Устройство для определения частоты радиосигналов Советский патент 1982 года по МПК G01R23/02 

(Б ) УСТРОЙСТВО для .ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТЫ РАДИОСИГНАЛОВ

1

Изобретение относится к радиотехнике.

Известно устройство, содержащее смеситель, перестраиваемый гетеродин, узкополосный фильтр и индикатор tl3.

Недостатком устройства является,большое время определения частоты при анализе сигналов в широкой полосе частот с высокой разрешающей способностью.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство со сжатием импульсов, содержащее последовательно соединенные преселектор, основной смеситель и дисперсионную линию задержки, а также индикатор, первую линию задержки , выход которой через умножитель частоты соединен с первым выходом опорного генератора, второй выход которого подключен к линейно-частотномодулированному гетеродину, соединенному своим выходом с первым входом сумматора, а через вторую линию задержки - со вторым входом сумматора, выход которого соединен со вторым входом основного смесителя 2}.

Недостаток известного устройстванизкое быстродействие.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения частоты радиосигналов, содержащее последовательно соединенные преселектор, основной смеситель и дисперсионную линию задержки, а также индикатор, первую линию задержки, вход которой через умнок итель частоISты соединен с первым выходом опорного генератора, второй выход которого подключен к линейно-частотно-модулированному гетеродину, выход которого соединен с первым входом суммато20ра и через вторую линию задержки - с вторым входом сумматора, выход которого соединен с вторым входом основного смесителя, введены дополнитель « ж смеситель, первый и второй фильт ры, коммутатор и триггер, причем вход дополнительного смесителя соединем с выходом дисперсионной линии задержки, а выход - с входами перэого и второго фильтров, выходы которых соединены с входами коммутатора, выход сумматора соединен с входом первой линии задержки, выход которой подключен к гетеродинному входу дополнительного с. есителя и к управляющим входам коммутатора и триггера, при этом выходы триггера и коммутатора подключены к входам )катора. На фиг, 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - частот но-временные диаграммы. Устройство содержит преселектор 1 первый смеситель 2, дисперсионную линию 3 задержки (ДЛЗ), индикатор ; сумматор 5 первую линию 6 задержки, линейно-частотно-модулированный (ЛЦН :гетеродин 7, опорный генератор 8, умножитель 9, вторую линию 10 задерж ки , второй смеситель t1, первый фильтр 12, второй фильтр 13 коммутатор И и триггер 15. Устройство работает следующим образом, Исследуемые сигналы и f (фиг. 2а) через преселектор 1 поступают на сигнальный вход смесителя 2. На гетеродинный вход смесителя 2 подаются перекрывающиеся во времени напряжения ЛЧН гетеродина 7 (фиг, 26), В смесителе 2 исследуемые сигналы преобразуются в ЛЧМ радиоимпульсы, образующие на плоскости t, f пересекаю щиеся параллелограммы вида a,b,c,d (фигс 2в)« С выхода смесителя 2 эти радиоимпульсы поступают на ДЛЗ 3 имеющую линейную зависимость группового времени запаздывания от частоты. Вследствие явления дисперсии происходит трансформация частотно-временной структуры на плоскости t, f в параллелограммы a,b,c,d (фиг, 2г) Абсолютные величины определяются формулой 1 dfr П$ ufr dt 1 dt тГ, где uff девиация частоты заполнения гетеродинных импульсов полюса рабочих частот ДЛЗ; Пф Ч Ф длительности линейных участков характеристик; импуль сного (ДЛЗ) и модуляционного (ДЧМ гетеродина); f, - частота колебаний импульсной характеристики ДЛЗ; fy - частота гетеродина. При выполнении условия (1) преобразованные в ЛЧМ радиоимпульсы исследуемых сигналов превращаются на выходе ДЛЗ в сжатые импульсы, представленные (фиг, 2е) в виде сплошной () и пунктирной (ffj) вертикальных линий. Из рассмотрения диаграмм видно, что перекрывающие во времени сжатые импульсы исследуемых сигналов для смежных разверток имеют различные средние частоты спектров (fcp-i и fjjpg) .