DE2907591A1

DE2907591A1 - Messeinrichtung fuer elektrische feldstaerke

Info

Publication number: DE2907591A1
Application number: DE19792907591
Authority: DE
Inventors: Shoji Niki; Yuji Yoshino
Original assignee: Takeda Riken Industries Co Ltd
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 1978-02-27
Filing date: 1979-02-27
Publication date: 1979-09-06
Also published as: JPS54114272A; JPS5822708B2; GB2015176A; DE2907591C2; US4272719A; GB2015176B

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Messung der elektrischen Feldstärke einer elektrischen Welle, wie zum Beispiel einer Signalwelle, einer Geräuschwelle oder ähnliche, und insbesondere auf eine Meßeinrichtung für ein elektrisches Feld, welche einfach in der Handhabung ist.

In gebräuchlichen Meßeinrichtungen für elektrische Felder wird zuerst der Eingang eines Empfängers an eine Antenne angeschlossen, dann wird durch manuelle Einstellung der Schwingungsfrequenz des EmpfangsOszillators die zu messende elektrische Welle ausgewählt, die Einstellung eines einstellbaren Hochfrequenzteilers und die Verstärkung eines Zwischenfrequenz-Verstärkers mit variabler Verstärkung werden so eingestellt, daß das demodulierte Ausgangssignal der ausgewählten elektrischen Welle durch einen Indikator als ein vorgegebener geeigneter Wert angezeigt wird und schließlich werden die Einstellwerte der genannten Pegel-Einstellvorrichtungen abgelesen. Dann wird der Empfängereingang von der Antenne auf den Ausgang eines Vergleichsoszillators umgeschaltet und dafür gesorgt, daß.dieser V_Prgleichsoszillator mit einer der zu messenden Welle entsprechenden Frequenz schwingt. Das Ausgangssignal des Oszillators ist vorgegeben. Dieses Signal wird auf ähnliche Weise durch Pegeleinstellungen verändert, so daß der Indikator den festgelegten Wert anzeigt und daraufhin werden die Einstellwerte der Pegel-

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Einstellvorrichtungen auch für diesen Fall abgelesen. Weiterhin wird ein der Frequenz der zu messenden elektrischen Welle entsprechender Koeffizient zur Kompensation der Frequenz-Charakteristik der Antenne, beispielsweise aus einer graphischen Darstellung abgelesen. Auf der Basis dieses Koeffizienten der beiden vorerwähnten Pegel-Einstellwerte und des Ausgangssignals des Vergleichsoszillators wird die elektrische Feldstärke der zu messenden Welle ermittelt.

To Aus der obigen Beschreibung folgt, daß die Handhabung der gebräuchlichen Meßeinrichtung für elektrische Feldstärken beschwerlich ist. Insbesondere werden, da sich der Koeffizient für die Kompensation der Frequenzabhängigkeit der Antenne mit der Frequenz der zu messenden Welle ändert, die Kompensationskoeffizienten in Form einer graphischen Darstellung vorbereitet und für jede Messung der elektrischen Feldstärke einzeln daraus abgelesen.

Ebenfalls vorgeschlagen wurde ein Meßgerät, das für die 2a Messung der elektrischen Feldstärken sowohl von kontinuierlichen wellen, als auch von Geräuschwellen vorgesehen ist. Die Messung einer Geräuschwelle beruht üblicherweise auf Abschätzung und ein Detektor wird so eingestellt, daß er eine Quasi-Spitzenwert-Demodulationskennlinie aufweist. Zur Messung einer kontinuierlichen Quelle, die nicht aus einer Geräuschquelle stammt, wird der Detektor auf eine Mittelwert-Demodulations-Kennlinie umgeschaltet, damit er die Hüllkurve eines Zwischenfrequenz-Trägers findet. Im Falle der Quasi-Spitzenwert-Demodulation wird die Hüllkurve in Form eines Gleichstroms wiedergegeben, das heißt in gewissem Umfang gemittelt, so daß bei Betrieb des Detektors mit der Quasi-Spitzenwert-Demodulationskennlinie der demodulierte Ausgang im Ver-

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gleich zu dem bei Betrieb mit der Mittelwert-I)emodulationskennlinie absinkt. Dementsprechend steigt, wenn der Detektor von der Quasi-ijpitzenwert-Demodulation, bei der der demodulierte Ausgang einen Bezugswert hat und die Anzeigeeinrichtung ihren Höchstwert anzeigt, auf die Mittelwert-Demodulation umgeschaltet wird, das demodulierte Ausgangssignal an, was ein Überschreiten des Höchstwertes der Anzeigeeinrichtung zur Folge hat. Damit der demodulierte Ausgang den vorgegebenen Bezugspegel erhält, ist es deshalb notwendig, daß jede vor dem Detektor liegende Stufe mit einem Pegel betrieben wird, der niedriger ist als ihr Maximalpegel.

Bei der Quasi-Spitzenwert-Demodulation ist der demodulierte Ausgang kleiner als bei der Mittelwert-Demodulation, beispielsweise um etwa 40 dB. Als Folge hiervor wird der Meßbereich, das heißt der dynamische Bereich der Messung um etwa 40 dB^: kleiner als er es ohne die Messung von Geräuschfällen wäre. Es ist also unmöglich, von dem zulässigen Pegelbereich der vor dem Detektor liegenden Stufen vollen Gebrauch zu machen.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine Meßeinrichtung für elektrische Feldstärken, die sehr einfach in der Handhabung ist aber genaue Messungen ermöglicht .

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine Meßeinrichtung für elektrische Feldstärken, welche die volle Ausnutzung der zulässigen Pegel der vor dem Detektor liegenden Stufen bei der Messung der Feldstärken sowohl von Geräuschwellen, als auch von kontinuierlichen Wellen ermöglicht und einen weiten dynamischen Bereich der Messung hat.

Diese Ziele werden erreicht durch die in den Ansprüchen gekennzeichnete Erfindung.

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Gemäß der Erfindung wird der Pegel eines zu messenden und von einer Antenne kommenden. Eingangssignals mittels eines ersten Pegel-Stellers eingestellt. Anschließend wird das Signal in einem Frequenzumsetzer mit einer Überlagerungsschwingung aus einem Empfangs-Oszillator variabler Frequenz gemischt. Der Pegel des auf diese Weise erhaltenen in seiner Frequenz umgesetzten Signales wird weiterhin mittels eines zweiten Pegel-Stellers eingestellt, dessen Ausgang dann in einem Detektor demoduliert wird. Die Größe des Ausgangssignals des Detektors wird auf einer ersten Anzeigeeinrichtung dargestellt. Die Frequenz des Oszillators mit einstellbarer Frequenz wird durch ein Steuersignal, das aus einem Steuersignal-Generator kommt, festgelegt. Das Steuersignal entspricht in seiner Größe der Frequenz des zu messenden Eingangssignals und wird zusätzlich einem Kompensations-Signal-Generator zugeführt, aus dem ein der Frequenzcharakteristik der Antenne entsprechendes Kompensationssignal gewonnen wird. Ein erstes Stell-Signal, welches den

2® Einstellwert des ersten Pegel-Stellers angibt, wird aus einem ersten Stell-Signal-Generator gewonnen. Ein zweites Stell-Signal, welches den Einstellwert des zweiten Pegel-Stellers darstellt, wird aus einem zweiten Stell-Signal-Generator gewonnen. Das erste und das zweite Stell-Signal werden zusammen mit dem vorerwähnten Kompensations-Signal in einer Addierstufe summiert und ergeben den Eingang in eine zweite Anzeigeeinrichtung. Die zweite Anzeigeeinrichtung wird vorher geeicht, so daß sie den i-egel des Eingangs signals anzeigt, wenn die erste Anzeigeeinrichtung einen Bezugspegel, zum Beispiel ihren größten Anzeigewert, anzeigt.

