Устройство для измерения флуктуационных характеристик частоты радиосигналов Советский патент 1982 года по МПК G01R23/02 

I

Изобретение относится к радиоиз- иерениям.

Известно устройство для измере ния флуктуационных характеристик частоты радиосигналов, содержащее умножитель частоты, поспедоватепь но соединенные фазовый детектор, фильтр нижних частот и регистрирующий блок, масштабный блок, два (| эосдвигающих блока, два блока стабилизации амплитуды напряжения, которых соединены с входами фазового детектора, выход масштабного блока через умножитель частоты соединен с входами фазосдвигающих блоков, выходы которых подключены к входам блоков стабилизации амплмТУДЫ 1.

Однако данное устройство не обеспечивает достаточной точности и однозначности результатов измерения.

Наиболее близким по технической сущнЬсти к изобретению является устройство пля измеоения Флуктуационных характеристик цастоты радиосигналов, содержащее два смесителя, на первые входы которых подается исследуемый сигнал непосредственно, а на вторые входы подается выходной сигнал опорного генератора, увеличенный соответственно в п и п раза по частоте, два дискриминатора, входы которых соединены с выходами одноименных смесителей, блок сумми10рования и блок вычитания, входы которых подключены к выходам дискриминаторов, при этом выход блока суммирования подключен к первому входу результирующего сумматора не15посредственно, а выход блока вычитания подключен ко второму входу результирующего сумматора через масштабный усилитель , выход результирующего сумматора ffoдключeн к индикато20РУ 2.

