Устройство для измерения и компенсации второй гармоники в огибающей амплитудно-модулированного колебания

 

Изобретение относится к радиотехническим измерениям. Цель изобретения повьшенне разрешающей способности . Устройство содержит источник 1 модулированного напряжения, высокочастотный задающий генератор 2, амплитудный модулятор 3, анализатор 4 спектра, сумматор 5, низкочастотный фазовращатель 7, умножитель . 10 частоты и аттенюатор 12, Введение низкочастотного фазовращателя 8, умножителя 11 частоты, аттенюаторов 13 и. 1 4, калиброванного делителя 15 напряжения , сумматора 6 и высокочастотного фазовращателя 9 компенсирует искажения, вносимые анализатором 4 спектра. 1 ил. (Л ND СП СД СО СП СП СГЫНЗ М 74

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Ю! 1®

Ai (ц 4 С 01 К 23/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPGHQIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3874922/24-21 (22) 25,03.85 (46) 07.09.86, Бюл. N 33 (71) Горьковский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. А. А. Жданова (72) Ю. В. Воронков (53) 62 ..317.353.1(088.8) (56) Зенькович А, В, Искажения ЧМ-колебаний. — М.: Советское радио, 1974, с. 158. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И КОМПЕНСАЦИИ ВТОРОЙ ГАРМОНИКИ B ОГИБАКЩЕЙ АМПЛИТУДНО-МОДУЛИРОВАННОГО КОЛЕБАНИЯ (57) Изобретение относится к радиотехническим измерениям. Цель изобретения — повышение разрешающей способности. Устройство содержит источник 1 модулированного напряжения, высокочастотный задающий генератор

2, амплитудный модулятор 3, анализатор 4 спектра, сумматор 5, низкочастотный фазовращатель 7, умножитель

10 частоты и аттеиюатор 12. Введение низкочастотного фазовращателя 8, умножителя 11 частоты, аттенюаторов 13 и. 14, калиброванного делителя 15 напряжения, сумматора 6 и высокочастотного фазовращателя 9 компенсирует искажения, BHocHMbIe анализатором 4 спектра. 1 ил.

12559

Изобретение относится к радиотехническим измерениям, а именно к устройствам, предназначенным для измерения коэффициента гармоник огибающей AN-колебаний, 5

Цель изобретения — повышение разрешающей способности путем компенсации искажений, вносимых анализатором спектра.

На чертеже приведена структурная 10 схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1 модулирующего напряжения, высокочастотный задающий генератор 2, ампли- тудный модулятор 3, анализатор 4 15 спектра, первый 5 и второй 6 сумматоры, первый 7 и второй 8 низкочастотные фазовращатели, высокочастотный фазовращатель 9, первый 10 и второй 11 умножители частоты, первый

12, второй 13 и третий 14 аттенюаторы, калиброванный делитель 15 напряжения, В предлагаемом устройстве последовательно соединены источник 1 моду- 25 лирующего напряжения, первый сумматор 5, второй вход которого через последовательно соединенные первый низкочастотный фазовращатель 7, первый умножитель 10 частоты и первый аттенюатор 12 соединен с вторым выходом источника 1 модулирующего напряжения, а третий вход через последовательно соединенные второй низкочастотный фазовращатель 8, второй

35 умножитель ll частоты, второй аттенюатор 13 и калиброванный делитель 15 напряжения соединен с третьим вы.ходом источника модулирующего напряжения» амплитудный модулятор 3, второй вход которого соединен с выходом высокочастотного задающего генератора 2, второй сумматор 6, второй вход которого через последовательно соединенные высокочастотный фазовращатель 9 и третий аттенюатор.

14 соединен с вторым выходом высокочастотного задающего генератора 2 и анализатора 4 спектра.

Устройство работает следующим образом, 50

В амплитудном модуляторе 3 высокочастотное колебание с выхода высокочастотного задающего генератора 2 модулируется по амплитуде гармоническим колебанием с выхода источника

1 модулирующего напряжения. Нелинейность модуляционной характеристики амплитудного модулятора 3 приводит

55 з к тому, что в спектре AM-колебания, отображающемся в анализаторе 4 спектра, кроме составляющих частотами .3 и о.) + Я,появляются составляющие частотами «) +2Я., которые искажают огибающую А1Чколебания. Для уменьшения нелинейных искажений огибающей AMколебания можно компенсировать эти составляющие с помощью второй гармоники, подаваемой на второй вход первого сумматора 5 (как в известном устройстве). Однако измеряемые анализатором 4 спектра составляющие, характеризующие нелинейные искажения

AM-колебания, вызваны не только нелинейностью модуляционной характеристики амплитудного модулятора 3, но и собственными нелинейными искажениями блоков анализатора и спектра. Поэтому компенсирующая гармоника М в этом случае равна сумме гармоники, возникающей в AM-генератора, Х, и гармоники, возникающей в анализаторе спектра, X

Ф

Х=-Х-Х г а

Для получения высокой разрешающей способности измерения и степени компенсации второи гармоники в огибающей AN-колебания необходимо исключить из компенсирующей гармоники Х„ составляющую, возникающую в анализа.торе спектра Ха С этой целью АМ-колебание с выхода амплитудного модулятора 3 U„(t) складывается с вспомогательным колебанием U, (t) задающего генератора, имеющим вдвое большую амплитуду и противоположную начальную фазу.

