Устройство для измерения частоты в измерителях частотных характеристик Советский патент 1982 года по МПК G01R23/10 

1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в панорамной радиоаппаратуре, снабженной генератором качающейся частоты (ГКМ).

По основному авт.св. № 785783 известно устройство для измерения частоты в измерителях частотных характеристик (ИЧХ), содержащее индикатор, цифровое вычислительное устройство, блок перестройки, перестраиваемый генератор, формирователь реперной метки, формирователь меток., RS-триггер.

Однако известное устройство не обладает достаточной точностью измерения частоты из-за погрешности калибровки закона управления генератора вследствие неоднозначности формирования первой частотной метки в формирователе после смены с обратного на прямое направление перестройки частоты.

Цель изобретения - повышение точности измерения частоты.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для измерения частоты в измерителе частотных характеристик, содержащее последовательно соединенные индикатор, цифровое вычислительное устройство СЦВУ, блок перестройки, перестраиваемый генератор и формирователь реперной метки, подсоединенный к второму входу ЦВУ,

,д а таюке формирователь меток, состоящий из последовательно соединенных генератора спектра, смесителя и фильтра нижних частот, выход которого соединен с входами каждого из двух

,5 частотно-избирательных формирователей и RS-триггера, причем второй вход смесителя соединен с входом формирователя реперной метки, а выход Р5-трйггера соединен с третьим входом ЦВУ,

20 второй и третий выходы которого соединены с вторым и третьим входами инг дикатора, введены два элемента ИЛИ, выходы которых соединены с входами .Я5-триггера, первые входы соединены

39

соответственно с выходами частотноизбирательных элементов, а вторые входы раздельно подключены к дополнительным выходам цифрового вычислитель ного блока.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграммы перестройки генератора; на фиг. 3 временные диаграм мы формирователя частотных меток.

Устройство для измерения частоты в измерителе частотных характеристик содер чит панорамный индикатор 1 , цифровое вычислительное устройство (ЦВУ) 2, блок 3 перестройки частоты, перестраиваемый генератор k, формирователь 5 репермой метки, формирователь 6 меток, состоящий из генератора 7 спектра, смесителя 8, фильтра 9 нижних частот, частотно-избирательные формирователи 10 и П меточных сигналов, RS-триггер 12, элементы ИЛИ 13 и 1J.

На фиг. 2 приведены осциллограммы, дополнительно поясняющие работу устройства, где ,и минимальная частота генератора ч; начальная частота 1юлосы перестройки генератора k; fKOH конечная частота полосы перестройки генератора 4; fp частота настройки формирователя 5; и VYI пределы частот калибровки закона управления генератором j.

Устройство для измерения частоты ИЧХ работает следующим образом.

Периодически, через некоторый интервал времени, производятся установка пределов полосы качания и калибровка закона управления генератором от начальной частоты конечной следующим образом.

ЦВУ 2 с помощью блока 3 перестройки перестраивает генератор 4 от минимального значения частоты до конца диапазона рабочих частот (фиг. 2). Когда частота генератора становится равной реперной частоте формирователя 5, сигнал с выхода последнего поступает в ЦВУ 2 и оно начинает счет импульсных частотных меток с выхода RS-триггера 12, образуемых, в формирователе 6.

Когда на выходе формирователя 6 меток появляется метка с номером И, ближайшая к значению уцснизу, ЦВУ 2 в блоке 3 перестройки устанавливает минимальный предел полосы качания. Затем ЦВУ 2 с помощью блока 3 продолжает перестройку частоты генерато0834

ра 4 далее и, когда число частотных меток достигает значения гя, ближайшего к частоте fj Q CBepxy, в блоке 3 устанавливается максимальный предел

5 полосы качания. После этого ЦВУ 2 с помощью блока 3 перестраивает частоту генератора t от верхнего предела до нижнего и подготавливает к калибровке закона управления генератора ( в установленной полосе качания. При этом происходит следующее. В зависимости от того, четным или нечетным оказалось число п при установке нижнего предела частоты, на тот или

5 иной элемент ИЛИ 13 и 1 подается от ЦВУ 2 сигнал предварительной установки состояния RS-триггера 12 и, тем самым, исключается неоднозначность формирования первой частотной метки

0 в формирователе 6 при смене направления перестройки частоты генератора А.

