SU480990A1

SU480990A1 - Device for measuring bandwidth and out-of-band radio signal

Info

Publication number: SU480990A1
Application number: SU1854834A
Authority: SU
Inventors: Александр Павлович Павлюк; Владимир Александрович Михайлов; Юрий Николаевич Луговской
Original assignee: Предприятие П/Я А-7306
Priority date: 1972-12-07
Filing date: 1972-12-07
Publication date: 1975-08-15

Description

1one

Изобретение относитс к области радиоизмерительной техники и может быть использовано дл измерени ширины полосы частот и внеполосных спектров излучени радиопередатчиков на заданных уровн х спектральной плотности мощности.The invention relates to the field of radio metering technology and can be used to measure the bandwidth and out-of-band emission spectra of radio transmitters at predetermined levels of power spectral density.

Известное устройство дл измерени ширины полосы частот и внеполооных спектров радиосигналов на заданных уровн х спектральной плотности мощности, содержащее соединенные последовательно входные каскады , панорамный смеситель, узкополосный фильтр, логарифмический усилитель и детектор , интегратор, блок сравнени , второй вход которого соединен с блоком управлени уровнем сравнени , вентиль и электронный частотомер , а также генератор пилообразного напр жени , генератор качающейс частоты и осциллографический индикатор, обладает малой оперативностью и невысокой точностью отсчета ширины полосы частот и ширины внеполосных спектров на различных уровн х спектральной плотности мощности.A known device for measuring bandwidths and extra-wide radio signal spectra at predetermined levels of power spectral density, comprising serially connected input stages, a panoramic mixer, a narrowband filter, a logarithmic amplifier and a detector, an integrator, a comparator, the second input of which is connected to a comparative level control unit The valve and electronic frequency meter, as well as the sawtooth generator, oscillating frequency generator and oscillographic indicator, has a small nd speed and low precision reference frequency bandwidth and width-band spectra at various levels of power spectral density.

Целью изобретени вл етс повышение точности и оперативности измерений ширины полосы частот и ширины внеполосных спектров на различных уровн х спектральной плотности мощности.The aim of the invention is to improve the accuracy and efficiency of measurements of the bandwidth and the width of the out-of-band spectra at various levels of the power spectral density.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство введены последовательно включенные кварцевый гетеродин, смеситель и полосовой фильтр, при этом второй вход смесител соединен с выходом генератора качающейс частоты, а выход полосового фильтра соединен со вторым входом вентил .This goal is achieved by introducing a series-connected quartz oscillator, a mixer and a band-pass filter into the device, with the second input of the mixer connected to the output of a sweeping frequency generator, and the output of the band-pass filter connected to the second input of the valve.

На чертеже представлена блок-схема лредлагаемого устройства.The drawing shows a block diagram of the proposed device.

Предлагаемое устройство содержит соединенные последовательно входные каскады 1, панорамный омеситель 2, узкополосный фильтр 3, логарифмический усилитель и детектор 4, интегратор 5 и осциллографический индикатор б, подключенный к интегратору 5 входом оси Y. Ко второму входу панорамного смесител 2 подключен выход генератора качающейс частоты 7, вход управлени частотой которого подключен к выходу генератора 8 пилообразного напр жени , который соединен также со входом оси X осциллографического индикатора 6. Выход интегратора 5 подключен к одному входу блока сравнени 9, к другому входу которого подключен блок управлени уровнем сравнени 10. Выход-блока сравнени 9 подключен ко входу управлени вентил 11, сигнальный вход которого через полосовой фильтр 12 подключен к выходу смесител 13. Один из входов смесител 13 подключен к выходу генератора качающейс частоты 7, а другой вход смесител 13 соединен с выходом кварцевого -гетеродина 14 (частотаThe proposed device contains serially connected input stages 1, a panoramic mixer 2, a narrowband filter 3, a logarithmic amplifier and detector 4, an integrator 5 and an oscillographic indicator b connected to the integrator 5 by the Y-axis input. The control input of which is connected to the output of the saw-tooth generator 8, which is also connected to the input of the X axis of the oscillographic indicator 6. The output of the integrator 5 is connected one input of the comparator unit 9, to the other input of which the comparative level control unit 10 is connected. The output of the comparator unit 9 is connected to the control input of the valve 11, the signal input of which is connected through the band-pass filter 12 to the mixer output 13. One of the inputs of the mixer 13 is connected oscillator frequency generator 7, and the other input of the mixer 13 is connected to the output of the quartz heterodyne 14 (frequency

кварцевого гетеродина равна средней -частоте генератора качающейс частоты 7).quartz oscillator is equal to the average frequency of the oscillating frequency generator 7).

