SU1219975A1 - Устройство дл измерени сверхвысокой частоты - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике. Может использоватьс  дл  измерени  сверхвысоких частот в радиотехнических устройствах различного назначени . Цель изобретени  - расширение ди апазона измер емых частот при одновременном , увеличении быстродействи . Устройство содержит генератор тактовых импульсов 1, д ргический элемент И 2, стробоскопический смеситель 3, генератор опорных частот 4, вычислитель 5,цифроаналоговый преобразователь 6,гетеродин 7, смеситель 8, усилитель преобразованной частоты 9, частотомер 10, детектор II, триггер 12, одновибратор 13. Дл  достижени  поставленной цели в устройство введены коммутатор 14, второй одновибратор 15, второй детектор 16, счетчи- ки 17 и 18, логический элемент И 19. S 1 ил. (Л

Description

1

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  сверхвысокой частоты в радиотехнических устройствах различного назначени .

Целью изобретени   вл етс  растирение диапазона измер емых частот, при одновременном увеличении быстродействи  и упрощении конструкции.

На чертеже приведена структурна  схема предложенного устройства.

Устройство дл  измерени  сверхвысокой частоты содержит генератор 1 тактовых импульсов, первый элемент И 2, стробоскопический смеситель 3, генератор 4 опорных частот, .вычислитель 5, последовательно соединенные цифроанапоговый прербразова-1 тель 6, гетеродин 7, смеситель 8, усилитель 9 преобразованной частоты, частотомер 10, а также последовательно соединенные первый детектор II, триггер 12 и первый одновибра- тор 13, коммутатор 14, второй одно- вибратор 15, второй детектор 16, первый счётчик 17, второй счетчик 18 и второй элемент И 19, при этом выход генератора .1 тактовых импуль-v сов подключен к первому входу первого элемента И 2, к второму входу . которого подключен выход первого одновибратора, 13, выход ; первого элемента И 2 подключен к входу циф- роаналогового преобразовател  6, выход гетеродина 7 подключен к перво му входу стробоскопического смесите- л  3, выход усилител  9 преобразо-: ванной частоты пoдkлючeн к входу первого детектора П, а выход частотомера 10 подключен к первому входу вычислительного устройства 5.Выход коммутатора 14 соединен с вторым входом стробоскопического смесител  3,выходы генератора 4 опорных частот соединены с сигнальными входами коммутатора 14, к управл ющему входу которого подключен выход второго одновибратора 15, выход стробоскопического смесител  3 соединен с входом второго детектора 16, выход которого соединен с входом второго детектора 16, выход которого соединен с входом второго одно;вибратора 15, первым входом второго элемента И 19 и входом первого счетчика 17, выход триггера 12 подключен к второ- му входу второй схемы И 19, выход которой соединен с входом второго

19975

счетчика 18, выход первого счетчика

17подключен к второму входу вычислител  5, а выход второго счетчика

18подключен к третьему входу вьгчис- 5 лител .

Устройство дл  измерени  сверхвысокой частоты работает следующим образом.

В исходном состо нии первый одно10 вибратор 13 под воздействием сигнала с выхода триггера 12 находитс  в состо нии, при котором перва  схема И 2 разрешает прохождение импульсов с выхода генератора 1 так15 товых импульсов на цифроаналоговый преобразователь 6. Второй одновибра- тор 15 под действием сигнала.с выхода второго детектора 16 находитс  в таком состо нии, что коммутатор

20 14, управл емый вторым одновибрато- ром 15, пропускает опорную частоту , , сформированную генератором 4 опорных частот, на второй вход стробоскопического смесител  3.

25 На первьй вход смесител  8 поступает сигнал частотой f, подлежащей изменению. На второй вход смесител  8 поступает сигнал с выхода гетеро-т дина 7. В начальный момент работы

30 устройства частота гетеродина 7 ниже некоторой опорной частоты fj,, (котора  совпадает с начальной частотой гетеродина, прин той в качестве начала отсчета его частоты),посту , пающей с выхода генератора 4 опорных частот через коммутатор 14 на второй вход.стробоскопического смесител  3. На первый вход стробоскопического смесител  3 поступает сигнал с выхо40 да гетеродина 7. Под действием напр жени  или токи с выхода цифроаналого- вого преобразовател  6 (управл емого импульсами генератора 1 тактовых импульсов через первую схему И 2)

