SU1420544A1 - Устройство дл измерени коэффициентов гармоник огибающей амплитудно-модулированных сигналов - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  измерени  малых коэффициентов гармоник огибающей в высококачественных и прецизион ньгх генераторах амплитудно-модулированных сигналов различного назначени . Устройство содержит генератор 1 модулирукнцего сигнала , амплитудно-модулированный генератор 2, сумматор 3 сигналов, полосовой фильтр 9, анализатор 10 спектра , генератор 4 немодул1-фованного сигнала, аттенюатор 11, фазовращатель 12, фазовый модул тор 8, преобразователь 5 частоты, включающий в себ  смеситель 6 и гетеродин 7. Устройство имеет повышенную точность измерени  и расширенный диапазон несущих и модулирующих частот. 1 шт.

Description

ГО

о ел

11420544

Изобретение относитс  к радиотех- ВИЧееКИМ измерени м, а именно, к устройствам дл  измерени  нелинейных искажений огибающей амплитудно-моду- лированных (AM) сигналов. Устройство может быть использовано дл  измерени  малых коэффициентов гармоник огибающей в высококачественных и прецизионных генераторах АМ-сигналов различно- |Q jro назначени ,

Цель изобретени  - повышение точности измерени  и расширение диапазонов несущих и модулирующих частот,

|5 том этого, пренебрега  членами втоНа чертеже представлена схема уст- рого пор дка малости, выражение (1) ройства.после преобразовани  можно записать

Устройство содержит последователь- в виде:

JHO соединенные генератор 1 АМ-сигна- U, (t) и Icosw t + ( Q,+S) х ла, провер емьй генератор 2 и сумма- 20

тор 3 сигналов, к второму входу которого подключен генератор 4 немодулированного сигнала, преобразователь частоты 5, включающий в себ  последовательно соединенные смеситель 6 и гетеродин 7, последовательно соеди

ср„ - фазовый сдвиг между огибающей АМ-сигнала и модулирующей функцией ЧМ,

В качественных АМ-генераторах значение индекса ЧМ обычно мало ( ). Это позвол ет при разложении (1) на компоненты пренебречь составл ющими функции Бессел  более высокого пор дка , т.е. п 1, Известно, что вли ние сопутствующей ЧМ на погрешность измерени  коэффициентов гармоник огибающей AM наиболее сильно про вл етс  на второй гармонике огибающей, С

Шг

1U4 / V U1.5 /

X t + --COS(соо - ST.)t + (cOo +

+ 2sj)t -f (co,- 2Q)t + X

25 X COS(Q,+ 2n)t +4-, - -f- х X cos(GD( - 2n)t -Ц, .

ненные фазовый модул тор 8, полосовой фильтр :9 и анализатор 10 спектра, а также последовательно включенные с генератором 1 аттенюатор 11 и фазо- вращатель 12,

Устройство работает следующим образом .

Низкочастотный синусоидальный (с

25 X COS(Q,+ 2n)t +4-, - -f- х X cos(GD( - 2n)t -Ц, .

(2)

30

Из (2) видно, что в АМ-сигнале с сопутствующей ЧМ нар ду с составл ющими вторых гармоник огибающей AM (четвертое и п тое слагаемые в фигур ных скобках) содержатс  составл ющие сопутствующей ЧМ (шестое и седьмое

частотой 52} сигнал с генератора 1 мо- слагаемые) с теми же частотами (сОо +

ср„ - фазовый сдвиг между огибающей АМ-сигнала и модулирующей функцией ЧМ,

В качественных АМ-генераторах значение индекса ЧМ обычно мало ( ). Это позвол ет при разложении (1) на компоненты пренебречь составл ющими функции Бессел  более высокого пор дка , т.е. п 1, Известно, что вли ние сопутствующей ЧМ на погрешность измерени  коэффициентов гармоник огибающей AM наиболее сильно про вл етс  на второй гармонике огибающей, С , (t) и Icosw t + ( Q,

т4

Шг

1U4 / V U1.5 /

t + --COS(соо - ST.)t + (cOo +

+ 2sj)t -f (co,- 2Q)t + X

25 X COS(Q,+ 2n)t +4-, - -f- х X cos(GD( - 2n)t -Ц, .

(2)

Из (2) видно, что в АМ-сигнале с сопутствующей ЧМ нар ду с составл ющими вторых гармоник огибающей AM (четвертое и п тое слагаемые в фигурных скобках) содержатс  составл ющие сопутствующей ЧМ (шестое и седьмое

слагаемые) с теми же частотами (сОо +

дулирунщего сигнала поступает на провер емый генератор 2, На выходе генератора 2 на несущей частоте W формируетс  АМ-сигнал с гармониками огиба+ 2 Q и СОо 2п), но другими фазами ( Cf, И ,). Это приводит к погрешности измерени  коэффициента второй гармоники огибающей AM, поскольку анали-

кицей и сопутствующей (паразитной) ЧМ, затором спектра измер ют результирукоторый можно записать в виде

U,(t)

и., i

mjcos X

1Др.С08(СОо + TlO)t + Ч-ъ (О

де Un, - амплитуда сигнала,

гп; парциальный коэффициент AM

по 1-й гармонике ( о, -3

- у -J.,

If,(p) коэффициенты,  вл ющиес  функци ми Бессел  первого рода разных пор дков (п 1j 2; 3 ,,) от аргумен ,, Ш Р

Р д- индекс ЧК;

&Q - девиаци  частоты;

+ 2 Q и СОо 2п), но другими фазами ( Cf, И ,). Это приводит к погрешности измерени  коэффициента второй гармоники огибающей AM, поскольку анали-

клдие амплитуды боковых составл ющих на частотах СОо + 2 52 и со - 2Q. В предлагаемом устройстве сигнал (2) проходит через сумматор сигналов 3 (генератор 4 немодулированного сигнала выключен), с помощью преобразовател  частоты 5 преобразуетс  на низкую промежуточную частоту (ОЭпц) и поступает на вход фазового модул тора 8. Одновременно на модулирующий вход фазового модул тора 8 через аттенюатор 11 и фазовращатель 12 поступает синусоидальное модулирующее напр жение частотой 91 . Регулировкой

ослаблени  аттенюатора 11 устанавливают в фазовом модул торе индекс ЧМ

(ФМ)

а ™ Р: Рфм 2

а фазовращателем 12 значение фазы модулирующего сигнала

г

q) Cf, + При этом в сигнале комф / .