Действительно, если предп5ложить, что в момент времени, обозначенный (фиг, 2е) точкой К, имеются сформированные на первой и второй развертках сжатые импульсы, то средние частоты их частотно перекрывающихся спектров соответственно равны причем по этому признаку можно определить принадлежность сжатых импульсов соответствукнцим разверткам гетеродина. fOPH - fcPu г/2 Пд/2, (2) где Пд - полюса анализируемых частот. , Для этого осуществляется преобразование выходных сигналов ДЛЗ 3 а смесителе П. Последнее осуществляется с целью переноса неперекрывающихся участков спектра налагающихся во времени сжатых импульсов в полосу пропускания фильтров 12 и t3. Средние частоты этих фильтров отличаются на величину, равную ufr. Из фиг. 2г видно, что неперекрывающиеся участки спектров выходных сигналов располагаются в двух частотных полюсах, разнесенных на дfг и имеющих ширину каждая. Неперекрывающиеся участки спектров, которые относятся к одной развертке переходят из полосы в полосу через интервал времени --. Поэтому на выходе фильтров 12 и 13 включен коммутатор k, осуществляющий подключение выходов фильтров к соответствующим разверткам индикатора k. Переключение производится через интервалы времени, равные Тг/2. Таким образом, наличие сигнала на выходе фильтров определяет принадлежность наблюдаемых сжатых импульсов соответствующей развертке. Если сигналы имеются на выходах обоих фильтров, то наблюдаемые сжатые импульсы относятся к обеим перекрывающимся разверткам. В этом случае на входе устройства одновременно при сутствуют сигналы, имеющие различные частоты, отличающиеся на величину -2 (фиг. 2а). Синхронизация разверток индикато ра , а также управление коммутатором Н, осуществляется импульсами опорного генератора 8. Последние по даются на коммутатор 1 и триггер 15 через умножитель 9 частоты и линию 10 задержки. Управление развертками индикатора А осуществляется сигналами, снимаемыми с инверсных выходов три гера 15, Использование триггера 15 позволяет синхронизовать запуск разверток индикатора с формированием со ответствующих радиоимпульсов в ЛЧИ гетеродина 7. Причем начало соответ ствующих разверток индикатора k отличается на величину --, длительность каждой развертки равна Тр. Для компенсации постоянной задер жки в ДЛЗ 3, включена одна линия 10 задержки для гетеродинных радиоимпульсов и синхронизирующих видеоимпульсов. Это позволяет устранить возможные нестабильности задержек по сравнению с применением двух физически независимых линий. При этом точность измерения частоты может быть повышена. В том случае, если допускаются . определенные погрешности в определе НИИ частоты, допустимо применение двух линий задержек: одной - для ра диоимпульсов, другой - для видеоимпульсов. При этом могут быть снижены требования к широкополосности линии 10 задержки. В предлагаемом устройстве полоса анализируемых частот расширяется в сравнении с известным более, чем на 9 6 12%о При этом разрешающая способность по частоте не ухудшается, а практическая реализация устройства ylipotuaeTCfl, поскольку изготовление ДЛЗ Ti ЛЧМ гетеродина с более высокими характеристиками сложнее, чем изготовление вводимых элементов. Формула изобретения Устройство для определения частоты радиосигналов, содержащее последовательно соединенные преселектор, основной смеситель и дисперсионную линию задержки, а также индикатор, первую линию задержки, вход которой через умножитель .частоты соединен с первым выходом опорного (Генератора, второй выход которого подключен к линейно-частотно-модулированному гетеродину, выход которого соединен с первым входом сумматора, и через вторую линию задержкис вторым входом сумматора, выход которого соединен с вторым входом основного смесителя,отличающее с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены дополнительный смеситель, первый и второй фильтры, коммутатор и триггер, причем вход дополнительного смесителя соединен с выходом дисперсионной линии задержки, а выход - с входами первого и второго фильтров, выходы которых соединены с входами коммутатора, выход сумматора соединен с входом первой линии задержки, выход которой подключен к гетеродинному входу дополнительного смесителя и к управляющим входам коммутатора и триггера, при этом выходы триггера и коммутатора подключены к входам индикатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Харкевич А.А. Спектры и анализ. ГНТТЛ, 1953, с. 101. 2.Тверской В.И. Дисперсионно-временные методы измерений спектров радиосигналов. М, , Советское радио, 197, с. 82-88.