Bei einer derartigen Einrichtung v/erden die zu messende elektrische Welle durch Einstellung der Frequenz des ümpfangsoszillators empfangen und der erste und zweite

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!»egelsteller so eingestellt, daß die erste Anzeigeeinrichtung den Bezugspegel anzeigt, wodurch die Stärke des elektrischen Feldes der empfangenen elektrischen Welle auf der zweiten Anzeigeeinrichtung dargestellt wird. Als erste Anzeigeneinheit wird ein Gerät mit einer Kathodenstrahlröhre, das heißt ein sogenannter CRT-Anzeiger verwendet. Als Steuersignal für den jsmpfangsoszillator mit veränderlicher Frequenz wird der Ausgang eines Sägezahn-U-enerators verwendet, wodurch die ο Schwingungsfrequenz automatisch verändert wird. Dieses Steuersignal wird gleichzeitig dem üRT-Anzeiger zugeführt und bewirkt dessen Horizontalablenkung. Das Ausgangssignal des Detektors wird ebenfalls der CRT-Köhre zugeführt und dient als Vertikalablenkung. Auf diese Weise .wird die Frequenz des empfangenen Eingangssignales automatisch geändert ohne daß es nötig ist, von Hand die Frequenz des Empfangsoszillators zu beeinflussen. Der Pegel des Eingangssignals von der Antenne kann als Abszisse an der Skala des CRT-Anzeigers abgelesen werden.

Der Bezugswert der Skala wird als Antennen-Eingangswert auf der zweiten Anzeigeeinrichtung dargestellt. Wenn die Pegel-öteller so eingestellt werden, daß der Spitzenwert der dargestellten Kurvenform mit dem Bezugspegel des CRT-Anzeigers übereinstimmt, zeigt der auf der zweiten · Anzeigeeinrichtung dargestellte Wert den Pegel des Eingangssignales an. Weiterhin wird in diesem Beispiel das Frequenzspektrum des empfangenen Eingangssignals auf dem CRT-Anzeiger dargestellt, da eine sogenannte Panoramadarstellung erzeugt wird und die Frequenzbestandteile des Eingangssignals gleichzeitig beobachtet werden können. In einer solchen Anordnung ist es möglich, die Einrichtungen gemäß der Erfindung nicht nur für die Messung der elektrischen Feldstärken zu verwenden, sondern zusätzlich als Analysator für ein Frequenzspektrum.

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Wenn zur Messung der elektrischen Feldstärke eines Geräuschs "bei einer der dem Frequenzumsetzer folgenden Stufen ein Hilfsverstärker vorgesehen ist, wird der Ausgang des Detektors über diesen Hilfsverstärker an die erste Anzeigeeinrichtung angelegt. Als Hilfsverstärker wird ein überlastbarer Verstärker eingesetzt, dessen Verstärkung größer gewählt wird als der Überlastfaktor der vor dem Detektor liegenden Stufe, wenn der Detektor auf Quasi-Spitzenwert-Demodulation eingestellt ist.

In einer solchen Anordnung kann die vor dem Detektor liegende Stufe auch im Falle der Mittelwert-Demodulation bei der Messung der elektrischen Feldstärke einer kontinuierlichen Welle mit ihrem maximal zulässigen Pegel betrieben werden, wodurch ein großer dynamischer Bereich der Messung erreicht wird.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer gebräuchlichen Meßeinrichtung für elektrische Feldstärken;

Fig. 2 ist die graphische Darstellung einer Frequenz-Kennlinie und zeigt einen !Compensations-Koeffizienten für die Frequenzabhängigkeit einer Dipol-

Antenne mit halber Wellenlänge;

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild für eine Ausführungs-

form der Meßeinrichtung für elektrische Feldstärken gemäß der Erfindung;

Fig· 4 zeigt ein Beispiel für die Anzeige auf dem

Schirm eines CRT-Anzeigers, der als erste Anzeigeeinrichtung 21 eingesetzt ist;

Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild für ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein logarithmischer Verstärker teilweise als Hilfsverstärker 44 verwendet wird

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und ein spezielles Schaltungsbeispiel für einen Teil des Detektors 19;

Pig· 6 _2eigt eine Schaltung zur Einstellung der Durchlaufgeschwindigkeit eines Kippgenerators;

Pig· 7 zeigt ein Schaltbild für eine andere Ausführungs-

form der Erfindung, bei der ein logarithmischer Verstärker als Kompensations-Signal-Generator eingesetzt wird und die dafür eingerichtet ist, dem Ausgang des logarithmischen Verstärkers einen zur verwendeten Antenne passenden konstanten Wert

hinzuzufügen.

Um das Verstehen der Erfindung zu erleichtern wird zunächst unter Bezug auf die Pig. 1 eine gebräuchliche Meßeinrichtung für elektrische Feldstärken beschrieben.

Eine von einer Antenne 11 empfangene elektrische Welle wird über einen Umschalter 12 zur Pegeleinstellung einem einstellbaren Hochfrequenzteiler 13 zugeführt. Der Ausgang des variablen Teilers 13 gelangt über einen Hochfrequenzverstärker 14 zum Frequenzumsetzer 15, in welchem er mit einem Überlagerungssignal aus dem Empfangsoszillator mit veränderlicher Frequenz 16 gemischt wird. Der Ausgang des Frequenzumsetzers 15 wird in einem Zwischenfrequenzverstärker 17 verstärkt und anschließend der Pegel durch einen einstellbaren Zwischenfrequenzverstärker 18, dessen Ausgang den Detektor 19 speist, verändert. Der Ausgang des Detektors 19 gelangt an eine Anzeigeeinrichtung 21, die die Größe des Detektor-Ausgangssignales anzeigt. Im Falle der Messung einer kontinuierlichen Welle wird ein Umschalter 22 für die Demodulationskennlinie auf die Mittelwert-Seite M umgeschaltet, womit die Demodulationskennlinie des Detektors 19 auf Mittelwert-Demodulation eingestellt wird. Im

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Falle der Messung einer Geräuschwelle wird der Schalter 22 auf die Seite der Quasi-Spitzenwert-Demodulation Q umgeschaltet und stellt damit die Demodulations Kennlinie des Detektors 19 um auf Quasi-Spitzenwert-Demodulation.

Bei der "beschriebenen Anordnung nach dem Stand der Technik wird im Falle der Messung der elektrischen Feldstärke einer elektrischen Welle die Schwingungsfrequenz des Empfangsoszillators 16 auf eine solche Frequenz eingestellt, daß von der Antenne 11 die zu messende elektrische Welle empfangen wird. Die Einstellung des variablen Kochfrequenzteilers 13 und die Verstärkung des einstellbaren Zwischenfrequenzverstärkers 18 werden so gewählt, daß die Anzeige der Anzeigeeinrichtung 21 einen vorgegebenen Wert zeigt. Die Gesamtdämpfung in diesem Betriebszustand sei L₁ dB.

Anschließend wird der Umschalter 12 nach der Seite des Vergleichsoszillators 23 geschaltet und dieser so eingestellt, daß er mit der Frequenz der zu messenden Welle schwingt. Das aus dem Vergleichsoszillator 23 stammende Vergleichssignal V„ hat einen vorbestimmten Pegel und gelangt über den Schalter 12 an den variablen Teiler 13· Wie in dem oben beschriebenen Fall wird die Frequenz des Vergleichssignales im Frequenzumsetzer 15 umgesetzt. Das Signal wird im Detektor 19 demoduliert und anschließend an die Anzeigeeinrichtung 21 angelegt. Der variable Teiler 13 und der einstellbare Verstärker 18 werden so eingestellt, daß die Anzeige der Anzeigeeinrichtung 21 mit dem vorerwähnten vorbestimmten Wert übereinstimmt. Die Gesamtdämpfung in diesem Betriebszustand sei Lp dB.

Wenn K aen Kompensationskoeffizienten bezeichnet, der in der Frequenzcharakteristik der Antenne 11 zu der

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Frequenz der zu messenden empfangenen Welle gehört, ergibt sich die elektrische Feldstärke E der zu messenden Welle aus folgender Gleichung:

E = Y„ + L₄ - Lo + K

Der Kompensationskoeffizient K wächst beispielsweise im Falle einer Dipol-Antenne linear mit dem Logarithmus der Frequenz, wie Fig. 2 zeigt.

