Устройство для измерения нелинейных искажений радиоприемников

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ РАДИОПРИЕМНИКОВ , содержащее индикатор и последовательно соединенные источник сигнала и исследуемый радиоприемник, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены два синхронных фильтра, два . детектора, два сумматора, сравнивающий блок, источник опорного нап .ряжения, регулируемый усштитель, а также последовательно соединенные блок формирования опорньсх сигналов, блок синхронных детекторов, блок масштабных преобразователей и коммутатор , выход которого соединен с индикатором, при этом два выхода сигналов модуляции источника сигнала соединены с входами блока формирования опорных сигналов и через последовательно соединенные соответствующие синхронный фильтр и детектор - с первым и вторым входами первого сумматора, к выходу которого подключен сравнивающий блок, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения , а выход - с -управляющим входом регулируемого усилителя, к выходу которого подключен информационный вход блока синхронных детекторов , другой вход регулируемого усилителя соединен с вторыми входами синхронных фильтров и выходом второго сумматора, входы которого подключены к выходу исследуемого радиоприемника и к выходам синхронных филь .тров соответственно. 1C 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)4 G 01 R 23/20 (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " :

H ABTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3664499/24-21 (22) 16.11.83 (46) 07.08.85. Бюл. Ф 29 (72) И.И.Забеньков, В.К.Крайко, Э.Г.Попов и Н.И.Шатило (71) Минский радиотехнический институт (53) 621.317(088.8) (56) Техника средств связи. Сер.ТРПА;

1978, Ф 3, с. 24.

Нелинейные искажения в приемно-уси лительных устройствах. — Материалы

1 Всесоюзного симпозиума, 1977,с.248, (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ РАДИОПРИЕМНИКОВ, содержащее индикатор и последовательно соединенные источник сигнала и исследуемый радиоприемник, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены два синхронных фильтра, два детектора, два сумматора, сравнивающий блок, источник опорного нап,ряжения, регулируемый усилитель, а также последовательно соединенные

„„Я0„„1171724 A блок формирования опорных сигналов, блок синхронных детекторов, блок масштабных преобразователей и коммутатор, выход которого соединен с индикатором, при этом два выхода сигналов модуляции источника сигнала соединены с входами блока формирования опорных сигналов и через последовательно соединенные соответствующие синхронный фильтр и детектор — с первым и вторым входами первого сумматора, к выходу которого подключен сравнивающий блок, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход — с -управляющим входом регулируемого усилителя, к выходу которого подключен информационный вход блока синхронных детек. торов, другой вход регулируемого усилителя соединен с вторыми входами синхронных фильтров и выходом второго сумматора, входы которого подкл чены к выходу исследуемого радиоприемника и к выходам синхронных филь. тров соответственно.

1171724

Изобретение относится к. радиоизмерительной технике и может быть исполь1 зовано для измерения нелинейных искажений в радиоприемниках с амплитудой частотной модуляцией. 5

Цель изобретения — повышение точности измерений нелинейных искажений, приемников.

На чертеже изображена блок-схема

1 предлагаемого устройства.

Устройство для измерения нелинейных искажений радиопремников содержит источник 1 сигнала в виде двух модулирующих генераторов 2, соединенных с высокочастотными генера1с торами 3 и 4 смеситель 5 (не покаР зан) последовательно соединенные блок 6 формирования опорных сигналов блок 7 синхронных детекторов, блок

8 масштабных преобразователей, коммутатор 9, индикатор 10, а также смеситель 11, радиоприемник 12, сумматор 13, регулируемый усилитель 14, синхронные фильтры 15 и 16, детекторы 17 и 18, сумматор 19, блок 20 сравнения, источник 21 опорного напряжения. При этом источник 1 сигнала, исследуемый радиоприемник

12, сумматор 13, усилитель 14, блок

7 синхронных фильтров соединены З0 последовательно. Выходы двух модулирующих генераторов 2 источника сигналов соединены с входами блока 6 формирования опорных сигналов и через последовательно сое- 35 диненные синхронный фильтр 15(16) и детектор 17(18) — с входом первого сумматора 19, к выходу которого подключен блок 20 сравнения, второй вход которого соединен 40 с источником 21 опорного напряжения а выход — с управляющим входом ре) гулируемого усилителя 14, .другой вход которого соединен с вторыми входами синхронных фильтров 15 и 45

16, выходы которых соединены с входами второго сумматора.

Устройство работает следующим образом.

Два сигнала f < и f с выходов 50 высокочастотных генераторов 3 и 4 преобразуются. в смесителе 11 в сигнал с частотой Е1 — f, который имеет, например, частотную модуляцию с двумя низкочастотными сигналами 55

F <и F и используется в качестве испытательного для контролируемого радиоприемника 12. Нелинейность| тракта радиоприемника 12 приводит к возникновению комбинационных составляющих вида ш Р пР на его выходе, Уровень комбйнационных составляющих в высококлассных радиоприемниках мал и составляет 60 дБ и менее относительно сигналов с частотами F 1 и Р . Чтобы исключить возникновение дополнительных комбинационных составляющих между сигналами F { и Г в регулируемом усилителе 14, искажающих результат измерений, в устройстве предусмотрена режекция сигналов с частотами F q и F< Синхронные фильтры 15 и 16 из сигналов на выходе сумматора 13 выделяют сигналы с частотными F< и F< усиливают их, инвертируют и подают на другие входы сумматора 13.

Во втором сумматоре 13 сигналы с выходов контролируемого радиоприемника 12 и синхронных фильтров 15 и 16 суммируются и на выходе сумматора появляются сигналы только комбинационных составляющих и неподавленные остатки сигналов частот

F и F, которые соизмеримы с уровнем комбинационных составляющих.

