Устройство для измерения девиациичастоты частотно- модулированныхсигналов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i»834564 (61 ) Дополнительное к а вт. с вид-ву(22) 3»> Îío 02.07.79 (21) 2788307/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.81. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 03.06.81 (51)M. Кл.

G 01 R 23/02

3ЬеударетвенныВ кемвтет

СССР ле делан кзееретеннй к етхрнтнв (53) УДК 621.317 (088.8) (72) Авторы изобретения

П. А. Шпаньон и 3. Ш. Дейч (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕВИАЦИИ

ЧАСТОТЫ ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к радиоизмерительной технике, а именно к устройствам для измерения девиации частоты частотномодулированных (ЧМ) сигналов с синусоидачьной модуляцией.

Известен измеритель девиации частоты, содержащий последовательно включенные смеситель, усилитель промежуточной частоты, частотный детектор, фильтр низкой частоты, усилитель низкой частоты и ин о дикатор (стрелочный или цифровой вольтметр) (lj.

Однако измеритель имеет при малых индексах модуляции сравнительно большую погрешность, порядка нескольких процеи15 тов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для измерения малых девиаций (индекс модуляции P c., 2,405), рвота которого 1 основана на измерения индекса частотной модуляции и девиации частоты по отношению спектральных составляющих спе- .

„ктра ЧМ сигнала на анализаторе спектра.

Устройство содержит генератор низкой частоты, IN генератор, кварцевый гетеродин, образцовый аттенюатор и анализатор спектра, а также электронно-счетный частотомер,, подключенный к генератору низкой частоты 121. ч

Устройство имеет погрешность порядка

3%, что является его недостатком.

Цель изобретения — повышение точности измерения девиации частоты при малых индексах модуляции (5 (2,405).

Для достижения этой цели в устройство для измерения девиации частоты частотно-модулированных сигналов, содержащее последовательно включенные генератор низкой частоты, частотно-модулированный генератор, смеситель, фильтр промежуточной частоты и анализатор спектра, введены калиброванный источник амплитудномодулированного сигнала и фазовращатель, причем вход калиброванного источника амплитудно-модулированного сит нала подключен к генератору низкой частоты через

3 йй45 фазовращатель, а его выход соединен со входом,. смесителя.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 низкой частоты, частотно-модулированный генератор 2, смеситель 3, фильтр 4 промежуточной частоты, анализатор 5 спектра, калиброванный источник 6 АМ сигнала, фазоврашатель 7. ro

На чертеже также показаны электронно-счетный частотомер (ЭСЧ) 8 и цифровой вольтметр 9.

Устройство для измерения девиации частоты частотно-модулированных сигна- 15 лов работает следующим образом.

Сигнал с частотной модуляцией, девиация которого подлежит измерению, от частотно-модулированного (ЧМ) генератора 2 подается на один вход смесителя

3. На второй вход смесителя 3 подается амплитудно-модулированный (АМ) сигнал с синусоидальной модуляцией и с калиброванными значениями коэффициента мо:— дуляции rn от калиброванного источника

6 сигнала. Если калибровка обеспечена лишь в дискретных значениях rrl, то проводится интерполяция с помощью цифрового вольтметра 9 переменного тока. Исходный ЧМ сигнал и AN сигнал имеют одинаковую модулируюшую частоту, модулирующее напряжение подается от генератора 1 низкой частоты (частота контролируется ЗСЧ 8), а фазы модулирующих функций сдвинуты на угол Ч, который подбирается фазоврашателем 7, обеспечива35 юшим возможность поворота фазы модулирующего напряжения на 360О. С выхода смесителя 3 сигнал подается на фильтр 4 промежуточной частоты и далее на анализатор 5 спектра. Сигнал промежуточной

40 частоты на выходе фильтра 4 промежуточной частоты является сложным сигналом с амплитудной и частотной модуляцией.

Спектр полученного колебания отличается от спектра ЧМ сигнала тем, что каждая составляющая при частотах, например больше центральной, будет больше амплитуды . спектральной составляющей ЧМ сигнала, а при частотах меньше центральной, меньше соответствующей амплитуды спекграль- 5 ной составляющей исходного частотно-модулированного сигнала..

Спектральная составляющая с К-той ,боковой частотой сигнала, (d"-кР) при правильно подобранном сдвиге фаз между Ы модулиоующими функциями АМ и ЧМ сиг64 4 нала может обратиться в нуль. При этом устанавливается простая зависимость между искомым индексом частотной модуляции pi и калиброванным коэффициентом амплитудной модуляции w

Так как между индексом частотной модуляции (Ь и девиаций частоты Ь имеется известная зависимость Ь У = P F то

Погрешность измерения складывается иэ следующих частотных погрешностей: погрешности выдачи калиброванного коэффициента АМ-т-источником АМ сигнала; погрешности из-за наличия паразиткой угловой модуляции АМ сигнала погрешности из-за наличия гармоник модулирующей функции в АМ сигнале.

Относительная погрешность измерения девиации частоты при синусоидальном законе модулирующей функции равна 17

Устройство позволяет повысить точ« ность измерения девиации частоты при малых индексах модуляции.

Ф ормула изобретения

Устройство для измерения девиации частоты частотно-модулированных сигналов, содержащее последовательно включенные генератор низкой частоты, .частотно-модулированный генератор, смесигель, фильтр промежуточной частоты rr анализатор спектра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения девиации частоты при малых индексах модуляции в него введены калиброванный источник амплитудно-модулированного сигнала и фазовращатель, причем вход калиброванного источника амплитудно-модулированного сигнала подключен к генератору низкой частоты через фазовращатель, а его выход соЬдинен со входом смесителя, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Техническое описание прибора

СК3-39.

2. Вопросы радиоэлектроники, ф.РТ, 1964, вып. 2, с. 21.

834564

Составитель В. Новоселов

Редактор Е. Лушникова Техред С.Мигунова Корректор М. Демчик

Закяз 4096/69 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4