К выходу вентил 11 подключен сигнальный вход электронного частотомера 15, вход управлени которого соединен с выходом блОКа сравнени 9. Выход блока сравнени 9 соединен также с входами осей У и Z осциллографического индикатора 6.The output of the valve 11 is connected to the signal input of the electronic frequency meter 15, the control input of which is connected to the output of the comparison block 9. The output of the comparison unit 9 is also connected to the inputs of the Y and Z axes of the oscillographic indicator 6.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Входные каскады 1 принимают, преобразуют по частоте и усиливают входной сигнал, который далее поступает на панорамный смеситель 2. При калибровке устройства входные каскады настраиваютс таким образом, чтобы некотора частота fop спектра, лежаща в средней части этого спектра, воспроизводилась на экране осциллографического индикатора 6 при средней частоте генератора качающейс частоты 7, совпадающей с частотой кварцевого гетеродина 14. Тогда ширина полосы частот на некотором уровне X дб при последующих измерени х складываетс из двух частотных интервалов A/i и А/2:The input stages 1 receive, transform in frequency and amplify the input signal, which then goes to the panoramic mixer 2. When calibrating the device, the input stages are adjusted so that a certain frequency of the fop spectrum lying in the middle of this spectrum is reproduced on the screen of the oscillographic indicator 6 when the average frequency of the oscillating frequency generator 7, which coincides with the frequency of the quartz oscillator 14. Then the bandwidth at some level X dB in the subsequent measurements is made up of two A / i and A / 2 cost intervals:

В Д/, + Af,; 1In D / + Af; one

Af.-/cp-/:;0)Af .- / cp - / :; 0)

Д/а /2 - fcpt JD / a / 2 - fcpt J

где fi - частота с левого кра спектра, на которой снектральна плотность мощности сигнала равна уровню X дб; fz - частота с правого кра спектра, на которой спектральна -плотность мощности сигнала также равна уровню Хдб.where fi is the frequency from the left edge of the spectrum at which the signal power density is equal to the level of X db; fz is the frequency from the right edge of the spectrum at which the spectral -power density of the signal is also equal to the Xdb level.

В процессе калибровки переключателем блока управлени уровнем сравнени 10 устанавливаетс нормируемое значение измерительного уровн X дб. При этом на один из входов блока сравнени 9 подаетс некоторое напр жение t/xПосле калиброВКи производитс собственно измерение ширины полосы частот на установленном измерительном уровне X дб. Под воздействием пилообразного напр жени , выдаваемого генератором 8, частота генератора качающейс частоты 7 перестраиваетс , начина , например, от минимальной частоты по направлению к максимальной частоте. При этом спектр на выходе панорамного смесител 2, выдел ющего в данном примере нижнюю боковую полосу частот, перемещаетс в сторону более низких частот. При этом на выходе тракта: узкополосный фильтр 3 - логарифмический усилитель и детектор 4 - интегратор 5 - выдел етс измен ющеес напр жение посто нного тока, пропорциональное спектральной плотности мощности на соответствующей частоте. В тот момент, когда частота генератора качающейс частоты 7 имеет такое значение, что напр жение на выходе интегратора 5, поступающее на второй вход бло,ка сравнени 9, достигает величины Ux, напр жени -на обоих входах блока сравнени 9 станов тс равными, и блок сравнени на определенное врем открывает вентиль 11. Частота генератора качающейс частоты 7 смешиваетс смесителем 13 с частотой кварцевого гетеродина 14, благодар чему 5 на выходе полосового фильтра 12 в указанный момент действует низка частота, численно равна А/1. Эта частота через открытый вентиль 11 поступает на электронный частотомер 15 и считываетс этим частотомерам.In the process of calibration, the switch of the control unit of the level of comparison 10 sets the normalized value of the measuring level X db. In this case, some voltage t / x is applied to one of the inputs of the comparison unit 9. After calibration, the bandwidth itself is measured at the set measuring level X dB. Under the influence of the sawtooth voltage supplied by the generator 8, the frequency of the oscillating frequency generator 7 is tuned, starting, for example, from the minimum frequency towards the maximum frequency. At the same time, the spectrum at the output of the panoramic mixer 2, which in this example selects the lower sideband, moves towards lower frequencies. At the same time, at the output of the path: narrow-band filter 3 — a logarithmic amplifier and detector 4 — integrator 5 — a varying DC voltage is selected proportional to the power spectral density at the corresponding frequency. At that moment, when the frequency of the oscillating frequency generator 7 has such a value that the voltage at the output of the integrator 5 supplied to the second input of the unit, as compared to 9, reaches the value Ux, the voltage on both inputs of the comparison unit 9 becomes equal, and the comparator opens the valve 11 for a certain time. The frequency of the oscillating frequency generator 7 is mixed by the mixer 13 with the frequency of the quartz oscillator 14, so that 5 at the output of the band-pass filter 12 at a specified time low frequency is numerically equal to A / 1. This frequency, through an open valve 11, is fed to an electronic frequency meter 15 and is read into these frequency meters.

10 Импульс блока сравнени 9 воздействует также на осциллографический индикатор, o бecпeчива амнлитудно- ркостную метку, отмечающую первую границу измер емой полосы частот .10 Comparison unit impulse 9 also acts on an oscillographic indicator, o is an amnitrite-capacitive mark that marks the first boundary of the measured frequency band.

