Измеритель флуктуаций в проходных высокочастотных устройствах

 

Изобретение относится к области техники измерений и предназначено для измерения амплитудных и фазовых флуктуации в проходных высокочастотных устройствах. Достигаемый технический результат - повышение достоверности и чувствительности измерений, расширение функциональных возможностей. Измеритель флуктуации содержит задающий генератор, делитель мощности, проходное высокочастотное устройство, калибратор, компенсатор уровня несущей, высокочастотный переключатель, ключ, фазовый дискриминатор, двухканальный амплитудный приемник с суммарно-разностным каскадом, низкочастотный переключатель, индикатор, второе проходное высокочастотное устройство, однотипное с первым, второй делитель мощности и модулятор. 2 ил.

Изобретение относится к области техники измерений и предназначено для измерения амплитудных и фазовых флуктуаций в проходных высокочастотных (ВЧ) устройствах, включая устройства сверхвысокочастотного (СВЧ) и оптического диапазонов, преобразующих и не преобразующих частоты колебаний, типа усилителей, ограничителей мощности, фазовращателей, разрядников, умножителей, делителей, смесителей частот и пр.

Речь идет об измерении хаотических низкочастотных (НЧ) амплитудных и фазовых модуляций (флуктуаций), создаваемых в электромагнитных колебаниях проходными ВЧ-устройствами (включая устройства СВЧ и оптического диапазонов частот), предназначенными к работе в современных когерентных малошумящих системах локации и связи. К уровням амплитудных и фазовых флуктуаций таких устройств, как известно, предъявляются жесткие требования, выполнение которых невозможно без создания высокочувствительных и достоверных измерителей флуктуаций, отделяющих амплитудные и фазовые флуктуации проходных ВЧ-устройств друг от друга, от собственных шумов измерительной аппаратуры и от влияния амплитудных и частотных флуктуаций задающего генератора. Кроме того, эти измерители должны мерить флуктуации в проходных ВЧ-устройствах любого типа как в преобразующих, так и в не преобразующих частоты колебаний.

Известен измеритель флуктуаций источников ВЧ-колебаний (включая источники колебаний СВЧ и оптического диапазонов) [1], содержащий калибратор, двухканальный амплитудный приемник прямого детектирования (в описании измерителя [1] применен термин "два независимых СВЧ-детектора"), коррелятор и индикатор, позволяющий мерить амплитудные флуктуации в ВЧ проходных устройствах любого типа, преобразующих и не преобразующих частоты колебаний.

В известном измерителе амплитудные флуктуации отделены от собственных шумов измерительной аппаратуры. Однако этот измеритель не позволяет отделять амплитудные флуктуации проходных ВЧ-устройств от влияния амплитудных и частотных флуктуаций задающего генератора. Кроме того, известный измеритель не может мерить фазовые флуктуации в проходных ВЧ-устройствах. Поэтому функциональные возможности, достоверность и чувствительность данного измерителя недостаточны, и этот измеритель не пригоден для измерения амплитудных и фазовых флуктуаций в современных малошумящих проходных ВЧ-устройствах как преобразующих, так и не преобразующих частоты колебаний.

Известен также измеритель флуктуаций в проходных ВЧ-устройствах, включая устройства СВЧ и оптического диапазонов, [2], принятый за прототип и содержащий задающий генератор (в описании измерителя [2] - СВЧ-генератор), делитель мощности, проходное ВЧ-устройство (в описании измерителя [2] - усилитель СВЧ), калибратор, компенсатор уровня несущей, ВЧ переключатель (в описании измерителя [2] - переключатель), ключ, фазовый дискриминатор (в описании измерителя [2] - дискриминатор) и двухканальный амплитудный приемник с суммарно-разностным каскадом и НЧ-переключателем (в описании измерителя [2], наряду с названным, применяется термин "двухканальный корреляционный приемник", допускающий применение суммарно-разностного или перемножающего коррелятора, хотя, в действительности, измерителю [2] необходим коррелятор именно суммарно-разностного типа, состоящий из суммарно-разностного каскада и НЧ-переключателя) и индикатор, в котором выход проходного ВЧ-устройства через калибратор подключен к первому входу компенсатора уровня несущей, второй вход которого соединен с первым выходом делителя мощности, и выход компенсатора уровня несущей подключен к первому входу ВЧ-переключателя, второй вход которого соединен со вторым выходом делителя мощности, а выход ВЧ-переключателя подключен к первому входу фазового дискриминатора, второй вход которого через ключ соединен с третьим выходом делителя мощности, при этом выходы фазового дискриминатора, первый и второй, подключены, соответственно, ко входам первого и второго каналов двухканального амплитудного приемника, выходы первого и второго каналов которого соединены, соответственно, с первым и вторым входами суммарно-разностного каскада, и выходы суммарно-разностного каскада "сумма" и "разность" через НЧ-переключатель подключены к индикатору.

