SU1449925A1

SU1449925A1 - Устройство дл измерени малых коэффициентов гармоник сигнала

Info

Publication number: SU1449925A1
Application number: SU874198357A
Authority: SU
Inventors: Игорь Аминович Тешев
Original assignee: Войсковая Часть 32103
Priority date: 1987-02-23
Filing date: 1987-02-23
Publication date: 1989-01-07

Abstract

Изобретение, относитс к радиоизмерительной технике и может использоватьс дл измерени козффициентов гармоник сигнала с прецизионной формой волны. Цель изобретени - повышение точности измерени малых коэффициентов гармоник сигнала. Коммутаторы 2 и 7 устанавливают в положе-- ние I, .Входно й сигнал в блоке 1 искажени сигнала искажаетс и проходит через фазовращатель 3 и аттенюатор 10, после чего суммируетс в сумматоре 4. Фазовращателем 3 измен ют фазу сигнала до установлени нулевого сдвига фаз, контроль которого осуще- ствл ют по максимальному значению первой гармоники на экране анализатора 8 спектра. Далее коммутаторы 2 и 7 устанавливают в положение II. Входной сигнал через блок Г проходит коммутатор 2, затем фазовращатель 3 и атте- нюатор 10 и суммируетс в сумматоре 4, с выхода сумматора сигнал через фазовращатель 5 поступает на первый вход сумматора 6, на второй вход которого через аттенюатор 9 поступает входной сигнал. Фазовращателем 5 мен ют фазу, а аттенюатором 9 - амплитуду опорного сигнала до обращени в нуль первой гармоники сигнала на выходе сумматора 6. 1 ил. Ф (Л

Description

Изобретение относитс к радиоизмерени м и может использоватьс дл измерени коэффициентов гармоник сигнала с прецизионной формой волны.

Цель изобретени - повышение точности измерени малых коэффициентов гармоник сигнала.

На чертеже представлена блок-схема устройства дл измерени малых коэффициентов гармоник сигнала.

Устройство содержит блок I искажени (синусоидального) сигнала - диодный ограничитель или любой другой нелинейный элемент, - вход которого вл етс входом устройства.

Выход блока 1 искажени сигнала через последовательно соединенные коммутатор 2, фазовращатель 3, сумматор 4, фазовращатель 5, сумматор 6 1И коммутатор 7 подключен к входу анализатора 8 спектра. Вход блока 1 искажени сигнала подключен к второму входу коммутатора 2, и через аттенюатор 9 к второму входу сумматора 6. Выход коммутатора 2 через аттенюатор 10 соединен с вторым входом сумматора 4, выход которого подключен к второму входу коммутатора 7.

Устройство работает следующим образом .

Коммутаторы 2 и 7 устанавливают в положение I. На вход устройства подаетс исследуемый сигнал, который можно предетави ть в виде

U(t) cosXkat-i:(x), С)

где - амплитуда k-й гармоники;

tfj,- фаза k-й гармоники; k - номер гармоники; 52 - кругова частота первой гармоники .

Вследствие того, что высшие гармоНИКИ предполагаютс малыми, справед- ЛИБО неравенство при .

В блоке 1 сигнал (1) произвольно искажаетс . На выходе блока 1 по вл етс сигнал с широким спектром гармонических составл ющих, который можно представить в виде, аналогичном виду сигнала (I):

, 00 г,

и (t) 2IU,cos(k«t + Cf) (2)

причем U,U| при .

Далее сигнал (2) разветвл етс , проходит параллельно включенные фазовращатель 3 и аттенюатор 10 и суммируетс в сумматоре 4. На выходе сум

матора в виде

4 сигнал можно представить

и.

00,I

,(t) 21к,..и. cosCkot-t-Cf ) +

V-4

H-K U cosCk ilt+Cf +Cfl),(3)

где Кд - коэффициент передачи аттенюатора 10;

Ка, - коэффициент передачи фазовращател .1 на частоте k-й II гармоники; tf |j - сдвиг фазы k-й гармоники

сигнала (2) фазовращателем 3 . Если , то амплитуда k-й гармоники сигнала (3) определ етс из выражени

0

5

0

5

0

5

и.

Из

ггк (4)

К (l+cosCp;). . (4)

ТА видно.

что максимальное значение Uj-) принимает, если ср, 0, и минимальное значение (U,-,,0) . тогС1 - ,

да.,если i«. С выхода сумматора 4 сигнал (З) через коммутатор 7 поступает на вход анализатора 8 спектра. Фазовращателем 3 измен ют (р до уста- новкиСр1 0. Контроль осуществл ют по максимальному значению первой гармоники на экране анализатора 8 спектра.