15 При дальнейшем перемещении апектра через узкополосный фнльтр 3 напр жение на выходе интегратора 5, будучи больше Ux, сначала увеличиваетс , затем на другом краю снектра сигнала, начинает снова уменьшатьс и при некоторой определенной частоте генератора качающейс частоты 7 снова сравн етс с Ux, благодар чему он ть сработает блок сравнени 9, открыва вентиль И. В этот момент на вход электронного частотомера 1515 With further movement of the spectrometer through narrowband converter 3, the voltage at the output of integrator 5, being larger than Ux, first increases, then at the other edge of the signal's spectrum, begins to decrease again and at a certain frequency of the oscillating frequency generator 7 again compares to Ux, so that it will operate the comparison unit 9, opening the valve I. At this moment, the input of the electronic frequency meter 15

5 поступает низка частота А/з, равна разности частот генератора качающейс частоты 7 и кварцевого гетеродина 14. Электронный частомер 15 считывает частоту А/2, складывает ее с ранее сосчитанной частотой Afi и воспроизводит в цифровой форме полученный результат , численно равный ширине полосы частот на установленном уровне X дб согласно формуле (1). Импульс блока сравнени 9 обеспечивает на спектре сигнала, воопронзводи5 мом осциллографичесюим индикатором 6, вторую амплитудно- ркостную метку, о-бозначающую вторую границу измер емой полосы частот . Сравпение ординат начальных точек отметок границ измер емой полосы частот с5, the low frequency A / C is equal to, equal to the difference between the frequencies of the oscillating oscillator 7 and the quartz oscillator 14. The electronic frequency meter 15 reads the frequency A / 2, adds it to the previously counted frequency Afi and numerically reproduces the result numerically equal to the bandwidth set level X db according to the formula (1). The impulse of the comparator unit 9 provides on the signal spectrum, activated by oscillographic indicator 6, a second amplitude-bright label, indicating the second boundary of the measured frequency band. Comparison of the ordinates of the initial points of the elevations of the boundaries of the measured frequency band with

0 установленным значением измерительного уровн X дб обеспечивает посто нный контроль правильности выполнени измерений. После дост1иженн частотой генератора качающейс частоты 7 ма.ксимального значени ,0 with a set value of the measuring level X db provides a constant control of the accuracy of the measurement. After reaching the frequency of the oscillator of the oscillating frequency of 7 max. Value,

5 весь описанный выше процесс измерени повтор етс .5, the entire measurement process described above is repeated.

При измерени х ширины внеполосных спектров на блОКе управлени уровнем сравнени 10 устанавливаютс другие меньшие значени When measuring the width of the out-of-band spectra on the control level control unit 10, other lower values are set.

0 уровней, например:0 levels, for example:

Х,Х+Ю дб; + 20 дбX, X + Yu db; + 20 dB

и т. д., а отсчет ширины полосы частот на этих 5 уровн х производитс точно так же, как это описано выше. Поскольку равенство выходных напр жений интегратора 5 с напр жени ми Xi, Xz ... vi т. д. имеет место при других (в данном случае - при больших) частотах, на Q выходе полосового фильтра 12 отсчитываютс другие (в данном случае - большие) значени ширины полосы частот.and so on, and the bandwidth readout at these 5 levels is exactly the same as described above. Since the equality of the output voltages of the integrator 5 with the voltages Xi, Xz ... vi, etc., occurs at other (in this case, at high) frequencies, the Q output of the bandpass filter 12 counts others (in this case, large ) bandwidth values.

Предмет изобретени Устройство дл измерени ширины полосы частот и внеполосных спектров радиосигналов,The subject of the invention is a device for measuring the bandwidth and out-of-band spectra of radio signals,

содержащее последовательно включенные входные Каскады, панорамный смеситель, узКО1ПОЛОСНЫЙ фильтр, логарифмический усилитель и детектор, интегратор, блок сравнени , второй вход которого соединен с блоком управлени уровнем сравнени , вентиль и электронный частотомер, а также генератор пилообразного напр жени , генератор качающейс частоты и оодиллографический индикатор, о тличаюи1 ,еес тем, что, с целью повыщени containing sequential input Cascades, a panoramic mixer, a narrow-band filter, a log amplifier and a detector, an integrator, a comparator unit, the second input of which is connected to the comparator level control unit, a gate and an electronic frequency meter, as well as a sawtooth generator, oscillating frequency generator and oodilographic indicator , about the fact that, with the aim of raising

точности и оперативности измерений щнрины полосы частот и щирины внеполосных спектров на различных уровн х спектральной плотности мощности, введены последовательно включенные кварцевый гетеродин, смеситель и полосовой фильтр, при этом второй вход смесител соединен с выходом генератора качающейс частоты, а выход полосо вого фильтра соединен со вторым входом вентил .Accuracy and efficiency of measuring the frequency bandwidth and the width of the out-of-band spectra at different power spectral density levels; sequentially connected quartz local oscillator, a mixer and a band-pass filter are introduced; the second input of the mixer is connected to the output of the oscillating frequency generator; valve inlet