Измеритель частоты

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

1 (21) 5042796/21 (22) 18.05.92 (46) 30.1 193 Бюл. Йа 43-44 (78) Бабушкин Лев Николаевич (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧЯСТОТЫ (19) )Щ (и) 2003987 С1 (51) 5 G Î1 R 23 06 (57) Изобретение относится к импульаюй технике и может быть использовано для измерения частоты

Устройство содержит антенну 1 с тремя выходами,. логарифмические приемники 2, 3, 4, вычитатели 5, 6, 7, индикатор 8. 1 ил.

2003987 ке

Изобретение относится к радиотехниСуществует достаточно широкий круг возможных способов и устройств измерения частоты (например, (11), сравнительный анализ преимуществ и недостатков которых практически невозможен без предьявления к ним вполне конкретных тактико-технических требований, определяемых, в частности, условиями их эксплуатации, целевым назначением и другими факторами..

Наиболее близким к рассматриваемому измерителю является одноканальный измеритель (21, содержащий. последовательно соединенные антенну, приемник и индикатор. Этот измеритель имеет достаточно низкую точность измерения, определяемую примерно половиной ширины полосы про-пускания антенны или его входного фильтра. К достоинствам можно отнести простоту и высоков быстродействие.

Более высокой точностью обладает предлагаемый измеритель частоты.

Повышение точности достигается тем, что в измерителе, содержащем антенну, выход которой соединен с приемником, а также индикатор, приемник выполнен логарифмическим, введены второй и третий выходы антенны, второй и третий логарифМические приемники и три вычитателя, причем первый выход антеины через первый логарифмический приемник соединен с .первым входом первого вычитателя, второй выход антенны через второй логарифмический приемник. соединен с вторым входом первого вычитателя и первым входом второго вычитателя. второй вход которого через третий логарифмический приемник соединен с третьим выходом антенны, выходы первого и второго вычитателей подключены к входам третьего вычитателя, выход которого соединен с индикатором.

На чертеже представлена блок-схема измерителя частоты.

Измеритель содержит антенну 1 с тремя выходами,.три логарифмических приемника 2, 3 и 4, три вычитателя 5, 6 и 7 и индикатор 8, В предположении гауссовской формы диаграмм направленности в области их основных лепестков при симметричном отво-, роте (угловом разнесении) первой и третьей диаграмм относительно второй амплитуды на выходах антенны пропорциональны

U1- ехр (-2(!пг а-ар) / Ф};

02- ехр (-2(1пг) а /Ф};

03 ехр (-2(ln2xa+ ар)2/ Ф}, где а- текущее значение угла;

Юр-..величина углового разнесения между первой и второй, второй и третьей диаграммами; д- ширина каждой диаграммы направ" ленности на уровне 3 дБ от максимума.

На выходах вычитателей 5 и 6 образуются разностные амплитуды

Ь01Л-Ig U1 — Ig 02 409 e)(ln2) +(a 2)

15 у г

ЬОг,з-lg Uz-Ig Оз-4(!ц e)(ln2)+(a+ ). у г

20 Разностная амплитуда на выходе вычитателя 7

0 о - Ж2,3 — 1,2 - 4 (I g е)(! п2) откуда ширина диаграмм направленности д = g(g е)п ГЮ0 g .

С другой стороны, имеет место известная связь ширины диаграмм направленности с длиной волны (частотой излучения) и размером апертуры

9=àÄß =ас/Fl, где a — некоторый постоянный коэффициент;

L — размер апертуры антенны; с — скорость распространений электромагнитных колебаний;

F — частота радиоизлучения.

Приравнивание правых частей двух последних соотношений позволяет получить необходимый алгоритм оценки частоты:

50 "=r 4 где у = aсcт2ая L (tge)Òé2 — постоянный для данного иэмерителя множитель.

Учет множителя у и возведение значения разностной амплитуды "в степень 1/2 могут осуществляться при градуировке индикатора 8 как расчетным путем, так и путем предварительной калибровки индикатора по ряду известных калибровочных частот излучения.

° 6

2003987!

Формула изобретен ия

Составитель Л. Бабушкин

Техред M.Моргентал

Корректор Н. Король т

Редактор Т. Юрчикова

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3324

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Работу измерителя можно объяснить следующим образом, °

Антенна 1 формирует три одинаковые диаграммы направленности, из которых первая и третья симметрично отвернуты относительно второй — средней диаграммы направленности на величину углового разнесения ар, Колебания с выходов антенны усиливаются, логарифмируются, детектируются в логарифмических приемниках 2, 3 и

4 и далее в вычитателях 5,6 вычитаются. При этом амплитуда разностного сигнала(Л01д), образующаяся на выходе первого вычитателя 5, пропорциональна разности логарифмов амплитуд на первом и втором выходах антенны, а разностная амплитуда (BUD,э), образующаяся на выходе второго вычитателя 6, пропорциональна разности логарифмов амплитуд на втором и третьем выходах антенны. Далее в третьем вычитателе 7 происходит вычитание разностных амплитуд (hV,э и. Ь01,2), имеющихся на выходах первого и второго вычитателей, в результате чего на выходе третьего вычитателя 7 обраИЗМЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий антенну, выход которой соединен с приемником, а также индикатор. отличающийся тем, что приемник выполнен логарифмическим, введены второй и третий выходы анттенны, второй и третий логарифмические приемники и три вычитателя, причем первый выход антенны через первый логарифмический приемйик соединен с первым эуется сигнал с амплитудой (О д), пропорциональной частоте колебаний на входе антенны измерителя. Проградуированный в единицах частоты индикатор 8 позволяет произвести оценку частоты колебаний на входе антенны.

Точность измерения частоты зависит от многих факторов: идентичности и стабиль,ности приемных каналов, точности иэмере10 ния амплитуд, степени отличия формы основных лепестков диаграмм направлен(ности от гауссовской и т.д. Однако использование рассматриваемого измерителя позеоляет достичь более .еысокоп, vBM II чб прототипе точности измерения чзстоты при одинаковых значениях ширины полосы пропускания антенны или входных фил ьтров.

20 (56) 1. Вакин С.А.; Шустов Л.Н. Основы радиопротиводействия и радиотехнической разведки. — М.; Сов. радио, 1968, с.386-415.

2. Там же, с.408. входом первого вычитателя, второй выход:, . антенны через второй логарифмический

30. приемник соединен с вторым входом первого вычитателя и первым. входом второго вычитателя, второй вход которого через третий логарифмический приемник соединен с третьим выходом антенны, выходы первого и второго вычитателей подключе-. ны к входам третьего вычитателя, выход которого соединен с индикатором,