Устройство для измерения двухсигнальных характеристик частотной избирательности радиоприемника по блокированию и перекрестным искажениям

 

Использование: в области радиотехники, в частности при разработке и регулировке радиоприемных устройств. Сущность: устройство содержит последовательно соединенные генератор сигналов низкой частоты, управляемый переключатель, амплитудный модулятор, сигнальный вход которого подключен к генератору сигналов, а выход - к блоку согласования, выход которого является входом исследуемого радиоприемника. Блок сравнения подключен к исследуемому радиоприемнику и формирователю опорного сигнала. Последовательно подключены второй управляемый переключатель, усилитель, третий управляемый переключатель, блок индикации, управляемый генератор, второй амплитудный модулятор, вход которого соединен с первым управляемым переключателем. Управляемый аттенюатор соединен со вторым переключателем и электронным ключом, соединенным с пороговым элементом и блоком согласования. Последовательно соединены между собой блок дифференцирования и счетный триггер, соединенный с первым, вторым и третьим переключателями. Вход частотного детектора является выходом усилителя промежуточной частоты исследуемого радиоприемника. Выход частотного детектора подключен к вентилю, соединенному с инвертором и элементом ИЛИ, второй выход которого подключен к выходу порогового элемента. В устройстве исключаются перегрузки исследуемых радиоприемников и обеспечивается определение частот побочных каналов приема, что является техническим результатом. 2 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться при разработке и регулировке радиоприемников.

Известно устройство для измерения двухсигнальных характеристик частотной избирательности радиоприемника по блокированию и перекрестным искажениям (см. а. с. СССР N 1053722 по кл. H 04 B 17/00, 1981), содержащее блок индикации, выход которого подключен к входу управляемого генератора, последовательно соединенные первый амплитудный детектор, вход которого соединен с выходом контролируемого радиоприемника и пороговый элемент, при этом выход переменного аттенюатора через сумматор подключен к выходу контролируемого радиоприемника, второй амплитудный детектор, выход которого подключен к выходу логарифмического усилителя, первый и второй генераторы синусоидальных сигналов, первый и второй амплитудные модуляторы, последовательно соединенные блок сравнения частот и триггер, управляемый аттенюатор, усилитель и переключатель, при этом выход управляемого генератора подключен к входу блока сравнения частот и к входу первого амплитудного модулятора, выход которого через последовательно соединенные управляемый аттенюатор и управляемый ключ подключен к второму входу сумматора и входу второго амплитудного детектора, выход первого генератора синусоидальных сигналов подключен к другому входу блока сравнения частот и через последовательно соединенные второй амплитудный модулятор и переменный аттенюатор подключен к первому входу сумматора, вход блока сравнения частот через триггер подключен к управляющему входу управляемого ключа, выход второго генератора синусоидальных сигналов через переключатель подключен к управляющим входам первого и второго амплитудных модуляторов, выход порогового элемента через усилитель подключен к управляющему входу управляемого аттенюатора выход логарифмического усилителя подключен к входу блока индикации, при этом блок сравнения частот состоит из последовательно соединенных фазового детектора, узкополосного фильтра и третьего амплитудного детектора.

Однако это устройство имеет недостатки, обусловленные невысокой достоверностью и невозможностью одновременного визуального наблюдения и измерения двухсигнальных характеристик частотной избирательности радиоприемника по блокированию и перекрестным искажениям, связанные с переводом счетного триггера в момент включения устройства или в положение логического "0", или в положение логической "1", что вызывает неоднозначность в формировании характеристик частотной избирательности.

Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому техническому результату является устройство для измерения двухсигнальных характеристик частотной избирательности радиоприемников по блокированию и перекрестным искажениям (см. а.с. СССР N 1702535, 1991, H 04 B 17/00), содержащее пороговый элемент, управляемый генератор, первый амплитудный модулятор, последовательно соединенные генератор сигналов низкой частоты, первый управляемый переключатель, второй выход которого подключен к модулирующему входу первого амплитудного модулятора, второй амплитудный модулятор, сигнальный вход которого соединен с выходом управляемого генератора, управляемый аттенюатор, управляемый ключ, управляющий вход которого соединен с выходом порогового элемента, и блок согласования, второй вход которого соединен с выходом первого амплитудного модулятора, а выход блока согласования является входом исследуемого радиоприемника, генератор сигналов рабочей частоты, вход которого соединен с сигнальным входом первого амплитудного модулятора, первый блок сравнения, логарифмический усилитель, счетный триггер, блок индикации, выход соединен с управляющим входом управляемого генератора, блок дифференцирования, вход и выход которого соединены соответственно с выходом блока индикации и входом счетного триггера, последовательно соединенные полосовой фильтр, вход которого соединен с выходом управляемого генератора, и выпрямитель, вход которого соединен с входом порогового элемента, последовательно соединенные формирователь опорного сигнала, вход которого соединен также с первым входом первого блока сравнения, второй блок сравнения и второй управляемый переключатель, другой вход и выход которого соединены соответственно с выходом первого блока сравнения и управляющим входом управляемого аттенюатора, третий управляемый переключатель, первый и второй выходы и вход которого соединены с первым и вторым входами блока индикации и выходом логарифмического усилителя, вход которого соединен с выходом второго управляемого переключателя, вторые входы первого и второго блоков сравнения объединены и являются выходом исследуемого радиоприемника, при этом управляющие входы первого, второго и третьего управляемых переключателей объединены и подключены к выходу счетного триггера.

Однако это устройство также имеет существенные недостатки, обусловленные низкими функциональными возможностями и высокими перегрузками входных цепей исследуемого радиоприемника, связанными с невозможностью измерения частот побочных каналов приема и подачей на вход исследуемого радиоприемника уровня сигнала в сотни и тысячи раз превышающего его восприимчивость по побочным каналам приема.

Блокирование полезного сигнала проявляется в уменьшении его коэффициента усиления во входном тракте приемника или в изменении отношения сигнал/шум при действии мешающего сигнала, частота которого находится вне основного канала приема и не совпадает с частотой комбинационного канала приема.

Техническим результатом изобретения является исключение перегрузки исследуемых радиоприемников и определения частот побочных каналов приема. Для достижения вышеописанного технического результата в устройство для измерения двухсигнальных характеристик частотной избирательности радиоприемников по блокированию и перекрестным искажениям, содержащее последовательно соединенные генератор сигналов низкой частоты, первый управляемый переключатель, первый амплитудный модулятор, сигнальный вход которого подключен к выходу генератора сигналов рабочей частоты, и блок согласования, выход которого является входом исследуемого радиоприемника, последовательно соединенные первый блок сравнения, первый и второй входы которого подключены к выходу детектора исследуемого радиоприемника и формирователя опорного сигнала соответственно, второй управляемый переключатель, логарифмический усилитель, третий управляемый переключатель, блок имитации, второй вход которого соединен со вторым выходом третьего переключателя, управляемый генератор, второй амплитудный модулятор, модулирующий вход которого подключен к второму выходу первого управляемого переключателя, управляемый аттенюатор, управляющий вход которого соединен с выходом второго управляемого переключателя, и управляемый ключ, управляющий вход и выход которого соединены с выходом порогового элемента и вторым выходом блока согласования соответственно, второй блок сравнения, вход и выход которого подключены к выходу формирователя опорного сигнала и второму входу второго управляемого переключателя соответственно, последовательно соединенные блок дифференцирования, вход которого подключен к выходу блока индикации, и счетный триггер, выход которого соединен с управляющими входами первого, второго и третьего управляемых переключателей, введены частотный детектор, вход которого является выходом усилителя промежуточной частоты исследуемого радиоприемника, вентиль. Инвертор и элемент ИЛИ, второй вход и выход которого подключены к выходу частного детектора и входу порогового элемента соответственно.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства по изобретению, а на фиг. 2 - эпюры, поясняющие его работу.

