SU255403A1 - УСТРОЙСТВО дл ИЗМЕРЕНИЯ ШИРИНЫ полосы ЧАСТОТ - Google Patents

Description

Изоб,)е1ение относитс  К области ради-оизмерений и может быть применено дл  измерени  одной из спектральных .характеристик радиосигнала: ширины полосы частот.

Известны устройства, осуществл ющие пр мые изм-ерепи  ширины полосы частот сигнала путем непосредственного сравнеии  всей MOuj,HOCTH сигнала с мощностью внеполоспого излучени . Устройства содержат приемник , смеситель, перестраиваемый по частоте гетеродин, фильтры верхних и нижних частот и сравнивающее устройство, осуществл ющее сравнение всей мощности сигнала па выходе с.месител  с виеполосными мощност ми на выходе фильтров.

Однако в услови х существующего «асыщени  эфира разного рода излучени ми измерени  ширины занимае.мой полосы -путе.г сравнени  мощности могут быть выполнены с надлежащей точностью лишь при условии оптимальной настройки приемного устройства на частоту передатчика и оптимального выбора ширины полосы пропускани  тракта промежуточной частоты Приемного устройства .

Оптимальна  же регулировка нриелгного устройства может быть эффективно 1выполнена лищь при условии непрерывного визуального контрол  за спектром исследуемого излучени  и особенно за трани-цами этого

спектра, которые наиболее подвержены воздействию помех. Такого визуального 1 змерители ширины полосы «по Мощности не имеют.

Кроме того, существующие измерители ширины полосы «по мощности имеют невысокую точность и малую оперативность в работе из-за несовершенства системы отсчета ввиду того, что отсчет ширины полосы обычпо производитс  -как разность двух значений частоты на градуированной И1кале гетеродина .

Целью изобретени   вл етс  автоматизапи  и повышение точности измерений ширипы полосы частот.

Досгигаетс  это тем, что в измерителе щиринь нолосы «по мощности к смесителю подключаетс  дополнительный узконолосный тракт, состо нии из последовательно соедипенных узкополооного фильтра, средн   частота кокфого частоте среза фильтров верхних и иижних частот, логарифмического усилител  с детектором и осциллографического индикатора. К перестраиваемому по