Режекция сигналов с частотами F и

F резко ослабляет требования к дйнамическому диапазону регулируемого усилителя 14 и блока 7 синхрон †. ных детекторов и повышает точность измерений.

Сигнал с выхода второго сумматора 13 через регулируемый усилитель

14 поступает на информационный вход блока 7 синхронных декекторов. На управляющие входы этого блока поступают опорные сигналы с частотами Г<+ Г; 2Г + Г; ЗР + Г

mF 2 nF с выходов блока 6 фор1 мирования опорных сигналов. Указанные сигналы формируются в блоке 6 формирования опорных сигналов из сигналов с частотами Р и Г

Блок 7 синхронных детекторов из сложного сигнала, поступающего на

его вход, выцеляет спектральные составляющие, совпадающие по часто.— те с управляющими сигналами, и преобразует их в постоянное напряжение.

Таким образом, на выходе блока 7 синхронных детекторов появляются постоянные напряжения, пропорциональные уровню комбинационных составля1171724 ющих на выходе контролируемого радиоприемника 12.

Для определения коэффициента гармоник необходимо осуществить нормировку комбинационных составляющих относительно суммы сигналов U +UF

< 2

Здесь U F u UF уровни сигналов

1 2 с частотами F и F2 на выходе

1 контролируемого радиоприемника 12.

Указанную нормировку в предлагаемом устройстве осуществляет цепь, состоящая из детекторов 17 и 18, первого сумматора 19, сравнивающего блока 20, источника 21 опорного напряжения и регулируемого усилителя

14. Сигналы с выходов синхронных фильтров 15 и 16, равные сигналам с частотами Р 1 и Р2 на выходе контролируемого радиоприемника 12, детектируются детекторами 17 и 18 и сум1 мируются в первом сумматоре 19. Напряжение на выходе сумматора 19 при этом равно

U„.= К (11, + U, ), rpe U, U — нглряжение сигналов

F1 2

F 1, F на выходе г контролируемого радиоприемника;

К вЂ” коэффициент пропорциональности.

Сигналы с выходов первого сумматора 19 и источника 21 опорного напряжения поступают на входы сравнивающего блока 20, выходной сигнал которого управляет коэффициентом пе- 35 редачи регулируемого усилителя 14.

Выходное напряжение И блока

20 сравнения зависит от соотношения сигналов на его входах

4О

«г< К 2о U 2< г>- »U,< К ТЕ< + +« Т 2 где К и U2< коэффициент передачи сравнивающего блока 20 и напряжение на выходе источника 21 опор- ного напряжения (далее по тексту используются аналогичные обозначения, причем индекс соответствует номеру блока).

В регулируемом усилителе 14 коэффициент передачи прямо пропорционален величине напряжения на управляющем входе

aK«V < Ы

44 U „ го К ((<„+ Р ) 2 где а — коэффициент пропорциональности, Постоянные напряжения на выходах ° блока 7 синхронных детекторов равны

UF ° г Ег

К = 2

Г2

К

UFi + UF2

U гFi1 Fг

UF+ U

К = 4 U3F11Ô Fr+ UС1 UF2

32 Н о,, г, 5 UU—

<. +Г < 2Г +Г2 ЗР Г

U F, р, — йапряжение комбинационных составляющих с частотами Р + Р

2 F<,+ F, 3F + F, 4F + F соот2< 1 2г ветственно.

При реализации в блоке 8 масштабных преобразователей коэффициентов пе8 32 редачи 2. — . — для напря3 5 жений с соответствующих выходов блока 7 синхронных детекторов на выходах блока 8 получают постоянные напряжения, пропорциональные коэффициентам гармоник 2-5 порядков.

Непосредственное измерение суммарного коэффициента гармоник в соответствии с формулой

Г Г2 Э „rq в предлагаемом устройстве обеспечивается при помощи коммутатора 9 и индикатора 10, в качестве которого необходимо использовать вольтметр средне. квадратических эффективных значений.

Коммутатор 9 поочередно подключает выходы блока 8 масштабных преобразователей. к выходу индикатора 10.

Среднеквадратическое значение сигнала на выходе коммутатора 9 при этом равно

U = а К2ОИ2< К U mfa 2 <\ Fq к UF + Б где U + nF . — напряжение спектраль—

mF,— 2 ной составляющей с частотой mF<+ nF

2 на выходе контролируемого радиоприемника 12.

Для определения коэффициентов гармоник 2-5 порядков достаточно измерить комбинационные составляющие с частотами

F F г 2F1+. Fz 3F + FZ i 4F„Fz.

1171724

Т

+ р У то

„(р

Составитель В.Новоселов

Редактор А.Шишкина Техред Т.Фанта Корректор М.Демчик

Заказ 4856/37 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 где Т вЂ” период работы коммутатора;

P — количество коммутируемых выходов блока 8 масштабных преобразователей;

Б; — постоянное напряжение íà i-м выходе блока 8; — момент времени, в который

i-й выход блока 8 подключается к входу индикатора.

Так как сигнал U постоянен в интервале от. t; до ф П2 + П2+ + 02

1 2

Таким образом, среднеквадратическое значение сигнала на выходе коммутатора 9, регистрируемое индикатором 10, пропорционально коэффициен. ту гармоник.

Автоматизация измерений нелинейных искажений предлагаемым устройством позволяет повысить производительность труда в 50-100 раз по

1р сравнению с известным устройством.

Синхронные методы обработки сигналов позволяют измерять сигналы, лежащие ниже уровня шумов

1 на 10-20 дБ, с погрешностью

5-10Х. В радиоприемниках высших классов соотношение сигнал/шум на выходе 70-80 дБ. При этом предлагаемое устройство позволяет измерить

2б комбинационные составляющие на уровне — (80-10 ) дБ относительно основных сигналов с укаэанной погрешностью.