Измеритель частотных ошибок Советский патент 1982 года по МПК H04B3/46 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТНЫХ ОШИБОК

Изобретение относится к радиотехнике и может найти применение в устройствах контроля иформирования прецизионных колебаний с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ), широко используемых в ргщиолокации, связи и измерительной технике.

Известен измеритель частотных смиибок, выполненный на основе линии задержки, который содержит линию задержки на время с и смеситель, на выходе которого присутствует колебание разностной частоты, полученное смешением входного ЛЧМ колебания с его- задержанной копией. Выход смесителя подключен к фазовому детектору, в котором колебание разностной частоты сравнивается с эталонным колебанием, получаемым от синхронизатора. При определенном выборе параметров измерителя напряжение на выходе фазового детектора пропорционально отклонению частоты S2(t) от линейного закона u(t)

10н + (It 1.

Такой измеритель частотных ошибок прост в изготовлении, однако, поскольку входящий в него фазовый детектор работает на разностной

частоте tOp-fSf, он обладает значительной инерционностью.

Известны также измерители частотных ошибок с дополнительные преобразованием частоты, в которых фазовый детектор работает на частоте много больше разностной частоты u)p . К ним относится второй из известных измерителей частотных

JO ошибок. .Этот измерительчастотных ошибок содержит последовательно соединенные первый смеситель, первый полосовой фильтр, линию задержки и фазовый детектор, ко второму

15 входу которого подклк1чены последовательно соединенные второй полосовой фильтр и второй смеситель, первый вход которого подключен к первому входу первого смесителя, а также

20 синхронизатор и блок когерентных колебаний, выходы которого соединены со вторьм входам первого смесителя и синхрс)низаторсж1. Входяпшй в состав измерителя частотных оитбок блок

25 когерентных колебаний, обеспечивает формирование двух колебаний с частотами lu и w , различающимися на , После смешения этих кблебаний с ЛЧМ колебанием и задержки одного

30 из них на время Т получают два высокочастотных ЛЧМ,колебания, при сравнении которых в фазовом детекторе формируется выходное напряжение вида

e(t).E5in et4ir-S2(t), i содержащее информацию об измеряемой ошибке S(t) 2.

Недостатком известного измерителя частотных ошибок, работающего с дополнительным преобразованием частоты, является наличие систематической погрешности, зависящей от параметров измеряемого ЛЧМ колебания времени запаздывания f в линии задержки и начальной разности фаз колебаний, подаваемых на смесители.

Цель изобретения состоит в повышении точности измерения частотных ошибок.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель частотных ошибок между выходом фазового детектора и вторьм входом второго смесителя дополнительно введены последовательно соединенные блок автоподстройки фазы и фазовращатель, вторые входы которых соединены соответственно с выходами синхронизатрра и блока когерентных колебаний,

В результате введения дополнительных блоков систематические погрешности автоматически устраняются, а точность работы измерителя частотных ошибоК повьшаается.

На чертеже представлена структурная схема измерителя частотных ошибок, выполненная согласно данному изобретению.

. Измеритель частотных .ошибок содержит последовательно соединенные первый смеситель 1, первый полосовой фильтр 2, линию задержки 3 и фазовый детектор 4, ко второму входу которого подключены последовательно соединенные второй полосовой фильтр 5 и второй смеситель б, первый вход которого подключен к первому входу . первого смесителя 1, а также синхронизатор 7 и блок 8 когерентных колебаний, выходы которого соединены со вторым входом первого смесителя 1. и синхронизатором 7, причем между выходом фазового детектора 4 и вторым входом второго смесителя б дополнительно введены последовательно соединенные блок 9 автоподстройки фазы и фазовращатель 10, вторые входы которых соединены соответственно с выходами синхронизатора 7 и блока 8 когерентных колебаний.

Измеритель частотных ошибок работает следующим образом.

На первые входы смесителей 1 и б поступает колебание вида

U(t)Uco3 0,5fiot - J«(t)3t,

а на вторые входы соответственно колебания

УЭ lt)rU,CosKt,)

и

UJ(t)UJt09(). i

После выделения в полосовых фильтрах 2 и 5, например, суммарных частот имеем

Оф lt) + UJ,t- 0,5ftj,t4 lft(t),

и

Уф (t UфC05 u i Ш t 0,5|igtЧ5«(t)dt+ФJ.

При сравнении в фазовом детекторе 4 колебаний иф (t-u) и иф„ (t) получаем,.

eCi)iE.c05()t+ (и)) :4ф1-Ф -0,5tit; tS(t).

Блок автоподстройки фазы 9, под- ключающийся к выходу фазового детектора 4 до начала ЛЧМ, обеспечивает к моменту времени выполнение равенства

cosr/uJ. t)r + {uJj,-t-tu K + ,51ЬГЧ 0. в результате этого, начиная с момента времени t

напряжение

e(t) si Е (t) на выходе фаэо5 вого детектора 4 при I (jt Л пропорционально частотной ошибке.

Устранение систематических пог- ; решнрстей, достигаемое в изобрете- НИИ, позволяет более эффективно использовать такие измерители частотных ошибок, как в устройствах коитроля параметров ЛЧМ колебаний, так и в устройствах их автоматической подстройки.

Формула изобретения

Измеритель частотных ошибок, содержащий последовательно соединенные первый смеситель, первый полосовой фильтр, линию задержки и фазовый детектор, ко второму входу которого подключены последовательно г соединенные второй полосовой фильтр и второй смеситель, первый вход которого подключен к первому входу первого смесителя, а также синхронизатор и блок когерентных колебаний, выходы которого соединены со

вторым входом первого смесителя и

синхронизатором, отличаюцийс я тем, что, с целью повышения точности измерения,между выходом фазового детектора и вторым выходом второго смесителя дополнительно

введены последовательно соединенные (. блок автоподстройки фазы и фаэовра- .вдатель, вторые входы которых соединены соответственно с выходами синхронизатора и блока когерентных колебаний .

Источники информации/ принятые во внимание при экспертизе

2.Патент США 4123719, кл. 328/155, опублик. 1978.