Wie oben beschrieben, werden in der gebräuchlichen Meßeinrichtung für elektrische Feldstärken die Wahl der Empfangsfrequenz, die Pegeleinstellung des empfangenen Signals, das Betätigen des Umschalters 12, die Frequenzeinstellung des Vergleichsoszillators 23 und die Pegeleinstelluog des Oszillatorausgangs nacheinander durchgeführt. Dann wird die elektrische Feldstärke E aus den Einstellwerten L^ und L~, die sich bei den beschriebenen Einstellungen ergeben, aus dem aus der Graphik nach Fig. 2 ausgelesenen Kompensationskoeffizieriten der von der gemessenen Frequenz abhängt und aus dem Ausgang V„ des Vergleichsoszillators 23 errechnet. Demzufolge ist die Einrichtung nach dem Stand der Technik beschwerlich zu bedienen und erfordert viel Zeit für die Durchführung der Messung.

Geräusch- bzw.

Zur Messung der elektrischen Feldstärke eines/Störsignals wird der Umschalter 22 für die Demodulationskennlinie von der Stellung M in die Stellung Q umgeschaltet, wodurch der Detektor 19 eine Quasi-Spitzenwert-Demodulations-Kennlinie bekommt. Der nach einem Quasi-Spitzenwert demodulierte Ausgang hat einen niedrigeren Pegel als bei der Demodulation nach dem Mittelwert. Demzufolge muß der Überlastfaktor für die Stufe vor dem Detektor 19

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• "beispielsweise etwa 40 dB betragen, wenn die Anzeigeeinrichtung 21 im Falle der Quasi-Spitzenwert-Demodu- lation auf vollen Ausschlag eingestellt wird«. Wenn der Detektor 19 "bei der Messung einer kontinuierlichen Welle auf die Mj ttelwert-Bemodulation eingestellt wird, zeigt die Anzeigeeinrichtung 21 vollen Ausschlage wenn sie mit einem Pegel gespeist wird, der um 40 dB unter dem maximal zulässigen Pegel jeder der vor dem Detektor 19 liegenden Stufen liegt. Demzufolge wird "bei der Messung einer kontinuierlichen Welle der maximal zulässige Pegel jeder der vor dem Detektor 19 liegenden Stufen nicht ausgenützt, was zu dem Nachteil führt, daß der meßbare Eingangs-Pegel-Bereich, d. h. der dynamische Bereich der Messung schmal wird.

Pig» 3 zeigt eine Ausführungsform einer Meßeinrichtung für elektrische Feldstärken gemäß dieser Erfindung» Die" Fig. 1 entsprechenden Teile sind durch gleiche Bezugszahlen gekennzeichnet. Die gezeigte Meßeinrichtung für elektrische Feldstärken ist so gestaltet, daß sie auch als Analysator für das Frequenzspektrum benutzt vierden kann. Dementsprechend kann der Eingang des einstellbaren Hochfrequenzteilers 13 mittels einer Verbindungsstelle 25 von der Antenne 11 abgetrennt werden«. In Fig. 3 ist angedeutet, daß die Antenne 11 und der Hbchfrequenzteiler 13 ü&er ein Kabel 26 verbunden sind«

Als eine erste Anzeigeeinrichtung 21 wird eine Einrichtung mit einer Kathodenstrahlröhre, 'd. h. ein sogenannter CBT-Anzeiger verwendet, für dessen Korizontalablenkung ein Sägezahn-Generator 2? vorgesehen ist«, Der Sägezahii-Generator 27 1st über einen Schalter 28 auch mit einer Addierschaltung 29 verbunden» Der Addierschaltung 29 wird auch ein Steuersignal von einem

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Steuersignal-Generator 31 zugeführt und dort dem Signal aus dem Sägezahngenerator 27 hinzuaddiert. Der summierte Ausgang wird dem in seiner Frequenz einstellbaren Empfangsoszillator 16 an dem die Frequenz steuernden Eingang zugeführt. Der Steuersignal-Generator 31 wird beispielsweise dadurch realisiert, daß ein variabler Widerstand 33 zwischen eine mit einer konstanten negativen Spannung gespeiste Klemme 32 und dem Massepotential geschaltet und das am beweglichen Abgriff des Widerstandes 33 abgenommene Steuersignal der Addierschaltung 29 zugeführt wird. Entsprechend der Größe des Steuersignales ist die Schwingungsfrequenz des Empfangsoszillators 16 in der Mitte der Horizontalablenkung des CRT-Anzeigers, d. h. in der Mitte der Wobbeifrequenz festgelegt.

Das Steuersignal aus dem Steuersignal-Generator 31 wird auch einem Kompensationssignal-Generator 34 zugeführt, d. h. der bewegliche Abgriff des variablen Widerstandes 33 ist über einen Schalter 35/dem Eingang des Kompensationssignal-Generators 34 verbunden. Dieser Kompensationssignal-Generator 34 erzeugt ein Signal zum Kompensation der Frequenzabhängigkeit der Antenne 11, d. h. ein Signal, das dem Kompensationskoeffizienten K, der in Fig. 2 gezeigt ist, entspricht. Wo eine Dipolantenne von halber Wellenlänge als Antenne 11 verwendet wird, kann der Kompensationssignal-Generator 34 ein logarithmischer Verstärker sein, der eine logarithmische Eingangs-/ Ausgangscharakteristik aufweist. Der Ausgang des Kompensationssignal-Generators 34 wird der Addierschaltung 36 zugeführt.

An die Addierschaltung 36 wird ebenfalls ein Stellsignal angelegt, welches den Betrag der Pegel-Einstellung für das an die Anzeigeeinrichtung 21 gelangendes Signal angibt. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann der

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Pegel des der Anzeigeeinrichtung 21 zugeführten Signals sowohl durch Verstellung des einstellbaren Hochfrequenzteilers 13» als auch der Terstärkung des einstellbaren Zwischenfrequenzverstärker 18 verändert werden. Dem einstellbaren Hochfrequenzteiler 13 ist ein Stell-Signal-Generator 37 zugeordnet. In dem Stell-Signal-Generator 37 ist beispielsweise ein variabler Widerstand 39 zwischen einen von einer konstanten positiven Spannung, gespeisten Anschluß 38 und das fflassepotential geschaltet und der variable Abgriff des Widerstandes 39 ist mit der Betätigungseinrichtung des einstellbaren Teilers 13 mechanisch gekuppelt. Yon dem beweglichen Abgriff des variablen Widerstandes 39 wird ein Signal, welches den Einstellwert des variablen Teilers 13 angibt, abgenommen und der Addierschaltung 36 zugefiiiirt.

Für den einstellbaren Verstärker 18 ist gleichermaßen ein stell-Signal-G-enerator 41 vorgesehen. In dem Stell-Signal-Generator 41 ist beispielsweise ein variabler Widerstand 42 zwischen einen von einer konstanten positiven Spannung gespeisten Anschluß 40 und das Massepotential geschaltet und der variable Abgriff des Widerstandes 42 ist mit der Betätigungseinrichtung des einstellbaren Verstärkers 18 mechanisch gekuppelt. Von dem beweglichen Abgriff des variablen Widerstandes 42'wird ein Signal abgenommen, das die Verstärkungseinstellung des einstellbaren Verstärkers 18 darstellt und der Addierschaltung 36 zugeführt.

Die vorliegende Ausführungsform ist so gestaltet, daß auch die elektrische Feldstärke einer Geräuschwelle gemessen vierden kanni und daß im Falle der Messung der elektrischen Feldstärke einer kontinuierlichen Welle, die vor dem Detektor 19 liegende Stufe tatsächlich, mit ihrem maximal zulässigen Pegel ausgenutzt werden kann»

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Dies wird dadurch erreicht, daß ein Hilfsverstärker 44 vorgesehen ist, dessen Eingang mit dem Ausgang des variablen Verstärkers 18 verbunden ist. Der Eingang des Detektors 19 kann wahlweise mit dem Ausgang des variablen Verstärkers 18 oder des Eilfsverstärkers 44 über die Kontakte m bzw. £ des Umschalters 45 verbunden werden. Der Hilf sverstärker 44 ist ein iiberlastbarer Verstärker. Die Verstärkung, des Hilfsverstärkers 44 wird größer gewählt als derjenige Überlastfaktor, der für die vor dem Detektor 19 liegende Stufe erforderlich ist, wenn der Hilfsverstärker 44 benutzt wird und der Detektor 19 auf Quasi-Spitzenwert-Demodulation eingestellt ist. Das heißt die Verstärkung des Hilfsverstärkers 44 wird größer als 40 dB gewählt-, wenn der Überlast faktor 40 dB ist. Wenn der Umschalter 45 auf den Hilfsverstärker 44 geschaltet ist, wird vom Anschluß 46 über Schalter 47 ein Signal, das die Verstärkung des Hilfsverstärkers 44 darstellt der Addierschaltung 36 zugeführt und korrigiert damit entsprechend; der Einschaltung des Hilfsverstärkers 44 die Bezugs-Pegel-Anzeige.

