SU1381725A1 - Устройство дл измерени характеристики частотной избирательности радиоприемного устройства по побочным каналам приема - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиоизмерению . Цель изобретени  - повышение достоверности. Устр -во содержит передающую и приемную антенны 1 и 2, г-р 3 сигналов, управл емый аттенюатор 4, эл-т И 5, блок сравнени  6, формирователь 7 опорного сигнала , эл-ты ИЛИ 8, блоки пам ти 9, формирователь 10 импульсов запуска, цифровой вычитающий блок 1 1, RS-триггеры 12, блок вращени  13 приемной антенны , у-ль 14 управл ющего сигнала, запоминающий блок 15, цифровой вольтметр 16, сумматор 17, регистратор 18, цифровой частотомер 19, формирователь 20 импульсов, экстрематор 21, вычитающий у-ль 22, эл-ты задержки 23, ключи 24, ограничитель 23 сверху, инвертор 26 и пороговый блок 27, а также исследуемое радиоприемное устр- во 28. Цель достигаетс  за счет учета частотной зависимости диаграммы направленности приемной антенны 2. 2 ил. с 5 (Л

Description

оо

00

Сриг.1

Изобретение относитс  к радиои ме- рительной технике и может быть ис пользовано дл  автоматического измерени  и регистрации уровней воспри - имчивости радиоприемного устройства по побочным каналам приема и частот этих каналов.

Цель изобретени  повышение достоверности ,

На фиг. I представлена структурна  электрическа  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - эпюры напр жений , по сн ющие его работу.

Устройство дл  измерени  характе- ристики частотной избирательности радиоприемного устройства по побочным каналам приема содержит передающую антенну 1, приемную антенну 2, генератор 3 сигналов, управл емый аттенюатор 4, элемент И 5, блок 6 сравнени , формирователь 7 опорного сигнала, первый, второй и третий элементы ИЛИ 8.1, 8.2 и 8.3, первый, второй и третий блоки пам ти 9.1, 9.2 и 9.3, формирователь 10 импульсо запуска, цифровой вычитающий блок 11 первый, второй и третий RS-триггеры 12.1, 12.2 и 12.3, блок 13 вращени  приемной антенны, усилитель 14 управ л ющего сигнала, запоминающий блок 15, цифровой вольтметр 16, сумматор 17, регистратор 18, цифровой частотомер 19, формирователь 20 импульсов, экстрематор 21, вычитающий усили- тель 22, первый, второй и третий элементы задержки 23.1, 23.2 и 23,3, первый, второй и третий ключи 24.1, 24.2 и 24.3, ограничитель 25 сверху, инвертор 26 и пороговый блок 27.

Устройство работает следующим образом .

Частоту f сигнала генератора 3 устанавливают (с помощью ручной перестройки ) на нижний предел f иссле- дуемого диапазона частот. С выхода генератора 3 сигналов через управл емый аттенюатор 4 и передающую антенну I на вход исследуемого радиоприемного устройства 28 через приемную антенну 2 подают сигнал максимального уровн , допустимый дл  его входных цепей. На выходе формировател  7 опорного сигнала устанавливают напр жение Yg, соответствующее напр жению на выходе исследуемого радиоприемного устройства 28 при подаче на его вход сигнала, равного его чувствительности .

В начальный момент t О первый, второй и третий RS-триггеры 12.1, 12.2 и 12.3, а также пороговый блок 27 наход тс  в исходном состо нии О. При этом на пр мых выходах первого , второго и третьего RS-тригге- ров 12.1, 12.2 и 12.3 напр жени  и,, и и и, соответствуют О (фиг, 2,а,б,в; t 0), а на инверсных выходах второго RS-триггера 12.2 и порогового блока 27 вырабатываютс  напр жени  U и Ug-, соответствующие 1 (фиг. 2,г,д; t о). Напр жени  и и Ug поступают на соответствующие входы элемента И 5, на выходе которого вырабатьшаетс  напр жение и, также соответствующее 1 (фиг. 2,е; t 0); поступающее на управл ющий вход первого ключа 24.1. Напр жение U поступает также на управл ющий вход третьего ключа 24.3 При этом первый и второй ключи 24.1 и 24.2 в начальный момент t О открыты , а третий ключ 24.3 закрыт.

