к частоте Рд +Рсдв, Регулярная оставляннцая с частотой РД+РСДВ бует подавлена в дополнительном канае 9 селективного измерения полосоВШ4 фильтром 16. Сигналы с выходов полосовых фильтров 6, 16 поступают на детекторы 7, 17, в нагрузках которых выделяются сигналы, пропорциональные уровням регулярной составлянядей и шумового сигнала. Эти сигналы поступают на входы измерителя отношений 10, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный по величине отношению уровня шума к уровню регулярной составляющей. Таким образом, калибровка измерителя происходит одновременно с измерением флуктуации, что исключает погрешность за счет изменения мощности исследуемого сигнала и изменения коэффициента преобразования частотного детектора 7 (17) и усилителя 3 за время измерения. В режиме параллельного анализа различных участков спектра сдвиг по частоте между сигналами перестраиваемого генератора 8 и блока 11 сдвига частоты может достигать величины Рд/2. Величина сдвига определяется частотой блока 11 сдвига ;частоты. Параллельный анализ может быть использован для ускорения анализа. В этом случае время анализа может быть уменьшено в два раза. Кроме того, параллельный анализ может быть использован для определения характеристик нестационарности исследуемого сигнала. Как известно для нестационарных сигналов среднее значение спектра изменяется во времени. При параллельном анализе одни и те же участки спектра будут анализироваться в двух каналах в разное время. Разница между показаниями двух каналов при прохождении одинаковых участков спектра является мерой нестационарности анализируемого сигнала. Сдвиг по времени лржет регулироваться за счет сдвига по частоте между сигналами перестраиваемого генератора 8 и блока 11 сдвига частоты, а также за счет изменения скорости перестройки. Результаты анализа записываются на ленту самописца. Для того, чтобы различать сигналы по принадлежности каналу, один из сигналов модулируется по амплитуде при прохождении через амплитудный модулятор 14 сигналов генератора 15 признака формы. В этом случае оказывается возможным для усаждого из сигналов использовать рою ширину ленты самописца. Таким образом, данное устройство по сравнению с известным позволяет повысить точность измерений за счет совмещения во времени калибровки и измерения, отказаться от дополнител ной обрабЬтки результатов измерения так как на выходе измерителя 10 отношений формируется напряжение, пропорциональное отношению мощности сигнала к мощности шума, одновре-менно анализировать отдельные учас ки спектра, что убыстряет контроль и обеспечивает нахождение характери стики нестационарности спектра, использовать для .одновременной регистрации двух сигналов всю ширину ленты самописца. Формула изобретения 1. Устройство для измерения флук туации частоты сверхвысокбчастотного генератора, содержащее последовательно соединенные фазовый модулятор, частотный детектор, усилитель и канал селективного измерения состоящий из последовательно включенных перемножителя, фильтра и детектора, а также перестраиваемый генератор, подключенный к второму

% входу перемножителя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, введены дополнительный канал селективного измерения, который подключен к выходу усилителя, измеритель отношений, входы которого соединены.с выходами каналов селективного измерения, и блок сдвига частоты, вход которого соединен с выходом перестраиваемого генератора, а выход подключен к управляющему входу фазового модулятора и . второму входу перемножителя дополнительного канала селективного измерения. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что к выходу измерителя отношений подключен пороговый блок. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на выходе одного из каналов селективного измерителя включен амплитудный модулятор с генератором признака формы, подсоединенным к его. второму входу. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке 2470654/18-09, кл. G 01 R 23/12,. 1977. rF 3