SU307350A1 - УСТРОЙСТВО дл ИЗМЕРЕНИЯ ШИРИНЫ ПОЛОСЫ ЧАСТОТ РАДИОИЗЛУЧЕНИЙ - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области спектральных радиотехнических измерений.

Известны устройства дл  измерени  ширины полосы частот радиоизлучений, содержащие широкополосный ведомый измерительный канал , узкополосные измерительные каналы, смесители гетеродины и осциллотрафический индикатор.

Однако известные устройства не обеспечивают требуемой точности измерений.

С целью повышени  точности измерений в предлагаемом устройстве выходы гетеродинов подключены через частотные детекторы и коммутатор горизонтального отклонени  ко входу осциллографа, а выходы каждого из двух гетеродинов ведущего и ведомого узкополосных каналов подключены через последовательно соединенные кольцевой смеситель, фильтр низких частот, формирователь пр моугольных импульсов и решающий каскад к одному из входов балансного каскада, на второй вход которого подсоединен через переключатель выход ведущего узкополосного канала, а выход балансной схемы через блок автоподстройки частоты подключен ко входу управлени  частотой гетеродина ведущего узкополосного канала.

подсоединен выход второго балансного каскада , а два входа последнего через тот же переключатель попеременно подсоединены к выходам ведущего и ведомого узкополосных каналов.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - блок-схема счетно-регулирующего устройства.

Устройство содержит приемник 1, к выходу тракта про.межуточной частоты которого подключен потенциометр 2. К движку последнего через смеситель 3 подключен вход обзорного узкополосного канала 4, содержащего включенные последовательно узконолосный полосовой фильтр, логарифмический усилитель, квадратичный детектор и интегратор; через смесители 5-8 подключены четыре узкополосных измерительных канала 9-12, а также широкополосный измерительный канал 13. Каждый из узкополосных измерительных каналов содержит узкополосиый полосовой фильтр, квадратичный детектор и интегратор, а широкополосный измерительный канал - широкополосный нолосовой фильтр, квадратичный детектор и интегратор, зкополосные каналы 9 и //  вл ютс  ведущими, а каналы 10 и 12- ведомыми.

roporo через логарифмирующее устройство 15 подключен к первому входу вертикального отклонени  YI двухлучевого осциллографического индикатора 16. К выходу широкополосного измерительного канала подключен измерительный прибор 17, а к выходам узкополоеных каналов 9 и 10, а также // и 12 подключены , соответственно, входы напр жени  идентичных счетно-регулирующих устройств 5 и 19. Выходы счетно-регулирующего устройства 18 подключены ко входу управлени  частотой гетеродина 20, выход которого подключен ко второму входу смесител  5 ведуихего узконолосного измерительного канала 9, и ко входу унравлени  частотой гетеродина 21, выход которого подключен ко второму входу смесител  6 ведомого узкополоеного измерительного канала 10. Выходы счетно-регулирующего устройства 19 аналогично подключены ко входам управлени  частотой гетеродинов 22 и 23, выходы последних - ко вторым входам смесителей 7 и 8.

Выходы гетеродинов 20 и 21 соединены также со входами частоты счетно-регулирующего устройства 18, а выходы гетеродинов 22 и 23- со входами частоты счетно-регулирующего устройства 19. Выходы гетеродинов 20 и 22 ведущих узкополосных из-мерительпых каналов, подключены ко входам электронно-счетного частотомера 24. Выходы гетеродинов 20-23 подключены также ко входам частотных детекторов 25-28, выходы которых через автоматический коммутатор 29 горизонтального отклонени  нодключаютс  к первому входу горизонтального отклонени  (Xi) двухлучевого осциллографического индикатора 16. Ко входам управлени  автоматических коммутаторов 14 и 29 подключен блок синхронного управлени  30. Второй вход вертикального отклонени  (Yz} осциллографического индикатора 16 подключен к выходу обзорного узкополосного канала 4, а второй вход горизонтального отклонени  (Xz) этого индикатора - к выходу генератора пилообразного напр л ;ени  31, соединенного также со входом управлени  частотой гетеродина 32, выход которого подключен ко второму входу смесител  5 обзорного узкополосного канала 4. К одному из входов автоматического коммутатора 29 горизонтальной развертки подключен движок потенциометра 33, а его вход соединен с источником посто нного напр жени .

Счетно-регулирующее устройство 18 (фиг. 2) содержит последовательно соединенные кольцевой смеситель 34, два входа которого соединены с выходами гетеродинов 20 и 21, фильтр 55 нижних частот, формирователь 36 пр моугольных импульсов, решающее устройство 37 и первую балансную схему 38. Второй вход первой балансной схемы 38 соединен с выходом ведущего узкополосного измерительного канала 9 через одну группу контактов переключател  39 «подготовка - измерени , а выход - ко входу первого блока автоподстройки частоты 40, выход которого подключей ко входу управлени  частотой гетеродина 20, относ щегос  к ведун ему узкоиолосному каналу 9. Счетно-регулирующее устройство содержит также вторую балансную схему 41, 5 один вход которой попеременно подключаетс  к выходам ведущего и ведомого узкополосных каналов 9 и 10, через вторую и третью группы контактов переключател  39, а второй вход- через аттенюатор 42 на 0 дб. Выход второй 10 балансной схемы 41 подключен к.о входу второго блока автонодстройки частоты 43, выход которого соединен со входом унравленн  частотой гетеродина 21, относ щегос  к ведомому узкополосному каналу 10.