С формировател  10 импульсов запуска через второй элемент ЛИ 8.2 на S-вход первого RS-триггера 12.1 подают напр жение U, которое переводит его в положение 1. На пр мом выходе первого RS-триггера 12.I вырабатываетс  напр жение U,, соответ ствующее 1 (фиг. 2,а; t ti), которое осуществл ет плавное изменение частоты сигнала генератора 3 (с помощью встроенного в него сервопривода ) в исследуемом диапазоне частот

.f -р i ,.. ., .

При совпадении частоты сигнала генератора 3 с полосой пропускани  первого побочного канала приема на выходе исследуемого радиоприемного устройства 28 вырабатываетс  сигнал Y, который поступает на второй вход блока 6 сравнени , на первый вход которого подаетс  сигнал опорного уровн  Y с формировател  7. При достижении (в процессе перестройки генератора 3 сигналов по частоте) выходным сигналом Y значени  Yg на выходе блока 6 сравнени  вырабатьша- етс  разность напр жений AY котора  поступает на вход усилител  14 управл ющего сигнала. С его выхода усиленный сигнал Ug (фиг. 2,ж; t t,j) подаетс  на управл ющий вход управл емого аттенюатора 4, уменьша  уровень сигнала на его выходе и соответственно уровень сигнал

на входе исследуемого радиоприемного устройства, а следовательно, и зна чение . При этом так как уровень сигнала на выходе управл емого аттв нюатора 4 однозначно св зан с вели чиной управл ющего напр жени  Ug, то при перестройке генератора 3 по частоте, когда изменение уровн  сиг - нала на выходе управл емого аттенюа- тора 4 (входе передающей антенны I) соответствует амплитудно-частотной характеристике измер емого побочного канала приема, изменение управл юще-- го напр жени  и„ также соответствует амплитудно-частотной характеристике обнаруженного побочного канала приема (фиг. 2,ж; ).

Одновременно управл ющее напр же- ние Ug поступает на входы запомина- ющего блока 15, формировател  20 импульсов и экстрематора 21, а также на инвертирующий вход вычитающего усилител  22. При по влении на входе формировател  20 импульсов напр же- ни  Ug на его выходе вырабатываетс  положительный импульс напр жени  U (фиг. 2,з; t t2), которьй через открытый второй ключ 24.2 поступает на S-вход третьего RS-триггера 12.3 и переводит его в положение 1. На пр мом выходе третьего RS-триггера 12.3 вырабатываетс  напр жение Uj, соответствующее 1 (фиг. 2,в; ) которое открывает третий ключ 24.3. .Положительный импульс U9 поступает также на вход ограничител  25 сверху , которьй преп тствует его прохождению на вход инвертора 26. При этом при перестройке сигнала генератора 3 В полосе пропускани  обнаруженного побочного канала приема напр жени  н инвертирующем Ug и неинвертирующем и ,д входах вычитающего усилител  22 равны (запоминающий блок 15 всегда запоминает максимальное значение входных сигналов (фиг. 2,и)), вследствие чего напр жение U, на выходе вычитающего усилител  22 остаетс 

равным нулю и поэтому Пороговый блок

27 остаетс  в исходном состо нии О В результате этого на входы элемента И 5 продолжают подаватьс  напр жени  и и Uj, соответствующие 1 (фиг. 2,г,д; t t), и поэтому первый ключ 24.1 остаетс  открытым.