Этот известный измеритель позволяет мерить не только амплитудные, но и фазовые флуктуации в проходных ВЧ-устройствах, не преобразующих частоты колебаний, т.е. в усилителях, ограничителях мощности, в фазовращателях, разрядниках и в других аналогичных устройствах. Кроме того, в этом измерителе амплитудные и фазовые флуктуации проходного ВЧ-устройства, не преобразующего частоту колебаний, отделены друг от друга и от шумов измерительной аппаратуры. Чувствительность измерителя [2] по амплитудным флуктуациям выше, чем у измерителя [1]. Однако измеритель [2] не позволяет мерить фазовые флуктуации в проходных ВЧ-устройствах, преобразующих частоты колебаний. Кроме того, в этом измерителе амплитудные и фазовые флуктуации, принадлежащие ВЧ проходному устройству, не отделены от влияния амплитудных и частотных флуктуаций задающего генератора. Поэтому функциональные возможности, достоверность и чувствительность известного измерителя [2] недостаточны, и этот измеритель, как и известный измеритель [1], не пригоден для выполнения измерений амплитудных и фазовых флуктуаций в современных малошумящих проходных ВЧ-устройствах, включая устройства СВЧ и оптического диапазонов, как преобразующих, так и не преобразующих частоты колебаний.

Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - устранение указанных недостатков прототипа, а именно - создание измерителя флуктуации в ВЧ проходных устройствах, включая устройства СВЧ и оптического диапазонов, с повышенными достоверностью, чувствительностью и с расширенными функциональными возможностями, позволяющего мерить амплитудные и фазовые флуктуации в современных малошумящих проходных ВЧ-устройствах любого типа, как преобразующих, так и не преобразующих частоты колебаний, в условиях, когда амплитудные и фазовые флуктуации проходного ВЧ-устройства не только отделены друг от друга и от шумов измерительной аппаратуры, но также отделены и от влияния амплитудных и частотных флуктуаций задающего генератора.

Для решения данной технической задачи в известный измеритель флуктуаций в проходных ВЧ-устройствах (прототип), содержащий задающий генератор, делитель мощности, проходное ВЧ-устройство, калибратор, компенсатор уровня несущей, ВЧ-переключатель, ключ, фазовый дискриминатор, двухканальный амплитудный приемник с суммарно-разностным каскадом и НЧ-переключателем и индикатор, где выход проходного ВЧ-устройства через калибратор подключен к первому входу компенсатора уровня несущей, второй вход которого соединен с первым выходом делителя мощности, и выход компенсатора уровня несущей подключен к первому входу ВЧ-переключателя, второй вход которого соединен со вторым выходом делителя мощности, а выход ВЧ-переключателя подключен к первому входу фазового дискриминатора, второй вход которого через ключ соединен с третьим выходом делителя мощности, при этом выходы фазового дискриминатора, первый и второй, подключены, соответственно, ко входам первого и второго каналов двухканального амплитудного приемника, выходы первого и второго каналов которого соединены, соответственно, с первым и вторым входами суммарно-разностного каскада - и выходы суммарно-разностного каскада "сумма" и "разность" через НЧ-переключатель подключены к индикатору, в отличие от него в заявляемом измерителе дополнительно введены второе проходное ВЧ-устройство, однотипное с первым, второй делитель мощности и модулятор, при этом вход второго делителя мощности через модулятор подключен к задающему генератору, а выходы второго делителя мощности, первый и второй, соединены, соответственно, со входами первого и второго проходных высокочастотных устройств, и выход второго проходного высокочастотного устройства подключен ко входу первого делителя мощности.