45 гетеродин 7 перестраиваетс , причем частота его увеличиваетс . При совпадении частоты гетеродина 7 с частотой р„ , сформированной генератором

4 опорных частот, подаваемой через О коммутатор 14 на второй вход стробоскопического смесител  3, на выходе последнего образуетс  низкочастотный сигнал, который детектируетс  вторым детектором 16 и поступает на второй 55 одновибратор ,15. На выходе второго одновибратора 15 под воздействием приложенного сигнала формируетс  посто нное напр жение, которое пере3

водит коммутатор 14 в состо ние, при котором на второй вход стробоскопического смесител  3 поступает сигнал опорной частоты fon ( опг on« ) сформированный гeнepaтopo f 4 опорных частот (сигнал частоты f ощ ° входа стробоскопического смесител  3 при j этом отключаетс ). Гетеродин 7 под воздействием цифроаналогового преобразовател  6 продолжает перестраиватьс  вверх по частоте. При совпадении частоты гетеродина 7 с каждой из последующих гармоник опорной частоты о„2 выходе стробоскопического смесител  3 по вл етс  сигнал, который детектируетс  вторым детектором 16 и начинает заполн ть первый счетчик 17.

В процессе возрастани  частоты гетеродина 7, при достижении некоторого значени  его частоты f на выходе смесител  8 по витс  сигнал преобразованной частоты f , попадающий в полосу пропускани  усилител  9 преобразованной частоты и соответствующий пр мому преобразованию входной частоты „ц, fj( Nfp, где N - номер гармоники частоты гетеродина 7 на котором произошло преобразование. Этот сигнал усиливаетс  усилителем 9 преобразованной частоты, детектируетс  первым детектором 11 и запускает триггер 12. Выходной сигнал триггера 12 открьшает второй элемент М И 19, разреша  тем самым прохождение импульсов с, выхода второго детектора 16 на вход второго счетчика 18. Гетеродин 7 продолжает перестраиватьс  вверх по частоте до по влени  (при некотором значении f его частоты ) на выходе смесител  8 второго сигнала преобразованн ой частоты, соответствующего зеркальному преобразованию входной частоты ( Nfj. - f) Сигнал преобразованной частоты усиливаетс  усилителем преобразованной частоты и детектируетс  первым детектором 1I, Выходной сигнал первого детектора 11 опрокидьша- ет триггер 12, при этом его выходной сиглал запускает первый одновибра- тор 13. Выходной сигнал одновибра- TOf)a 13 поступает на первую схему И 2, запреща  тем самым подачу им- йульсов с выхода генератора 1 тактовых импульсов на цифроаналоговый преобразователь 6. При этом пере- стройка гетеродина 7 прекращаетс , а следовательно, прекращаетс  и на:19975

копление импульсов в первом 17 и втором 18 счетчиках.Количество импульсов М, накопленное первым счетчиком 17, пропорцио- 5 нально частоте гетеродина f. , на которой произошла остановка, так как

fr fon, ,

где fon, , fonz опорные частоты, 10формируемые генератором 4 опорных частот.

Накопленное количество п импульсов во втором счетчике 18 несет )5 информацию о номере гармоники N гетеродина., на котором произошло преобразование. Это значение определ етс  из соотношений

fn4, fx - Nf;

Nf - f.

пчг в виде

.- f пч 1 + f пчг - - frИспользу  приближенные значени  преобразованной частоты, равные, например, середине полосы пропускани  усилител  9 преобразованной частоты, можно записать

35

П(1

тогда N

Сг f

пчг

ПЧ1

2f,

nf

on z

Сигнал преобразованной частоты пц измер етс  частотомером 10, а значение измер емой устройством частоты f j вычисл етс  вычислителем

fx (fon. -Mf,,,) p-f

on Z

ПЧг

где fp - середина полосы пропускани  усилител  9 преобразованной частоты;

М,п - числа, поступающие в вычислитель 5 из счетчиков Г7 и 18 соответственно;

fп - значение преобразованной

частоты, измеренное частотомером 10.

Вьмислитель 5 работает по следующей программе: провер ет наличие 55 информации на входах (. информа-t ции О п, М и f,,); если информаци  присутствует на всех трех входах, то вычисл ет значение

$

если информаци  хот  бы на одном из трех входов отсутствует, производитс  повторна  проверка наличи  информации до тех.пор, пока необходима  информаци  не будет присутствовать .

