SU714301A1 - Измеритель частоты радиоимпульсных сигналов - Google Patents

Description

. . / . 1 . , Изобретение относитс  к области цифровой электро-измерительной техники и может найти применение при построении цифровых измерителей несущей частоты радиоимпульсных сигна лов . Известны цифровые частотомеры дл измерени  частоты непрерывных и раДиОимпульсных колебаний, содержащие формирователь импульсов, элемент сравнени , генератор эталонной частоты , два счетчика импульсов, счетно- решаюшее устройство, цифровой ин дикатор 1 . Однако определение несущей частоты через длительность К периодов колебаний не представл етс  возможным , так как при этом необходимо, значительно повысить значение ч Ьтб ты генератора эталонной частоты, что приводит к дополнительной погре ности, так как наибольшую стабиль .ность частоты генераторов эталонной частоты можно обеспечить в области средних частот. Измерение несущейчастоты за п радиоимпульсов в большинстве случаев невозможно, так.как это уменьшает быстродействие и приводит к потере «информации при изме нении несушей частоты радиоимпульсов . ., . . Известен измеритель частоты радиоимпульсных сигналов, содержащий формирователь импульсов, выход которого подключён к первому входу блока управлени , второй вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, селектор импульсов, первый вход которого подключен к выходу СВЧ генератора 2. Недостатком этого устройства  в- . л етс  то, что оно не обеспечивает высокой точности измерени  частоты заполнени  в течение одного радиоимпульса в случае, когда длительность радиоимпульса коротка  и число колебаний несущей частоты радиоимпульса невелико. Цель изобретени  - повыаение точности измерени  несущей частоты радиоимпульса . Дл  этого в измеритель частоты радиоимпульсных сигналов, содержащий формирователь импульсов, выход которого подключен к-первому входу блока управлени , второй вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, селектор импульсов, первый

ТЫЗд

вход которого, подключен к выходу СВЧ генератора введены расширитель временных интервалов и цифровой делитель , частоты, первый вход которого соединен с выходом селекУора импульоов , второй вход селейтора импульсов пОдключак через расширитель времен ных интервалов к первому выходу блока управлени , второй выход которого соединен с вторым входбм цифрового делител  частоты.

На чертеже представлена структурна  электрическа  схема измерител  частоты радиоимпульсных сигналов.

Измеритель частоты радиоимпульсных сигналов содержит формирователь 1 импульсов, блок 2 управлени , расширитель 3 временных интервалов, селектор 4 импульсов, цифровой делитель частоты 5, генератор б опорной частоты, СВЧ генератор 7 импульсов.

При малом количестве импульсов измер емой частоты в радиоимпульсе устройство работает следующим образом .

Радиоимпульсы поступают на вход формировател  1 с несущей частотой f. С вькода формировател  1 на вход блока управлени  2 поступаютпр моугольные импульсы с той же частотой следовани  f. в первом такте измерени  блок управлени  во врем  действи  радиоимпульса формирует временной интервал.

При значени х входной частоты f/ намного меньших частоты f СВЧ генератора 7 при соизмеримых значени х входной частоты fx иобразцовой частоты э генератора б опорной частоты и при малом числе импуЛьсов 3 радиоимпульсе из последовательности импульсов fx блок управлени  2 формирует временной интервал длитёльйостью Т где число импульсов в радиоимпульсе по моментам перехода через нуль колебаний частоты fx, а из последовательности импульсой fj генератора 6 опорной „, частоты - временной интервал Т2 f Временные интервалы Т и Tj последовательно , во времени через распредэЛитель временных интервалов 3 (с коэффициентом расширени  равным в этом режиме 1) подаютс  на селектор 4 и. квантуютс  периодом выходных коттебаний СВЧ-генератора импульсов 7. ;При этом в цифровом делителе 5 чавтоты фиксируютс  коды чисел

r-f.-if-

При выполнении в цифровом делителе

js.niix

операции делени  N , j, и при

,, кратном 10 получим

выборе

и„

код измер емой частоты

N.

Операци  делени  N2/N-1 выполн етс   в цифровом.делителе 5 частоты. Результат измерени  не зависит от стабильности частоты f генератора 7. Это дает возможность применени  нестабильного СВЧ-генератора. Погрешность измерени  частоты не превыиает суммарной погрешности дискретности при получении значений Nj( и N ПОСКОЛЬКУ r.4Il. о

fx ., - г и S -4- -100% .

2, f т

9 Х

Путем выбора больших знач,ений произведений f-jri и погрешность измерений можно свести к минимально допустимой.

однако в случае, когда п мало, значени  fg и f,i, большие, а fi ограничено быстродействием триггеров цифрового делител  5, то временные

п..

интервалы и Ту .. подаютс  на расширитель временных интервалов 3 с коэффициентом расширени  К Тогда в первом такте в цифровом делителе 5 зафиксируетс  код числа

fy-K-n. f,-KH

ы и Ng .- При ,

х fa

выполнении операции делени  измер ема  частота определитс  из

выражени  ...Ж. при краjHOM Ю, погрешность измерений не превышает суммы погрешностей составf f

л ющих : 00% и 1 И К 05% то есть уменьшитс  в К раз.

отсюда видно, что независимо от количества импульсов в радиоимпульсе погрешность измерени  частоты в данном измерителе частоты радиоимпульсных сигналов значительно ниже погрешности измерени  частоты в известном устройстве. Так, при fy 5 МГц, TO 1 мксек в известном устройстве погрешность измерени  составит Sf- 100% 20%. в случае измерени ,этой же частоты в данйом устройстве при коэффициенте расширени  расширител  временных интервалов 3 равном 10, f- 10 МГц fg 1 МГц, выборе п 4, п 40 получим J

ч -NH ,, , ,,,:::.. ,-.,.v

Так как Н 4C1OO N, 8O.

Отсюда 5МГи,. , .,

Погрииность измерений составит ,, 1,275%, что намного менше погрешности известного устройства .

Число П2 выбираетс  по значению числа N-I, полученному в первом такте , так как в нем содержитс  информаци  о значении входной частоты f)( радиоимпульса. Коэффициент расширени  К расширител  временных интервалов 3 должен быть стабильным лишь на врем  преобразовани  временных интервалов Т и Т2, его численное значение должно быть достточным дл  обеспечени  заданной чувствительности преобразовани  при соответствующем значении частоты высокочастотного генератора импульсов 7.. ,

Таким образом, предложенный измеритель частоты радиоимпульсных сигналов по сравнению с известным обеспечивает более высокую точность измерени  частоты несущей одного радиоимпульса, без увеличени  частоты генератора опорной частоты. Причем значение коэффициента расширени  К расширител  временных интервалов не .вли ет на-результат преобразовани . Его стабильность требуетс  лишь на врем  преобразовани , что технически легко осуществимо, .нaчeниe частоты f- высокочастотного генератора импульсов 7 должно быть достато 1ным дл  обеспечени  заданной точности и чувствительности преобразовани  при известной области значанй  коэффициента расширени  расширител  длительности временных интервалов .

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР W447672, кл. G 01 R 23/10, 04.08.69.

2.Авторское свидетельство СССР №375574, кл. G 01 R 23/00, 22.03.71.