SU1095090A1 - Устройство дл измерени скорости изменени и девиации частоты сигнала с линейной частотной модул цией - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ И ДЕВИАЦИИ ЧАСТОТЫ СИГНАЛА С ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ , содержащее последовательно соединенные блок задержки, смеситель, усилитель промежуточной частоты, фазовьй детектор, второй .вход которого подключен к выходу генератора, и осцилограф , вход блока задержки подключен к первой входной шине устройства, отличающеес  тем, что с целью повьшени  точности измерени , в него введены последовательно соединенные первый гетеродин, первый дополнительный смеситель и первый фильтр, последовательно соединенные второй гетеродин, второй дополнительный смеситель , второй фильтр, первый электронный ключ и периодометр, последовательно соединенные второй элект:ронный ключ и интегрирующа  цепь, последовательно соединенные дополнительный блок задержки и третий электронный ключ, последовательно соединенные блок регулируемой задержки и блок формировани  интервала C4eta, а также частотомер, вход которого подключен к выходу генератора, вход последнего соединен с выходом интегрирующей цепи, вход которой соединен с первым входом осциллографа, второй вход которого подключен к выходу блока формировани  интервала счета и к второму входу первого электронного ключа, при этом второй вход первого дополнительного смесител  соединен с входом блока задержки, выход первого фильтра g соединен с вторым входом смесител , второй вход второго дополнительного л смесител  подключен к выходу усилител  промежуточной частоты, первьй вход второго электронного влюча соединен с выходом третьего электронного ключа , выход фазового детектора подключен к второму входу второго электронного ключа, вход блока регулируемой задержки соединен с. синхронизирующим входом осциллографа.и с выходом tn дополнительного блока задержки, вход которого соединен с второй входной о со шиной устройства, а второй вход третьего электронного ключа соединел с третьей входной.шиной устрбйства .

