Устройство для автоматического измерения коэффициента шума радиоприемников свч-диапазона

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECflYEiflHH

3(SD G 01 R 29/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ ХОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21} 3621782/24-21 (22) 20.05.83 (46) 30.10.84. Бюл Р 40 (72) В.Ю.Кошарюк, В.В.Троян, A.Н.Зименков и В.И.Носков (53) 621,317.7(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

9 785802, кл. G 01 R 29/26, 1980.

2. Доброхотов Б.А. Измерения в электронике, т.2. Энергия,1965, с.113-114 (прототип). (54(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ШУМА

РАДИОПРИЕМНИКОВ СВЧ-ДИАПАЗОНА, содержащее генератор импульсов, выход которого подключен к разделителю импульсов, первый выход Которого соединен с управляющим входом первого электронного ключа, второй выход— с первым управляющим входом усилителя второй промежуточной частоты,третий выход — с управляющим входом второго электронного ключа, усилитель второй промежуточной частоты, последовательно соединенные квадратичный детектор и широкополосный усилитель, выход которого подключен к второму управляющему входу усилителя второй промежуточной частоты через цепь автоматической регулировки усиления и к двум электронным ключам, выходы которых соединены с логометром, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности принимаемой информации путем обеспечения возможности автоматического измерения коэффициента шума радиопри„„SU 1121631 А емников СВЧ-диапазона без . перерыва связи, в него введены третий электронный ключ, фазовый модулятор, генератор псевдослучайной последовательности,линия задержки,два сме.сителя, два полосовых фильтра, аттенюатор, направленный ответвитель, фазовый демодулятор, генератор второй промежуточной частоты, подключенный через второй электронный ключ к фазовому модулятору, второй вход которого соединен с генератором псевдослучайной последовательности, а выход — с первым смесителем, второй вход которого соединен с одной клеммой для подключения измеряемого объекта, а выход через первый полосовой бб р фильтр. подключен к входу второго сме сителя, второй вход которого соединен с другой клеммой.для подключения измераемого объекта, а выход через аттенюатор — с направленным ответвителем, к второму входу которого под- Я ключен антенно-фидерный тракт, выход .направленного ответвителя подключен iaaaL к третьей клемме для подключения измеряемого объекта, а четвертая клемма для подключения измеряемого объек. та через усилитель второй промежуточной частоты подключена к фазовому демодулятору, к второму входу кото- (,Ь рого через линию задержки подключен ( выход генератора псевдослучайной последовательности, а выход фазового б демодулятора соединен с квадратичным детектором через второй полосовой фильтр.

1121631

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для автоматического измерения коэффициента шума радиоприемников

СВЧ-диапазона в процессе ведения связи. 5

Известно устройство для измерения коэффициента шума приемника, содержащее последовательно соединенные блок управления, генератор шума и приемник, выход которого подключен IQ к одному из входов блока стробирования, к второму входу которого подключен генератор строба, пороговой блок, частотомер и блок определения среднего числа выбросов, выход которого под-15 ключен к входу вычислителя коэффициента шума, причем соответствующие выходы блока управления подключены к входу генератора строба и второму входу частотомера L1).

2О

Недостатком данного устройства является то, что измерения возможно проводить только при условии выключения радиоприемного устройства связи, 25

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для автоматического измерения коэффициента шума радиоприемников, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, разделитель импульсов, первый выход которого подключен к управляющему входу одного иэ электронных ключей, второй выход к одному из управляющих входов усили- теля промежуточной частоты измерителя, третий — к управляющему входу другого электронного ключа и импульсному модулятору, выход которого соединен с источником шума, подключенным к входу радиоприемника, выход ко- AQ торого по второй промежуточной частоте соединен с усилителем промежуточной частоты измерителя, выход которого через цепь автоматической регулировки усиления соединен с вторым управляющим входом усилителя промежуточной частоты измерителя, этот же выход широкополосного усилителя соединен также с входом. блока восстановления несущей, выход которого через первый и второй электронные ключи подключен к двум входам логометра (2).

1 !

