Opublikowano: 15.11.1967 52381 2Ae. <&)AA KI. -21 te, 30/03 MKP G 01 r UKD laiBL.lOT£K 1 :gol Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Barbara Deniszczuk, mgr inz. Stefan l^itófc^^#^ll3!2^ Duszynski M™*,^— Wlasciciel patentu: Warszawskie Zaklady Radiowe, Warszawa (Polska) Sposób pomiaru krótkotrwalych niestalosci czestotliwosci Znane sposoby pomiaru czestotliwosci nie sa przystosowane do pomiaru niestalosci czestotli¬ wosci wystepujacych w bardzo krótkim czasie, rze¬ du mili- i mikrosekund. Potrzeba opracowania sposobu pomiaru krótkotrwalych niestalosci cze¬ stotliwosci wystepujacych w czasie kilku milise¬ kund i spowodowanych przyczynami technicznymi takimi jak tetnienia i wahania napiec zasilajacych, wibracje i udary mechaniczne, zmiany termiczne, istnieje miedzy innymi przy prowadzeniu prac nad urzadzeniami radiolokacyjnymi wykorzystujacymi zjawisko Dooplera. W wyniku znanego sposobu pomiaru czestotliwosci przez zdudnianie sygnalów 0 nieznanych czestotliwosciach z sygnalami o cze¬ stotliwosciach wzorcowych mozna otrzymac najwy¬ zej niestalosc czestotliwosci wystepujaca w czasie dziesiatych czesci sekundy.Istota i nowosc wynalazku polega na zdudnieniu z soba sygnalu o nieznanej niestalosci czestotli¬ wosci z tym samym sygnalem opóznionym o czas t równy czasowi, w którym ma byc mierzona krótkotrwala niestalosc czestotliwosci. Pomiar krótkotrwalej niestalosci czestotliwosci sposobem wedlug wynalazku wykonuje sie w ukladzie po¬ miarowym przedstawionym na rysunku, na którym 1 — oznacza generator wzorcowej czestotliwosci, 2 — mieszacz, 3 — linie opózniajaca o opóznieniu t, 4 — wzmacniacz posredniej czestotliwosci, 5 — mieszacz iloczynowy sygnalów opóznionych w cza¬ sie o t, 6 — przesuwnik fazy, 7 — miernik czesto- 10 15 20 25 30 tliwosci, A — wejscie sygnalu o nieznanej niesta¬ losci czestotliwosci. Stosowanie przemiany czesto¬ tliwosci za pomoca generatora 1 i mieszacza 2 jest konieczne, gdy technicznie trudno jest uzyskac potrzebne opóznienie t bezposrednio na czestotli¬ wosci badanego sygnalu. Chwilowa niestalosc cze¬ stotliwosci generatora 1 musi byc lepsza co naj¬ mniej o rzad wielkosci od mierzonej niestalosci czestotliwosci.Sygnal o czestotliwosci posredniej uzyskany w wyniku pierwszej przemiany jest podawany na mieszacz 5 dwoma torami.W torze pierwszym sygnal o czestotliwosci po¬ sredniej przechodzi przez linie opózniajaca 3 o opóznieniu t okreslonym czasem pomiaru nie¬ stalosci czestotliwosci. Jezeli w linii opózniajacej 3 wystapi duza strata sygnalu, stosuje sie dodat¬ kowo wzmacniacz posredniej czestotliwosci 4, dzie¬ ki któremu uzyskiwany jest odpowiedni poziom sygnalu.Z linii opózniajacej 3 lub ze wzmacniacza po¬ sredniej czestotliwosci 4 sygnal podawany jest na mieszacz 5.W drugim torze sygnal jest podawany bezpo¬ srednio na mieszacz 5, lub przez przesuwnik fazy 6, który sluzy do wyeliminowania wplywu modu¬ lacji amplitudy, jezeli badany sygnal jest modu¬ lowany amplitudowo.W wyniku mieszania otrzymuje sie na wyjsciu mieszacza 5 sygnal o czestotliwosci równej chwi- 5238152381 3 lowej niestalosci czestotliwosci badanego sygnalu.W przypadku, gdy potrzebne opóznienie sygna¬ lu t mozna uzyskac bezposrednio na czestotliwo¬ sci badanego sygnalu, podaje sie ten sygnal bez¬ posrednio na linie opózniajaca 3 i mieszacz 5 (nie 5 stosuje sie wówczas generatora wzorcowej czesto¬ tliwosci 1 i mieszacza 2).Miernik czestotliwosci 7 sluzy do pomiaru usrednionej niestalosci czestotliwosci, lub jezeli zachodzi potrzeba mozna go przystosowac takze do 10 pomiaru chwilowych niestalosci czestotliwosci.Napiecie sygnalu o zmiennej czestotliwosci przedstawia funkcja: u(t) = Ucos gdzie: q (t) = j co (t) dt — zmienny w czasie kat o fazowy, co(0—o)o [l+a(0] — zmienna w czasie cze¬ stotliwosc katowa, a(t) — funkcja modulacji cze¬ stotliwosci.Krótkotrwala chwilowa niestalosc czestotliwo¬ sci w czasie t: Af{t) = — Aco(t) = — [co(t)-co(t-T)] = 7.71 L71 1 = — ao [<*(/)— a(r— t)] 2tz Napiecia przesuniete w czasie o t: t u (i) = Ucose (t) = Ucos [coo t+coo J a(t) dt] u(t — r)= U cos q{t — t) = U cos [ao (t — t) + + o)o / a(t)dt] 20 25 30 35 zostaja podane na mieszacz 5, na wyjsciu którego po odfiltrowaniu skladowych wielkiej czestotliwo- 40 sci f0 i jej harmonicznych otrzymuje sie napiecie: t t—r v(0 = Vqcos {odot+cdq[ J a(t)dt—j a (t)dt]} o o 45 którego chwilowa czestotliwosc katowa, bedaca pochodna wzgledem czasu kata fazowego jest równa modulowi chwilowej niestalosci czestotli¬ wosci w czasie t: — = o)0[a(0 — a(t — t)] = \Ao){t)\ dt 50 Wielkosc — I Aa) (t) I usredniona w dowolnym czasie T jest mierzona miernikiem czestotliwo¬ sci 7. Jezeli badany sygnal jest w sposób niepoza¬ dany modulowany amplitudowo, to wplyw modu¬ lacji amplitudy mozna wyeliminowac nie zmienia¬ jac zasady pomiaru niestalosci czestotliwosci. Na¬ piecia sygnalów modulowanych amplitudowo, przesuniete w czasie o t: u(l)= U [1 +mP(01 cos coo t uU — t)= U[l+mp(t — T)]coscoo(t — T) gdzie: m — wspólczynnik glebokosci modulacji, P (t) — funkcja modulacji amplitudy.Napiecie sygnalu na wyjsciu mieszacza 5 po od¬ filtrowaniu skladowych wielkiej czestotliwosci f0 i jej harmonicznych: u(t)u(t — r) = Am [1 + mfi (/)] [1 +mP(t — t)] cos co0r Skladowa malej czestotliwosci pochodzaca od modulacji amplitudy mozna zmniejszyc do zera niezaleznie od rodzaju funkcji modulacji (3 (t) n przez dobranie fazy o0 r = — *- (2rc — 1), przy czym 2 przy duzej czestotliwosci o)0 wystarczy w tym ce¬ lu zmienic bardzo nieznacznie opóznienie t.Przy malej glebokosci modulacji amplitudy wplyw jej jest znikomy i dobieranie faz nie jest potrzebne. PL