Устройство для измерения малых значений девиации частоты

 

Изобретение относится к области радиоизмерительной техники и может быть использовано для измерения малых значений девиации частоты радиосигналов . Целью изобретения является повышение разрешающей способности и точности измерения девиации частоты . Устройство содержит приемник I частотно-модулиров анных сигналов, в состав которого входят: входной смеситель 3, генератор 3, усилитель 7 промежуточной частоты с ограничением, частотный детектор 9, выходной усилитель 11 низкой частоты, вольтметр 14 переменного тока. Для достижения поставленной цели в устройство дополнительно введены приемник 2 частотномодулированных сигналов, содержащий .гетеродин 6,входной смеситель 4,усилитель 8 промежуточной частоты с ограничителем , частотный детектор 10, усилитель 12 низкой частоты, а также сумматор 13 сигналов. Это позволило отделитель паразитную девиацию частоты, источника сигнала от паразитной девиации частоты приемников. 1 ил. а S (Л СО. со О5 Од СО

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1191 (11) (504 6 01 R 23 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,э Я

С:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3961135/24-2! (22) 08. 10. 85 (46) 28.02.87.Бюл.1!э 8 (72) N.Ä. Болмусов (53) 621.317(088.8) (56) Вопросы радиоэлектроники. Сер.

"Радиоизмерительная техника

If вып ° 5, 969, с.43. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ

ЗНАЧЕНИЙ ДЕВИАЦИИ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к области радиоизмерительной техники и может быть использовано для измерения .малых значений девиации частоты радиосигналов. Целью изобретения является повышение разрешающей способности и точности измерения девиации частоты. Устройство содержит приемник 1 частотно-модулированных сигналов, в состав которого входят: входной смеситель 3, генератор 5, усилитель 7 промежуточной частоты с ограничением, частотный детектор 9, выходной усилитель Il низкой частоты, вольтметр

14 переменного тока. Для достижения поставленной цели в устройство дополнительно введены приемник 2 частотномодулированных сигналов, содержащий .гетеродин 6,входной смеситель 4,усилитель 8 промежуточной частоты с ограничителем, частотный детектор 10, усилитель 12 низкой. частоты, а также сумматор 13 сигналов. Это позволило атделитель паразитнуюдевиацию частоты. систочника сигнала от паразитной девиа<Я ции частоты приемников. I ил.

1293663 2 чает в себя последовательно соединенные гетеродин 6, входной смеситель 4, усилитель промежуточной частоты с ограничителем 8, частотный детектор 10, выходной усилитель низкой частоты 12. Выходные усилители низкой частоты 12 и 11 через сумма,тор 13 соединены с входом вольтмет ра переменного тока 14. Входы приемников частотно-модулированных сигналов объединены и являются входом устройства.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

На входы приемников I и 2 поступает сигнал Б (t} с амплитудой О,„, и ( частотой Яо, обладающий малыми статистическими независимыми флюктуациями амплитуды m(t) и девиацией частоты аср (й}, tl<(t)=U ((tta(t)J я1п(й,t4Jntt(t)dt), (()

Первоначально частоты гетеродинов

5 и 6 приемников 1 и 2 устанавливаются одинаково, например, ниже частоты сигнала источника ((}, с я, и Г2 М

Тогда сигналы разностных (промежуточных} частот на выходах смесите лей 3 и 4 определяются выражениями

) tt„)t+Jttt(t)dt+ JtV,(t)dt) р) u - К,u,(t) + K,u,(t) - (I,(5,+ К28,)()>( где К, К вЂ” коэффициент усиления усилителей низкой частоты ll и 12.

Изобретение относится к радиоиэмерительной технике, а точнее к устройствам для измерения малых зна" чений девиации частоты радиосигналов.

Цель изобретения — повышение разрешающей способности и точности измерения девиации частоты.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства. 10

Устройство для измерения малых значений девиации частоты содержит приемники частотно-модулированных сигналов I и 2,,каждый иэ которых содержит смесители 3 и 4, гетеродины

5 и 6, усилители промежуточной частоты с ограничителями 7 и 8, частотные детекторы 9 и 10 и выходные усилители низкой частоты 11, 12, сумматор сигналов 13 и вольтметр переменного тока 14.

Приемник частотно-модулированных сигналов I включает в себя последовательно соединенные гетеродин 5, входной смеситель 3, усилитель промежуточной частоты с ограничителем 7, частотный детектор 9, выходной усилитель низкой частоты 11. Прием- . ник частотно-модулированных сигналов 2, аналогично приемнику 1, вклю() (t) = О„х ((+m(t)+d (t))s(n((Ы, Ut(t) U«, ((+m(t)+t(,(t)) х. х х! и ((и, - и„) t+ J t tt (t ) d t+ J gV t (t) d tJ где ()(„(t),ос2(t) - статистически не- зависимые флюктуации амплитуд, возникающие в смесителях и гетеродинах приемников i и 2; (с) i(l (t) " статистически независимые паразитные девиации частот гетеродинов

5 и 6..

