Способ калибровки селективных измерительных приборов

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при калибровке анализаторов спектра, имеющих следящий калибратор. Цель изобретения - упрощение способа и увеличение его производительности. Способ предусматривает формирование импульсного сигнала с известным и неизменным в диапазоне частот уровнем первой гармоники и частотой, равной частоте настройки прибора, измерение уровня следящего сигнала на заданной частоте и установку номинального коэффициента усиления измерительного прибора. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ

РЕСПУ6ЛИН

„,80„„1582157 А 1 (gg)g С 01 R 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ уровнем в диапазоне частот (фиг. ta); формируют из синусоидального следя-, щего сигнала импульсный сигнал с известным уровнем первой гармоники в диапазоне частот (фиг.1б); подают следящий сигнал к входу калибруемого прибора; измеряют уровень следящего сигнала на заданной частоте; устанавливают усиление прибора; отключают следящий сигнал от входа прибора.

Измерение исследуемого сигнала на заданной частоте с использованием результатов калибровки осуществляется в следующей последовательности: подключают исследуемый сигнал, измеряют . исследуемый сигнал; производят индикацию результата измерений.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4495263/24-21 (22) 01.08.88 (46) 30,07.90. Бюл. У 28 (72) А.М.Грачев и Е.И.Борисов (53) 621.317.7 (088.8) (56) Гончаров Г.А., Митрофанова Г.И.

Измерение амплитудно-частотных харак. теристик и частот спектральных составляющих с помощью анализаторов спектра. — Радиоизмерительная техника: Проспект 3.4, 1980, с. 2-8. (54) СПОСОБ КАЛИБРОВКИ СЕЛЕКТИВНЫЙ

ИЗИЕРИХЕЛЫ!ЫХ ПРИБОРОВ (57) Изобретение относится к радиолэ—

Изобретение относится к радиоизме..рительной технике и предназначено для использования в автоматизированных селективных измерительных системах, может быть использовано при калибровке анализаторов спектра (АС), измерительных приемников векторных вольтметров, анализаторов цепей, имеющих следящие генераторы (СГ).

Цель изобретения — повьппение производительности и упрощение способа калибровки.

На фиг.1 приведены графики зависимости амплитуды переменного напряжения от времени и импульсного сигнала с известным уровнем первой гармоники от времени.

Способ калибровки селективных измерительных приборов включает следующие последовательно выполняемые опе. рации: настраивают прибор на заданную частоту, формируют следующий синусоидальный сигнал с неиэменным2 мерительной технике и может быть использовано при калибровке анализаторов спектра, имеющих следящий калибратор. Цель изобретения — упрощение способа и увеличение его производительности, Способ предусматривает формирование импульсного сигнала с известным и неизменным в диапазоне частот уровнем первой гармоники и частотой, равной частоте настройки прибора, измерение уровня следящего сигнала на заданной частоте и установку номинального коэффициента усиления измерительного прибора. 1 ил.

В соответствии с данныи способом из синусоидального следящего сигнала формируют импульсный сигнал с иэвестныи уровнем первой гармоники в диапазоне частот (фиг.1б).

1582157

1 Е

)". 0 (t « — — --arccos(-)

1 (о сг

Ц

1 Е fl

Ucos (x t),- — arccos() "

cf )сг П 2 сг 45

М If

О, - — — — (t (- (2)

» е.г сг

8(t) =

Š— уровень ограничения импульсного сигнала, U — максимально возможная амплитуда импулвсного сигнала.

Подставляя (2) в (1), получают

U 2Е . - E

А — — + — — sin(arccos- — )

1 2 Т U

Следящий сигнал формируется путем, гетеродинного преобразования опорного сигнала, частота которого равна промежуточной частоте (ПЧ) прибора и

9 гетеродинного сигнала прибора, Уровень первой гармоники следящего сигнала известен и стабилен в диапазоне частот. Установку на известную величину и стабилизацию в диапазоне час- . 10 тот уровня первой гармоники осуществляют путем ограничения амплитуды сле-. дящего сигнала до известного и стабильного в диапазоне частот уровня.