НедЬстатком известного устройства является то, что в качестве источни- э5 ка шума используются генераторы шума, относительная шумовая температура ко- торых такова, что при измерении нарушается связь, т.е. достоверность гринимаемой информации не удовлетворяет 6Q установленным нормам, а принимаемые радиоприемником информационные сигналы, накладываясь на шум калиброванного источника шума, не позволяют проводить измерения. 65

Цель изобретения — повышение достоверности принимаемой информации путем обеспечения возможности автоматического измерения коэффициента шума радиоприемников СВЧ-диапазона без перерыва связи.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматического измерения коэффициента шума радиоприемников СВЧ-диапазона, содержащее генератор импульсов, выход которого подключен к разделителю импульсов, первый выход которого соединен с управляющим входом первого электронного ключа, второй выход — с первым управляющим входом усилителя второй промежуточной частоты, третий выходс управляющим входом второго электронного ключа, усилитель второй промежуточной частоты, последовательно соединенные квадратичный детектор и широкополосный усилитель, выход которого подключен к второму управляющему входу усилителя второй промежуточной частоты через цепь автоматической регулировки усиления н к двул электронным ключам, выходы которых соединены с логометром, дополни ельно введены третий электронный ключ, фазовый модулятор, генератор псевдослучайной последовательности, линия задержки, два смесителя, два полосовых фильтра,„ аттенюатор, направленный ответвитель, фазовый демодулятор, генератор второй промежуточной ча-тоты, подключенный через второй электронный ключ к фазовому модулятору, второй вход которого соединен с генератором псевдослучайной последовательности, а выход — с первым смесителем, второй вход которого соединен с одной клеммой для подключения измеряемого объекта, а выход через первый полосовой фильтр подключен к входу второго смесителя,. второй вход которого соединен с другой клеммой для подключения измеряемого объекта, а выход через аттенюатор — с направленным отве"вителем, к второму входу которого подключен антенно-фидерный тракт, выход направленного ответвителя подключен к третьей клемме для подключения измеряемого объекта, а четвертая клемма для подключения измеряемого объекта через; усилитель второй промежуточной частоты подключена к фазовому демодулятору, к второму входу которого через линию задержки подключен выход генератора псевдослучайной последовательности, а выход фазовсго демодулятора соединен с квадратичным детектором через второй полосовой фильтр.

На чертеже изображена блок-схема устройства для автоматическогG измерения коэффициента шума радиоприемников СВЧ-диапазона,.

1121631

Устройство для автоматического измерения коэффициента шума радиоприемников СВЧ-диапазона содержит генератор 1 импульсов, разделитель 2 импульсов, генератор 3 второй промежуточной частоты, электронные ключи

4-6, фазовый модулятор 7, генератор

8 псевдослучайной последовательности, первый и второй смесители 9 и 10, первый и второй полосовые фильтры

11 и 12, аттенюатор 13, направленный ответвитель 14, усилитель 15 второй промежуточной частоты., фазовый демодулятор 16, квадратичный детектор

17, широкополосный усилитель 18,. цепь автоматической регулировки усиления

19, логометр 20, линию 21 задержки, антенно-фидерный тракт 22 и измеряемый объект — радиоприемник СВЧ-диапазона 23, причем выход генератора

1 импульсов через разделитель 2 импульсов подключен к управляющим вхо- 20 дам второго 4, первого 5 и третьего

6 ключей и усилителя 15 второй промежуточной частоты, выход генератора 3 второй промежуточной частоты через ключ 4 подключен к входу Фазового мо- 25 дулятора 7, к второму входу которого подключен генератор 8 псевдослучайной последовательности, а выход подключен к одному из входов первого смесителя 9, второй вход которого ЗО подключен к одному из выходов радиоприемника 23, а выход через первый полосовой фильтр 11. — к входу второго смесителя 10, второй вход которого подключен к второму выходу радиоприемника 23, а выход через аттенюатор 13 подключен к входу направленного ответвителя 14, второй вход которого подключен к выходу антенно-.

Фидерного тракта 22, а выход — к входу радиоприемника 23, выход кото- 40 рого через последовательно соединенные фазовый:модулятор 16, второй полосовой фильтр 12, квадратичный детектор 17 и широкополосный усилитель 18 подключен к входам первого 45 и третьего ключей 5 и 6, выходы которых подключены к соответствующим входам логометра 20, при этом выход широкополосного усилителя 18 через цепь 19 автоматической. регулировки SO усиления подключен к второму управляющему входу усилителя 15 второй промежуточной частоты, выход генератора 8 псевдослучайной последовательности через линию 21 задержки подключен к второму входу Фазового демодулятора 16, Устройство работает следукицим образом.

