Устройство для измерения фазовыхшуМОВ уМНОжиТЕлЕй чАСТОТы Советский патент 1981 года по МПК G01R23/00 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при проектировании устройств для измерения уровня фазовых шумов В умножителях частоты.

Известно устройство для измерения фазовых шумов умножителей частоты, содержащее генератор, делитель мощности, умножитель, фазовращатели, фазовый детектор и анализатор спектра fib

Однако это устройство обладает

невысокой точностью.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для измерения фазовых шумов умножителей частоты, содержащее последовательно :Соединенные первый генератор и делитель мощности, к первому выходу которого подключены последовательно соединенные первьй умножитель часто ты, первый фазовращатель, первый фазовый детектор, первый- усилитель первый перемножитель и первый фильтр второй выход делителя мощности подключен к последовательно соединенным второму умножителю частоты, второму фазовращателю, второму фазовому детектору, второму усилителю, -второму перемножителю и второму

фильтру, третий выход делителя MOtS,носхи через третий умножитель частоты подключен ко вторым входам первого и второго фазовых детекторов; вы ход второго генератора соединен со вторыми входами первого и второго перемножителей r2j.

Это устройство обладает следующими недостатками: точность измерения фазо0вых шумов мала, поскольку измеряются, фазовые шумы, двух умножителей, а для определения фазового шума отдельного умножителя суммарные шумы делятся на два, т.е. делается предположение об идентичности фазовых шумов умножителей; чувствительность этого устройства также мала, так как ограничивается шумами устройства точке пoдк шчeния анализатора спектра к фазовому детектору.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для измерения фаэо5 йых шумов умножителей частоты, содержащее последовательно соединен-. ныё первый генератор и делитель мощности, к первому выходу которого подключены последовательно соединенные

0 /первый умножитель частоты, первый фазовращатель, первый фазовый детектор, первый усилитель, первый пере-, множитель и первьй фильтр, второй выход делителя мощностиподключен к последовательно соединенным второму умножителю частоты, второму фазовращателю, второму фазовому детектору, второму усилителю, второму перемножителю и второму фильтру, третий выход делителя мощностй через третий умножитель частоты подключен ко вторым входам первого и второго фазовых детекторов, выход второго генератора соединен со вто рыми входйми первого и второго перемножителей, введены последовательно соединенные третий перемножитель, третий фильтр и индикатор, выход второго фильтра подключен к первому входу третьего перемножителя, .второй вход которого соединен с выходом первого фильтра. На чертеже приведена блок-схема устройства для измерения фазовых шумов умножителей частоты. Устройство для измерения фазовых шумов умножителей частоты содержит первый генератор 1, делитель 2 мощности, первый умножитель 3 частоты, второй умножитель 4 частоты, третий умножитель 5 частоты, первый фазовра щатель б, второй фазовращатель 7, пе вый фазовый детектор 8, второй фазовый детектор 9, первый усилитель 10, второй усилитель 11, .первый пере множитель 12, второй генератор 13, второй перемножитель 14, первый фильтр 15, второй фильтр 16, третий перемножитель 17, третий фильтр 18 индикатор 19. Устройство для измерения фазовых шумов умножителей частоты работает следующим образом. Сигнал первого генератора 1 дели ся на три равные части делителем 2 мощности и поступает на входы перво го, второго и третьего умножителей частоты 3-5. G помощью первого и второго фазорращателей 6 и 7 сигналы, проходящие через первый и второ умножители 3 и 4, устанавливаются в квадратуре по отношению к сигналу, проходящему через третий умножитель 5. В этом случае амплитудные шумы первого, второго и третьего умножителей частоты 3-5 подавляются. Фазо вые шумы первого генератора 1 также подавляются, если умножители частоты 3-5 обладают одинаковыми фазовыми характеристиками. .Первый и второй умножители частоты 3 и 4 являются вспомогательными, а измеряются фазовые шумы третьего умножителя частоты 5. 1а выходе первого и втор го фазовых детекторов 8 и 9 формиру ются шумовые сигналы, которые посту пают на входы первого и второго уси лителей 10 и 11, причем в каждом из этих сигналов содержится информ ция о фазовых гаумах третьего умножителя 5 частоты. Шумовые сигналы через усилители 10 и 11 поступают на перемножители 12 и 14, в которых они перемножаются с синусоидальным сигналом Рд второго (перестраиваемого) генератора :$3. Участки шумовых сигналов, отстоящие от частоты Тд на величину ±ff, где РФ - верхняя частота полосы пропускания фильтров 15 и 16, проходят через эти фильтры и посту- пают на третий перемножитель 17. Результат перемножения после интегрирования третьим фильтром 18 (фильтром нижних частот) прямо пропорционален фазовым шумам TpjsTbero умножителя 5 частоты в полосеанализа на частоте Рд. Этот результат фиксируется индикатором 19. Следует отметить, что эффективность подавления фазовых шумов умножителей 4 частоты обеспечивается при независимости фазовых шумов всех трех умножителей частоты 3-5. Поэтому питать умножители частоты 3-5 следует от отдельных источников. Таким образом, по сравнению с известным устройством точность измерения увеличивается, так как измеряются шумы только одного умножителя. Чувствительность устройства не ограничивается шумами в точках подключения усилителей, так как шумы в этих точках взаимно независимы. При перемножении и интегрировании эти шумы подавляют тем больше, чем больше время интегрирония. Практически чувствительность предлагаемого устройства по сравнению с прототипом увеличивается на 2030 дБ. Формула изобретения Устройство для измерения фазовых шумов умножителей частоты, содержащее последовательно соединенные первый генератор и делитель мощноети, к первому выходу которого подключены последовательно соединенные первый умножитель частоты, первый фазовращатель, первый фазовый детектор, первый усилитель, первый перемножитель и первый фильтр, второй выход делителя мощности подключен к постюдовательно соединенным второму умножителю частоты, второму фазовращателю, второму фазовому детектору, второму усилителю, второму перемножйтелю и второму фильтру, третий выход делителя мощности через третий .умножитель частоты подключен ко входам первого -и второго фазовых детекторов, выход второго генератора соединен со вторыми входами первого и второго перемножителей, отличающееся

тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены последовательно соединенные третий перемножитёль, третий фильтр и индикатор, выход второго фильтра подключен к первому входу третьего перемножителя, второй вход которогоcor единен с выходом перёого фильтра.

Источники информации, принятые о внимание при экспертизе 1. Корнилов С. А. и др. Методика

измерения флюктуации в умножительных клистронах. - Вопросы радиоэлектроники, сер. Электроника, 1965, вып.2.

2. Корнилов. С. А. Спектральнокорреляционные методы измерения флюктуациснной нестаб1льности непрерывных СВЧ колебаний. - Обзоры по электронной технике, сер. Электроника СВЧ, вып. 8 (471), С,18, М., 1977 (прототип).