При совпадении частоты сигнала генератора 3 с частотой первого максимума амплитудно- частотной характеристики обнаруженного побочного канала (фиг. 2,ж; t }) выходе экстре- матора 21 вырабатываетс  импульс U, (фиг. 2,к; t trj) с длительностью, необходимой дл  обеспечени  записи информащ и в первом блоке пам ти 9.1, который через открытые в это врем  первый ключ 24.1 поступает на управл ющий вход цифрового частотомера 19, а через третий ключ 24.3 - на управл ющий вход первого блока пам ти 9.1 (ранее записанна  информаци  стираетс  передним фронтом этого импульса) и входы второго элемента 23.2 задержки и третьего элемента ИЛИ 8.3. С выхода последнего импульс и ,2 поступает на Н-вход первого RS-триггера 12.1. Первый RS-триггер

12.1возвращаетс  в исходное состо ние О, на его пр мом выходе напр жение и, становитс  соответствующим О (фиг. 2,а; t t,) и перестройка частоты сигнала генератора 3 прекращаетс , т.е. генератор 3 сигнала ока- зьшаетс  настроенным на частоту пер- вого максимума амплитудно-частотной характеристики обнаруженного побочного канала приема. Одновременно цифг- ровой частотомер 19 измер ет частоту сигнала генератора 3, а цифровой вольтметр 16 (работаюпшй в режиме непрерывных измерений) - значение напр жени  и,о и. (фиг. 2,ж,и;

О

t t), соответствующее уровню этого максимума амплитудно-частотной характеристики обнаруженного побочного канала приема. Цифровой код значени  напр жени  и, Ug, фиксируетс  в первом блоке пам ти 9.1.

По истечении времени, необходимого дл  записи информации в первом блоке пам ти 9.1, с выхода второго элемента 23.2 задержки задержанный импульс и,2 поступает на S и R-входы соответственно второго и третьего RS-тригге- ров 12.2 и 12.3. Второй RS-триггер

12.2переводитс  в положение I, а третий RS-триггер 12.3 возвращаетс 

в исходное состо ние О. При этом на пр мом выходе второго RS-триггера 12.2 вырабатываетс  напр жение U, соответствующее 1 (фиг. 26; ), которое подаетс  на вход блока 13 вращени  приемной антенны и с его помощью переводит ее в режим вращени , а на инверсном выходе этого

триггера напр жение U становитс  соответствующим О (фиг, 2г; ), вследствие чего первый и второй клю чи 24.1 и 24.2 закрываютс , что ис ключает вли ние на работу устройства импульсов, вьфабатываемых формирова- телем 20 импульсов и экстрематором 21, образованных лепестками диаграм мы направленности приемной антенны 2 при ее вращении. Одновременно на пр ™ мом выходе третьего RS-триггера 12.3 напр жение U, становитс  соответствующим О (фиг. 2в; t т t) и поэтому третий ключ 24.3 также закрываетс , что исключает дальнейшее воздействие импульсов, вырабатьшаемых экстремато ром 21, на первый блок пам ти 9.1. При вращении приемной антенны 2 управл ющее напр жение Ug измен етс  в соответствии с диаграммой направ - ленности этой антенны на частоте обнаруженного побочного канала приема (фиг. 2ж; t 6t fe tg). Напр жение

максимального (основ

(г) И

и,; и

в VOIKC

ного дл  частоты обнаруженного побоч ного канала приема) лепестка приемной антенны 2 (фиг. 2,ж,и; t t;-)) по лученное за врем  одного оборота этой антенны, фиксируетс  в запоми нающем блоке 15 и измер етс  цифровым вольтметром 16.

При совершении приемной антенной 2 полного оборота напр жение U,, (фиг. 2,л; t tfe) с выхода концевого выключател  блока 13 (длительность которого достаточна дл  записи инфор мадии во втором блоке пам ти 9.2) подаетс  на управл ющий вход второго блока пам ти 9.2, R-вход второго RS- триггера-12.2 и вход первого элемен та 23.1 задержки. Второй RS-триггер 12.2 возвращаетс  в исходное состо - ние О. На пр мом выходе последнего напр жение U становитс  соответст вующим О (фиг. 2,6; t tg) и вращение приемной антенны 2 прекращаетс , а на инверсном выходе вновь вырабатываетс  напр жение U, соответст- вующее 1 (фиг. 2,г; t t ), которое подаетс  на управл ющий вход второго ключа 24.2 и второй вход эле мента И 5, что обеспечивает открытие первого ключа 24.1 при подаче на первьй вход напр жени  1. Одновременно на втором блоке пам ти 9.2 фиксируетс  измеренное цифровым вольтметром 16 значение напр жени 

