Корреляционный измеритель флуктуаций

 

О П И С А Н И Е ()744375

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Ресцблик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.05.78 (21) 2617591 18-21 (51)/ 1. K.„з 6 01 Р29/26

G Об F 15/34 с присоединением заявки— (23) Приоритет—

Государственный комитет (43) Опубликовано 20.05.80. Бюллетень %24 (53) УДК 621.317.619 (088.8) ло делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 07.12.81 (72) Авторы изобретения

И. А. Ермоленко, М. П. Савченко и Ю. С. Зигмунд

Калининградский государственный университет (71) Заявитель (54) КОРРЕЛЯЦИОННЪ|Й ИЗИЕРИТЕЛЪ ФЛУКТУАЦИЙ

Изобретение относится к технике измерений мощности совокупных флуктуаций амплитуды и фазы и отношения уровня сигнала к уровню флуктуаций квазигармонических колебаний.

Известно устройство для автоматического измерения отношения сигнал — шум, содержащее два входных смесителя, установленных в квадратурных каналах, интеграторы, измеритель отношения, амплитудный дискриминатор, блок управления, фазовращатель опорного напряжения (11.

Недостатком его является невозможность измерений флуктуаций амплитуды и фазы.

Известен также корреляционный измеритель флуктуаций, содержащий тройник, сумматор, анализатор спектра и два идентичных канала, состоящих из смесителей, низкочастотных измерительных усилителей и генераторов опорной частоты, обхвачен ных независимыми кольцами ФАПЧ, содержащими фазовые детекторы. Фильтры нижних частот и блоки управления частотой, а также регулируемые фазовращатели (21.

Недостатком измерителя является низкая точность и разрешающая способность измерений из-за значительной флуктуационной погрешности измерительного прибора — анализатора спектра.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Это достигается тем, что в измеритель, содержащий индикатор, два усилителя и разветвитель, входом подключенный к входу измерителя, а каждым из двух выходов — к одному из входов двух смесителей, вторые входы каждого из которых через последовательно соединенные фазо

10 вращатель, генератор опорной частоты, управляющий элемент и фильтр низкой частоты, подключены к выходу каждого из двух фазовых детекторов, введены генератор частоты расстройки, два вторых фильт15 ра низких частот, два узкополосных фильтра, два усилителя-ограничителя, два аттенюатора, интегратор и перемножитель, выход которого через интегратор соединен с входом индикатора, а каждый из двух вхо20 дов перемножптеля через последовательно соединенные усилитель, аттенюатор и узкополосный фильтр подключен к выходу соответствующего смесителя и к входу соответствующего второго фильтра низкой

25 частоты, выход каждого из которых через усилитель-ограничитель подключен к одному из входов соответствующего фазового детектора, другой вход каждого из которых соединен с выходом генератора чаЗС стоты расстройки. и

На чертеже показана структурная схема предлагаемого устройства.

Оно содержит разветвитель (тройник)

1, генератор частоты расстройки 2, перемножитель 3, интегратор 4, И1лдикатор 5, смесители б и 7, узкополосные фильтры 8 и 9, калиброванные аттенюаторы 10 и 11, низкочастотные усилители 12 и 13, регулируемые фазовращатели 14 и 15, высокочастотные генераторы опорной частоты 16 и

17, вторые фильтры низких частот 18 и 19, усилитель-ограничитель 20 и 21, фазовые

Тетекторь! 22 и 23, фильтры низ их частот

24 и 25 и управляющие элементы 26 и 27.

Устройство работает следующим Образом.

Исследуемый сигнал через разветвитель

1, обеспечивающий необходимую развяз ку входов обоих каналов, !То позволяет считать собственные шумы каналов независимымн, подается на входы смесителей

6 и 7, на вторые входы ко-орых поступа.от через регулируемые фазовращатели 14 л 15 сигналы с выходов генераторов 16 и

17 с опорной частоты, обхваченпых неза EI0EIмыми системами ФАПЧ, с07ержащими фильтры 18 !I 19 наджи!гх частот, усиЧители-ограни гители 20 и 21, фазовы дегекторы 22 и 23, фильтры ниж1И!х частот

?4 и 25, а таки(е управляющие элементы

26 и 27. С Ив!ходов c,IOOI!òåлей 6 и 7 сигнал биений падается на вхо>дь1 узкополосных фил: тров 8 и 9, а так>не иа входы фильтров шгзких частот 18 и 19, С Dblxoдов фильтров 18 и 19, имеющих полосу пропускания, равную требуемому диапазону отстроек, сигнал биений поступает на входы идентичных усилителей-ограничителей 20 и 21, позволяющих избежать влияния изменений амплитуды исследуемого