Устройство для измерения двухсигнальных характеристик частотной избирательности радиоприемников по блокированию и перекрестным искажениям содержит генератор 1 сигналов низкой частоты, первый, второй и третий управляемые переключатели 2.1, 2.2. 2.3, генератор 3 сигналов рабочей частоты, первый и второй модуляторы 4.1 4.2, блок 5 согласования, выполненный, например, в виде высокочастотного тройника, первый и второй элементы 6.1 и 6.2. сравнения, выполненные, например, в виде вычитающих устройств с выпрямителями, управляемый генератор 7, выполненный, например, в виде свип-генератора, управляемый аттенюатор 8, выполненный, например, на p-i-n диодах, управляемый ключ 9, выполненный, например, на транзисторе, формирователь 10 опорного сигнала выполненный, например, в виде источника постоянного напряжения, инвертор 11, элемент ИЛИ 12, выполненный, например, на диодах с общей нагрузкой, пороговый элемент 13, выполненный, например, в виде триггера Шмитта, логарифмический усилитель 14, частотный детектор 15, вентиль 16, выполненный, например, в виде диода с нагрузкой, блок 17 дифференцирования, выполненный, например, в виде дифференцирующей цепи, счетный триггер 18, блок 19 индикации, выполненный, например, в виде двухлучевого осциллографа. Показан также исследуемый радиоприемник 20. При этом последовательно соединены генератор 1 сигналов низкой частоты, первый управляемый переключатель 2.1, первый амплитудный модулятор 4.1, сигнальный выход которого подключен к выходу генератора 3 сигналов рабочей частоты, и блок 5 согласования, вход которого является входом исследуемого радиоприемника, 20, последовательно соединенные первый блок 6.1 сравнения, первый и второй входы которого подключены к выходам детектора исследуемого радиоприемника 20 и формирователя 10 опорного сигнала соответственно, второй управляемый переключатель 2.2, логарифмический усилитель 14, третий управляемый переключатель 2.3, блок 19 индикации, второй вход которого соединен со вторым выходом третьего переключателя 2.3, управляемый генератор 7, второй амплитудный модулятор 4.2, модулирующий вход которого подключен ко второму выходу первого управляемого переключателя 2.1, управляемый аттенюатор 8, управляющий вход которого соединен с выходом второго управляемого переключателя 2.2, и управляемый ключ 9, управляющий вход и выход которого соединены с выходом порогового элемента и вторым входом блока 5 согласования соответственно, первый и второй входы и выход второго блока 6.2 сравнения подключены к выходам детектора исследуемого радиоприемника 20 и формирователя 10 опорного сигнала и второму входу второго управляемого переключателя 2.2 соответственно, последовательно соединены блок 17 дифференцирования, вход которого подключен к выходу блока 19 индикации, и счетный триггер 18, выход которого соединен с управляющими входами первого, второго и третьего управляемых переключателей 2.1, 2.2 и 2.3, последовательно соединены частотный детектор 15, вход которого является выходом УПЧ исследуемого радиоприемника 20, вентиль 16, инвертор 11 и элемент ИЛИ 12, второй вход и выход которого подключены к выходу частотного детектора 15 и входу порогового элемента соответственно.

Устройство работает следующим образом.

Пилообразное напряжение U₁ (фиг. 2а) генератора горизонтальной развертки (не показан на фиг. 1) блока 19 индикации, поступающее на вход управляемого генератора 7, осуществляет плавное изменение его частоты f (фиг. 2б) в заданном диапазоне f'-f'' частот. С помощью генератора 1 сигналов низкой частоты, генератора 3 рабочей частоты и первого амплитудного модулятора 4.1 на первом входе блока 5 согласования устанавливается уровень модулированного по амплитуде сигнала X₀, равный чувствительности исследуемого радиоприемника 20, а с помощью управляемого генератора 7, второго амплитудного модулятора 4.2 и управляемого аттенюатора 8 на втором входе блока 5 согласования формируется немодулированный по амплитуде сигнал X₁ с уровнем, допустимым для входных цепей исследуемого радиоприемника 20.