Der Ausgang der Addierschaltung 36 wird der zweiten Anzeigeeinrichtung 48 zugeführt. Die zweite Anzeigeeinrichtung. 48 zeigt, entsprechend dem Bezugspegel an der ersten Anzeigeeinrichtung 21, beispielsweise einen VoIlausschlag oder im Falle eines CRT-Anzeigers einem vorgegebenen Ordinatenwert - z. B. der maximalen Skalenteilung 51 (Fig. 4) - den Antennen-Eingangspegel an.

Da der variable Teiler 13 den Pegel des der ersten Anzeigeeinrichtung 21 zuzuführenden Signals herabsetzt, ist, sofern der Eingangspegel der ersten Anzeigeeinrichtung konstant gehalten wird, der Pegel des Eingangs von der Antenne umso höher, je größer die Abschwächung durch den Teiler 13 ist. Dementsprechend wird der Ausgang des

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Stell-Signal-Grenerators 37_f der die Abschwächung durch den variablen Teiler 13 darstellt, der Addierschaltung 36 als positives Signal zugeführt» Da der variable Verstärker 18 den Pegel des der ersten Anzeigeeinrichtung 21 zuzuführenden Signals anhebt, ist, sofern der Eingangspegel der ersten Anzeigeeinrichtung konstant gehalten wird„ der Pegel des Eingangs von der Antenne umso kleiner, je größer die Verstärkung des Verstärkers 18 ist» Dementsprechend ist das Stellsignal des Stell-Signal-Generators 41, welches die Verstärkung darstellt, negativ. Das Signal am Eingang 46, welches die Verstärkung des Hilfsverstärkers 44· darstellt, wird ebenfalls der Addierschaltung 36 als negatives Signal zugeführt«

Der die Einstellwerte des variablen Teilers 13 des variablen Verstärkers 18 darstellende Summenwert wird der zweiten Anzeigeeinrichtung 48 zugeführt» Die ziveite Anzeigeeinrichtung 48 ist so geeicht, daß sie den Pegel des Antenneneingangs, d. h. die elektrische Feldstärke der su messenden Welle anzeigt, wenn die Anzeige der ersten Anzeigeeinrichtung 21 den Bezugswert, zeigt, wenn ' also beispielsweise der variable Teiler 13 und der variable Verstärker 18 so eingestellt werden^ daß der Spitzenwert, der auf dem Schirm des CRT-Anzeigers dargestellten Kurve 49 den Bezugspegel 51 (Fig. 4) erreicht» Die zweite Anzeigeeinrichtung 48 ist so ausgebildet, daß sie ein beispielsweise in Form einer Gleichspannung vorliegendes Ausgangssignal der Addierschaltung 36 zum Zweck der Anaeige auf dem digitalen Anseiger 53 mit Milfe eines A-D-Wandlers in ein Digitalsignal umsetzt»

Damit die Frequenz der empfangenen Welle gemessen v/erden kann, viru bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung äas aus dem Steuersignal-Generator 51 gewonnene Signal auch einer Frequenzmeßeinrichtung 54 zugeführt".

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Die Prequenzmeßeinrichtung 54 ist so ausgebildet, daß sie beispielsweise die Ausgangsspannung des Steuersignal-Generators 31 zur Anzeige auf dem Digitalanzeiger 56 mit Hilfe eines A-D-Wandlers in ein Digitalsignal umsetzt.

Dies bedeutet, daß durch die Einstellung des Steuersignal-Generators 31 die Kurvenform 49 auf dem Schirm des CRT-Anzeigers 21 in die Mitte der Abszisse positioniert wird. Das Ausgangesignal des Steuersignal-Generators 31 entspricht dann der Schwingungsfrequenz des Empfangsoszillators 16 und diese Frequenz entspricht der Frequenz der empfangenen Welle. Dementsprechend ist es möglich, die Frequenz der empfangenen Welle auf dem Anzeiger 56 darzustellen, wenn diesa? vorher so geeicht wird, daß er die Beziehung zwischen dem Steuersignal vom Steuersignal-Generator 31 und der Frequenz der empfangenen Welle anzeigt.

Bei der beschriebenen Anordnung wird zur Messung der elektrischen Feldstärke einer elektrischen Welle, sofern es sich um eine kontinuierlichen Welle handelt, der Umschalter 45 in die Stellung m geschaltet, werden die Schalter 28 und 35 eingeschaltet, der Schalter 47 ausgeschaltet und der Umschalter 22 für die Demodulationscharakteristik wird auf die der Mittelwert-Demodulation entsprechende Seite M umgeschaltet. All diese Schalter können auch untereinander mechanisch gekoppelt werden. Der Ausgang des Sägezahn-Generators 27 gelangt über die Addierschaltung 29 an den Steuereingang des Empfangs-Oszillators 16 und wobbelt dessen Frequenz, was zur Folge hat, daß auch die Frequenz der empfangenen Welle gewobbelt wird. Beim Empfang der zu messenden Welle erscheint auf dem ORT-Anzeiger 21 eine Kurvenform 49, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist. Der Steuersignal-Generator 31 wird so eingestellt, daß die Mitte der Kurvenform 49 mit der Mitte der Abszisse auf dem Schirm übereinstimmt. Weiterhin werden der variable Teiler 13

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und/oder der variable Verstärker 18 so eingestellt, daß der Spitzenwert der Kurvenform 49 mit dem Bezugspegel 51 übereinstimmt» Gleichzeitig werden Signale, die diese Einstellwerte darstellen, τοπ den Stell-Signal-Generatoren 37 und 41 an die Addierschaltung geliefert» Zur gleichen Zeit gelangt ein Signal, welches die Frequenz der Eingangswelle darstellt, vom Signal-Generator 31 sum Kompensations-Signal-Generator 34, der wiederum der Addierschaltung 36 ein Kom-

1'0 pensationssignal liefert, das der Frequenz der Eingangswelle entspricht. Als Folge hiervon wird die Frequenzabhängigkeit der Antenne 11 kompensiert mit dem Ergebnis, daß ein dem Bezugspegel 51 der ersten Anzeigeeinrichtung 21 entsprechender Eingangspegel auf der zweiten Anzeigeeinrichtung 48 angezeigt wird. Mit anderen V/orten, die elektrische Feldstärke der zu messenden Welle wird an der zweiten Anzeigeeinrichtung angezeigt.

Der Spitzenwert der Kurve 4-9 muß nicht immer mit dem Tergleichspegel 51 in Übereinstimmung gebracht werden. Wenn die dem Yergleichspegel 51 zugehörige elektrische Feldstärke an der Anzeige der zweiten Anzeigeeinrichtung 48 vorhanden ist, kann die elektrische Feldstärke der empfangenen Welle dadurch ermittelt werden, daß das Verhältnis des Spitzenwertes der Kurve 49 zum Yergleichspegel 51 von der Teilung des CRT-Anzeigers abgelesen. \vird.