частоте гетеродину через вентильное устройство подключен электронный счетчик с цифровым индикатором. Смеситель соединен еще с фильтрами 1вер.них и нижних частот через автоматический коммутатор. К устройству Выход которого -соединен со входом оси Z осциллографического кнднкатора, одним из входов управлени  автоматического коммутатора и со входом управлени  вентильного устройства. К генератору пилообразных импульсов подключен селектор импульсов обратного хода, выход которого соединен со входом управлени  электро ного счетчика и другим входом управлени  автоматического коммутатора. На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 триведена временна  диаграмма его работы. Устройство содержит приемник 1, смеситель 2, который подключен к выходу тракта промежуточной частоты приемника, и перестраиваемый по частоте гетеродин 3. К выходу смесител  2 подключены два измерительных канала: узкополосный, состо щий из последовательно включенных узкополосного полосового фильтра 4, логарифмического усилител  с детектором 5 и осциллографического индикатора 6, который подключен к логарифмическому усилителю и детектору 5 входом верти1кального отклопени  {1входом оси Y, и широкополосный , содержащий последовательно соединенный автоматический коммутатор 7, фильтр 8 верхних частот, фильтр 9 пиж их частот и устройство 10 сравнени  мощностей, один из входов которого подключен к фильтрам 8 и Я а другой .вход--к смесителю 2 через аттенюатор //. Выход перестраиваемого гетеродина 3 через вентильное устройство 12 соедин етс  со входом электронного счетчика 13. К выходу устройства 10 сравнени  мощностей подключен пуль-орган 14, выход которого соединен со входом оси Z Осциллографического индикатора 6, с одним из входов управлени  автоматического коммутатора 7 и входом управлени  вентильного устройства 12. К перестраиваемому по частоте гетеродину 3 и ко входу горизонтального отклонени  (входу оси X) осциллографического индикатора 6 подключен генератор 15 пилообразного напр жени , с которым соединен селектор 16 импульсов обратного хода. Выход селектора 16 подключен ко входу управлени  электропиого счетчика 13 и ко второму входу управлени  автоматического коммутатора 7. Устройство работает следующим образом. Пусть соотношение между промежуточной частотой приемиика 1 и частотой перестраиваемого гетеродина 3 таково, что при изменении частоты гетеродина от минимального до максимального значени  средн   частота сигнала ;на выходе смесител  2 также измен етс  от минимального до максимального значени . После включени  устройства начинает работать генератор 15 пилообразного напр жени , импульсы обратного хода которого выдел ютс  селектором 16 импульсов обратного хода. Под воздействием первого же импульса обратного хода, поступающего па одиП из входов управлени  автоматического коммутатора 7 (представл ющего собой в простейщем случае пол ризованное реле), этот коммутатор подключает к смесителю 2 фильтр 8 верхних частот. В последующем коммутатор 7 остаетс  в этом положении, пока па его другой вход управлени  не (поступит импульс с нуль-органа 14. В результате этого в начале первого цикла изме;рений спектр исследуемого сигнала попадает в полосу пропускани  фильтра верхних частот («правым краем, эпюра 17). При поступлении все большей части спектра в полосу пропускани  фильтоа вер.хпих частот мощность, выдел ема  этим фильтром, увеличиваетс . С выхода фильтра 8 эта мощность подаетс  на левый вход устройства 10 сравнени  мощностей. При этом на экране Осциллографического индикатора 6 начинают воспроизводитьс  в логарифмическом масштабе на оси Y спектральные составл ющие исследуемого сигнала (эпюра /8), а также составл ющие помех, если последние попали в тракт промежуточной частоты приемника. На правый вход устройства оравпени  мощностей Подаетс  ослабленна  аттенюатором ,11 ,ъ известное число раз вс  мощность излучени . В случае измерени  ширины занимаемой полосы частот затухание аттенюатора 11 устанавливаетс  равным 23 дб и, следовательно, на правый вход устройства 10 сравнени  мощностей подаетс  0,5% мощности. В момент времени, когда в полосу пропускани  фильтра верхних частот попадет 0,5% всей мощности излучени  (эпюра 19), мощности сигналов на правом « левом 1входах устройства сравнени  мощностей станут равны одна другой, и нуль-орган 14 зафиксирует это равенство, выдав импульс. Импульс нульоргана произведет индикацию первой границы занимаемой полосы частот па восдроизводимом -при помощи осциллографического индикатора 6 спектре исследуемого сигнала (эпюра 20) и откроет вентильное .устройство 12, ,в результате чего электронный счетчик 13 сосчитает значение частоты перестраиваемого гетеродина 3 в данный момент времени. Этот же импульс, поступа  на второй вход управлени  коммутатора 7, вызывает переключение коммутатора, в результате чего последний подключает к выходу смесител  2 фильтр 9 нижних частот (эпюра 21). После переключени  коммутатора 7 на левый вход устройства 10 сравнени  мощностей подаетс  значительно больща  мощность , чем на правый вход этого устройства. При дальнейшем изменении частоты перестраиваемого гетеродина 3 спектр исследуемого сигнала постепенно выходит из полосы пропускани  фильтра нижних частот .