5 Счетно-регулирующее устройство 19 содержит те же узлы, что и счетно-регулируюнтее устройство 18.

Устройство работает следующим образом. Принимаемый приемником / (фиг. 1) сиг0 нал с движка потенциометра 2 поступает на обзорный узкополосный канал 4 через смеситель 3 и на излгерительпые каналы - на щироконолосный капал 13 непосредственно, а )а узкополосные каналы 9-12 через смесители 5 5-8, соответственно. Обзорный узкополосный канал / с помоилью генератора пилообразного напр жени  31 и перестраиваемого но частоте гетеродина 32 осуществл ет носледовательный анализ снектра исследуемого сигнала, ко0 торый и воспроизводитс  одним лучом двухлучевого осциллографического индикатора 16. В широконолосный измерительный канал 13 попадает вс  монлность исследуемого сигнала, следовательно, его выходной сигнал пропор5 ционален средней мощности излучени . С помощью регулировки движка потенциометра 2 ноказани  измерительного прибора 17 устанавливаютс  на одиу и ту же отметку и в процессе измерений поддерживаютс  на этой 0 отметке.

В каждый из узкополосных измерительных каналов попадает определенна  часть мощности излучени , котора  определ етс  спектральной плотностью на чаетоте соответствую5 щего узконолосного фильтра и ввиду равенства средних частот полос пропускани  всех узконолосных полосовых фильтров устройства зависит от значени  средней частоты исследуемого спектра в данном канале, что опреде0 л етс  частотой гетеродина, св занного с этим каналом. При установке переключателей «подготовка-измерение счетно-регулирующих устройств 18 и 19 в положение «подготовка (среднее на фиг. 2) оба блока автома5 тической подстройки частоты 40 и 43 (и соответствуюпие блоки счеттю-регулирующего устройства 19) бездейетвуют, и положение чаетот гетеродинов 20-23 (фиг. 1) оетаетс  таким, каким оно было нри включении устройства. 0 Выходные сигналы измерительных каналов 9-13 через автоматический коммутатор вертикального отклонени  14 и логарифмирующее устройство 15 последовательно подаютс  на вход вертикального отклонени  другого луча двухлучевого оециллографического индикатоpa 16. Выходные сигналы гетеродинов 20-23 поступают на частотные детекторы 25-28, на их выходах образуютс  посто нные напр жени , величины которых определ ютс  частотами гетеродинов. Выходные сигналы частотных детекторов 25-28, а также посто нное напр жение с движка потенциометра 33 через автоматический коммутатор 29 горизонтальной развертки поступает на вход горизонтального отклонени  того лее луча двухлучевого осциллографического индикатора 16, в результате чего на экране осциллографического индикатора 16 помимо спектра исследуемого сигнала , последовательно анализируемого обзорным узкополосным каналом 4 и воспроизводимого одним лучом осциллографического индикатора 16, по вл ютс  п ть  ркостных точек , последовательно воспроизводимых другим лучом осциллографического индикатора 16. Координаты четырех точек определ ютс  по оси абсцисс частотами гетеродинов 20- 23 (фиг. 1), а ординаты-спектральными плотност ми (на частоте узкополосных измерительных фильтров) спектров исследуемого сигнала , которые в каждом узкополосном измерительном канале соответствующим образом сдвинуты относительно исходного спектра на выходе приемника. При установлении выходного уровн  обзорного узкополосного канала 4 (фиг. 1) координаты этих точек совпадают с соответствующими точками огиба оп,ей воспроизводимого спектра исследуемого сигнала . Координаты п той точки онределчютс  по оси ординат средней мощностью исследуемого излучени , измер емой щироконолосным каналом 13 (фиг. 1), а но оси абсцисс-напр жением на движке потенциометра 33. При регулировке движка потенциометра 33 п та  точка сдвигаетс  в любое удобное положение, а при помощи регулировки движка потенциометра 2 она устанавливаетс  на нулевую отметку щкалы осциллографического индикатора 16, задава  нулевой уровень отсчета.

Подготовка устройства к работе, производима  при установке переключател  39 в положение «подготовка (среднее на фиг. 2), заключаетс  в предварительной ручной установке частот гетеродинов, в результате которой они вход т в полосу захвата соответствующих блоков автоподстройки частоты. При регулировке частот гетеродинов ведущих узкополосных каналов 9 и // (фиг. 1)  ркостные точки, соответствующие этим каналам, на экране осциллографического индикатора 16 перемещаютс  по огибающей спектра в такие положени , при которых они наход тс  на противоположных спадающих участках огибающей спектра исследуемого излучени  и отсто т от нулевого уровн  на 20-30 дб (ориентировочное значение уровн  на границе занимаемой полосы частот дл  наиболее распространенных классов излучений).