Заявляемый измеритель флуктуаций в проходных ВЧ-устройствах обладает, в сравнении с прототипом, расширенными функциональными возможностями. Действительно, прототип, как уже отмечалось, может мерить амплитудные и фазовые флуктуации только в проходных ВЧ-устройствах, не преобразующих частоту колебаний задающего генератора, так как в нем (в прототипе) в роли опоры на входах компенсатора уровня несущей и фазового дискриминатора используют колебание задающего генератора, а в роли основных сигналов на входе компенсатора уровня несущей - выходное колебание проходного ВЧ-устройства, на входе фазового дискриминатора - выходное колебание компенсатора уровня несущей. При этом средние значения частот колебаний на обоих входах компенсатора уровня несущей и фазового дискриминатора совпадают со средним значением частоты колебания задающего генератора и одинаковы, как это и требуется для нормальной работы названных узлов.

В заявляемом измерителе, благодаря введению в него второго проходного ВЧ-устройства, однотипного с первым, и второго делителя мощности с их связями, в роли опоры на входах компенсатора уровня несущей и фазового дискриминатора используют выходное колебание второго проходного ВЧ-устройства, а в роли основных входных сигналов в компенсаторе уровня несущей - выходное колебание первого проходного ВЧ-устройства, в фазовом дискриминаторе - колебание с выхода компенсатора уровня несущей. При этом средние значения частот всех названных колебаний могут не совпадать со средним значением частоты задающего генератора, но они одинаковы как в случае однотипных проходных ВЧ-устройств, не преобразующих частоту колебаний задающего генератора, так и в случаях однотипных проходных ВЧ-устройств, преобразующих частоту колебания задающего генератора. Следовательно, требуемые условия нормальной работы компенсатора уровня несущей и фазового дискриминатора в заявляемом измерителе выполняются всегда, и он (заявляемый измеритель), благодаря введению второго проходного ВЧ-устройства и второго делителя мощности с их связями, приобрел, как это видно из сказанного, новое качество - способность измерять амплитудные и фазовые флуктуации в проходных ВЧ-устройствах любого типа как в не преобразующих, так и в преобразующих частоту колебаний задающего генератора.

Сверх того, благодаря отмеченным выше особенностям и благодаря введению в заявляемый измеритель модулятора с его связями удается с помощью модулятора и калибратора настроить компенсатор уровня несущей заявляемого измерителя на глубокое ослабление в нем влияния на результаты измерения компонентов амплитудных и фазовых флуктуаций, присутствующих в выходных колебаниях двух однотипных проходных ВЧ-устройств и связанных с интермодуляционными преобразованиями амплитудных и частотных флуктуаций задающего генератора внутри этих устройств. Для этого, применяя модулятор, последовательно вводят в колебание задающего генератора сначала гармоническую амплитудную, а затем гармоническую частотную модуляции, уровни которых на 30-40 дБ выше реальных величин амплитудных и частотных флуктуаций задающего генератора. Затем с помощью регулируемых фазовращателя и аттенюатора, обязательно имеющихся в типовом компенсаторе уровня несущей, последний (компенсатор уровня несущей) настраивают на максимальное ослабление на его выходе компонентов гармонических амплитудных и фазовых модуляций, появившихся в выходных колебаниях проходных ВЧ-устройств вследствие интермодуляционных преобразований внутри этих - устройств гармонических амплитудных и частотных модуляций (введенных с помощью модулятора), в сравнении с шумовыми амплитудными и фазовыми модуляциями, последовательно вводимыми в выходное колебание первого проходного ВЧ-устройства с помощью калибратора и иммитирующими увеличение на 30-40 дБ амплитудные и фазовые флуктуации, создаваемые самим первым проходным ВЧ-устройством. Указанная операция гарантирует ослабление на выходе компенсатора уровня несущей заявляемого измерителя на величину не менее 20 дБ компонентов амплитудных и фазовых флуктуаций двух однотипных проходных ВЧ-устройств, связанных с интермодуляционными преобразованиями внутри этих устройств амплитудных и частотных флуктуаций задающего генератора, в сравнении с независимыми (некоррелированными) компонентами амплитудных и фазовых флуктуации проходных ВЧ-устройств, создаваемыми независимыми (некоррелированными) шумовыми источниками, действующими в самих этих устройствах. В итоге у заявляемого измерителя возрастают в сравнении с прототипом достоверность и чувствительность измерений амплитудных и фазовых флуктуаций, создаваемых самими проходными устройствами, т.е. создаваемых независимыми (некоррелированными) шумовыми источниками, действующими внутри однотипных проходных ВЧ-устройств.