и

8 МО. КС

По команде, поступающей с второго блока пам ти 9.2 (импульс окончани  записи информации) в цифровом вычитающем блоке 11 вычисл етс  (в цифровом коде) и подаетс  на сумматор 17 разность значений напр жений Ug, зафиксированных соответственно во втором и первом блоках пам ти 9.2 и

9.1 (Y Ug,, ,c)- Так как

изменение управл ющего напр жени -Ug однозначно определ ет изменение уровн  сигнала, излучаемого передающей антенной 1, то полученна  величина Y будет соответствовать разнице между коэффициентом усилени  приемной антенны 2 в максимуме ее диаграммы направленности (на частоте обнаруженного побочного канала приема) и в направлении , при котором зафиксировано значение напр жени  ui первого

максимума амплитудно-частотной характеристики обнаруженного побочного канала приема.

По истечении времени, необходимого дл  записи информации в первом блоке пам ти 9.1, задержанный первым элементом задержки 23.1 импульс , поступает через первый элемент 11ПИ 8.1 на управл ющий вход запоминающего блока 15, стира  хран щуюс 

в нем информацию о значении напр же-

м )

ни  (фиг. 2и; t t). При этом так как приемна  антенна 2 возвратилась в свое первоначальное положение (после соверщени  полного оборота), управл ющее напр жение Ug на выходе усилител  14 управл ющего сигнала будет иметь значение u

и соответственно напр жение на выходе запоминающего блока 15 по окончании стирающего импульса возрастет до значени  U ,о (фиг. 2,и; t t ). Одновременно задержанным импульсом U|5 через второй элемент ИЛИ 8.2 первый RS-триггер 12.1 вновь переводитс  в положение 1, на его выходе вы- рабатьшаетс  напр жение Ut, соответствующее 1 (фиг. 2а; t t), которое осуществл ет дальнейщую перестройку частоты настройки генератора 3 сигналов.

В случае если следующий максимум амплитудно-частотной характеристики обнаруженного побочного канала прие-

7

ма больше предьщущего (фиг. 2,ж; t tg), то с момента времени t t наступает равенство входного и и выходного и(О напр жений запоминаю- щего блока 15 (фиг. 2,ж,и; t, t t tg ), в результате чего первый ключ 24.1 в это врем  будет открыты и поэтому происходит измерение частоты этого максимума. Если следую- щий максимум амплитудно-частотной характеристики меньше предыдущего (фиг, 2,ж; t t|o ), то на входе запоминающего блока 15 напр жение Ug будет меньше (начина  с момента времени t t,), чем на его выходе и,(, . В результате этого на выходе вычитающего усилител  22 вырабатываетс  напр жение U ,, О, которое переводит пороговый блок 27 в положе - ние 1. На инверсном выходе последнего напр жение 115- становитс  соответствующим О (фиг. 2,д; t t ), на выходе элемента И 5 напр жение Ug также становитс  соответств тощим О (фиг. 2е, t 7 t) и поэтому первый ключ 24.1 закрываетс  и запускающий импульс и ,2 нэ управл ющий вход цифрового частотомера 19 не поступает . Таким образом, после пере- стройки генератора 3 на величину полосы пропускани  обнаруженного побоч ного канала приема на выходе запоминающего блока 15 будет напр жение

и

,0 - 8 мо,«с (фиг. 2ж,и; t, t fc

:t,,), соответствующее максимальному максимуму амплитудно-частотной ха™ рактеристики обнаруженного побочного канала приема, а цифровым частотомером 19 будет измерено и подано на первый вход регистратора 18 значение частоты этого максимума, т.е. частоты , соответствующей наибольшей восприимчивости обнаруженного побочного

канала приема.