Wie aus dem Vorhergehenden ersichtlich ist, ist die Meßeinrichtung für elektrische Feldstärken nach Fig. 3 sehr einfach in der Handhabung. In der herkömmlichen Anordnung nach Fig. 1 wird der Schalter 12 auf den Yergleichsoszillator 23 umgeschaltet und die Eingänge sowohl von der Antenne 11, als auch vom Vergleichs-

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oszillator 23 erfahren beide eine Pegeleinstellung, während die Ausfiihrungsform nach Fig. 3 mit einer einzigen Pegeleinstellung auskommt. Insbesondere aber erfordert beim Stand der Technik die Kompensation der Frequenzabhängigkeit der Antenne das Ablesen in einer graphischen Darstellung und eine Berechnung, während bei der Ausführungsform nach Fig. 3 die Kompensation mit Hilfe des Kompensations-Signal-Generators 34 automatisch durchgeführt wird. Auch kann die Frequenz des Empfangs Oszillators 16 durch das Wobbein mit dem Ausgangssignal des Sägezahn-Generators 27 und durch die Einstellung des Steuersignal-Generators 31 während das Frequenzispektrum der hereinkommenden elektrischen Welle am CRT-Anzeiger beobachtet wird, so eingestellt werden, daß sie der Frequenz der elektrischen Welle am Eingang entspricht.. Dementsprechend ist die Frequenzeinstellung auf die empfangene elektrische Welle ebenfalls einfacher, als in der gebräuchlichen Einrichtung nach Fig. 1. Sofern ein CRT-Anzeiger 21 verwendet wird, wird nicht nur die Mittenfrequenz der zu messenden elektrischen Welle dargestellt, sondern gleichzeitig auch ihre Seitenbandkomponenten. Damit können auch diese Eigenschaften der elektrischen Welle erkannt werden. Die Mittenfrequenz wird dabei durch die Frequenzmeßeinrichtung 54 gemessen.

Im Falle der Messung der elektrischen Feldstärke einer Geräuschwelle wird der Schalter 45 auf den Kontakt g umgeschaltet, der Schalter 22 wird auf die der Quasi-Spitzenwert-Demodulation entsprechende Seite Q umgeschaltet,

3o. der Schalter 28 wird ausgeschaltet und die Schalter 35 und 47 werden eingeschaltet. Vorzugsweise werden, wie oben beschriebem, diese Schalter untereinander mechanisch verbunden. In diesem Falle wird eine empfangene Geräuschwelle nach der Frequenzumsetzung durch den variablen Verstärker 18 verstärkt und dann über den Hilfs-

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verstärker 44·» dem Detektor" 19 zugeleitet-. Da der Detektor 19 auf die Quasi-Spitzenwert-Bemodulationskennlinie uttges ehalt et ist j> ist sein Ausgangspegel ndeiriger als im Falle eiaer Mittelwert-Demodulation» Der Hilfsverstärker 44 kompensiert jedoch den erniedrigten. Ausgangspegel des Detektors 19° Der HFilfsverstärker 44 dient also dazu, einem bestimmten Ausgangssignal des variablen Verstärkers 18 sowohl im Falle der Mittelwert »Demodulation, als auch im Falle der Quasi-Spitzenwert»Demodulation die gleiche Anzeige auf dem CRT-Anzeiger 21 zuzuordnen» Durch das Einschalten des Hilfsverstärkers 44 erscheint der Eingangspegel der Antenne, "bezogen auf den gleichen Anzeigepegel, niedriger. Jedoch wird ein der Verstärkung des Hilfsverstärkers 44 ent» sprechendes- Signal vom Anschluß 46 ufcer den Schalter 47 der Addiersehaltung 36 zugeführt und korrigiert die Anzeige der zweiten Anzeigeeinrichtung 48» Daraus folgt, daß die elektrische Feldstärke einer &eräuschwelle auf die gleiche Weise gemessen werden kann, wie. dies vorher im Bezug auf die Messung der elektrischen Feldstärke einer kontinuierlichen Welle "beschrieben wurde.»

Is Falle der Durchführung einer Messung mit dem auf Quasi-Spitzenwert-Demodulation, eingestellten Detektor 19* jedoch mit dem auf der Seite m festgehaltenen Schalter 45 ist beim Stand der Technik iie Messung "bei Mittelwert-Bemodiilation nur "bis zu 70 dB/c möglich;, falls der manual zulässige Eingangspegel, der vor dem Detektor 19 liegenden Stufe zu 110 dB/* angenommen wird,' wenn die erste Anzeigeeinrichtung 21 den Bezugs-Pegel, z» B. ihren Maximalpegel, hat, in einem Betriebszustand, wo die Absehwächung durch den Teiler 13 lull ist und die Verstärkung des variablen Verstärkers 18 ihren Maximalwert hat uadj falls der Überlastfaktor der vor dem Detektor 19 lisgsndea Stafe zu 40 dB/t angenommen wird, wenn die

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erste Anzeigeeinrichtung 21 den Bezugspegel hat in einem Zustand, wo der Detektor 19 auf Mittelwert-Demodulation geschaltet ist.

In der Ausführungsform nach Fig. 3 wird jedoch bei der Quasi-Spitzenwert-Demodulation der Hilfsverstärker 44 eingesetzt, so daß auch im Falle der Mittelwert-Demodulation die Messung bis zum maximal zulässigen Pegel der Stufe vor dem Detektor 19 durchgeführt werden kann. Im vorliegenden Fall kann der Eingang von der Antenne bis zu 110 dBix gemessen werden. Auf diese Weise ist es möglich, den maximal zulässigen Pegel der vor dem Detektor 19 liegenden Stufe auszunutzen und damit wird der meßbare dynamische Bereich des Eingangssignals entsprechend vergrößert. Bei der Quasi-Spitzenwert-Demodulation wird entsprechend der Einschaltung des Hilfsverstärkers 44 der meßbare Eingang auf 70 dBzt reduziert.

Bei der Messung der elektrischen Feldstärke eines Geräuschs erscheint, da die erste Anzeigeeinrichtung durch den Ausgang des Sägezahngenerators 27 gewobbelt wird, der Spitzenwert des Ausgangs des Detektors 19 als eine helle Linie parallel zur Abszisse der Anzeigeeinrichtung 21. Falls die Anzeige auf der ersten Anzeigeeinrichtung 21 in dB vorgesehen ist, wird der Ausgang des einstellbaren Verstärkers 18 erst nachdem er einer logarithmischen Verstärkung unterworfen wurde, demoduliert und dann der Anzeigeeinrichtung 21 zugeführt. In diesem Falle kann ein Teil des logarithmischen Verstärkers auch dazu benutzt werden, die Funktion des Hilfsverstärkers 44 zu übernehmen.

Beispielsweise wird, wie in Fig. 5 gezeigt, ein logarithmischer Verstärker an der Ausgangsseite des einstellbaren

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Terstärkers 18 angeordnet» Der logarithmisehe Verstärker ■ 58' besteht aus einer Reihenschaltung von Verstärkerstu=- fen 59 mit konstanter Verstärkung., 3» Bo 10 dB- Die Ausgänge der Verstärkerstufea 59 werden durch eine Addier» schaltung 61 zusammenaddiert und ihr Ausgang wird als Ausgang des logarithmischen Verstärkers 58 an den Kontakt m des Schalters 45 angelegt» Am Eingang des ersten der reihegeschalteten Verstärker 59 liegt der Ausgang des einstellbaren Verstärkers 18» Auf diese Weise wird der logarithmische Verstärker realisiert und eine "bestimmte, von der erforderlichen Verstärkung abhängige Anzahl seiner ersten Stufen werden, als Verstärker 44 verwendet. Wenn beispielsweise die erforderliche Verstärkung 40 dB ist und die Verstärkung jeder Stufe beträgt 10 dB₉ werden die ersten 4 Verstärkerstufen für die Realisierung des Hilfsverstärkers 44 verwendet und der Ausgang der 4. Stufe wird mit dem Kontakt g des Umschalters 45 verbunden» Auf diese Weise xifird ein Teil des logarithmischen Verstärkers 58 als Bilfsverstärker 44 verwendet»

Im Detektor 19 is't der bewegliche Arm des Fntschalters 45 mit einem Anschluß eines Mittelwert-Detektors 62, der ein Detektorelement, wie z. B. eine Diode enthält, verbunden, während der andere Anschluß des Mittelwert-Detektors 62 über einen Kondensator 63? über dem die Trägeranteile ab= 'fließen, mit dem Massepoteatial verbunden ist» Der Ausgang des Mittelwert-Detektors 62 ist mit dem beweglichen Arm eines Umschalters 64 verbunden, dessen Kontakt m direkt mit dem Kontakt m eines Schalters 65 und dessen Eontakt g über eine Schaltung mit Zeitkonstante 66 oder einen logarithmischen Gleichstromverstärker 6? mit dem Kontakt £ des Schalters 65 verbunden ist» Die Lade- und Eatlade-Zeitkonstanten der Versögerungsschaltung 66 werden so gewählt, daß ein Quasi-Spitz eav/ert-demoduliertes Ausgangssignal entsteht» Die Schalter 64 und 65 werden· durch