Таким образом достигается решение поставленной технической задачи. На фиг.1 представлена функциональная схема заявляемого измерителя с иллюстрацией положений переключателей и ключа, нужных для измерения амплитудных флуктуаций, принадлежащих однотипным проходным ВЧ-устройствам. На фиг.2 - та же схема с иллюстрацией положений переключателей и ключа, нужных для измерения фазовых флуктуаций, принадлежащих однотипным проходным ВЧ-устройствам.

Заявляемый измеритель флуктуаций в проходных ВЧ-устройствах содержит (фиг.1 и 2): задающий генератор 1; делители мощности 2 и 3; два однотипных проходных ВЧ-устройства 4 и 5, преобразующих или не преобразующих частоту колебаний задающего генератора; калибратор 6; компенсатор уровня несущей 7; ВЧ-переключатель 8; ключ 9; фазовый дискриминатор 10; двухканальный амплитудный приемник 11; суммарно-разностный каскад 12; НЧ-переключатель 13; индикатор 14 и модулятор 15. При этом выход задающего генератора 1 через модулятор 15 подключен ко входу делителя мощности 3, первый выход которого через проходное ВЧ-устройство 4 и калибратор 6 соединен с первым входом компенсатора уровня несущей 7, второй вход которого через первый выход и вход делителя 2 и проходное ВЧ-устройство 5 подключен ко второму выходу делителя 3. Причем выход компенсатора уровня несущей 7 соединен с первым входом ВЧ-переключателя 8, второй вход которого подключен ко второму выходу делителя 2, и выход ВЧ-переключателя 8 соединен с первым входом фазоамплитудного дискриминатора 10, второй вход которого через ключ 9 подключен к третьему выходу делителя мощности 2, а первый и второй выходы фазоамплитудного дискриминатора 10 соединены, соответственно, со входами первого и второго каналов двухканального приемника 11, выходы первого и второго каналов которого подключены, соответственно, к первому и второму входам суммарно-разностного каскада 12, выходы которого "+" (сумма) и "-" (разность) через НЧ-переключатель 13 соединены с индикатором 14.

Заявляемый измеритель флуктуаций в проходных ВЧ-устройствах применяют следующим образом.

1) При измерении амплитудных флуктуаций, принадлежащих однотипным проходным устройствам 4 и 5, ключ 9 размыкают, а ВЧ-переключатель 8 ставят в положение "1" (фиг.1).

При этом колебание задающего генератора 1 в B, равное

где - среднее значение амплитуды колебания, B,

t - время, сек,

α (t) - безразмерные флуктуации амплитуды задающего генератора,

и f(t₁) - средняя и флуктуационная составляющие частоты колебания задающего генератора в Гц,

t₁ - переменная интегрирования в сек,

через модулятор 15, могущий задавать в колебание u(t) уровни гармонических амплитудной и частотной модуляций, на 30-40 дБ превышающие реальные значения амплитудных и частотных флуктуаций задающего генератора, и два выхода делителя мощности 3 поступают на входы проходных ВЧ-устройств 4 и 5, выходные колебания которых u₁(t) и U₂(t) в B составят

где и - средние значения амплитуд колебаний, B,

и - безразмерные коэффициенты передачи на выходы проходных ВЧ-устройств амплитудных флуктуаций задающего генератора,

и - коэффициенты преобразований в Гц^-1 частотных флуктуаций задающего генератора в амплитудные внутри проходных ВЧ-устройств,

α ₁(t) и α ₂(t) - безразмерные амплитудные флуктуации, принадлежащие проходным ВЧ-устройствам,

l - безразмерный коэффициент преобразования частоты в проходных ВЧ-устройствах (для проходных ВЧ-устройств, преобразующих частоту колебаний l≠ 1; для проходных ВЧ-устройств, не преобразующих частоту колебаний, l=1),

t₁ - переменная интегрирования, сек,

и - коэффициенты преобразований в Рад амплитудных флуктуаций задающего генератора в фазовые внутри проходных ВЧ-устройств,

и - коэффициенты преобразований в Рад/Гц частотных флуктуаций задающего генератора в фазовые внутри проходных ВЧ-устройств,

и - средние значения в рад фаз колебаний выходных колебаний проходных ВЧ-устройств,

ϕ ₁(t) и ϕ ₂(t) - фазовые флуктуации в рад, принадлежащие проходным ВЧ-устройствам 4 и 5.