Description

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может быть использовано дл  определени  параме ров .сигнала (скорости изменени  частоты, отклонени  закона изменени частоты от линейного, девиации частоты ) с линейной (или близкой к линейной) частотной модул цией (ЛЧМ сигнал). Известны устройства дл  измерени девиации и скорости изменени  част ЛЧМ-сигнала, содержащие линию заде ки и смеситель причем ЛЧМ-сигнал поступает на смеситель как непосред ственно, так и чере динию задержки Г 1 3. Недостаток этого устройства - ни ка  точность измерени . Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  у ройство дл  измерени  параметров ЛЧМ-сигнала, содержащее последовательно соединенные блок задержки, смеситель, умножитель промежуточной частоты (УПЧ), фазовый детектор, второй вход которого подклночен к вы ходу генератора и осциллограф, вход блока задержки подключен к первой входной, шине устройства С2 3. Недостатком известного устройст ва  вл етс  низка  точность измере ни  скорости изменени  частоты. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени скорости изменени  и девиации част ты сигнала с линейной частотной модул цией, содержащее последовательно соединенные блок задержки, смеситель, усилитель промежуточной частоты, фазовый детектор, второй вход которого подключен к выходу генератора, и осциллограф, вход блока задержки подключен к первой входной шине устройства, введены последовательно соединенные перэый гетеродин, первый дополнительн смеситель и г ервьй фильтр, последо вательно соединенные второй гетеродин , второй дополнительный смеси тель, второй фильтр, первый электронный ключ и периодомер, последовательно соединенные второй электронный ключ и интегрирующа  цепь, последовательно соединенные дополнительный блок задержки и третий . электронный ключ, последовательно соединенные блок регулируемой задержки и блок формировани  интервала счета, а также частотомер, вход последнего соединен с выходом интегрирующей цепи, вход которой соединен с первым входом осциллографа , второй вход которого подключен к выходу блока формировани  интервала счета и к второму входу первого электронного ключа, при этом второй вход первого дополнительного смесител  соединен с входом блока задержки, выход первого фильтра соединен с вторым входом смесител , второй вход второго дополнительного смесител  подключен к выходу усилител  промежуточной частоты , первый вход второго электронного ключа соединен с выходом третьего электронного ключа, выход фазового детектора подключен к второму входу второго электронного ключа, вход блока регулируемой задержки соединен с синхронизирующим входом осциллографа и с выходом дополнительного блока задержки, вход которого , соединен с второй входной шиной устройства, а второй вход третьего электронного ключа соединен с третьей входной шиной устройства. На фиг. 1 изображена структурна  схема устройства дл  измерени  скорости изменени  и девиации частоты сигнала с линейной частотной модул цией; на фиг. 2- временные диаграммы , по сн ющие работу предлагаемого устройства. Устройство содержит смеситель 1, блок 2 задержки, первую входную шину 3, первьй дополнительный смеситель 4, гетеродин 5, первьй фильтр 6, усилитель 7 промежуточной частоты (УПЧ), фазовый детектор 8, второй дополнительный смеситель 9, второй гетеродин 10, второй фильтр 11, первый электронный ключ 12, периодомер 13, второй электронный ключ 14, осциллограф 15, инвертирующую цепь 16, генератор 17, частотомер 18, вторую входную шину 19, дополнительный блок 20 задержки, третий электронный ключ 21, блок 22 регулировани  задержки , блок 23 формировани  интервала счета, третью входную шину 24. При этом вход смесител  1 через блок 2 задержки соединен с входной шиной 3, а второй вход через фильтр 6 - с выходом второго смесител  4, вход которого соединен с шиной 3, а второй 310 выходом гетеродина 5, выход вход - с смесител  1 через УПЧ 7 - с входом фазового детектора 8 и смесител  9, к второму входу которого присоединен выход гетеродина 10, выход смесител  9 через последовательно соединенные второй фильтр 11 и электронный ключ 12 соединен с входом периодомера 13, выход фазового детектора 8 через электронньй ключ 14 - с входами осциллографа 15 и интегрирующей цепи 16, выход которой соединен с управл ющим входом генератора 17, выход которого соединен с входами частотомера 18 и вторым входом детек / тора 8, входна  шина 19 через блок 20 задержки соединена с входами управлени  электронным ключом 21, блоком 22 регулируемой задержки и синхронизирующим входом осциллографа 15, выход блока 22 регулируемой .задержки через блок 23 формировани  интервала счета соединен с вторым входом электронного ключа 12 и второ входом осциллографа 15, треть  входна  шина 24 соединена с электронным ключом 21, выход которого соединен с вторым входом электронного ключа 1 Устройство работает следующим образом. Исследуемый сигнал поступает с входной шины 3 на блок 2 задержки и смеситель 4. Шиной 3 в зависимости от частотного диапазона может быть высокочастотный разъем или волноводное сочленение. Зависимость частоты исследуемого сигнала от времени пред ставлена на диаграмме 25 (фиг. 2). Начало ЛЧМ-сигнала задаетс  импульсами (диаграмма 26), поступающими на шину 19, а конец - импульсами (диаграмма 27), поступающими на шину 24. После преобразовани  в смесителе 4 и вьщелени  верхней боковой составл  ющей в фильтре 6 частота исследуемог сигнала смещаетс  на частоту гетеродина 5 и зависге-юсть частоты сигнала от времени выражена диаграммой 28 (сплошна  лини ). Зависимость частот . сигнала от времени на выходе блока 2 , задержки представлена-на диаграмме 28 пунктирной линией. Дл  обеспечени  частотной селекции преобразованного сигнала должно выполн тьс  условие f,. W , где частота гетеродина 5, W - девиаци  частоты. На выходе смесител  1 частота сигнала промежуточна  частота; скорость изменени  частоты ЛЧМ-сигнал5а. Сигнал с выхода смесител  1 усиливаетс  в УПЧ 7 и поступает на систему фазовой автоподсТройки частоты (ФАЛ), образованную фазовьм детектором 8, электронным ключом 14, интегрирующей цепью 16 и генератором 17. Строб управлени  ключом 14 формируетс  ключом 21 из сигнала начала модул - . ции, поступающего с шины 19 через блок 20 дл  компенсации задержки сигналаОТ входной шины 3 до входа фазового детектора 8. Импульс управлени  ключом 14 изображен на диаграмме 29. При размыкании электронного ключа 14 интегрирующа  цепь 16 обеспечивает запоминание управл ющего напр жени  на врем  паузы в ЛЧМ-сигнале . Вид напр жени  на выходе фазового детектора 8 приведен на диаграмме 30. Вид управл ющего напр жени  на выходе интегрирующей цепи 16 приведен на диаграмме 31. При наличии синхронизма в системе ФАП обеспечиваетс  равенство f f частота генератора 17. При надлежащем выборе параметров кольца ФАП это равенство можно распространить на все врем  наблюдени  с необходимой степенью точности. Частотомер 18 измер ет частоту генератора 17 с необходимыми дл  исследовани  точностью и временем осреднени . Таким образом, среднее значение скорости изменени  частоты ЛЧМ-сигнала где (f, - врем  задержки. При известной длительности ЛЧМ-сигнала (Тдч ) девиаци  частоты W Ycpi AMMi где дц - длительность ЛЧМ-сигнала. Определение среднего значени  скоррстк изменени  частоты у. и девиации частоты W недостаточно дл  оценки ЛЧМ-сигнала. На осциллографе 15 наблюдаетс  качественна  зависимость скорости изменени  частоты ЛЧ1-1-сигнала от времени. Дл  измерени  мгновенного значени  скорости изменени  . 5 -JT сигнал с выхода УПЧ 7 поступает смеситель 9 и после вьщелени  во втором фильтре 11 его частота ПЧ2 П4 Г2 где f f - частота второго гетероди 10., Знак плюс выбираетс  при ai и знак минус . , где uip - необходима  временна  раз решающа  способность устройства из рени  скорости изменени  частоты ЛЧМ-сигнала. Периодомер 13 измер ет период частоты f f,q в момент времени t , определ емый электронным ключом 12 + ,-. Отсюда скорость изменени  частоты 20 на интервале Т.. в момент t. ..) Блок 22 регулируемой задержки определ ет момент t.,B который блок 23 формировани  интервала счета под ключает вход периодомера к выходу второго фильтра 11 дл  измерени  периода Т. Индикаци  на осциллографе 15 напр жени  с выхода фазового детектора 8 и в интервале счета -ji с выхода блока 23 позвол ет произврди измерение в интересующие моменты времени. Предлагаемое устройство позвол е с точностью, определ емой погрешностью стандартного электронно-счет ного частотомера, стабильностью частот гетеродинов и блока задержки, определить среднее значение скорости изменени  и девиации частоты ЛЧМ-сигнала , по осциллографу- наблюдать качественную зависимость скорости изменени  частоты от времени; определить с точностью, определ емой погрешностью стандартного электронносчетного частотомера в режиме измерени  периода сигнала, стабильностью гетеродиной и блока задержки, мгновенное (среднее за малый интервал Т) значение скорости изменени  частоты ЛЧМ-сигнала в моменты t, выбираемые оператором, причем временна  разрешающа  способность -при этом измерении может быть обеспечена достаточно машой и не зависит от величины задержки сигнала блока задержки , а ограничиваетс  дискретностью периодомера. По сравнению с .известным предлагаемое .устройство позвол ет повысить точность измерени  как среднего значени  скорости изменени  частоты, так и мгновенного значени  скорости и изменени  частоты в моменты времени, выбираемые оператором, а также довести временную разрешающую способность при измерении скорости изменени  частоты до предельно малых значений , определ емых выбранным типом периодомера. Кроме того, повьш1ение точности измере.ни  и разрешающей способности по времени не требует увеличени  задержки сигнала в блоке задержки, что особенно важно при контроле ЛЧМ- сигналов в СВЧ-диапазоне , где реализаци  больших задержек сигнала св зана с большими техническими трудност ми.