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den Umsteller für die Demodulationscharakteristik "betätigt und werden beide gleichzeitig auf die Kontakte m oder q umgeschaltet. Wenn der Schalter 22 auf die Seite für die Mittelwert-Demodulation H umgelegt wird, werden die genannten Schalter mit den Kontakten m verbunden. Wenn der Schalter 22 auf die Seite für die Mittelwert-Demodulation geschaltet wird, wird der Ausgang des variablere Verstärkers 18 logarithmisch verstärkt und üfoer den Kontakt m des Schalters 45 zur Mittelwert-Demodulation auf den Detektor 19 geschaltet. Der sich ergebende demodulierte Ausgang gelangt an die Anzeigeeinrichtung 21, die seine Größe in dB anzeigt. Wenn der Schalter 22 auf die Seite für die Quasi-Spitzenwert-Demodulation geschaltet wird, wird der Ausgang des variablen- Verstärkers 18 durch die ersten vier Verstärker stuf en. 59 des logarithmischen Verstärkers 58 linear verstärkt und dann über den Kontakt g des Schalters 45 auf den Detektor 19 geschaltet. In dem Detektor 19 wird der linear verstärkte Eingang an die Zeitkonstanten-Schaltung 66 angelegt, die Quasi-Spitzen-

2qi wert-Demodulation durchgeführt, der demodulierte Ausgang durch den logarithmischen Gleichstromverstärker 67 logarithmisch verstärkt und dem Detektor 21 zur Anzeige seiner Größe in dB zugeleitet.

Es ist nicht nur möglich, daß ein Wechselstrom-Verstärker als Hilfsverstärker 44 verwendet und unmittelbar vor dem Detektor 19 eingeschaltet wird, sondern es kann auch ein Gleichstromverstärker einer auf den Detektor 19 folgenden Stufe je nach Bedarf zu- oder abgeschaltet werden. In diesem Falle ist es erforderlich, daß der Detektor 19 auch bei relativ niedrigen Pegeln betrieben werden kann. Da es üblicherweise schwierig ist, den maximal zulässigen Pegel des Frequenzumsetzers 15 anzuheben·, wird der Hilfsverstärker 44 bei einer Stufe, die auf den Frequenzumsetzer 15 folgt, vorgesehen.

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In dem bisher "beschriebenen Verfahren wird bei der Quasi-Spitzenwert -Demodulation, d. h. bei der Messung der elektrischen Feldstärke eines Geräuschs der Sägezahn-Generator 27 durch den. Schalter 28 von der Addierschaltung 29 getrennt aber es ist ebensogut möglich, die Änderungsgeschwinddgkeit des Sägezahn-Signals aus dem Sägezahn-Generator 27 wesentlich herabzusetzen und den Schalter eingeschaltet zu lassen. Beispielsweise kann, wie in Pig. 6 dargestellt, der Sägezahn-Generator 27 aus einem

1© Integrator, der einen Operationsverstärker enthält, bestehen. Dabei ist ein Integrierkondensator 69 zwischen den invertierenden Eingang und den Ausgang des Operationsverstärkers 68 geschaltet und der invertierende Eingang ist über einen Widerstand 71 mit dem beweglichen Abgriff eines variablem Widerstandes 72 verbunden. Der variable Widerstand 72 liegt zwischen einem StroBiversorgungsanschluß und dem Massepotential. Der Ausgang des Operationsverstärkers 68 liegt, wie Fig. 3 zeigt, am CRT-Anzeiger 21 und über den Schalter 28 an der Addierschaltung 29« Der Ausgang des Operationsverstärkers 68 wird einer Yergleiehsstufe 74 zugeführt und mit einem Yergleichswert aus einer Yergleichsspannungsquelle 75 verglichen» Durch den Operationsverstärker 68 und der Kondensator 69 wird eine konstante Spannung, die dem Einstellwert des beweglichen Abgriffs am Widerstand 72 entspricht, integriert«, Wenn der integrierte Ausgang absolut größer wird als die Vergleichsspannung aus der Quelle 75_? schließt e.in Schalter 76,der über die beiden Anschlüsse des Integrier»Kondensators 69 geschaltet ist und vom Ausgang der Yergleichsstufe 74 gesteuert wird, den Integrier-Kondensator 69 kurz» Auf diese f/eise wird die Integration periodisch wiederholt und ein Sägezahn-Signal erzeugt. Wenn der Schalter 22 auf die Seite Q für die Quasi-Spitzenwert-Demodulation, geschaltet wird, wird der variable Widerstand 72 verstellt, d. h. die am beweglichen Abgriff des Widerstandes 72 vorhandene

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Spannung wird in ihrem Absolutwert verringert und reduziert die Steigung der Sägezahnkurve am integrierten Ausgang ganz wesentlich. Damit wird bewirkt, daß sich die Schwingungsfrequenz des Empfangs-Oszillators sehr langsam ändert. Mit einer solchen Anordnung wird es möglich, den Schalter 28 wegzulassen und den Ausgang des sägezahn-Generators 27 direkt mit der Addierschaltung 29 zu verbinden. Wenn der Schalter 22 auf die Seite M für die Mittelwert-Demodulation geschaltet wird, wird die am beweglichen Abgriff des variablen Widerstandes 72 gewonnene Spannung groß gemacht, um die Steigung, des Sägezahnsignals zu vergrößern und damit die WobTbelgeschwindigkeit des Empfangsoszillators 16 zu erhöhen.

Wie vorher bereits erwähnt, kann beispielsweise ein logarithmischer Verstärker ala Kompensationssignal-Gerrerator34 verwendet werden. Der logarithmische Verstärker kanm zusammen mit einer Dipolantenne und mit einer logarithmisch periodischen Antenne verwendet werden, jedoch ist die Verstärkung der ersteren um etwa 5 dB kleiner als die der letzteren. Dementsprechend wird beispielsweise, wie in Pig. 7 gezeigt, der Ausgang des Steuer-Signal-Generators innerhalb des Kompensations-Signal-Generators 34 an einen logarithmischen Gleichstromverstärker 78, der eine logarithmische Eingangs-/ Ausgangs-Kennlinie hat, angelegt und dessen Ausgang wird einem Eingang einer Addierschaltung 79 zugeführt. Zwischen einem Anschluß 81 und dem Massepotential liegt ein Spannungsteiler 82, dessen Teileranschluß 83 und Masseanschluß 84 wechselweise durch einen Schalter 85 mit dem anderen Eingang der Addierschaltung

3© verbunden werden. Wenn die logarithmisch periodische Antenne verwendet wird, wird der Schalter 85 mit dem Anschluß 84 verbunden und wenn die Dipolantenne verwendet wird, wird der Schalter 85 an den Anschluß 83 gelegt. Damit wird ein bestimmter Wert z. B. etwa 5 dB zu dem

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Ausgang des logarithmischen G-leichstromverstärkers 78 hinzugefügt und der summierte Ausgaag. wird der Addierschaltung 36 zugeführt. Aufgrund einer solchen gezielten Betätigung des Schalters 85» abhängig davon, ob die Antenne 11 eine Dipolantenne oder eine logarithmisch periodische Antenne ist, kann der Koiroensationssignal-6-enerator 34 gemeinsam für beide verwendet werden. Als Antenne 11 können auch eine Stabantenne, eine Schleifenantenne oder ähnliche verwendet werden. In diesem Falle

1© wird die Frequenzkennlinie der Antenne nicht immer eine logarithmische Form habea, doch kann der angestrebte Effekt trotzdem erreicht werden durch die Erzeugung eines ähnlichen Kompensationssignals unter Verwendung eines Kompensations-Generators, der eine Eingangs-/Ausgangs-Kennlinie hat, die der Frequenzkennlinie entspricht (sogenannter Linearisierer).