Колебания u₁(t) и u ₂(t) с выходов проходных ВЧ-устройств 4 и 5 поступают на первый и второй входы компенсатора уровня несущей 7: с выхода проходного ВЧ-устройства 4 - через калибратор 6, могущий задавать в колебание отсчитываемые уровни шумовой амплитудной и фазовой модуляции, соизмеримые с реальными величинами амплитудных и фазовых флуктуаций проходных ВЧ-устройств, с выхода проходного ВЧ-устройства 5 - через вход и первый выход делителя мощности 2.

Для однотипных проходных ВЧ-устройств 4 и 5 соблюдается равенство коэффициентов

a_1α =a_2α =a_α , a_1f=a_2f=a_f, b_1α =b_2α =b_α , b_1f=b_2f=b_f.

С учетом изложенного, при , фазируя колебания на входах компенсатора уровня несущей 7 на вычитание, для колебания в B на выходе компенсатора несущей имеем

где - среднее значение амплитуды колебания, B,

- безразмерная глубина подавления несущего колебания в компенсаторе уровня несущей 7,

- среднее значение фазы колебания, рад.

Из последнего соотношения видно, что в компенсаторе уровня несущей 7 происходит увеличение в р раз амплитудных и фазовых составляющих флуктуаций [α ₁(t)-α ₂(t)] и [ϕ ₁(t)-ϕ ₂(t), принадлежащих проходным ВЧ-устройствам 4 и 5. Обычно, р≥ 40 дБ, поэтому в колебании Δ u(t) на выходе компенсатора уровня несущей 7 парциальные вклады амплитудных и фазовых составляющих флуктуаций a_α α (t), a_ff(t) и b_α α (t), b_ff(t), связанных с влиянием амплитудных и частотных флуктуаций задающего генератора 1, существенно ослаблены в сравнении с амплитудными и фазовыми составляющими флуктуаций, создаваемыми самими проходными ВЧ-устройствам 4 и 5. В дальнейшем в колебании Δ u(t) влиянием составляющих флуктуации a_α α (t), a_ff(t) и b_α α (t), b_ff(t) с достаточным основанием можно пренебречь.

Настройку на максимальное ослабление в колебании Δ u(t) составляющих флуктуации a_α α (t), a_ff(t) и b_α α (t), b_ff(t) в сравнении с составляющими p[α ₁(t)-α ₂(t)] и p[ϕ ₁(t)-ϕ ₂(t)] осуществляют в заявляемом измерителе с помощью модулятора 15 и калибратора 6. Для этого, применяя модулятор 15, последовательно вводят в выходное колебание задающего генератора 1 сначала гармоническую амплитудную, а затем гармоническую частотную модуляции, уровни которых на 30-40 дБ выше реальных величин амплитудных и частотных флуктуаций задающего генератора 1. Затем с помощью регулируемых фазовращателя и аттенюатора, обязательно имеющихся в типовом компенсаторе уровня несущей, последний (компенсатор уровня несущей) настраивают на максимальное ослабление на его выходе компонентов гармонических амплитудных и фазовых модуляций, появившихся в выходных колебаниях проходных ВЧ-устройств 4 и 5 вследствие интермодуляционных преобразований внутри этих устройств гармонических амплитудных и частотных модуляций (заданных модулятором 15), в сравнении с шумовыми амплитудными и фазовыми модуляциями, последовательно вводимыми в выходное колебание проходного ВЧ-устройства 4 с помощью калибратора 6 и иммитирующими увеличенные на 30-40 дБ амплитудные и фазовые флуктуации, создаваемые самим проходным ВЧ-устройством 4. Данная операция при р≥ 40 дБ и при выполнении с точностью до 10% указанных выше равенств a_1α =a_2α , a_1f=a_2f, b_1α =b_2α , b_1f=a_2f гарантирует ослабление в выходном колебании компенсатора уровня несущей 7 на величину не менее 20 дБ компонентов амплитудных и фазовых флуктуаций однотипных проходных ВЧ-устройств 4 и 5, связанных с интермодуляционными преобразованиями внутри этих устройств амплитудных и частотных флуктуаций задающего генератора 1, в сравнении с независимыми (некоррелированными) компонентами амплитудных и фазовых флуктуаций проходных ВЧ-устройств 4 и 5, создаваемыми независимыми (некоррелированными) шумовыми источниками, действующими в самих этих устройствах.