В начальный момент времени счетный триггер 18 находится в состоянии логического "0" (логической "1"), оставляя нормально замкнутые контакты первого, второго и третьего управляемых переключателей 2.1, 2.2 и 2.3 в замкнутом (разомкнутом) состоянии. В результате формирования на входах блока 5 согласования сигналов X₀ и X₁ на выходе детектора исследуемого радиоприемника 20 вырабатывается сигнал Y, который поступает на первый вход первого блока 6.1 сравнения, на второй вход которого с выхода формирователя 10 подается опорный сигнал Y₀, соответствующий уровню выходного сигнала исследуемого радиоприемника 20 при подаче на его вход сигнала, соответствующего его чувствительности X₀. На выходе первого блока 6.1 сравнения образуется напряжение ΔY = Y₀-Y, которое через нормально замкнутые контакты второго управляемого переключателя 2.2 поступает на входы логарифмического усилителя 14 и управляемого аттенюатора 8. При этом, так как уровень входного сигнала X₁ исследуемого приемника 20 однозначно связан с величиной управляющего напряжения ΔY, то при перестройке управляемого генератора 7 по частоте, когда изменяющийся уровень сигнала X₁ соответствует частотной зависимости динамического диапазона исследуемого радиоприемника 20 по блокированию, изменение управляющего напряжения ΔY также соответствует частотной зависимости динамического диапазона исследуемого радиоприемника 20 по блокированию. С выхода логарифмического усилителя 14 напряжение U₂ (фиг. 2в) через нормально замкнутые контакты третьего управляемого переключателя 2.3 поступает на первый вход блока 19 индикации, на экране которого высвечивается частотная зависимость динамического диапазона исследуемого радиоприемника 20 по блокированию.

При достижении частотой управляемого генератора 7 нижней границы f_i-Δf полосы пропускания побочного или основного канала приема исследуемого радиоприемника 20 на выходе его усилителя промежуточной частоты формируется напряжение промежуточной частоты, которое поступает на вход частотного детектора 15, настроенного на резонансную частоту усилителя промежуточной частоты исследуемого радиоприемника 20. На выходе частотного детектора 15 сначала вырабатывается напряжение U₃ отрицательной полуволны (фиг. 2г), которое, проходя через вентиль 16 и инвертор 11, в виде отрицательного напряжения U₄ (фиг. 2д) поступает на первый вход элемента ИЛИ 12, а с его выхода подается на вход порогового элемента 13. Пороговый элемент 13 срабатывает и на его выходе формируется напряжение U₅ логической "1" (фиг. 2е), которое поступает на управляющий вход электронного ключа 9. Электронный ключ 9 закрывается и на его выходе напряжение сигнала X₁ становится равным нулю.

В случае достижения на входе элемента 13 напряжением U₄ (фиг. 2д) отрицательной полуволны его порогового значения напряжение U₅ на его выходе становится равным логическому "0", электронный ключ 9 открывается и сигнал X₁ опять поступает на вход исследуемого радиоприемника 20.

В связи с совпадением частоты генератора 7 с полосой пропускания исследуемого радиоприемника 20 напряжение ΔY = Y-Y₀ становится максимальным и на экране блока 19 индикации по нулевой линии луча осуществляется высвечивание отрезка линии, фиксирующего вершину амплитудно-частотной характеристики соответствующего канала приема исследуемого радиоприемника 20. При превышении частотой генератора 7 резонансной частоты исследуемого радиоприемника 20 на выходе частотного детектора 15 вырабатывается напряжение U₃ положительной полуволны, которое через элемент ИЛИ 12 также поступает на вход порогового элемента 13. В случае достижения уровнем напряжения U₃ (фиг. 2г) порога срабатывания элемента 13 на его выходе опять формируется напряжение логической "1", которое поступает на управляющий вход электронного ключа 9. Электронный ключ 9 запирается и высокочастотный сигнал X₁ на вход исследуемого радиоприемника 20 не поступает, а на экране индикатора 19 электронный луч перемещается на максимальный уровень (фиг. 2в).

