SU1195269A1

SU1195269A1 - Измеритель частотных и фазовых шумов,

Info

Publication number: SU1195269A1
Application number: SU833626422A
Authority: SU
Inventors: Aleksej A Kirillov
Original assignee: Aleksej A Kirillov
Priority date: 1983-07-22
Filing date: 1983-07-22
Publication date: 1985-11-30

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле параметров шума. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

Вход третьего переключателя (П) 6 является входом устройства. Его первый выход через частотный детектор 2, второй П 5, генератор управляемой частоты 3 и первый П 4 подключен к входу анализатора спектра 1. Второй выход третьего П 6 через аттенюатор

8 подключен к второму входу второго П 5, третий выход третьего П 6 через блок выделения огибающей спектра

9 и четвертый П 7 связан с входом атеннюатора 8. Выход частотного детектора 2 соединен с вторым входом первого П 4. 1 з.п. ф—лы, 2 ил.

18

со

сл

оэ

Од

со

>

1 1195269

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при. контроле параметров шума.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.

На фиг. 1 приведена структурная схема измерителя частотных и фазовых шумов; на фиг. 2 - структурная схема блока выделения огибающей шума.

Измеритель частотных и фазовых шумов содержит анализатор спектра 1, частотный детектор 2, генератор управляемой частоты 3, первый, второй, третий и четвертый переключатели 4—

7, аттенюатор 8 и блок вьделения огибащей шума 9.

Блок вьделения огибающей шума содержит перемножитель 10, гетеродин 11 и фильтр нижних частот 12.

Входом устройства является вход третьего переключателя 6, первый выход которого через последовательно соединенные частотный детектор 2, второй переключатель 5, генератор •управляемой частоты 3 и первый переключатель 4 подключён к входу анализатора спектра 1, второй выход третьего переключателя 6 через аттенюатор 8' подключен к второму входу второго переключателя 5, третий выход трет'ьего переключателя 6 через последовательно соединенный блок выделения огибающей спектра 9 и четвертый переключатель 7 связан с входом аттенюатора 8, а выход частотного детектора 2 соединен с вторым входом первого переключателя 4.

Блок вьделения огибающей шума 9 представляет собой последовательно соединенные гетеродин'11, перемножитель 10 и фильтр нижних-частот 12, выход которого является выходом блока, а входом блока является второй вход перемножителя 10.

Устройство работает следующим образом.

При анализе спектра частотных и фазовых шумов малошумящих источников первый и третий переключатели 4 и 6 находятся в положении "а". При этом исследуемый шум подается на вход анализатора спектра 1 через частотный детектор 2 и работа происходит обычным образом, так как спектр сигнала на выходе частотного детектора 2 совпадает по форме с одной из боковых полос спектра выходного сигнала, т.е.

происходит перенос исследуемого спек. тра в область частот, удобную для

анализа на низкочастотном анализаторе

спектра 1.

. 1

5 , При анализе сильношумящих источников первый переключатель 4 находится в положении "б", второй и третий переключатели 5 и 6 - в положении "а'.' , В этом случае сигнале выхода частот—

Ю ного детектора 2 поступает на вход генератора управляемой частоты 3 и модулирует его по частоте. Анализатор спектра 1 анализирует спектр сигнала на выходе генератора управляемой час15 тоты 3, который калиброван совместно с частотным детектором 2 таким образом, что спектр на его выходе соответствует спектру входного сигнала и размещается в диапазоне частот анали—

20 затора спектра 1. Это позволяет исследовать спектры сигналов с большими индексами модуляции, использовать их модель на более низкой частоте.

При анализе функции распределения

25 низкочастотных шумов первый, второй и третий переключатели 4-6 находятся в положении "б", а четвертый пере—' ключатель 7 находится в разомкнутом состоянии.· При этом входной сигнал

30 в виде низкочастотного шума.с уровнем определяемым аттенюатором 8, поступает на вход генератора управляемой частоты 3 и модулирует его выходной сигнал

³⁵ δ(ψ) = А₀Со5и)₀с

I '

по частоте с эффективной девиацией έ·^,. Если выполняется условие 6(^77

40 52ο, (где Ώ«- максимальная частота

спектра модулирующего шума; (эц, эффективная девиация генератора управляемой частоты), то спектр модулированного по частоте нормальным

4$ шумом гармонического сигнала равен

50

0,5 А_о

0(ω) « ~“Д—

1(,

где А_о ~ амплитуда модулированного по частоте гармонического

55 сигнала;

- средняя частота сигнала

генератора управляемой частоты.

3 , 1195269 - 4

Т.е. при медленных изменениях частоты форма спектра частотно—моду— лированного сигнала совпадает с функ* цией распределения плотности вероятности модулирующего шума. 5

При анализе функции распределения высокочастотных узкополосных шумов первый и второй переключатели 4 и 5 находятся в положении "б", третий переключатель 6 — в положении "в", 10

а четвертый переключатель 7 — в замкнутом положении. При этом входной сигнал в виде узкополосного шума подается на выход аттенюатора 8 через блок выделения огибающей шума 9, 15 выполненный в виде последовательно соединенных гетеродина 11 , перемно— жителя 10 и фильтра низких частот 12. Причем частота гетеродина 11 равна средней частоте анализируемого узко— 20 полосного, шума, подаваемого на второй вход перемножителя 10.

Если узкополосный шум ^(б) представить в виде суммы двух квадратур-, ных составляющих 25

^(с)=А₅(е) 8ΐηω_οί;+Α_ε(е)Соз ω₀ б,

где А₅(0, А_е(с) - квадратурные состявляющие огибающей, функции распределения которых одинаковы с .функцией' распределения шума

е(0, то перемножая напряжение шума Е(С) с колебанием гетеродина

5ιηω₀£, (Созц)₀е) , на· выходе ФНЧ получаем значение одной из квадратурных ‘ составляющих А з(С), САс(0] , спектр^ •которой лежит в области низких частот и представляет собой низкочастотный шум, функция распределения которого равна функции распределения узкополосного шума ^(0. Выделенный, низкочастотный сигнал подается через аттенюатор 8 на вход генератора управляемой частоты 3 и анализируется аналогично предыдущему случаю.

Генератор управляемой частоты 3 может быть выполнен, например, в виде ЬС-автогенератора, содержащего двухкаскадный транзисторный усилитель, один из каскадов которого выполнен по схеме с общей базой, а второй — по схеме с общим коллектором, в коллекторную цепь каскада по схеме с общей базой включен ЬС-контур с параллельно подсоединенным.ограничителем, а источник управляющего напряжения подключен к коллекторным цепям усилителя.

Claims

Формула изобретения

1. Измеритель частотных и фазовых шумов, содержащий частотный дискриминатор, генератор управляемой частоты, выход которого через первый переключатель связан с входом анализатора спектра, выход частотного детектора подключен к второму входу первого переключателя, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей,

в него введены второй, третий и четвертый переключатели, аттенюатор и блок выделения огибающей шума, выход которого через четвертый переключатель связан с входом аттенюатора и вторым выходом третьего переключателя, вход которого является входом устройства, первый выход третьего переключателя подключен к входу частотного детектора, а третий выход — к входу блока выделения огибающей шума, выход частотного детектора связан с входом генератора управляемой частоты через второй переключатель, второй вход которого соединен с выходом -аттенюатора.
2. Измеритель поп. 1, отличающийся тем, что блок выделения огибающей шума выполнен в виде последовательно соединенных гетеродина, перемножителя и фильтра низких частот, причем выход последнего является выходом блока, а входом блока является второй вход перемножителя .