Колебание в B с выхода компенсатора уровня несущей 7

очищенное от влияния составляющих флуктуаций задающего генератора a_α α (t), a_ff(t) и b_α α (t), b_ff(t), в положении "1" ВЧ-переключателя 8 поступает на первый вход фазового дискриминатора 10.

Как было отмечено ранее, при измерении амплитудных флуктуаций, принадлежащих однотипным проходным ВЧ-устройствам 4 и 5, ключ 9 - разомкнут, ВЧ-переключатель 8 постоянно стоит в положении "1". При этом фазовый дискриминатор 10 выполняет роль делителя мощности пополам и с его выходов на входы каналов I и II двухканального амплитудного приемника 11 поступают колебания u_Iα (t) и u_IIα (t), амплитуды которых в B, проиллюстрированные на фиг.1, равны

Сигналы с выходов I-го и II-го каналов двухканального амплитудного приемника 11 в B, равные

где K_Iα и K_IIα - безразмерные регулируемые коэффициенты передачи каналов I, II приемника в режиме измерений амплитудных флуктуаций проходных ВЧ-устройств,

V_mI(t), V_mII(t) - собственные входные шумы каналов I, II приемника в B, одинаковые в режиме измерений амплитудных и фазовых флуктуаций проходных ВЧ-устройств,

далее поступают на входы 1 и 2 суммарно-разностного каскада 12, сигналы на выходах которого “+” (сумма) и “-“ (разность) в B при производимом в приемнике 11 выравнивании коэффициентов передачи каналов, т.е. при K_Iα =K_IIα =K_α , составят

Соответственно, показания индикатора 14 в В² , пропорциональные величине шумовой мощности, в положениях "+" (сумма) и "-" (разность) НЧ-переключателя 13 с учетом независимости (некоррелированности) амплитудных флуктуаций α ₁(t), α ₂(t) и собственных входных шумов каналов приемника V_шI(t), V_шII(t) будут

Исследуемые безразмерные амплитудные флуктуации, принадлежащие двум однотипным проходным ВЧ-устройствам 4 и 5, определяют из соотношения

и отсчитывают по калибратору 6, с помощью которого в этом режиме в выходное колебание проходного ВЧ-устройства 4 задают калиброванный уровень шумовой амплитудной модуляции, равный по величине .

2) При измерении фазовых флуктуаций, принадлежащих однотипным проходным ВЧ-устройствам 4 и 5, осуществляют следующее переключение (фиг.2): ключ 9 замыкают, НЧ-переключатель 13 ставят в положение "-" (разность), ВЧ-переключатель 8 первоначально ставят в положение "1", средние значения амплитуд колебаний на первом и втором выходах фазового дискриминатора 10 выравнивают с помощью регулируемого фазовращателя (не показан), входящего в типовой фазовой дискриминатор. Рабочие процессы, происходящие в элементах 1-7 заявляемого измерителя, в этом режиме те же, что и в режиме измерения амплитудных флуктуаций в проходных ВЧ-устройствах. Поэтому амплитуды колебаний в B на входах каналов I и II двухканального амплитудного приемника 11 в режиме измерения фазовых флуктуаций проходных ВЧ-устройств составят

Сигналы с выходов I-го и II-го каналов двухканального амплитудного приемника 11 в B, равные

где К_Iϕ и К_IIϕ - безразмерные регулируемые коэффициенты передачи первого и второго каналов приемника в режиме измерения фазовых флуктуаций,

поступают на входы суммарно-разностного каскада 12, выполняющего в этом режиме роль вычитающего устройства.

