SU1275310A1 - Устройство дл измерени сверхвысокой частоты - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может быть использовано при создании электронносчетных частотомеров сверхвысокочастотного диапазона. Цель изобретени  повышение избирательности и чувствительности устройства. Оно содержит перестраиваемый фильтр 1, преобразот

Description

127

ватель 2 частоты, фильтр 3 верхних частот, усилитель 4 преобразованной частоты, частотомеры 5 тл 22, вычислитель 6, индикатор 7, детектор 8, пороговый блок 9, ключ 10, генератор 11 тактовых импульсов, счетчик 12, цифроанапоговый преобразователь 13, генератор 14 опорных частот, умножитель 15, элемент И 23. Введение в устройство сумматора 16, фильтра 17 нижних частот, усилител  18 посто нного тока, коммутатора 19, счетчика 20, цифроаналогового преобразовател  21 и их взаимные св зи и св зи с эле ментами устройства способствует тому , что избирательность ус -ройства

становитс  равной полосе пропускани  перестраиваемого фильтра 1, а дл  сверхширокодиапазонных фильтров на монокристаллах феррита с электрической перестройкой ширина полосы пропускани  равна 15-30 МГц. Кроме того в св зи с тем, что диапазон рабочих частот усилител  4 преобразованной частоты равен полосе пропускани  перестраиваемого фильтра 1, усилитель может быть создан со значительно большим коэффициентом усилени  при том же соотношении сигнал/шум на его выходе, что, в свою очередь, позвол ет создать устройство сболее высокой чувствительностью. 1 ил.

1

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может быть использовано при создании электронносчетных частотомеров сверхвысокочастотного диапазона.

Цель изобретени  - повышение избирательности при одновременнал повышении чувствительности.

На чертеже приведена структурна  схема предлагаемого устройства.

устройство дл  измерени  сверхвысокой частоты содержит перестраиваемый фильтр 1, преобразователь 2 частоты , фильтр 3 верхних частот, усилитель 4 преобразованной частоты, первый частотомер 5, вычислитель 6, индикатор 7, детектор 8, пороговьй блок 9, ключ 10, генератор 11 тактовых импульсов, первый счетчик 12, первый цифроаналоговый преобразователь 13, генератор 14 опорных частот и умножитель 15, сумматор 16, фильтр 17 нижних частот, усилитель 18 посто нного тока, коммутатор 19, второй счетчик 20, второй цифроаналоговый преобразователь 21, второй частотомер 22 и элемент И 23, при этом первый вход сумматора 16 соединен с входом устройства а второй вход сумматора 16 соединен с выходом умножител  15 частот, выход сумматора 16 соединен с входом перестраиваемого фильтра 1, выход преобразовател  2 частоты соединен с входом шльтра 17 нижа

них частот, выход которого подключен к усилител  18 посто нного тока , выход усилител  18 посто нного тока подключен к управл ющему входу

коммутатора 19, выход генератора 14 опорных частот соединен с входом умножител  15 частоты, выход первого счетчика 12 соединен с входом первого цифроаналогового преобразовател .

13, выход которого соединен с управл ющим входом перестраиваемого фильтра 1, выход перестраиваемого фильтра

1соединен с входом преобразовател 

2частоты, выход которого соединен с входом фильтра 3 верхних частот,

выход фильтра 3 верхних частот соединен с входом усилител  4 преобразованной частоты, выход которого соединен с входом первого частотомера 5 и

входом детектора 8, выход детектора 8 соединен с входом порогового блока 9, выход которого подключен к управл ющему входу ключа 10, сигнальный вход которого соединен с выходом генератора I1 тактовых импульсов, первый выход первого частотомера 5 соединен с первым входом вычислител  6, выход которого подключен к индикатору 7 , а выход первого счетчика 12