Длительность импульса второго одновибратора 15 должна быть выбрана не менее времени Т, перестройки гетеродина от нижней до верхней его частоты и не более времени Т, + Tg, где Т. - врем , соответствующее максимальной разрешающей способности частотомера (обычно 1 с)

Длительность импульса второго од- новибратора 13 должна быть не менее Т и не более Т + Т,, где Т g - врем , в течение которого значение преобразованной частоты находитс  в полосе пропускани  усилител  9 (это врем  устанавливаетс  в зависимости от допустимой нестабильности частоты входного сигнала). Введение новых элементов, их взаимных св зей и св зей с элементами известного устройства позвол ет исключить погрешность в определении номера гармоники, а следовательно, использовать при измерении более высокие номера гармоник и, как следствие, расширить диапазон измер емых частот. Одновременно увеличиваетс  быстродействие устройства, так как становитс  воз- можиым параллельное определение частоты гетеродина, номера его рабочей гармоники и преобразованной частоты в отличие от известного устройства, где это определение осуществл етс  последовательно. Кроме того, в предложенном устройстве отсутствует канал преобразовани  частоты гетеродина , работающий в диапазоне сверхвысоких частот, что упрощает устройство .

Составитель В.Новоселов Редактор Т.Кугрышева Техред В.Кадар Корректор Е.Рошко

1318/52.

Тираж 728Подписное

ВШдапИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий . 113035, Москва, Ж-35, Раушсга  наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектна ,4

219975

Формула

изобретени 

Устройство дл  измерени  сверхвысокой частоты, содержащее последова- тельно соединенные генератор тактовых импульсов, первый элемент И, цифроаналоговьм преобразователь, гетеродин, смеситель, сигнальный вход которого соединен с входом

устройства, усилитель промежуточной чистоты, цервый детектор, триггер, первый одиовибратор, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, а также стробоскопичес-.

кий смеситель, вход которого соединен с выходом гетеродина, генератор опорных частот, частотомер, вход которого соединен с вьгходом усилител  промежуточной частоты, а выход

соединен с вычислителем, отличающеес  тем, что, с целью храсширени  диапазона измер емых частот при одновременном увеличении быстродействи , в него введены

коммут атор, второй одновибратор, второй детектор, первый счетчик, второй счетчик и второй элемент И, при этом выход коммутатора соединен с вторым входом стробоскопического

смесител , выходы генератора опорных частот соединены с сигнальными входами коммутатора, к управл ющему входу которого подключен выход второго одновибратора, выход стробоскопического смесител  соединен с входом второго детектора, выход которого соединен с входом второго одновибратора, первым входом второго элемента И и входом первого счетчика , выход триггера подключен ко второму входу второго элемента И, выход которой соединен с входом второго счетчика, выходы первого и второго счетчиков подключены к

второму и третьему входам вычислител .

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для измерения сверхвысокой частоты, содержащее последова₅ тельно соединенные генератор тактовых импульсов, первый элемент И, цифроаналоговый преобразователь, гетеродин, смеситель, сигнальный вход которого соединен с входом 10 устройства, усилитель промежуточной частоты, первый детектор, триггер, первый одновибратор, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, а также стробоскопичес15 кий смеситель, вход которого соединен с выходом гетеродина, генератор опорных частот, частотомер, вход которого соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, а выход 20 соединен с вычислителем, отличающееся тем, что, с целью ^расширения диапазона измеряемых частот при одновременном увеличении быстродействия, в него введены коммутатор, второй одновибратор, второй детектор, первый счетчик, второй счетчик и второй элемент И, при этом выход коммутатора соединен с вторым входом стробоскопического смесителя, выходы генератора опорных частот соединены с сигнальными входами коммутатора, к управляющему входу которого подключен выход второго одновибратора, выход стробоскопического смесителя соединен с входом второго детектора, выход которого соединен с входом второго одновибратора, первым входом второго элемента И и входом первого счетчика, выход триггера подключен ко второму входу второго элемента И, выход которой соединен с входом второго счетчика, выходы первого и второго счетчиков подключены к второму и третьему входам вычислителя.