При производимом в приемнике 11 выравнивании коэффициентов передачи каналов, т.е. при K_Iϕ =K_IIϕ =K_ϕ , сигнал в B на выходе "-" (разность) суммарно-разностного каскада 12 составит

Соответственно, показания индикатора 14 в этом режиме в В² будут

Для отделения фазовых флуктуаций в рад², принадлежащих однотипным проходным ВЧ-устройствам 4 и 5, от влияния собственных шумов измерительной аппаратуры переводят теперь ВЧ-переключатель 8 в положение "2". При этом сохраняют прежние режимы работы фазового дискриминатора 10 и двухканального амплитудного приемника 11, и сигнал в B на выходе "-" (разность) суммарно-разностного каскада 12 составит

Показания индикатора 14 в В² в этом случае будут

Исследуемые фазовые флуктуации в рад², принадлежащие однотипным проходным ВЧ-устройствам 4 и 5, определяются из соотношения

и отсчитывают по калибратору 6, с помощью которого в этом режиме в выходное колебание проходного ВЧ-устройства 4 задают калиброванный уровень шумовой фазовой модуляции, равный по величине .

Описанные выше процессы показывают, что в заявляемом измерителе амплитудные и фазовые флуктуации, принадлежащие проходным ВЧ-устройствам, отделены друг от друга, от шумов измерительной аппаратуры и от влияния амплитудных и частотных флуктуаций задающего генератора. Поэтому достоверности и чувствительности заявляемого измерителя по амплитудным и фазовым флуктуациям в проходных ВЧ-устройствах будут при глубине подавления несущего колебания в компенсаторе уровня несущей р=40 дБ и при выполнении с точностью до 10% равенств параметров проходных ВЧ-устройств a_1α =a_2α , a_1f=a_2f, b_1α =b_2α , a_1f=a_2f на 20 дБ выше, чем у традиционного решения-прототипа за счет соответствующего отделения в заявляемом измерителе амплитудных и фазовых флуктуаций, создаваемых проходными ВЧ-устройствами, от компонентов интермодуляционных преобразований внутри этих устройств амплитудных и частотных флуктуаций задающего генератора, чего нет в прототипе.

Кроме того, в отличие от прототипа, позволяющего измерять амплитудные и фазовые флуктуации только в проходных ВЧ-устройствах, не преобразующих частоты колебаний, заявляемый измеритель обладает расширенными функциональными возможностями и позволяет измерить амплитудные и фазовые флуктуации в проходных ВЧ-устройствах любого типа как в не преобразующих, где l=1, так и в преобразующих частоту колебаний задающего генератора в l раз (l≠ 1).

Источники публикации

1. Патент РФ №2088944.

2. А.С. СССР №515999.

Формула изобретения

Измеритель флуктуации в проходных высокочастотных устройствах, содержащий задающий генератор, делитель мощности, проходное высокочастотное устройство, калибратор, компенсатор уровня несущей, высокочастотный переключатель, ключ, фазовый дискриминатор, двухканальный амплитудный приемник с суммарно-разностным каскадом и низкочастотным переключателем и индикатор, причем выход проходного высокочастотного устройства через калибратор подключен к первому входу компенсатора уровня несущей, второй вход которого соединен с первым выходом делителя мощности, и выход компенсатора уровня несущей подключен к первому входу высокочастотного переключателя, второй вход которого соединен со вторым выходом делителя мощности, а выход высокочастотного переключателя подключен к первому входу фазового дискриминатора, второй вход которого через ключ соединен с третьим выходом делителя мощности, при этом выходы фазового дискриминатора, первый и второй, подключены, соответственно, ко входам первого и второго каналов двухканального амплитудного приемника: с суммарно-разностным каскадом, выходы первого и второго каналов которого соединены, соответственно, с первым и вторым входами суммарно-разностного каскада, и выходы суммарно-разностного каскада "сумма" и "разность" через низкочастотный переключатель подключены к индикатору, отличающийся тем, что в него дополнительно введены второе проходное высокочастотное устройство, однотипное с первым, второй делитель мощности и модулятор, при этом вход второго делителя мощности через модулятор подключен к задающему генератору, а выходы второго делителя мощности, первый и второй, соединены, соответственно, со входами первого и второго проходных высокочастотных устройств, и выход второго проходного высокочастотного устройства подключен ко входу первого делителя мощности.

РИСУНКИ