Однако данное устройство характеризуется недостаточной точностью измерений. Цель изобретения - повышение тoч ности. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее два измерительных канала, в каждом из которЬ|1х последовательно включе-ны смеситель и дискриминатор, первый умножитель частоты, вход которого соединен с входхой шиной, а выход подключен к первому входу смесителей измерительных каналов, второй умножитель частоты, вычитатель и первый сумматор, первый и второй входы которого соотбетственно подключены к первому и второму входам вычислителя, а выход первого сумматора через масштабный усилител соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом вычитателя, выход второго сумматора подключен к входу индикатора, введена линия за/ ержки, включенная между входной шиной и входом второго умножителя частоты, а в каждый из измерительных каналов введен полосовой фильтр и второй смеситель, выход которого соединен с вторым входом первого смесителя данного канала, первый и второй входы второго смесителя каждого измерительного канала подключены соот ветственно к входу и выходу второго умножителя частоты, а выход дискриминатора каждого измерительного канала через свои полосовой фильтр со единен с одним из входов первого сумматора. На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства. Устройство содержит линию 1 задержки, умножители 2 и 3 частоты, два измерительных канала f и 5 состоящие из смесителей 6-9f дискри минаторов 10 и П и полосовых фильт ipOB 12 и 13 вычитатель }k, суммато ры 15 и 16, масштабный усилитель 17 индикаторов. Входной сигнал подан на входную шину 19. Работает устройство следующим об разом. Исследуемый радиосигнал U(t)--P(t)cosCuDot(t) поступает на вход линии 1 задержки и одновременно на вход умножителя 2 частоты, в результате чего на выоде линии 1 задержки образуется олебание вида UiW)iCt)c05tuJo(t-tptif(t4i), де t, - время задержки сигнала линией 1 задержки; +й(t) - фЛуктуации фазы выходного сигнала, обусловленные нестабильностью линии 1 задержки, на выходе первого умножителя 2 астоты образуется колебание вида Uг(t) ))(.(t)l) де п - коэффициент умножения частоты сигнала первым умножителем частоты, &H(t) - приращение фазы сигнала за счет .нестабильности температурной характеристики первого умножителя 2 частоты. Выходной сигнал U (t) линии 1 заержки поступает на первые входы месителей 7 и 9 непосредственно, на вторые входы этих смесителей ерез умножитель 3 частоты в виде олебания U3Ct)-))o(trtj) nЧ(tt-tJ.)tп(t)(tU, де п - коэффициент умножения частоты сигнала умножителем 3 частоты; ±CkH(t) приращение фазы сигна2- ла за счет нестабильности фазочастотной характеристики умножителя 3 частоты. В результате этого смеситель 9 выделяет сигна-л суммарной частоты в виде колебания U4(t)--l)z(t)coiC(m1).u3oit-t) inЧ)f(t-t)ЦnM)Чt VгW11 а смеситель 7 выделяет сигнал с разностной частотой в виде колебания Uf(t)V2.(t)co5Un-l)-u)j:t-t3) п-Н) t#(t4j) t (n-lU (t) 1UVi(t)I Выходной сигнал ) смесителя 9 поступает на второй вход смесителя 8, на первый вход которого подается выходной сигнал ид (t) умножителя 2. В результате этого смеситель 5 8 выделяет сигнал разностной частот с постоянной амплитудой а виде колебанияUslt}: UocosLtObt-(n-t u)ot (n)4(t-tjl-nl(t)tinM) A X 4(.Vi(t)c.V,(. Выходной сигнал U5(t) смесителя 7 поступает на второй вход смесител 6, на первый вход которого подается выходной сигнал U(t) умножителя 2 частоты. В результате этого смеси|тель 6 выделяет сигнал разностной частоты с постоянной амплитудой в виде колебания . U(tl O costiOot n(n-Ou3ot t n4((n-V)4(t-tpM -)(t)l tu4t(t))3, Выходные сигналы Up (t) и U,j.(t) смесителей 6 и 8 поступают через со ответствующие дискриминаторы 10 и 1 которые осуществляют, операцию диффе ренцирования сигналов Ug (t) и Uj (t) и выделения огибающих в продифферен цированных сигналах, и через соответствующие полосовые фильтры 12 и 13, которые отфильтровывают постоян ные составляющие выходных сигналов дискриминаторов, навходы вычитателя 1 и сумматора 15 в виде колебаний- U«(t)l o -n44tV(nM)4t-t3)t t (), U9{t)--)aUr(O4«-lH4t-t5)f (nH)z,r(t)(tiJur;m ; в результате этого выходной сигнал сумматора 15 имеет вид и«(1)м)о гчЧ1- игдЧЧО, а выходной сигнал вычитателя принимает вид U(t)--Vot2n44t)-2n4Xt-l) ))±lлVJ,(t). 586 Далее выходной сигнал U.n(t) усиливается по напряжению в п раз уси-, лителем 17 в виде колебания Ui(t)(t-tjr-an..4M)bпоступает на первый вход сумматора 16, на второй вход которого подается выходной сигнал U(t). В результате этого выходной сигнал сумматоpa 16, имеющий вид U,,,(i)--Z))o{n(t)i U4vV4tV M i(t)l}, где -n-bU it)- флук туация мгновенной частоты исследуемого Сигнала умноженная в п раз, поступает на индикатор 18. Таким образом, на выходе сумматора 16 образуется сигнал U(t), в котором полностью отсутствуют составпяющие, обусловленные нестабильностью задержки, и, кроме того, исследуемые флуктуации мгновенной частоты сигнала д и) (t) увеличиваются в п раз, что в конечном итоге повышает разрешающую способность по частоте и одновременно повышает точность измерения. Формула изобретения Устройство для измерения флуктуационных характеристик частоты радиосигналов, содержащее два измерительных канала, в каждом из которых последоват льно включены смеситель и дискриминатор, первый умножитель частоты, вход которого соединен с входной шиной, а выход подключен к первому входу смесителей измерительных каналов, второй умножитель частоты, а также вычитатель и первый сумматор, первый и второй входы которого соответственно подключены к первому и.второму входам вычислителя, а выход первого сумматора через масштабный усилитель соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом вычитателя, выход второго сумматора подключен к входу индикатора, отличающееся тем, что, с повышения точности измерений.