Генератор импульсов 1 формирует последовательность прямоугольных импульсов типа меандр. Разделитель 2 импульсов разделяет четные и нечет-. ные по номеру импульсы. Ыечетньэли импульсами управляется электронный ключ 4, который подключает колебания 65 второй промежуточной частоты Е „„2 от генератора 3 второй промежуточной частоты на вход фазового модулятора

7, на другой вход которого поступает псевдослучайная последовательность, сформированная генератором 8 псевдослучаной последовательности. В смесителе 9 колебание частоты Х„„2,фаэо- . манипулированное псевдослучайной последовательностью, переносится с помощью колебания с частотой второго гетеродина f<2 радиоприемника 23

СВЧ-диапазойа на первую промежуточную частоту Е „„ . Фильтр 11 предназначен для ослабления побочных продуктов преобразования. Смеситель 10 с помощью колебания с частотой первого гетеродина „ радиоприемника 23

СВЧ-диапазона проводит широкополосный измерительный сигнал к частоте приема радиоприемника 23 СВЧ -диапа-.зона. Аттенюатор 13 предназначен для .понижения мощности широкополосного измерительного сигнала ниже мощности собственных шумов радиоприемника 23

СВЧ-диапаэона, приведенных к его входу. Направленный ответвитель 14 обеспечивает прохождение на вход радиоприемника 23 одновременно широкополосного сигнала с выхода аттенюатора

13 и информационного сигнала от антенно-фидерного тракта 22 и дополнительно ослабляет широкополосный сигнал. Широкополосный измерительный сигнал снимается с широкополосного выхода второй промежуточной частоты радиоприемника 23 СВЧ-диапазона и поступает на у илитель 15 второй промежуточной частоты, управляемый импульсной последовательностью с

П-го выхода разделителя 2 импульсов.

В фазовом демодуляторе 16 производится перемножение информационного и измерительного сигналов с опорной псевдослучайной последовательностью от генератора 8 псевдослучайной последовательности прошедшей линию 21 задержки с целью компенсации задержки широкополосного измерительного сигнала в радиоприемнике 23. Полосовой Фильтр 12 предназначен для ослабления информационного сигнала и выделения свернутого широкополосного измерительного сигнала, представляющего собой синусоидальное колебание частоты Е„„> манипулированное.нечетными импульсами. После детектирования квадратичным детектором 17 измерительный сигнал поступает на широкополосный усилитель 18 ° Электронные ключи 5 и 6, управляемые соответственно четными, нечетными импульсами, пропускают на соответствующие входы логометра 20 измерительный сигнал. Цепь 19 автомаТической регулировки усиления с постоянной времени много больше периода импульсной последовательности предназначена для поддержания уровня

1121631

BHNNGN Заказ 7976/36 Тираж 710 Подписное

Филиал ППП Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4 измерительного сигнала, обеспечивающего нормальную работу логометра.

Процесс измерения коэффициента шума включает два этапа. На первом этапе нечетный импульс управляет электронными ключами 4 и 6 и широкополосный измерительный сигнал подается на вход радиоприемника 23.

При этом на П-й вход логометра: поступает сигнал, пропорциональный мощности широкополосного измерительного сигнала и собственного шума

Р, радиоприемника 23.

На втором этапе четный импульс управляет. электронным ключом 5, Широкополосный измерительный сигнал не формируется, и на 1-й вход логометра 20 поступает сигнал, пропорциональный мощности собственных шумов Р радиоприемника 23, По определению коэффициент шума

F описывается следующей формулой

Р,„

F (и- ) кто 5 где P — мощность широкополосного измерительного сигнала на входе радиоприемника 23> .К = 1,38-10 2зДх/к — постоянная Больцмана

Т = 290 K) д — шумовая полоса полосового ш фильтра 12.

Логометр 20 покажет отношение мощностей N и может быть отградуирован для непосредственного отсчета коэффициента шума.

Использование широкополосного измерительного сигнала со спектральной плотностью мощности ниже уровня собственных шумов радиоприемника

СВЧ выгодно отличает предлагаемое устройство для автоматического измерения коэффициента шума от прототипа, являющегося базовым объектом, так как в результате его применения достигается оперативность измерения, поскольку оно будет производиться без перерывов в космической, тропосферной и радиорелейной связи.