Г

U, (t) =E (1+m, cos (Qt+ q )+

+m cos (2Q.t+ )) cosM, t;

11 (С)=2 Е соз- (u3,t+Ti), P е зул ь тир ующе е коле б ание

U<(t)=E (l-m,cos.(Rt+ )-m cos .(29t+M Ц . cos.(d,t+lT).

Оно отличается от колебания U (t) начальной фазой насущего колебания и тем, что все гармоники модулирующего колебания в нем изменяют знак на противоположный, При этом вторая гармоника в огибающей AN-колебания, возникающая в анапизаторе 4 спектра, при фазовом сдвиге 180 основного модулирующего колебания в огибающей входного колебания анализатора приобретает фазовый сдвиг 360 ., т.е. остается без изменений. Таким образом, при подаче колебания U (t) на второй вход второго сумматора 6 вторая

3 1255

° гармоника, возникающая в огибающей

AM-колебания в амплитудном модулятоо ре, приобретает фазовый сдвиг 180 ., а вторая гармоника, возникающая в анализаторе спектра, остается без изменений. В этом случае компенсация, осуществленная с помощью колебания

Х, нарушается, и в анализаторе спектра выделяется составляющая — Х, — Х„ + Х = 2 Х,„, соответствующая;. 10 удвоенной величине второй гармоники, возникающей в анализаторе спектра.

Таким образом, появляется воэможность компенсировать вторую гармонику, возникающую в анализаторе спект- f5 ра. Для этого необходимо сначала компенсировать удвоенную величину этой гармоники, а затем компенсирующее напряжение уменьшить в два раза.

Если отключить теперь компенсирую- 20 щее колебание Х,, то по анализатору гармоник можно измерить.с высокой разрешающей способностью амплитуду второй гармоники, возникающей в огибающей AM-колебания на выходе 25 амплитудного модулятора 3. Можно также компенсировать вторую гармо.нику в огибающей АМ-колебания ° Для этого вместо компенсирующего колебания Х необходимо подать новое ком1

+ пенсирующее колебание Х„, которое компенсирует составляющие, соответствующие второй гармонике AM-колебания, в анализаторе спектра и обеспечивает высокую степень компенсации

35 второй гармоники в огибающей.

Измерения и компенсацию второй гармоники осуществляют следующим образом.

Сначала при отключенном вспомога- 4о тельном колебании U. (t) с помощью низкочастотного фазовращателя 7, умножителя 10 частоты и аттенюатора 12 по анализатору 4 спектра компенсируют .составляющие с частотами 4>

0+2 Я. с помощью колебания Х„, Затем на второй вход сумматора б подают вспомогательное колебание U,(t) которое позволяет инвертировать огибающую АМ-колебания. Компенсация в анализаторе 4 спектра нарушается. С помощью второго фазовращателя 8,. второго умножителя 11 частоты и второго аттенюатора 13 компенсация восстанавливается, С помощью калиброван- 5 ного делителя напряжения в два раза уменьшают компенсирующее колебание на третьем входе первого сумматора

955 4

5. При отключении второго входа сумматора 5 по анализатору гармоник измеряют уровень второй гармоники в огибающей AM-колебания на выходе амплитудного модулятора 3, а при компенсации с помощью фазовращателя 7, умножителя 10 и аттенюатора 12 составляющих частотами > +2 Q компенсируют вторую гармонику в огибающей

AM-колебания.

Высокочастотный фазовращатель 9 и третий аттенюатор 14 необходимы для формирования вспомогательного колебания: U, (t), которое осуществляется перед началом измерений с помощью анализатора спектра. Для этого сначала путем регулировки амплитуды и фазы высокочастотного колебания задающего генератора 2 добиваются компенсации несущей АМ-колебания; а затем с помощью аттенюатора 14 увеличивают амплитуду вспомогательного колебания до тех пар, пока несущее колебание в спектре АМколебания не восстановится до первоначальной величины.

Формула изобретения

Устройство для измерения и компенсации второй гармоники в огибающей амплитудно-модулированного колебания, содержащее последовательно соединенные источник модулирующега напряжения, сумматор, второй вход которого через последовательна соединенные аттенюатор, умножитель частоты и низкочастотный фазовращатель соединен с вторым выходом источника модулирующеI го напряжения, амплитудный модулятор, первый вход которого соединен с выходом сумматора, второй вход которого соединен с выходом высокочастотного задающего генератора, и анализатор спектра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности, в него введены последовательно соединенные второй низкочастотный фаэовращатель, второй умножитель частоты, второй аттенюатор и калиброванный делитель напряжения, второй сумматор и последовательно соединенные высокочастотный фазовращатель и третий аттенюатар, причем вход второго низкочастотного фазовращателя подключен к третьему выходу источника мадулирующега напряжения, выход калиброванного делителя

Составитель Н. Михалев

Техред М.Ходанич

Редактор О. Бугир

Корректор А. Обручар

Заказ 4818/45 Тираж 728

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1 напряжения подключен к третьему входу первого сумматора, выход амплитудного модулятора подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого подключен к выходу

255955 в третьего аттенюатора, а выход — к входу анализатора спектра, при этом вход высокочастотного фазовращателя подключен к второму выходу задающего генератора.