In der Anordnung nach Fig. 3 können der HiIfsverstärker und der Umschalter 45 weggelassen werden, wenn keine Messung der elektrischen Feldstärke einer 6-eräuschw.elle erfolgt. Der Ausgang des Yerstärkers 18 ist dann direkt mit dem Detektor 19 verbunden. Auch der Umschalter 22 für die Demodulations kennlinie entfällt dann und als Detektor 19 wird ein nur für Mittelwert-Demodulation geeigneter Detektor verwendet. Darüber hinaus wird auch eier Schalter 28 weggelassen und der Ausgang des Sägezahn-Generators 2? wird direkt mit der Addierschaltung 29 verbunden. Auch der Anschluß 46 und der Schalter 47 werden eingespart und die Addierstufe 36 wird nur mit den Ausgangssignalen der Stellsignal-Generatoren 37 und 41 und des Kompensationssignal-Generators 34 gespeist.

Weiterhin wird in der Anordnung nach Fig. 3 zur Ausschaltung des Spiegelsignals der Frequenzumsetzung als Frequenzumsetzer 15 ein sogenannter Aufwärtsumsetzer verwen-

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det, der ein Signal mit einer Frequenz liefert, die die -Summe aus der Schwingungsfrequenz des Empfangsoszillators 16 und der Frequenz des Ausgangesignals des Hochfrequenzverstärkers 14 ist. Diese Frequenz wird durch einen ein- oder zweistufigen Abwärtsumsetzer verringert und dann dem Verstärker 17 oder dem variablen Verstärker 18 zugeführt. Dieses Verfahren wird häufig beim Stand der Technik angewandt und die Ausführung nach Fig. 3 kann ebenfalls einer solchen Arbeitsweise angepaßt werden.

Wie oben beschrieben, kann die Einrichtung nach Fig. 3 auch als Analysator für Frequenzspektren verwendet werden. In diesem Falle wird der Anschluß 25 von dem Kabel 26 abgetrennt und die Quelle für das zu messende Signal wird an den Anschluß 25 angeschlossen. Das heißt aber, daß

Ϊ5 auch bei der Messung der elektrischen Feldstärken nicht nur diese Feldstärken, sondern auch das Frequenzspektrum der Eingangswelle gleichzeitig gemessen werden kann und damit können auch diese Eigenschaften der elektrischen Welle erfaßt werden.

Die Stell-Signal-Generatoren 37 und 41 sind so beschrieben., daß sie Gleichstromsignale liefern aber sie können auch so ausgestaltet werden, daß sie digitale Signale erzeugen. In einem solchen Fall können beispielsweise sogenannte Codierplatten in einer scheibenähnlichen Ausgestaltung durch das Drehen des Einstellknopfes des. variablen Teilers 13 ebenfalls gedreht werden, um -Binärsignale aus einer Vielzahl von parallelen Bits zu liefern, die der Winkelposition der Codierplatte entsprechen. Ebenso ist es möglich, eine ähnliche Einrichtung so auszuführen, daß eine Codierplatte für Binärcode mit dem Dreheni des Verstärkungs-Einstellknopfes des variablen Verstärkers 18 mitgedreht wird uad ein der Verstärkungseinstellung des Verstärkers 18 entsprechendes paralleles

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Binär-Code-Signal liefert.-In diesem Falle ist es erforderlich, daß die Addierschaltung 36 eine binäre Addierstufe ist und daher muß das Kompensationssignal ebenfalls in eine digitale Form überführt werden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß der G-leichstromausgang des Steuer-Signal-Generators 31 durch einen A/D-Wandler in ein digitales Signal umgesetzt wird oder dadurch, daß eins mechanisch mit dem Betätigungselement des variablen Widerstandes 33 verbundene Codier-Platte vorgesehen wird, von der ein parallel codiertes binäres Signal, das dem Steuersignal entspricht, abgeleitet wird. Weiter wird hierzu der Kompensations-Signal-Generator 34 als ROM ausgebildet, das in digitaler Form ein dem Steuersignal entsprechendes Kompensationssignal gespeichert enthält und aus dem das digitale Kompensationssignal durch das obengenannte binäre Signal ausgelesen wird. Wenn die Addiersehaltung 36 eine Digitalschaltung ist, wird ihr Ausgang direkt mit der digitalen Anzeige 53 verbunden. Es ist aber genauso möglich, als Kompensationssignal ein Analogsignal zu verwenden und den Ausgang des Kompensations-Signal-Generators 34 nach Umwandlung in digitale IOrm einer digitalen Addiersehaltung 36 zuzuführen.

Die Frequenz einer elektrischen Welle kann, wie beschriebeil, aus dem Ausgang des Steuersignal-Generators 31 ermittelt werden, aber wenn die Frequenz des Ausgangs des Zwisehenfrequenz-Verstärkers 17 oder die Schwingungsfre-Q[UeHa des Empfangs-Oszillators 16 mit der Frequenz der zu messenden elektrischen Eingangswelle übereinstimmt, kann die Messung auch dadurch erfolgen, daß diese Frequenzen abgezählt werden. Ferner war in dem Bisherigem die Anzeigeeinrichtung 21 als ein- CRT-Anzeiger beschriebera_f aber sie kann auch aus einem anderen Anseigeinstrument bestehen, wobei dann der Ausgang des Sägezahn-

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Generators 27 der Anzeigeeinrichtung 21 nicht zugeführt wird. Auch die zweite Anzeigeeinrichtung 48 kann aus einem Zeigerinstrument bestehen.

Bs ist offensichtlich, daß viele 'Änderungen und Abwandlungen durchgeführt werden können, ohne daß der Bereich der neuen Gedanken dieser Erfindung verlassen wird.

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ι ³-Leerseite

Claims

BLUMBACH · WESER · BERGEN · KRAMER ZWIRNER - BREHM

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN 29 07591

Patentconsult Radeckestraße 43 8000 München 60 Telefon (089)883603/883604 Telex 05-212313 Telegramme Patentconsult Patentconsult Sonnenberger Straße 43* 6200 Wiesbaden Tolefon (06121) 562943/561998 Telex 04-186237 Telegramme Patentconsult

TAKEDA EIKEN KOGYO KABUSHIKIKAISHA 79/8710

32-1, Asahi-cho 1-chome, Nerima-ku
Tokyo, Japan

Meßeinrichtung für elektrische Feldstärke

Patentansprüche

' 1./flleßeinrichcung für elektrische Feldstärke, bei der ein von einer Antenne kommendes Eingangssignal, dessen Pegel durch einen ersten Pegel-Einsteller verstellt wird und dessen Frequenz durch einen Frequenz-Umsetzer mit der Empfänger-Frequenz aus einem Empfangs-Oszillator variabler Frequenz gemischt wird, bei der ferner der Pegel des Ausgangssignals des Frequenz-Umsetzers mittels eines zweiten Pegel-Einstellers justiert und anschließend durch einen Detektor .

demoduliert wird,

bei der weiterhin der demodulierte Ausgang an eine erste Anzeigeeinrichtung zur Darstellung seiner Größe angelegt wird,

München: R. Kramer Dipl.-lng. . W. Weser Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. · H. P. Brehm Dipl.-Chem. Dr. phil. nat. Wiesbaden: P. 3. Blumbach Dipl.-lng. · P. Bergen Dipl.-lng. Dr. jur. . G. Zwirner Dipl.-lng. Dipl.-W.-Ing.