соединен с вторым входом вычислител  6, а сигнальньй вход коммутатора соединен с выходом ключа 10, первый выход коммутатора 19 соединен с входом первого счетчика 12, второй выход коммутатора 19 соединен с входом вто рого счетчика 20, выход которого под ключен к входу второго цифроаналогового преобразовател  21, выход второго цифроаналогового преобразовател 21 подключен к входу генератора 14 опорных частот, выход которого соеди нен с входом второго частотомера 22, выход второго частотомера 22 соединен с третьим входом вычислител  6, второй выход первого частотомера 5 соединен с первым входом элемента И 23, второй вход, которого подключен к выходу порогового блока 9, а выход элемента И 23 соединен с четвертым входом вычислител  6. Вычислитель 6 реализуетс  из сово купности отдельных известных узлов, соединенных дл  вычислени  заданной функции известным способом и содержит , например, второй 24, третий 25 и четвертый 26 ключи, делитель 27, умножитель 28, сумматор 29 и дешифратор 30, при этом первый вход вычис лител  6  вл етс  сигнальным входом третьего ключа 25, второй вход вычис лител  6  вл етс  сигнальным входом второго ключа 24, третий вход вычислител  6  вл етс  сигнальным входом четвертого ключа 26, четвертый вход вычислител  6 соединен с управл ющим входами второго 24, третьего 25 и четвертого 26 ключей, выход второго ключа соединен с первым входом делител  27, а выход последнего с первым входом умножител  28, выход четверто го ключа 26 соединен с вторыми входа ми делител  27 и умножител  28, выхо умножител  28 соединен с первым входом сумматора 29, а второй вход сумматора 29 соединен с выходом третьег ключа 25, выход сумматора 29 соединен с входом дешифратора 30, а его выход  вл етс  выходом вычислител  6 Сумматор 16 предназначен дл  пода чи на вход фильтра 1 как сигнала входной частоты fу, так и выходного сигнала умножител  15, и может быть реализован, например, в виде согласованного тройника или направленного ответвител . Устройство дл  измерени  сверхвысокой частоты работает следующим образом. В исходном состо нии ключ 10 и коммутатор 19 наход тс  в таком состо нии , при котором импульсы с выхо да генератора 11 тактовых импульсов поступают на вход первого счетчика 12, на выходе которого формируетс  нарастающий код. Этот код преобразуетс  первым цифроаналоговым преобразователем 13 в возрастающий ток, который поступает на управл ющий вход перестраиваемого фильтра 1, провод  тем самым его перестройку. При настройке перестраиваемого фильтра . на частоту входного сигнала f, подлежащего измерению (приложенного к его входу через сумматор 16), этот сигнал начинает присутствовать на выходе фильтра 1. Преобразователь 2 частоты производит детектирование этого сигнала, при этом продетекти- рованный сигнал через фильтр 17 нижних частот и усилитель 18 посто нного тока прикладываетс  к коммутатору 19, перевод  его тем самым в состо ние , при котором импульсы с выхода генератора 11 тактовых импульсов через ключ 10 начинают попадать на второй счетчик 20. При этом код на выходе первого счетчика 12 фиксируетс , будучи пропорциональным частоте входного сигнала f. Возрастающий код с выхода второго счетчика 20 преобразуетс  вторым цифроаналоговым преобразователем 21 в возрастающее напр жение и перестраивает по частоте генератор 14 опорных частот. Выходной сигнал генератора 14 опорных частот прикладываетс  к умножителю 15 частоты, на выходе которого формируетс  целый спектр частот, пропорциональных его входной частоте. Сформированный спектр частот через второй вход сумматора 16 прикладываетс  к сигнальному входу перестраиваемого фильтра 1. При некотором значении частоты f . генератора 14 опорных частот его N гармоника частотой N f попадает в полосу пропускани  перестраиваемого фильтра I, при этом на выходе преобразовател  2 частоты будет присутствовать преобразованна  частоты fn.4 -N-freT. Сигнал преобразованной частоты через фильтр 3 верхних частот постуает на усилитель 4 преобразованной астоты, где усиливаетс  до уровн , остаточного дл  запуска первого астотомера 5. Кроме того, выходной игнал усилител  4 преобразованной астоты детектируетс  детектором 8,