Фазовращателем 3 продолжают измен ть Ср до получени первого минимального значени , которое контролируетс анализатором 8 спектра, а затем аттенюатором 10 измен ют Кд до первого обращени в ноль k-й гармоники сигнала (3), контроль осуществл ют анализатором 10 спектра при его максимальной чувствительности.

Первый ноль k-й гармоники сигнала (3) согласно (4) возможен при условии , еслис| ,Ти ,

Необходимо отметить, что, поскольку период первой гармоники всегда больше периода k-й гармоники, то т.е. в сигнале (3) при первом обращении в ноль k-й гармоники перва гармоника в ноль не обращаетс .

Уровень k-й гармоники после обращени ее в нуль определ етс динамическим диапазоном анализатора спектра и может быть меньше первоначального на 80-90 дБ.

Далее коммутаторы 2 и 7 устанавливают в положение II. Исследуемый сигнал (1) проходит коммутатор 2 и разветвл етс , проходит параллельно включенные фазовращатель 3 и аттенюатор 10, а затем суммируетс в сумматоре 4. Поскольку частота исследуемого сигнала (1) имеет то же значение,

Так как компенсаци гармоник производитс при уровн х, значительно превышающих уровень собственных шумов анализатора 8 спектра, то точность измерени практически определ етс точностью измерени анализатором спектра, так как уровень k-й гармоники в опорном сигнале на 80-90 дБ меньше уровн k-й гармоники исследуемого сигнала.

1449925

Claims

что и частота сигнала (2) услови обращени в ноль k-й гармоники сигнала (2), q f и , сохран ютс и дл сигнала (1), Таким образом, на выходе сумматора 4 формируетс опорный сигнал, в котором об зательно присутствует перва гармоника, а уровень k-й гармоники по сравнению с уровнем k-й гармоники сигнала (1) IQ меньше (80-90 дБ),С выхода сумматора 4 опорный сигнал через фазовращатель 5 поступает на первый вход сум-Формула изобретени матора 6.

Устройство дл измерени малых коэффициентов гармоник сигнала, содержащее последовательно соединенные первьй сумматор, первый коммутатор и анализатор спектра, а также второй коммутатор, отличающеес тем, что, с целью повышени точности, в него дополнительно введены последоНа второй вход сумматора 6 через аттенюатор 9 поступает исследуемый .сигнал (1). С выхода сумматора 6 суммарньш сигнал через коммутатор 7 поступает на вход анализатора 8 спектра. Фазовращателем 5 измен ют фазу опорного сигнала, а аттенюатором 9 амплитуду исследуемого сигнала (1) до обращени в ноль первой

15

20

вательно соединенные первый фазовращатель , второй сумматор и второй

вательно соединенные первый фазовращатель , второй сумматор и второй

гармоники суммарного сигнала на выхо- 25 фазовращатель, а также блок искажени

де сумматора 6. Контроль осуществл ют анализатором 8.спектра. Далее анализатором 8 спектра измер ют уровень k-й гармоники по отношению к уровню первой гармоники исследуемого сигнала (1).

Уровень первой гармоники измер ют анализатором 8 спектра при установке коммутатора 2 в положение III, коммутатора 7 - в положение II. В этом случае исследуемый сигнал через аттенюатор 9, сумматор 6 и положение II коммутатора 7 проходит на вход анализатора 8 спектра.

30

35

сигнала, первый и второй аттенюаторы, вход блока искажени сигнала соединен с вторым входом второго коммутатора и через первый аттенюатор - с вторым входом первого сумматора, выход второго коммутатора подключен к входу первого фазовращател и через второй аттенюатор - к второму входу второго сумматора, выход которого соединен с вторым входом первого коммутатора, выход второго фазовращател подключен к входу первого сумматора, вход блока искажени сигнала вл етс входом устройства.

Так как компенсаци гармоник производитс при уровн х, значительно превышающих уровень собственных шумов анализатора 8 спектра, то точность измерени практически определ етс точностью измерени анализатором спектра, так как уровень k-й гармоники в опорном сигнале на 80-90 дБ меньше уровн k-й гармоники исследуемого сигнала.

Формула изобретени

15

20

вательно соединенные первый фазовращатель , второй сумматор и второй

фазовращатель, а также блок искажени

0

5

сигнала, первый и второй аттенюаторы, вход блока искажени сигнала соединен с вторым входом второго коммутатора и через первый аттенюатор - с вторым входом первого сумматора, выход второго коммутатора подключен к входу первого фазовращател и через второй аттенюатор - к второму входу второго сумматора, выход которого соединен с вторым входом первого коммутатора, выход второго фазовращател подключен к входу первого сумматора, вход блока искажени сигнала вл етс входом устройства.