Устройство для измерения амплитудных флуктуаций сверхвысокочастотных генераторов Советский патент 1981 года по МПК G01R29/06 

Изобретение относится к технике радйбизмерений. Известно устройство для измерения амплитудных флуктуации сверХвыс кочастотных генераторов методом пря мого детектирования с введением в. тракт согласователя, который работа ет в УЗКОЙ полосе.частот l. Однако данное устройство имеет низкую точность измерений. Известно также устройство для из мерения гмплитудных флуктуации сверх высокочастотных генераторов, содержацее усилитель низкой частоты, параллельно входу которого включен детектор, а выход его через пере- страиваемый фильт р подключен к индикатору. 2. Однако и это устройство имеет низ кую точность измерений. . Цель изобретения - повьшение точности измерений. . Для этого в устройство для измерения амплитудных флуктуации с-верхвысокочастотных генераторов, содержащее усилитель низкой частоты, пара лельно входу которого включен детектор, а выход его через перестраиваемый фильтр подключен к индикатору, введены циркулятор и автогбнератор, подключенный к одному из плеч циркулятора, второе плечо которого соединено с входом ус.илителя низкой частоты, а третье является входом сигнала исследуемого сверхвысокочастотного автогенератора. На чертеже приведена структурная схема устройства. Устройство для измерения амплитудных флуктуации сверхвысокочастотных генераторов содержит усилитель 1 низкой частоты, параллельно входу которого включен детектор 2, а выход его через перестраиваеьфяй фильтр 3 подключен к индикатору 4, а также циркулятор 5 и автогенератор. 6, подключенный к одному из плеч циркулятора 5, второе плечо которого соединено с входом усилителя 1 низкой частоты, а третье является входом сигнала исследуемого сверхвысокочастотного автогенератора 7. Устройство работает следую1цим образом. Выходной сигнал сверхвысокочастотного ав.тогенератора 7имеет следующий вид X(t)-R4 W Co9 21 r | foi-1(t)at. где RO о амплитуда и частота кЪ лебаний/ )) относительные флуктуации амплитуды и флукту ации частоты; обладающие спектральными плот ностями мощности ot. 7 е )1. соответственно. Для измерения спектра амплитудных флуктуации сигнал .(i;} через тракт с диркулятором 5 подается на амплитудный детектор 2, с помощью которого измеряется спектр о.7,-амплитудных флуктуации сигнала на выход циркулятора 5. ,-«.,, . Эф ) Эф гдQ.oLV.. четная составляющая совместного спектра амплитуд ночастотных флуктуации d) Рдф- Эффективная полоса тракта с циркулятором 5 с полосо пропускания с -Kff L df . настроенного на частоту f . Для устранения мешающего влияния частотных флуктуации в исследуемый автогенератор 7 через циркулятор 5 вводится синхронизируквдий сигнал от синхронного автогенератора 6, облада щего меньшими частотными флуктуациями) - ( J co5i27i:I i t CijJdtI. в этом случае величина полосы синхро низации 2F может быть оценена по формуле 2Рс 2РкСАо/1 о)--2Рк- Рс1Рг/ if где F полуполоса пропускания ко тура автогенератора 6, им щего добротность Q f Р(..иР|.- мсацности синхронизирующег и исследуемого автогенераторов 6 и 7. Внутри полосы синхронизации спек амплитудных флуктуации сигнала исследуемого автогенератора 7, преобразованного трактом с циркулятором то есть на входе детектора 2, тепер имеет вид Iл oi,7,)() корреляционные члены Здесь Р - прочность предельного ци ла исследуемого автогенератора 7 в герцах. В приведенном соотношении подлежит первое слагаемое в правой части. Остальные слагаемые характеризуют маскирующее влияние амплитудно-частотных флуктуации синхронизирующего автогенератора 6. Причем из последних приведены лишь два наиболее существенных слагаемых. Отсюда вытекают следующие требования на флуктуационные спектры: 1.Спектр амплитудных флуктуации синхронизирующего автогенератора 7 должен удовлетвор ять условию c(,l(P|Fc)PВ реальных генераторах 2р(0,1 т0,О-)Р, откуда следует а;с р(О-г- С)о(р. Иначе говоря, амплитудные флуктуации синхронизирующего автогенератора б могут существенно превышать уровень амплитудных флуктуации исследуемого автогенератора 7, не ухудшая при этом чувствительность устройства. 2.Устройство эффективно подавляет частотные флуктуации исследуемого автогенератора 7 в полосе отстроек от несущей (. Например, для низкодобротного генератора на ЛПД это означает возможность измерения спектра амплитудных флуктуации до частот отстройки порядка( -f-г 1-30 МГц. 3.При синхронизации исследуемого генератора сигналом с малыми частотными флуктуациями, то есть « )г; чувствительность устройства превышает чувствительность обычных методов. Влиянием частотных флуктуации синхронизирующего автогенератора 6 можно пренебречь, если величина их спектра удовлетворяет условию:A),. Для тракта 3 см локальные неоднородности могут иметь /Рэф/ Оо /ов Ги,, Отсюда приуровне амплитудных флуктуации исследуемого генератора, составляющем величину 150 дБ/Гц, имеем )7(1 + 100) . Таким уровнем спектра частотных флуктуации обладают , например, клиcfpoнныe генераторы, начиная с частот отстройки порядка ( 10)гц и выше. При измерении необходимо. Чтобы мощность, синхронизирующего сигнала была меньше мощности измеряемого автогенератора 7, так, чтобы не менять режим работы последнего. Использование устройства позволяет повысить точность измерения амплитудных флуктуации автогенераторов, обЛсщающих уровнем флуктуации больших амплитудных флуктуации таким как генераторы на лавинно-пролетных дисках СГЛПД), диодах с переносом электронов (ДПЭ;, и других. Формула изобретения Устройство для измерения амплитудHfcuc флуктуации сверхвысокочастотных генераторов, содержащее усилитель низкой частоты,- параллельно входу ко торого включен детектор/ а выход его через перестраиваемый фильтр подключен к индикатору, отличающееся тем, что, с целью повышения т ности измерений, введены циркулятор и автогенератор, подключенный к одному из плеч циркулятора, второе плечо которого соединено с входом усилителя низкой частоты, а третье является входом сигнала исследуемого сверхвысокочастотного автогенератора. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1.Ешоткин В.И., Тагер А.С. К вопросу об измерении амплитудного шума генераторов на ЛПД. Радиотехника и электроника, 1973, 6. 2.Малахов А.Н. Флуктуации в автоколебательных системах. М., Наука., 1968, с. 574 (прототип.