На выходе частоты сигнала генератора 3 из полосы пропускани  первого обнаруженного побочного канала Приема напр жение U на выходе усил1г- тел  14 управл ющего сигнала становитс  равным нулю (фиг. 2ж; t t,, ) и формирователь 20 импульсов выраба- тьшает на своем выходе отрицательный импульс напр жени  U (фиг. 2з; t t,, ). Импульс Ug, не измен   состо-  ни  третьего RS-триггера 12.3, проходит через ограничитель 25 сверху на вход инвертора 26, на выходе кото-

v ю 5 20 25 ЗО

35

45

258

рого с})Ормируетс  положительный импульс и , длительность которого обеспечивает запись информации в третьем блоке пам ти 9.3. Этот импульс поступает на управл ющий вход третьего блока пам ти 9.3 и вход тре тьего элемента 23.3 задержки. При этом в третьем блоке пам ти 9.3 фиксируетс  (в цифровом коде) измеренное цифровым вольтметром 6 значение на ,, ,

пр жени  и ,0 - и .. на выходе за-

О V-C

поминающего блока 15, соответствующее максимальному максимуму аьшлитудно- частотной характеристики обнаруженного побочного канала приема.

По команде, поступающей с третьего блока пам ти 9.3 (импульс окончани  записи информации), в сумматоре 17 определ етс  и подаетс  на второй вход регистратора 18 сумма значени  YJ поступающего на первый вход сумматора 17 с выхода цифрового вычитающего блока 11, и значени  U ,о Ug

поступающего на второй нход этого сумматора с выхода третьего блока па-

()

8 макс

соответствует мак-

м ти 9.3 (X Y + и з}шчение U

Так как

8 макс

симальному максимуму амплитудно-частотной характеристики обнаруженного побочного канала приема, а значение Y - увеличению коэффициента усилени  приемной антенны 2 в максимуме ее диаграммы направленности по сравнению с усилением этой антенны в направлении , при котором определ лось зна-

-чение и , то величина X  вл етс 

восприимчивостью (максимальной чувствительностью ) исследуемого радиоприемного устройства 28 по обнаруженному no6i чному каналу приема.

По истечении времени, необходимого дл  записи информации в цифровом запоминающем блоке и выполнени  суммировани  в цифровом сумматоре, задержанный импульс и44 с выхода третьего элемента задержки 23.3 поступает на управл ющий вход регистратора 18 и через первый элемент ИЛИ 8.1 на управл ющий вход запоминающего блока 15. В результате этого регистратором 18 записываютс  значени  восприимчивости обнаруженного побочного канала приема и частоты этого канала приема, а

91381725

информаци  в запоминающем блоке 15 стираетс  (фиг. 2и; t t,,). Одновре - менно пороговый блок 27 возвращаетс  в исходное состо ние О и на его с инверсном выходе вырабатываетс  напр жение Uy, соответствующее 1 (фиг. 2д; t t,, ), в результате чего на выходе элемента И 5 вьфабатьша- етс  напр жение Ug, соответствующее 10 1 (фиг. 2е; t t,, ), и первый ключ 24,1 открываетс .

При совпадении частоты сигнала генератора 3 с полосой пропускани  следующего побочного канала приема весь процесс измерений повтор етс . При достижении верхней частоты f диапазона измерений с выхода концевого выключател  генератора 3 сигналов через третий злемент ИЛИ 8.3 на R-вход 20 первого RS-триггера 12.1 подаетс  напр жение и,5 которое возвращает его в исходное состо ние О. На пр мом выходе последнего напр жение U, ста-

10

динен с выходом усилител  управл ющего сигнала, первый, второй и третий элементы ИЛИ, выход третьего элемента ИЛИ соединен с R-входом первого RS-триггера, S-вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом формировател  импульсов запуска, первый элемент задержки, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу запоминающего . блока, и вторым входом второго эле- АС мента ИЛИ, второй элемент задержки, первый ключ, выход которого соединен с управл ющим входом цифрового частотомера , последовательно соединенные формирователь импульсов, вход которого соединен с выходом усилител  управл ющего сигнаша, второй ключ, второй вход которого соединен с первым выходом второго RS-триггера, третий RS-триггер, R-вход которого сое-

новитс  соответствующим О (фиг. 2а; 25 Динен с выходом второго элемента за- t tn), и перестройка генератора 3 сигналов по частоте прекращаетс .