оч

S

П

17

IS

2 офаг .1

I

11

12

/J

23

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ И ДЕВИАЦИИ ЧАСТОТЫ СИГНАЛА С ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ, содержащее последовательно соединенные блок задержки, смеситель, усилитель промежуточной частоты, фазовый детектор, второй вход которого подключен к выходу генератора, и осцилограф, вход блока задержки подключен к первой входной шине устройства, отличающееся тем, что с целью повышения точности измерения, в него введены последовательно соединенные первый гетеродин, первый дополнительный смеситель и первый фильтр, последовательно соединенные второй гетеродин, второй дополнительный смеситель, второй фильтр, первый электронный ключ и периодометр, последовательно соединенные второй электронный ключ и интегрирующая цепь, пос•ледовательно соединенные дополнитель ный блок задержки и третий электронный ключ, последовательно соединенные блок регулируемой задержки и блок формирования интервала сче^а, а также частотомер, вход которого подключен к выходу генератора, вход последнего соединен с выходом интегрирующей цепи, вход которой соединен с первым входом осциллографа, второй вход которого подключен к выходу блока формирования интервала счета и к второму входу первого электронного ключа, при этом второй вход первого дополнительного смесителя соединен с входом блока задержки, выход первого фильтра соединен с вторым входом смесителя, второй вход второго дополнительного смесителя подключен к выходу усилителя промежуточной частоты, первый вход второго электронного влюча соединен с выходом третьего электронного ключа, выход фазового детектора подключен к второму входу второго электронного ключа, вход блока регулируемой задержки соединен с синхронизирующим входом осциллографа.и с выходом дополнительного блока задержки, вход которого соединен с второй входной шиной устройства, а второй вход третьего электронного ключа соединен с третьей входной.шиной устройства .

   ·* с