Измеритель фазовых шумов смеси-телей

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

Ой mCan@e

H3OSVeXvn@S

И АВТ4ЖСКОММ С5 НЗЛЬСТВУ

««>813308 (е1) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 03.05.79 pj) 2759634/18-21 с присоединением заювки йВ—

Q 01 R 23/16

Гоеударетвеиимй комитет

СССР ко делам изобретений и открытий (23} приоритет

Опубликовано 150381. Ьоллетень М 10

Дата опубликеваиил описания 20. 0 3. 81 (53) УДК 621. 317. .757(088.8) (72) Авторы изобретения

A.Á. Капутовский, A.A. Кириллов и В;Ф. Ребизов (а

«! ! (7! ) Заввитепь (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗОВЫХ И)УМОВ CHECBTEHEA

Изобретение относится к измеритель.ной технике и может быть использовано при испытаниях радиотехническихустройств различного назначения в широком диапазоне частот.

Известен измеритель фазовых шумов который имеет основной генератор, вспомогательный генератор, смеситель, вспомогательный смеситель, фазовый детектор, анализатор спектра. Иа выходе фазового детектора выделяется шумовой сигнал, пропорциональный сумме фазовых шумов вспомогательного и контролируемого смесителей: 15

О фд K p, (5 üñ+ 5 кс 3 у где Кц „ — коэффициент передачи фазового детекторат

Sg«H5«««.— уровни фазовых флуктуаций вспомогательного и контро- 20 лируемого смесителей соответственно.

Таким образом, для уменьшения погрешности измерения необходимо, чтобы

5«х«5кс 113 ° 25

Однако это условие выполнить трудно, и измерение всегда сопровождается погрешностью из-за фазовых Ôëóêтуацнй вспомогательного смесителя.

Кроме того, чувствительность пред- 30 лагаемого измерителя ограничена иэ-эа шумов схемы в точке подключения анализатора.

Цель изобретения — повыаение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель фазовых шумов смесителей, содержащий основной и вспомогательный генераторыr смеситель, индикатор и канал измерения, состоящий иэ последовательно соединеинык;.. вспомогатепъного смесителя, фазового детектора., усилителя, перемножителя и фильтра, причем выход смесителя соединен со вторым входом фазового детектора, второй вход перемножителя подключен к выходу управляемого генератора, а выходы основного и вспомогательного генераторов соединены со входами обоих смесителей, дополнительно введены второй канал измерения, третий перемиожитель и фильтр нижних частот, при этом входы смесителя второго канала измерения соединены с выходами основного и вспомогательного генераторов, вторые входы фазово. го детектора и перемножителя этого канала подключены соответственно к выходу смесителя н к второму выход1 управляемого генератора, входы тре<

813308 тьего перемножителя подключены к выходам фильтров обоих каналов, а его выход через фильтр нижних частот соединен со входом индикатора.

На чертеже приведена структурная схема измерителя.

Схема содержит основной генератор

1, вспомогательный генератор 2, вспомогательный смеситель 3, смеситель 4, второй ьспомогательный смеситель 5, фазовый детектор 6, второй фазовый детектор 7, первый и второй усилители 8 и 9 соответственно, первый и второй перечножители„10 и 11 соответственно, управляемый генератор 12, фильтры 13 и 14 третий перемножитель

15, фильтр 16 нижних частот, инди- 15 катор 17.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы с выходов генераторов 1 и 2 поступают на смеситель 4 и вспо- 2О могательные смесители 3 и 5. Сигналы со смесителя 4, фазовые шумы которого измеряются, поступают одновременно на входы фазовых детекторов б и

7. На вторые входы фазовых детекторов 6 и 7 поступают сигналы с вспомогательных .смесителей 3 и 5. Сигналы с вспомогательных смесителей 3 и

5 находятся в квадратуре по отношению к сигналу смесителя для подавления амплитудных флуктуаций сигналов.

На выходе первого фазового детектора б выделяется шумовой сигнал, пропорциональный сумме фазовых шумов первого вспомогательного смесителя 3 и смесителя 4, а на выходе второго фазового детектора 7 шумовой сигнал, пропорциональный сумме фазовых шумов второго вспомогательного смесителя 5 и смесителя 4.

Таким образом, как в одном, так 40 и в другом шумоных сигналах на выхо- . дах фазовых детекторон 6 и 7. содержится информация о фазовых шумах смесителя 4. Сигналы с выходов фазовых детекторов поступают на усилители

8 и 9,а с них на перемножители 10 и

11, в которых.перемножаются с синусоидальным сигналом частоты управляемого генератора 12. Участки спектра шумовых сигналов, находящихся на частоте Fg, и шириной 2аГ, гдеьЕ частота среза амплитудно-частотной характеристики фильтров, проходят через фильтры 13 и 14 и поступают на перемножитель 15. Результат перемножения после интегриронания фильтром нижних частот 16 прямо пропорционален фазовым шумам смесителя 4. Шумовые сигналы за счет фазоных шумов вспомогательных смесителей подавляются как независимые процессы. Постоянное напряжение с выхода фильтра 16 нижних частот поступает для наблюдения на индикатор 17. Следовательно, точность измерения увеличинается, так как наблюдается только фазовый шум одного смесителя. Чувствительность предлагаемого измерителя не ограничивается шумами схемы в точках подключения анализатора, так как шумы в этих точках взаимно независимы и при перемножении и интегрировании подавляются.

Предлагаемый измеритель позволяет измерять фазовые шумы смесителей в широком диапазоне частот, при этом точность измерителя повышается на

2-3 дБ, а чувствительность — на

20-25 дБ, так как исключаются Фазовые шумы вспомогательного смесителя и путем корреляционной обработки чувствительность измерений. формула изобретения

Измеритель фазовых шумов смесителей, содержащий основной и вспомогательный генераторы, смеситель, индикатор и канал измерения, состоящий из последовательно соединенных вспомогательного смесителя, фазового детектора, усилителя, перемножителя и фильтра., причем выход смесителя соединен со вторым входом фазового детектора, второй .вход перемножителя подключен к выходу управляемого генератора, а ныходы основного и вспомогательйого генераторов соединены со входами обоих смесителей, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него дополнительно введены второй канал измерения, третий перемножитель и фильтр нижних частот, при этом входы смесителя второго канала измерения соединены с выходами основного и вспомогательного генераторов, вторые входы фазового детектора и перемножителя этого канала подключены соответственно к- выходу смесителя и к второму выходу управляемого генератора, входы третьего перемножителя подключены к выходам фильтров обоих каналов, а его выход через фильтр нижних частот соединен со входом индикатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Корнилов С.A. Спектрально-корреляционные методы измерения Флуктуационной нестабильности непрерывных

СВЧ-колебаний, М., 1977, с. 18.

813308

Составитель В. Новожилов

Редактор Л. Повхан Техред Я.Голиика Корректор N. Вигула

Заказ 7 6/56 тираж 732- Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4