держки, и третий ключ, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом экстрематора, входом второго элемента задержки и первым 30 входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом концевого выключател  генератора сигналов , последовательно соединенные инвертор , вход которого через ограничитель сверху соединен с выходом второ-

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  характеристики частотной избирательности радиоприемного устройства по побочным каналам приема, содержащее формирователь импульсов запуска, последовательно соединенные первый RS-триггер и генератор сигналов, формирователь опорного сигнала, зкстрематор, последовательно соединенные блок сравнени , первый вход которого  вл етс  выходом исследуемого радиоприемного ус-тройства, а бторюй вход соединен с вьосодом формировател  опорного сигнала, усилитель управл ющего сигнала, выход которого подключен к входу экстрематора, запоминающий блок и цифровой вольтметр, второй RS-триггер, последовательно соединенные цифровой частотомер, вход которого соединен с выходом генератора сигналов, и регистратор, ограничитель сверху, передающую и приемную антенны, отличающеес  тем, что, с целью повышени  достоверности ,

   вход и

   динены соответственно с выходом генератора сигналов и входом передающей антенны, а управл ющий вход сое-

   30

   35

   40

   45

   50

   в него введены управл емый аттенюатор , вход и выход которого сое-

   0

   10

   динен с выходом усилител  управл ющего сигнала, первый, второй и третий элементы ИЛИ, выход третьего элемента ИЛИ соединен с R-входом первого RS-триггера, S-вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом формировател  импульсов запуска, первый элемент задержки, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу запоминающего . блока, и вторым входом второго эле- С мента ИЛИ, второй элемент задержки, первый ключ, выход которого соединен с управл ющим входом цифрового частотомера , последовательно соединенные формирователь импульсов, вход которого соединен с выходом усилител  управл ющего сигнаша, второй ключ, второй вход которого соединен с первым выходом второго RS-триггера, третий RS-триггер, R-вход которого сое-

   5 Динен с выходом второго элемента за-

   держки, и третий ключ, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом экстрематора, входом второго элемента задержки и первым 0 входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом концевого выключател  генератора сигналов , последовательно соединенные инвертор , вход которого через ограничитель сверху соединен с выходом второ-

   5

   0

   5

   0

   го ключа, и третий элемент задержки, выход которого соединен с управл ющим входом регистратора и вторым входом первого элемента ИЛИ, последовательно соединенные вычитающий усилитель, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом запоминающего блока и выходом усилител  управл ющего сигнала, пороговьй блок и элемент И, второй вход и выход которого соединены соответственно с первым выходом второго RS-триггера и первым входом первого ключа, второй вход которого соединен с выходом экстрематора, первый, второй и третий блоки пам ти, входы которых соединены с выходом цифрового вольтметра , последовательно соединенные циф- ровой вычитающий блок, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно первого и второго блоков пам ти, и сумматор, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом третьего блока

   П138

   пам ти и информационным входом реги стратора, блок вращени  приемной антенны , вход и выход которого соеди нены соответственно с вторым выходом второго ЕБ-триггера, R-входом второго RS-триггера, входом первого элемента задержки и управл ющим входом второго блока пам ти, приемна  антенна , выход которой  вл етс  входом HC

   5

   12

   следуемого радиоприемного устройства , механически св зана г блоком вращени  приемной антенны, выход второго элемента задержки подключен к Б-входу второго RS-триггера, выход третьего ключа подключен к управл ющему входу второго блока пам ти, выход инвертора подключен к управл ющему входу третьего блока пам ти.