(эпюра 22), и мощность, выдел ема  этим-фильтрол1 , будет уменьшатьс . Одновременно на осциллографическом индикаторе 6 воспроизвод тс  последующие составл ющие спектра (эпюра 23). 5 В тот момент времени, когда в полосе таропускани  фильтра 9 нижних частот останетс  0,5% средней мощности сигнала (эпюра 24, мощности сигналов иа правом и левом входах устройства 10 сравнени  мощностей5 оп ть окажутс  равными, что и зафиксирует нуль-ортан 14, выдав второй имюульс. Этот импульс, поступа  «а ооциллографичеокий индикатор 6, производит индикацию второй гра ицы занимаемой полосы частот на вое-W производимом спектре (эпюра 25), а поступа  на вход управлени  вентильного устройства 12, открывает его, в результате чего электронный счетчик 13 сосчитьгвает второе значение частоты перестраиваемого гетероди-15 на 3. При воздействии второго импульса нульоргана на второй вход управлени  автоматического коммутатора 7, коммутатор остаетс  в прежнем положении, т. е. подсоедин ет к смесителю 2 фильтр 9 нижних частот до кон-20 ца цикла -измерени  (эпюра 26). Цикл измерени  за,канчиваетс  в момент окончани  нарастани  пилообразного напр жени  генератора 15 и выдачи импульса обратного хода. К этому моменту осциллографический инди-25 катор 6 воспроизведет весь -спектр сигнала ( эпюра 27) и спектр возможных помех, если они попадают в полосу пропускани  приемника . Импульс обратного хода выдел етс  селек-30 тором 16 п поступает на первый вход управлени  коммутатора 7, вызыва  его переключение . В результате этого .коммутатор 7 подключит к смесителю 2 фильтр 8 верхних частот (эпюра 28). Импульс обратного хода35 поступает также на электронный счетчик 13. Под воздействием этого импульса счетчик вычитает из большего сосчитанного значени  частоты меньшее значение « воспроизводит полученную разность цифровым индикатором40 в качестве измеренного значени  ширины занимаемой полосы частот. Далее цикл измерений повтор етс . Если затухание аттенюатора 11 установлено равным 23 дб, показани  цифрового ий-45 дикатора электронного счетчика 13 и отметки границ 1ПОЛОСЫ частот на -спектре, воспроизводимом осциллографичееким индикатором 6, будут соответствовать ширине занимаемой полосы частот, т. е. той полосы частот, в ко-50 торой заключено 99% всей средней мощности радиосигнала. При изменении затухани  аттенюатора 11 показани  цифрового индикатора и отметки праниц п-олосы частот будут, соответствовать ширине такой полосы частот,55 в которой заключена друга , заранее известна  часть всей средней мощности радиосигнала . Р1апример, дл  затуханий аттенюатора в 18,5, 19, 20, 21,3 и 26 дб. они будут соопветствовать полосе, в которой заключено соот-60 ветственно 97, 97,5, 98, 98,5 и 99,5% всей средней мощности радиосигнала. 6 Наблюда  форму спектра «сследуемогб сигнала п возможных ломех, воопроизводимых осциллографичееким и ди1катором 6 вместе с отметками полосы частот, и вли ние на них изменени  настройки приемника, производ т оптимальную настройку приемника на частоту передатчика и оптимальную установку ширины полосы пропускани  фильтров промелсуточной частоты приемника, добива сь максимального пода1влени  помех на кра х спектра исследуемого сигнала без значительного ослаблени  спектральных составл ющих внеполосного излучени  этого сигнала с целью получени  наиболее достоверных результатов измерени . Если соотношение 1между промежуточной ча-стотой приемника 1 и частотой нерестраиваемого гетеродина 3 таково, что при изменении частоты гетеродина от минимального до максимального значени  средн   частота сигнала на выходе смесител  2 мен етс  от максимального до минимального значени , устройство работает аналогично, за исключением того, что ори поступлении импульса с выхода селектора 16 на первый вход управлени  автоматического коммутатора 7 коммутатор подключает к смесителю 2 фильтр 9 нилсних частот, а при поступлении на второй вход управлени  им пульса с выхода нуль-органа М коммутатор подключает к смесителю фильтр S верхних частот, Пр ед м ет - и з о б р ет ен и   Устройство дл  измерени  ширины полосы частот радиосигнала, содержащее последовательно включенные приемник, смеситель, коммутатор , фильтры верхннх и нижних частот и устройство сравнени  мощностей, второй вход которого подключен к выходу смесител  через аттенюатор, а также перестраиваемый по частоте гетеродин, выход которого соединен со входом смесител , и электронный счетчик частоты, отличающеес  тем, что, с целью обеспечени  автоматизации и повышени  точности измерени  путем осуществлени  посто нного контрол  за всем процессом нзмерений по спектру исследуемого сигнала, к смесителю подключен узкополосный тра-кт, состо щий из последовательно включенных узкополосного полосового фильтра, логарифмичеокого усилител  с детектором и осциллографического индикатора, подключенного к выходу детектора входом оси Y, к устройству сравнени  мощностей подключен нуль-орган, выход которого соединен со входом оси Z осциллографического индикатора, а вход электронното счетчика частоты соединен с выходом перестраиваемого по частоте гетеродина через вентильное устройство, вход управлени  -которого подключен к выходу нульоргана .

Риг. 1

18

fuz.Z