ВХО I I!0 0 СИГНапа I!, СООТВРТСТВРИ110 СИГнала биений на частоту генераторов опорной частоты 16 и 17. С выхада этих усилителей сигнал подается на один из входов фазовых детекторов 22 и 23, сравнивающих частоту сил(ала биений с частотой сигнала, подаваемого с выхода перес..раиваемого генератора 2 на другие входы фа".îâûõ детекторов, далее сигналы рассогласования с выходов фазовых детекторов через фильтры нижних частот 24 и 25, полосы пропускания которых определяют по,!Deb! захвата систем ФЛПЧ, поступают на управляющие элементы 26 и 27 корректирующие опорную частоту генераторов 16 и

17 так, чтобы разность частот колеоаний

=тих генераторов и исследуемого сигнала была точности равна требуемой частоте

Отстройки анализируемых флуктуаций от несущей частоты исследуемого сигнала (т. е. частота генератора 2). Регулируемые фазовращатели 14 и 15 служат для корректировки (выравнивания) фазовых характепистик обоих каналов, флуктуационные

>.ОмпОнентнт еигна ЧОн биений r ныхО 10в смесителей 6 и 7, расположенные в окрестности нулевой л1астоты> выделяются 11дентпчl!Ыми узкопoлоспыми фильтрами Ilи>к— ннх частот 8 и 9. Отфильтрованные этими !

8!!дырами, полоса пропускания которых ,должна быть существенно меньшей, чем полоса пропускания фильтров 18 и 19, низ..-Рт - Ä!!! компош нты силн!:т а!>ий ОI:ãналов биений далее через pery7!Ipye»l калиброванные атте!поаторы 10 и 11 поступают на входы низкочастотных измерительных усилителей 12 и 13. Далее усилен> ч иыс сип1»лы с выходов уси,.1итс-лей 1? и 13, со<держащие кагерентные составля:ощие флуктуаций обоих каналов, перемножают ся перемножителем 3 и усредняются интегратором 4. Выделенные таким образом когерентные составляющие флуктуаций исследуемого сигнала. характеризующие

»0.!líoñò! ус:!ленных флуктуаций, выделенных в по Iocc> равной удвоенной 1 олосе пропускания фильтров 8 и 9, и при отстойке относительно несущей частоты нсследуемогo сигнала, равной:частоте генератора 2, погист".ируются ипдпк»70»!II:l;! прниоро:.

5. Гслп частоту Геиера-ора 2 установить в пределах полосы пропуск»пня фильтров 8 и 9, то индикаторный прибор 5 будет рсгпстрироватh мощность несущей иcñ7å!Ióñ".л010 сl!Гна.!а. Отно!Нс1111с с! П»л. 111нм Очр;"деляется по разности показаний калиброва11ных управляемых аттснюаторов 10 и

11, снятых в первом и во зтором случаях при равенстве показаний индикаторного прибора 5. Точность измерения определяется в данном случае точностью калибровки аттенюаторов 10 и 11> которая может быть обеспечена достаточно высокой, так как аттснюаторы работают в диапазоне низк!"х

40 частот, Формула изобретения

KOppP;ISIIIIIOl!EIhlEI 1Iзмсрl!TC,11> (1>, 1тl .Ò>, .4 ций, содержащий индикатор, два усилителя и разветвитель, входом подключенный к входу измерителя, а каж;!!>1м из .1вух выходов — к одному из входов двух смесителей, вторые входы каждого из которых через по следовательно соединенные фазовращатель, генератор опорной частоты, управляющий элемент и фильтр низкой частоты подключены к выходу каждого из двух фазовых детекторов, отл и ч а ю щи и ся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены генератор частоты расстройки, два вторых фильтра низких частот, дв» узкополосных фильтра, два усилителя-отрапичителя, два аттенюатора, интегратор и перемножитель, выход которого через интегратор соединен с входом индикатора, а каждый из двух входов перемножителя через последовательно соединенные усилитель, аттеьиоатор и узкополосный фильтр

ПОЛК.Л1О>!ЕИ К Г>1>!ХО ЧН ЕООТЙРТСТВНIОП!РГО > МЕ744375

1,орр. тор С. Файн

Текрсд A. Камысииикова

Рс. .иктор И. Грузова

3 дсаз 1758/1287 Изд. М 628 Тираж 749 Подписное

НПО <Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5 ип. Харак. фил. пред. <Патент» сителя и к входу соответствующего второго фильтра низкой частоты, выход каждого из которых через усилитель-ограничитель подключен и одному из входов соответствующего фазового детектора, другой вход каждого из которых соединен с выходом генер|атора частоты расстройки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 516741, кл. G 01 R 29/26, 1974.

5 2. Авторское свидетельство СССР

¹ 339869, кл. С 06 F 15/34, 1970 (прототип).