Подключение к входу прибора следя- 1

5 щего сигнала дает возможность калибровать усиление и АЧХ-прибора на заданной частоте с погрешностью, определяемой погрешностью установки уровня первой гармоники следящего сигнала и . его неравномерностью в диапазоне частот. Калибровка прибора заключается в измерении на заданной частоте уровня первой гармоники следящего сигнала и установке усиления .тракта прибора та- 25 ким образом, чтобы измеряемый уровень отклика на экране АС был равен известному уровню первой гармоники следящего сигнала.

Амплитуда первой гармоники сигна30 ла на фиг.16 определяется выражением т12

А . = — — Б(г.)сов(м t)dt, (1)

1 сг

-т!г где Т=2Г/ ю г — период следования импульса с выхода СГ; 35

S (t) — аналитическое выражение выходного сигнала

СГ;

Ы вЂ” частота внутреннего сг следящего импульса, U Е U — -агссов(- — ) — — - х

Г

U 2I sin(2arccos — -) .

Е

U (3) Выражение (3) показвает что при сильном ограничении (Е (EU) когда форма вЬпсодного сигнала стремится к форме меандр

2Е

A = А э (4) где А — амплитуда первой гармоники м сигнала типа "меандр" с уровнем Е.

При уровнях ограничения Е, сравнимых с амплитудой выходного синусои-. дального сигнала U амплитуда первой гармоники А выходного сигнала СГ от1 личается от величины Ам по (4) .

Амплитуда первой гармоники сигнала СГ (фиг. 16) относительно амплитуды первой гармоники сигнала типа меандр определяется выражением:

dA, = 201g-ó--, (дБ), Ам

А1 (5) 1 К 1 11

1 — Kavccos(-) — -sin(2arccos-)l (дБ) К 9 9 (б) где К = U/Š— коэффициент, определяющий уровень ограничения.

Зкспериментальные исследования показали, что в диапазоне частот. 100—

110 МГц, изменение уровня первой гармоники сигнала CI составляет величину

< 0,15 дБ, в диапазоне до 200 МГц (+

+0,2 дБ.

Таким образом, предлагаемый способ калибровки селективных измерительных приборов позволяет увеличить быстродействие калибровки в автоматическом режиме (время калибровки по предлагаемому способу 0,5-5 с, по известному 1-10 с) в 2 раза, быстродействие калибровки в ручном режиме в

4 раза (1-5 мин в прототипе, 1575 с в предлагаемом способе); упрощает калибровку — используется примерно в 2 раза меньше операций, а также упрощает процесс измерения и учета калибровочных данных, что приводит к увеличению быстродействия изПодставляя (3) и (4) в (5), получают

Г 7 К 1

dA = 201е 2/ — — — + 2sin(arccos-)К

158

" 2. сгс" с /щ, 3

;г мерительных режимов прибора (сокращается количество операций, связанных с настройкой прибора и вычислением поправочных коэффициентов по сравнению с известным способом, что сокращает время калибровочного процесса, уменьшает количество измерений, механических операций, обусловленных подключением и отключением калибраторов).

Формула изобретения

Способ, калибровки селективных,измерительных приборов, включающий формирование следящего синусоидального сигнала с неизменным в диапазоне частот уровнем и с частотой сигнала,равной частоте настройки прибора, измерение уровня следящего сигнала на заданной частоте, установку номинального усиления измерительного прибор», отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и упрощения способа, из синусоидального сигнала формируют импульсно сигнал

2i57 6 с известной амплитудой А первой гармоники, равной

7/й

А — — S(t)cos(M „t)dt

5 т где T=21>(ы - период следования импульса с выхода следящего генератора;

10 S(t) — аналитическое выражение выходного сигнала следящего генератора; о — частота внутреннего следящего генератора калибруемого прибора;

Е, О (t (--arccos(-);

1 E сг

1 Е

S (t) = Ucos (у t),— arcos (-)(t — —;

cr у ц 2ц

E — уровень ограничения импульсного сигнала

U — максимальная амплитуда импульсного сигнала.