При регулировке частот гетеродинов ведомых узкополосных каналов 10 и 12 (фиг. 1)  ркостные точки, соответствующие этим каналам , на экране осциллографического индикатора 16 занимают положени , отличающиес  примерно на 10 дб от положени  точек соответствующих ведущих каналов 9 и 11, при этом в зависимости от того, в каком из рабочих положений переключател  39 (фиг. 2) «подготовка - измерение предполагаетс  производить измерени  - нижнем или верхнем (фиг. 2), что определ етс  конкретными

услови ми измерений: наличием помех, классом излучени  и т. д.. точки ведомых каналов устанавливаютс  соответственно на 10 дб выще или ниже точек ведущих каналов.

После подготовки устройства к работе переключатель 39 (фиг. 2) переводитс  в соответствующее рабочее положение, затем устройство работает автоматически. Ведущий и ведомый узкополосные каналы

9м 10 работают следующил образом. Работа каналов // и 12 аналогична.

На входы второй балансной схемы 41 (фиг. 2) поступают два сигнала с выходов ведущего и ведомого узкополосных каналов 9 и 10, причем один сигнал поступает непосредственно , а другой - через аттенюатор 42 на

10дб. Если разница выходных уровней ве.дущего и ведомого каналов отличаютс  от величины 10 дб, то балансна  схема 41 выдает напр жение соответствующей величины и знака . которое через второй блок автоподствойки частоты 43 воздействует на гетеродин 21 ведомого измерительного канала так, что эта разница сводитс  к нулю.

Сигналы с выходов гетеродинов 20 и 21 поступают на вход кольцевого смесител  34, на выходе последнего образуетс  сигнал, частота которого равна разногти частот гетеродинов. Этот сигнал отфильтровываетс  от продуктов преобразовани  фильтром 55 нижних частот и

через формирователь 36 пр моугольных ИМПУЛЬСОВ поступает на рещающее устоойство 37, обеспечиваюпхее непрерывное выполнение расчета требуемого значени  спектральной плотности на границе занимаемой полосы

частот.

Результаты расчета в виде посто нного напр жени  соответствующей величины поступают на один из входов первой балансной схемы 38, на второй вход которой через замкнутые контакты переключател  39 поступает выходное напр жение ведущего узкополосного канала 9. При наличии разницы между этими напр жени ми, т. е. при несоответствии результатов расчета мощности той части спектральной плотности, котора  попадает в полосовой фильтр ведущего из.мерительного канала 9, балансна  схема 38 выдает напр жение соответствующей величины и знака, которое через первый блок 40 автоподстройки частоты

воздействует на гетеродин 20 ведущего измерительного канала так, что эта разница сводитс  к нулю.

домого узкополосного канала 10, то перестройка частоты гетеродина 20 происходит гораздо медленнее перестройки частоты гетеродина 21.

Разница выходных уровней каналов посто нно равн етс  10 дб. Решающее устройство 37 непрерывно производит коррекцию требуемого значени  выходного уровн  ведущего узкополосного канала. При автоматической перестройке гетеродинов на экране осциллографического индикатора 16 (фиг. 1) наблюдаетс  соответствующее перемептенне  ркостпых точек, в результате чего обеспечиваетс  контроль правильности работы устройства .

Частоты гетеродинов ведущих каналов 9 и // поступают на два входа электронно-счетного частотомера 24 (фиг. 1), который непрерывно отсчитывает разность зтих частот,  вл ющуюс  отсчетным значением ширины занимаемой ПОЛОС1Я частот при окончании перестройки частоты гетеродинов. Отсчет ширины занимаемой полосы частот производитс  после того, как точки на экране электроннолучевой трубки занимают устойчивые положени .

Предмет изобретени 

Устройство дл  измерени  ширины полосы частот радиоизлучений, содержащее щирокополосный измерительный канал, ведущие узкополосные измерительные каналы, смесители , гетеродины и осциллографический инди (атор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений, выходы выщеуказанных гетеродинов подключены через частотные детекторы и коммутатор горизонтального отклонени  ко входу осциллографа, а выходы каждого из двух гетеродинов ведундего и ведомого узкополосных каий.чов подключен) через последовательно соединенные кольцевой смеситель, фильтр низких частот, формирователь пр моугольных импульсов и решающий каскад к одному из входов балансного каскада , на второй вход которого подсоединен через переключатель выход ведущего узкополосного канала, а выход балансной схемы через блок автоподстройки частоты подключе ко входу управлени  частотой гетеродина вед чцего

узкополосного канала, причем ко входу управлени  частотой гетеродина ведомого узкоиолосного канала через второй блок автоподстройки частоты подсоединен выход второго балансного каскада, а два входа последнего

через тот же переключате.ть попеременно подсоединены к выходам ведуп1его и ведомого УЗКОПОЛОСНЫХ каналов.

HLf..jiL±j

rtf Jli J JpLlMfe

I L1-- :: :Ziiz:.::::::z:±r-rJjT --

I1 ; Ли;,

.LLi. I

L,

i

29р-| 30

UuKm.

,

т I I

11 г -|г- 11--, r- I I

J R..5 U;Hl433