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und bei der ein Steuersignal aus einem Steuersignal-Grenerator an einen, die Frequenz steuernden Eingang des Empfangs-Oszillators variabler Frequenz angelegt wird, damit durch dessen Steuerung die Frequenz des Eingangssignals von der Antenne selektiert wird, gekennzeichnet durch einen ersten Stell-Signal-Generator (37) der ein erstes Stell-Signal erzeugt, welches den Einstellwert des ersten Pegel-Einstellers (13) angibt,

einen zweiten Stell-Signal-Generator (41), der ein zweites Stell-Signal erzeugt, welches den Einstellwert des zweiten Pegel-Einstellers (18) darstellt, einen Generator (34) für ein Kompensations-Signal, der mit einem Signal gespeist wird, das dem Einstellwert des Steuersignal-Generators (31) entspricht und der ein Kompensations-Signal erzeugt, das die Frequenz-Kennlinie der Antenne kompensiert,

eine Addierschaltung (36), die das erste und zweite Einstellsignal und das Kompensations-Signal addiert und eine zweite Anzeigeeinrichtung (48), die an den Ausgang der Addierschaltung (36) angeschlossen ist und dessen Größe anzeigt.
2. Meßeinrichtung für elektrische Feldstärke, entsprechend Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der erste Pegal-Einsteller ein einstellbares Dämpfungsglied ist, dessen Ausgangspegel durch das Drehen eines Drehknopfes eingestellt wird,

daß der zweite Pegel-Einsteller ein Verstärker mit einstellbarer Verstärkung ist, dessen Ausgangspegel durch das Drehen eines Drehknopfes eingestellt wird, daß der erste Stell-Signal-Generator ein variabler Widerstand ist, der ein erstes Gleichstrom-Steil-Signal erzeugt, welches sich mit der Verstellung des Dreh-

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knopf es des ersten Pegel-Einstellers' verändert, daß der zweite Stell-Signal-Generator ein variabler Widerstand ist, der ein zweites Gleichstrom-Stell-Signal erzeugt, welches sich mit der Verstellung des Drehknopfes des zweiten Pegel-Einstellers verändert, daß der Kompensations-Signal-Generator ein analoges Kompensations-Signal erzeugt und daß die Addierschaltung eine Analog-Addierschaltung ist.
3· Meßeinrichtung für elektrische Feldstärke entsprechend Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Steuer-Signal-Generator so ausgestaltet ist, daß er ein Gleichstrom-Steuersignal abgibt, wenn ein variabler Y/iderstand verstellt wird und daß der Kompensations-Signal-Generator ein logarithm!- scher Gleichstrom-Verstärker ist, der mit dem Gleichstrom-Steuersignal gespeist wird und eine logarithmische Eingangs-/Ausgangs-Kennlinie hat.
4· Meßeinrichtung für elektrische Feldstärke entsprechend Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß in dem Kompensations-Signal-Generator ein Eingang einer Addierschaltung mit dem Ausgang eines logarithmischen Gleichstromverstärkers verbunden ist, eine Spannungsquelle vorgesehen ist, die mehrere Gleichspannungen erzeugt, die jeweils den Verstärkungen mehrerer verwendbarer Antennen entsprechen und eine dieser Gleichspannungen entsprechend der eingesetzten Antenne durch einen Schalter ausgewählt und für den anderen Eingang der Addierschaltung verwendet wird.
5. Meßeinrichtung für elektrische Feldstärke entsprechend Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein erster Stell-Signal-Generator ein erstes digita-

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les Stell-Signal erzeugt, daß ein zweiter Stell-Signalgenerator ein zweites digitales Stell-Signal erzeugt, daß ein A/D-wandler vorgesehen ist zum Umwandeln des Ausgangssignals des Kompensations-Signal-Generators' in ein Digitalsignal und daß die Addierschaltung eine digitale Addierschaltung ist.
6. Meßeinrichtung für elektrische Feldstärke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein erster Stell-Signal-Generator ein erstes digitales Stell-Signal erzeugt, daß ein zweiter Stell-Signal-Generator ein zweites digitales Stell-Signal erzeugt, daß ein A/D-wandler vorgesehen ist, der mit dem Steuer-Signal des Steuer-Signal-Generators gespeist wird und dieses in ein Digital-Signal umwandelt und daß der Kompensations-Signal-Generator als ein Speicher realisiert wird, dessen Inhalt durch das Digital-Signal aus dem A/D-Wandler ausgelesen wird und ein digitales Kompensations-Signal darstellt.
7· Meßeinrichtung für elektrische Feldstärke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Anzeigeeinrichtung eine digitale Anzeige ist, die den Eingangspegel der Antenne anzeigt, wenn die erste Anzeigeeinrichtung den Bezugspegel zeigt.
8. Meßeinrichtung für elektrische Feldstärke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Detektor so ausgebildet ist, daß seine Lade- und Entladezeitkonstante durch einen Umschalter für die Demodulations-Charakteristik zwischen einer Mittelwert-Demodulations-Charakteristik und einer Quasi-Spitzenwert-Demodulations-Charakteristik umgescnaltet werden und daß Mittel zur Einschaltung eines Hilfsverstärkers bei einer der dem Frequenz-Umsetzer folgenden Stufen vorgesehen sind und ein Signal, welches ein Maß für die Verstärkung des hilfsverstärkers

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ist, der Addierschaltung zugeführt wird, wenn der Umschalter für die Demodulations-Oharakteristik in der Stellung für die Quasi-Spitzenwert-Demodulation steht.
9· Meßeinrichtung für elektrische Feldstärke nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Hilfsverstärker ein Gleichstromverstärker ist, der zwischen den zweiten Pegel-Einsteller und den Detektor eingeschaltet ist.
10. Meßeinrichtung für elektrische Feldstärke nach

TO Anspruch 8, dadurch gekennze ichnet , daß zwischen dem zweiten Pegel-Einsteller und dem Detektor ein logarithmischer Verstärker, der aus einer Mehrzahl von hintereinander geschalteten Verstärkerstufen gleicher Verstärkung besteht und eine Schaltungsanordnung zur Addition der Ausgänge aller Verstärkerstufen vorgesehen sind, wobei einige der hintereinander geschalteten Stufen (von der ersten bis zu einer ■bestimmten Zwischenstufe) als Hilfsverstärker dienen und daß ein Schalter vorgesehen ist, der, je nach der gewählten Demodulations-Charakteristik, an den Detektor wahlweise entweder den Ausgang der bestimmten Zwischenstufe oder den Ausgang des logarithmischen Verstärkers anlegt.
11. Meßeinrichtung für elektrische Feldstärke entsprechend Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sie weiterhin einen Wobbel-Signal-Generator und eine Addierschaltung enthält, welche das Wobbel-Signal des Wobbel-Signal-Generators und das Steuer-Signal des des Steuer-Signal-Generators zu einem Summen-Ausgangssignal addiert, das als Frequenz-Steuer-Signal dem Empfangsoszillator variabler Frequenz zugeführt wird und

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daß die erste Anzeigeeinrichtung ein CRT-Anzeiger ist, dem der Ausgang des Detektors als vertikales und das Wobbelsignal als horizontales Ablenksignal zugeführt werden.
12. Meßeinrichtung für elektrische Feldstärke, entsprechend Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor so ausgebildet ist, daß seine Lade- und Entlade-Z'eitkonstante durch einen Umschalter für die Demodulations-Charakteristik zwischen einer Mittelwert-Demodulation und einer Quasi-Spitzenwert-Demodulation umgeschaltet werden, daß ein Hilfsverstarker in einer dem Frequenz-Umsetzer folgenden Stufe eingeschaltet wird, wenn der Umschalter der Demodulations-Charakteristik auf die Seite für die Quasi-Spitzenwert-Demodulation geschaltet ist und ein der Verstärkung des Hilfsverstärkers entsprechendes Signal der Addierschaltung zugeführt wird und
daß ein Schalter vorgesehen ist, der den Ausgang des Wobbel-Signal-Generators von der Addierschaltung abtrennen kann.
13· Meßeinrichtung für elektrische Feldstärke, entsprechend Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor so ausgebildet ist, daß seine Lade- und Entlade-Zeitkonstante durch einen Umschalter für die Demodulations-Charakteristik zwischen einer Mittelwert-Demodulation und einer Quasi-Spitzenwert-Demodulation umgeschaltet werden, daß ein Hilfsverstarker in einer dem Frequenz-Umsetzer folgenden Stufe eingeschaltet wird, wenn der Umschalter der Demodulations-Charakteristik auf die Seite für die Quasi-Spitzenwert-Demodulation geschaltet ist,

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daß Einrichtungen für das Zuführen eines der Verstärkung des Eilfsverstärkers entsprechenden Signals zur Addierschaltung vorgesehen sind und daß Einrichtungen zum Herabsetzen der Wobbelgeschwindigkeit des Wobbel-Signal-Generators vorgesehen sind.
14. Meßeinrichtung für elektrische Feldstärke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß Einrichtungen zur Messung der Frequenz des Jiingangssignals vorgesehen sind.

15· Meßeinrichtung für elektrische Feldstärke nach Anspruch 14j dadurch gekennzeichnet , daß die Frequenz-Meßeinrichtung das Steuer-Signal des Steuer-Signal-Generators zum Zweck der Anzeige in ein digitales Signal umwandelt.

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