нормируетс  пороговым блоком 9 и поступает на ключ 10, закрыва  последний и прекраща  тем самым подачу импульса с выхода генератора 11 тактовых импульсов на второй счетчик 20, при этом прекращаетс  перестройка генератора 4 опорных частот. По окончании измерени  преобразованной частоты первым частотомером 5 на его первом выходе формируетс  код, равный результату измерени , а на втором выходе - сигнал, информирующий о конце измерени . Если при этом на выходе порогового блока также присут ствует сигнал (подтверждаюищй, что сигнал входной частоты и гармоника частоты генератора 14 опорных частот не вьшши за пределы полосы пропускани  перестраиваемого фильтра ), на выходе схемы И 23 также присутствует сигнал, разрещающий работу вычислител  6. Этот сигнал открывает второй 24, третий 25 и четвертый 26 ключи, разреша  тем самым подачу информации. Так как код с. выхода первого счетчика 12 пропорционален входной частоте f , код с выхода второго частотомера 22 пропорционален частоте генератора 14 опорных частот и учитыва , что f ttN-f , так как полоса пропускани  перестраиваемого фильтра значительно меньще измер емой частоты f , на выходе делител  27 сформируетс  код, пропорциональный N. На выходе умножител  28 сформируетс  код., пропорциональный частоте N-f гармоники генератора 14 опорных частот,, на которой и происходит преобразование а на выходе сумматора 29 - код, пропорциональный измер емой частоте f -«-f j. Дешифратор 30. преобразует сформированный код в код, удобный дл  работы индикатора 7, пр этом последний индицирует непосредственно измер емую величину.

Введение новых элементов, их взаимных св зей и св зей с элементами известного устройства позвол ет повысить избирательность устройства дл  измерени  сверхвысокой частоты, котора  становитс  равной полосе пропускани  перестраиваемого фильтра . Дл  современных сверхпшрокодиап зонных фильтров на монокристаллах феррита с электрической перестройко ширина полосы пропускани  равна 1530 МГц. Так как диапазон рабочих час тот усилител  преобразованной частоты в предлагаемом устройстве равен полосе пропускани  перестраиваемого фильтра, усилитель может быть создан со значительно большим коэффициентом усилени  при том же соотношении сигнал/шум на его выходе, что, в свою очередь, позвол ет создать устройство с более высокой чувствительностью

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  сверхвысокой частоты, содержащее последовательно соединенные перестраиваемьй фильтр, преобразователь частоты, фильтр верхних частот, усилитель преобразованной частоты, первый частотомер , вычислитель и индикатор, последовательно соединенные детектор , пороговый блок и ключ, второй вход которого соединен с генератором тактовых импульсов, последовательно соединенные первый счетчик и первый цифро налоговый преобразователь, генератор опорных частот, выход которого соединен с входом умножител  частоты, выход первого цифроаналогового преобразовател  соединен с управл ющим входом перестраиваемого фильтра, выход усилител  преобразованной частоты соединен с входом детектора , выход первого счетчика соединен с вторым входом вычислител , отличающеес  тем, что, С- целью поБЬпаени  избирательности при одновременном повьшении чувствительности , в Heio введены сумматор , последовательно соединенные фильтр нижних частот, усилитель посто нного тока, коммутатор, второй счетчик и второй цифроаналоговый преобразова.тель, . также второй частотомер и элемент И, при этом первый вход сзгмматора соединен с входом устройства, а второй вход сумматора-с выходом умножител  частоты, выход сумматора .соединен с входом перестраиваемого фильтра, выход преобразовател  частоты соединен с входом фильтра нижних частот., выход генератора опорных частот соединен с входом второго частотомера, выход которого соединен с третьим входом вычислител , второй выход первого частотомера соединен с первым входом элемента ключен к 7 .12753108 И, второй вход которого под- выход элемента И соединен с четвервыходу порогового блока, а тым входом вычислител .