пенсируютс  составл ющие сопутствующей ЧМ, возникшие в провер емом АМ- генераторе (шестое и седьмое слагаемые в фигурных скобках), и АМ-сигнал на выходе фазового модул тора 8 не имеет сопутствующей ЧМ. Практически компенсацию сопутствующей ЧМ в АМ- сигнале осуществл ют по экрану анализатора 10 спектра, С помощью аттенюатора 11 и фазовращател  12 добиваютс  минимального значени  и равенства по амплитуде боковых откликов в АМ-сигнале на частотах 2й, Wnu 2sz. Это соответствует случаю

пч

обращени  в ноль шестого и седьмого слагаемых в формуле (2),

: Предполагаетс , что смеситель 6 преобразовател  5 частоты и фазовый модул тор 8 не внос т нелинейных искажений в огибающую АМ-сигнала, Дл  исключени  вли ни  нелинейности смесител  и фазового модул тора на по- грещность измерени  коэффициентов гармоник огибакщей в устройстве используютс  генератор 4 немодулированного сигнала и. сумматор 3 сигналов, который вьтолн ет функцию суммирова .ни  АМ-сигнала генератора 2 с несущей частотой Q и немодулированного сигнала генератора 4 с несущей частотой Q,, т.е. функцию формировател  тестового сигнала дл  контрол  и установки линейного режима работы преобразовател  5 частоты и фазового модул тора 8, Перед измерением коэффициентов гармоник огибающей в провер емом AM-генераторе 2 включают генератор 4 немодулированного сигнала. Несущую частоту (со,) генератора 4 устанавливают близкой к несущей частоте провер емого AM-генератора 2 таким образом , чтобы их расстройка 5 д /сОо . I бьша меньше сквозной полосы пропускани  смесител  6 и фазового модул тора 8, но больше полосы пропускани  полосового фильтра 9. Кроме того, расстройка должна быть больше полосы эффективного спектра АМ-сигнала, т.е. 5 (6т10)П. Преобразователь 5 частоты перестройкой частоты гетеродина 7 настраивают на частоту (U,) генератора 4. Анализатор спектра 10 также настраивают на преобразованную несущую частоту генератора 4 немодулированно

го сигнала. При этом АМ-сигнал провер емого АМ-генератора 2  вл етс  вне- полосным дл  фильтра 9 и анализатора спектра 10 и находитс  в полосе пропускани  смесител  6 и фазового моду-, л тора 8. При наличии амплитудной нелинейности в смесителе 6 или фазовом модул торе 8 в них имеет место перекрестна  модул ци , и ранее немодулированный сигнал генератора 4 имеет перекрестную AM, Коэффициент второй гармоники огибающей (К ) и парциальный коэффициент перекрестной AM по первой гармонике (), возникающей из-за нелинейности цепи, св заны выражением:

3

oHl,

(3)

Измерив анализатором 10 спектра параметры перекрестной AM ранее немодулированного сигнала генератора 4, можно определить значени  коэффициента гармоник, вносимого в огибающую собственно измерительным трактом (смесителем 6 и фазовым модул тором 8). Если величина коэффициента гармоник, вносимого-трактом, недопустимо велика дл  заданной погрешности измерени , то уменьшают амплитуду выходного сигнала АМ-генератора, поскольку коэффициенты гармоник огибающей AM и парциальные коэффициенты перекрестной AM в нелинейных цеп х возрастают по квадратичному закону в зависимости от амплитуды АМ-сигнала.

Таким образом, в результате исключени  вли ни  сопутствующей ЧМ или ФМ

э. также собственной нелинейности

тракта на результат измерени , повышаетс  точность измерени  малых коэффициентов гармоник огибающей AM сигналов . Кроме того, можно измер ть ко-

эффициенты гармоник огибающей АМ-сиг- налов в широком диапазоне несущих и модулирующих частот.

55

50

Claims (1)

1. Формулаизобретени 

   Устройство дл  измерени  коэффициентов гармоник огибающей амплитудно- модулированных сигналов, содержащее генератор модулирующего сигнала, ам- ,плитудно-модулируемый генератор, сум- матор сигналов, последовательно соединенные полосовой фильтр и анализатор спектра, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности

   514205446

   измерени  и расширени  диапазоновматора сигналов, второй вход которого

   несущих и лодулирун цих частот, в не-соединен с генератором немодулированго введены генератор немодулированно- ного сигнала, выход сумматора сигнаго сигнала, аттенюатор, фазовраща-лов через последовательно включенные

   тель, фазовый модул тор и преобразо-преобразователь частоты, фазовый мователь частоты, включающий в себ  дул тор и полосовой фильтр подключены

   смеситель и гетеродин, причем модули-к анализатору спектра, а выход генерук ций вход провер емого амплитудно-ратора модулирующего сигнала через

   модулированного генератора подключен Qпоследовательно включенною аттенюатор

   к генератору модулирующего сигнала,и фазовращатель соединен с модулируювыход подключен к первому входу сум-щим входом фазового модул тора.