Затем производится перестройка частоты генератора t до верхнего предела. При этом ЦВУ 2 запоминает коды сигналов, подаваемых на блок 3 перестройки, при которых в формирователе 6 меток появляются частотные метки, следующие за номером п

0 в пределах установленной полосы качания. Используя значения частот , f .дискретности меток формирователя 6 и данные калибровки в полосе качания, ЦВУ 2 выполняет необходимые вычисления и последовательно производит установку с помощью блока 3 заданного количества точек частоты генератора , например, с постоянной разностью. При этом сигналы меток формирова4Q теля 6 меток при установке частоты генератора уже не используются. Одновременно при установке частоты генератора k ЦВУ 2 подает сигналы в индикатор 1 для формирования в нем напря j жения развертки измеряемой частотной характеристики. Когда на развертываемой кривой на экране.индикатора появляется метка, положение которой выбирается оператором, из индикатора 1 в ЦВУ 2 поступает сигнал, а ЦВУ 2 посылает в индикатор 1 кодовые сигналы, соответствующие устанавливаемой частоте генератора i, для ее индикации, например, на экране индикатора 1.

55

Положительный эффект - повышение точности измерения частоты - достигается за счет того, что при калибровке закона управления генератора исключается дополнительная погрешность из-за неоднозначности формирования первого перепада импульсных меток в формирователе 6 путем начальной ус- s тановки состояния его RS-триггера 12 в соответствии с приближенным значением начальной частоты полосы качания. Это можно проиллюстрировать диаграммами (фиг. 3,,з,и). Если начальная 10 частота перед ее изменением в прямом направлении (цикл калибровки в полосе частот) устанавливается блоком 3 перестройки в районе появления нечетного И радиоимпульса (первого после ре- 15 парного сигнала или любого нечетного на фиг. 3,а) от f до 2, то от ЦВУ 2 перед началом калибровки сигнал подается на вход того элемента ИЛИ 13 (It), на другом входе которого ожида- о ется сигнал (фиг.3,а, после чего начинается перестройка частоты. В этом случае (как видно из Фиг.З,Д,«) первое изменение состояния выхода R.9триггера 12 после начала перестройки 25 частоты происходит от одного kf того же радиоимпульса 2 (фиг. 3,6) с выхода другого частотно-избирательного формирователя. Аналогичная картина наблюдается, если начальная частота зо устанавливается в районе появления :четного У} радиоимпульса (второго или Ьюбого четного на фиг. 3,6) от { до . В этом случае перед началом калибровки сигнал от ЦВУ 2 подается на jj

вход другого элемента ИЛИ 1 (13), на другом входе которого ожидается сигнал (фиг. 3,6). Тогда, (как видно из фиг. 3,3,и) первое изменение состояния выхода RS-триггера 12 посл начала перестройки частоты происходит от одного и того же радиоимпульса 3 (фиг. 3,а). Работа RS-триггера в известном устройстве показана на фиг. 3,в , г.

Предлагаемое устройство для измерения частоты прошло испытания в макете панорамного измерителя частотных характеристик в диапазоне частот 1,25-5 ГГц. Испытания подтвердили возможность уменьшения погрешности измерения на величину дискретности частотных меток 4 МГц. Разработаны чертежи на образцы измерителя частотных характеристик с предлагаемым устройством.

Формула изобретения

Устройство для измерения частоты в измерителях частотных характеристик по авт.св. № 785783, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены два элемента ИЛИ, выходы которых соединены с входами RS-триггера, первые входы соединены соответственно с выходами частотно-избирательных элементов, а вторые входы раздельно подключены к дополнительным выходам цифрового вычислительного блока.

У. Л /J /

АлЗ