При прохождении через усилители промежуточной частоты с амплитудными ограничителями 7 и 8 в сигналах (2) устраняются амплитудные флюктуации. где Q ((t), P2(t) - полные фазы сигналов промежуточных частот (2), поступающих на частотные детекторы; )() )2 — соответственно значение крутизны преобразования частотных детекторов 9 и IО.

Напряжение на выходе сумматора сигналов 13 равно

t) + R „5„DV,(t) + К 5,дЧ (t) (1))

Напряжение с выхода сумматора подается на вольтметр (среднеквадратических значений ) 14, показания

1293663 шкалы которого в общем слу- чае равны

1 — (K<5, + К,(э,) ай (t} + К, 5,ьЧ (с) + К, 5z g V (с) »РН К,S г

U = 45() (t) + 5 PV (t} + aV (с)

После отсчета показаний вольтметра (среднеквадратических значений)

14, гетеродин одного из приемников, например приемника 2, перестраивается по частоте вверх ((,3, ъ Q(> ) на удвоенное значение его промежуточ" (6) ной частоты, ". е. настраивается на зеркальный канал приема. . При этом сигналы разностных (промежуточных ) частот на вы— ходах смесителей 3 и 4 определяются зависимостями

Ut (t) = (),„, (1+m(t)+tt,(t)) s in ((ta, - tnt, ) t+ fttt(t)dttf ttll, (t)dt) Ut (t) = Unt (1+m(t)+tt (t)j sin ( (и „- и, ) t. - f t tt (t ) d t -/ (), (с ) Ь с)

10 определяются зависнмостя—

20 ми.

U,(t) = 5, (д (t)+9/,(}

5(t) = t- zu ()+ 4() (8}

Напряжение на выходе сумматора сигналов 13 и показания вольтметра

25 среднеквадратических значений 14 соответственно равны

U = K,U4(t) + К U (С) = (КД-К,S,)na(t) ° К,5)ЬЧ(с)-К 5 ЬЧд(t) (9) U = (К,5,— К 5 ) ьи2(t) + K,5, V,(Заметим, что перед третьим слагаемым в формуле (10) по сравнению с Аор)"(улой (9) стоит знак плюс. Формально это является следствием возведения отрицательной величины (-(1Ч (t)j в квадрат, а физически иллюстрирует тот факт, что собственные флюктуации частоты гетеродинов

5 и 6 приемников 1 и 2 статистически независимы (некоррелированы) при любых настройках гетеродинов.

Из выражения (10) видно, что при одинаковых коэффициентах усиления

К, 5, = К 5 = ) (что на практике 45 легко устанавливается регулировкой усиления в одном из усилителей низкой частоты) и расстройке приемников на основной и зеркальный каналы, показания вольтметра среднеквадратических значений определяются только суммой паразитных девиаций частот приемников 1 и 2 .

0 ) = -) (Ч, (t) + Ч (t)) (11} 55 а разность между двумя отсчетами (показаниями) вольтметра а0 = О - U, = 45Ьы (at!2) В сигнале промежуточной частоты на выходе смесителя 4 ввиду перестройки гетеродина 6 на зеркальный канал приема (а „ и ) изменились знаки у составляющих полной фазы сигнала.

При этом сигналы на выхо дах частотных детекторов 9 и

+ K, V (t) ° пропорциональна уровню паразиткой девиации частоты измеряемого источ- ника сигнала. Таким образом, в предлагаемом устройстве, в отличие от прототипа, возможно четко отделить паразитную девиацию частоты источника сигнала от паразитной девиации частоты приемников 1 и 2. Это позволяет уверенно измерять паразитную девиацию частоты источников сигнала даже в тех случаях, когда паразитная девиация частоты приемников существенно превылает измеряемую величину.

Благодаря возможности разделения паразитной девиации частоты источника сигнала и приемников 1 и 2 предлагаемое устройство позволяет измерять паразитную девиацию частоты с более высокой разрещающей способностью и точностью.

Формула изобретения

Устройство для измерения малых значений девиации частоты, содержащее приемник частотно-модулированных сигналов, включающий в себя последовательно соединенные гетеродин, !

293663

Составитель В.Величкин

Редактор В.Ковтун Техред Aßðàâ÷óê Корректор А. Тяско

Заказ 382/50

Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 входной смеситель, усилитель промежуточной частоты с ограничителем, частотный детектор и выкодной усилитель низкой частоты, а также вольтметр переменного тока, о т л и ч аю me е с я тем, что, с целью повышения разрешающей способностии точностиизмерения девиации частоты, в него дополнительно введены второй аналогичный приемник частотно-модулированных сигналов и сумматор сигналов, причем входы обоих приемников частотномодулированных сигналов объединены, 5 являются входом устройства и подклю чены к вторым входам смесителей, а выходные усилители низкой частоты через сумматор сигналов соединены с входом вольтметра переменного тока.