Устройство для измерения несушей частоты и девиации сигнала Советский патент 1981 года по МПК G01R23/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕСУЩЕЙ ЧАСТОТЫ Изобретение относится к Технике измерения частоты и девиации частотно или фазово-модулированнЫх сигнало:в. с амплитудно-импульсной модуляцией и мо жет быть использовано для измерения параметров выходного сигнала передающих устройств и измерительных генера торов. Изобретение также позволяет производить подобные измерения в системах с временным разделением каналов Известны устройства, содержащие ге нератор тест-сигнала, высокочастотный генератор известной частоты, смеситель, фильтр нижних частот, усилитель и регистратор l JНедостатком устройства является низкая точность измерения. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее последовательно соединенные основные элементы коль ца фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) : фазовый детектор, истоковый повторитель, фильтр нижних частЬт, ч И ДЕВИАЦИИ СИГНАЛА усилитель постоянного тока, задающий генератор, усилитель мощности, генератор импульсов строба и делитель частоты J. Недостаток устройства состоит в низкой точности измерения и ограниченных функциональных возможностях. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей-устройства при одновременном повышении точности. Эта цель достигается тем, что в устройство для, измерения несущей частоты и девиации сигнала, содержащее источник измеряемого сигнала, последовательно соединенные управляемый генератор и усилитель -высокой частоты, выход которого подключен к входу регистратора, фазовый детектор и усилитель, введены регулируемый аттенюатор, последовательно соединенные амплитудный детектор, формирователь канального импульса, программный блок, ключ, формирователь импульса подстройки и формирователь переходных иютульсов, блок памяти,при этом второй вход формирователя импульса подстройки под ключен к выходу амплитудного детектоора, вх:од которбго соединен с выходом источника измеряемого сигнала и с вхо дом регулируемого аттенюатора, выход которого подключен к второму входу фазового детектора. На фиг, 1 изображена функциональная схема устройства, для измерения несущей частоты и девиации сигнала; на фиг. 2 - диаграммы напряжений при работе устройства в режиме измерения несущей частоты и девиации сигнала для системы без временного разделения каналов; на фиг. 3 - диаграммы напряжений при работе устройства в режиме измерения несущей частоты и девиации сигнала в канале для систем с временн разделением каналов. Устройство для измерения несущей частоты и девиации сигнала содержит источник 1 измеряемого сигнала (например, ЧМ передатчик), фазовый детектор 2, усилитель 3, усилитель 4 высокой частоты, управляемый генератор 5, регистратор 6, амплитудный де тектор 7, формирователь 8 импульсов подстройки, представляющий собой вариант схемы совпадения, формирователь 9 переключающих импульсов (усилитель-ограничитель с формирукхцими РС-цепочками ), блок 10 памяти, регул руемый аттенюатор 11, формирователь канального импульса, представляющий собой раскоммутирующее триггерное кольцо, программный блок 13 и ключ 1 Устройство работает следующим образом. В режиме измерения частоты и деви ации сигнала без временного разделения каналов сигнал поступает на вход амплитудного детектора 7 (фиг. 2а) и регулируемого аттенюатора 11 и, посл вьщеления огибающей в амплитудном де текторе 7, проходит через формирователь 8 (фиг. 26), представляющий собой вариант схемы совпадения. После усиления и формирования управляющих импульсов в формирователе 9 переключающих импульсов они управляют работ блока 10. Входной сигнал, ослабленны регулируемым аттенюатором 11, поступает на фазовый детектор 2, где срав нивается с частотой сигнала управляемого генератора 5, усиленного усили телем 4 высокой частоты. Разностный сигнал, проходя через усилитель 3 и лок 10, управляет частотой управляемого генератора 5 (фиг. 2в) . Таким образом, эта цепь является вариантом кольца фазовой автоподстройки частоты, работающей только в момент замыкания кпюча в блоке 10. При этом в момент размыкания ключа напряжение, необходимое для управления управляемым генератором 5, запоминается на емкости блока 10, частота и фаза управляемого генератора 5 не изменяется (фиг. 2д). Следовательно, частота и фаза управляемого генератора 5 с большой точностью повторяет частоту и фазу входного импульсно-модулированного сигнала, не изменяясь по амплитуде. При этом частоту и фазу сигнала с усилителя 4 высокой частоты можно измерять обычными регистрирующими приборами с большой точностью (электронными частотомерами или фазометрами) . Девиаците входного сигнала можно измерять либо по крайним точкам, либо девиометром. В режиме измерения части-/ ты и фазы измеряемого сигнала в канале в системах с временным разделением каналов подключаются последовательно соединенные формирователь 12, программньй блок 13 и ключ 14. При этом, как и в первом случае, сигнал поступает на амплитудный детектор ( фиг. За), а сигнал с амплитудного детектора 7 поступает на формирователь 12 (фиг.Зб). После раскоммутации каналов в триггерном кольце формирователя 12 канальные импульсы поступают на программный блок 13, где вьщеляется импульс нужного канала, который управляет ключом 14 (вьшолненным по обычной ключевой схеме на полевом транзисторе), сигнал с которого подается на второй вход формирователя 8 (фиг. Зв), в котором происходит сравнение канального импульса и поступающих на первый вход импульсов огибакщей с амплитудного детектора 7. Полученный в результате сравнения синхронный импульс поступает далее на формирователь 9 переключающих импульсов (фиг. Зг). В дальнейшем работа устройства не отличается от предыдущего -случая. Сигнал с выхода блока 10 показ.ан на фиг. Зд. Сигнал с выхода усилителя 4 высокой частоты показан на фиг. Зе. Регистрация частоты и девиации управляемого генератора 5 производится так же, как в первом случае. Выбор нужного канала осуществляется коммутахщей в программном блоке 13. Таким образом, предлагаемое устройство для измерения несущей часто и девиации сигнала позволяет существенно повысить точность измерения ча тоты и девиации сигнала, а также измерять эти параметры в канале при работе с системами с временным разделением каналов. Формула изобретения Устройство для измерения несущей частоты и девиации сигнала, содержащее источник измеряемого сигнала, последовательно соединенные управляемый генератор и усилитель высокой частоты, выход которого подключен к входу регистрата1ра, фазовый детектор и усилитель, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при одновременном повьшении точности, в него введены регулируемый аттенюатор, последовательно соединенные амплитудный детектор, формирователь канального импульса, программный блок, ключ, формирователь импульса подстройки и формирователь переходных импульсов и блок памяти, при этом второй вход формирователя импульса подстройки подключен к выходу амплитудного детектора, вход которого соединен с выходом источника измеряемого сигнала -и. с входом регулируемого аттенюатора, выход которого подключен к второму входу фазового детектора. Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе I. Патент США № 487097, кл.307-93, опублик, 21.10,75. 2. Техническое описание и инструкция По эксплуатации преобразователя частоты Я34-49, входящего в состав частотомера ДЗ-38, с. 6-9 (прототип).

Фи&.1

I

-9

Фиг,.2

а

Фиг.З