В случае достижения на входе элемента 13 напряжения U₄ (фиг. 2д) положительной полуволны его порогового значения напряжение U₅ на его выходе принимает значение логического "0", электронный ключ 9 открывается и на его выходе опять появляется сигнал X₁, который через блок 5 согласования подается на вход исследуемого радиоприемника 20, и формирование частотной зависимости динамического диапазона исследуемого радиоприемника 20 по блокированию продолжается.

В момент окончания перестройки частоты управляемого генератора 7 срез пилообразного напряжения U₁ (фиг. 2а) дифференцируется блоком 15 дифференцирования и в виде импульса U₆ (фиг. 2ж) поступает на вход счетного триггера 18. Счетный триггер 18 переводится в положение логической "1" (логического "0") и на его выходе формируется напряжение логической "1" которое, поступая на управляющие входы первого, второго и третьего управляемых переключателей 2.1, 2.2 и 2.3, переводит их нормально разомкнутые контакты в замкнутое положение. При этом генератор 1 сигналов низкой частоты подключается к модулирующему входу второго амплитудного модулятора 4.2, а вход и выход логарифмического усилителя 14 соединяются соответственно с выходом второго блока 6.2 сравнения и первым входом блока 19 индикации. На втором входе блока 5 согласования сигнал X₀ становится немодулированным, а с помощью генератора 1 сигналов низкой частоты, управляемого генератора 7, второго амплитудного модулятора 4.2 на первом входе блока 5 согласования устанавливается модулированный сигнал X₁ с уровнем, допустимым для входных цепей исследуемого радиоприемника 20. Пилообразное напряжение U₁ (фиг. 2а) генератора горизонтальной развертки блока 19 индикации опять осуществляет плавную перестройку частоты f управляемого генератора 7 в диапазоне f'-f'' частот.

В результате формирования на входе исследуемого радиоприемника 20 сигналов X₀ и X₁ на его выходе образуется сигнал Y, который поступает на первый вход второго блока 6.2 сравнения, на второй вход которого с выхода формирователя 10 подается опорный сигнал Y₀. На выходе второго блока 6.2 сравнения вырабатывается напряжение ΔY¹ = Y-Y₀, которое через нормально разомкнутые контакты второго управляемого переключателя 2.2 поступает на входы управляемого аттенюатора 8 и логарифмического усилителя 14. При этом, так как уровень входного сигнала X₁ исследуемого радиоприемника 20 однозначно связан с величиной управляющего напряжения ΔY¹, то при перестройке управляемого генератора 7 по частоте, когда изменяющийся уровень сигнала X₁ соответствует частотной зависимости динамического диапазона исследуемого радиоприемника по перекрестным искажениям, изменение управляющего напряжения ΔY¹ также соответствует частотной зависимости динамического диапазона исследуемого радиоприемника 20 по перекрестным искажениям.

С выхода логарифмического усилителя 14 напряжение U₂ (фиг. 2в, t₁ - t₂) через нормально разомкнутые контакты третьего управляемого переключателя 2.3 подается на второй вход блока 19 индикации, на экране которого в логарифмическом масштабе высвечивается частотная зависимость динамического диапазона исследуемого радиоприемника 20 по перекрестным искажениям.

При достижении частотой управляемого генератора 7 нижней границы f₁-Δf полосы пропускания побочного или основного канала приема исследуемого радиоприемника 20 на выходе его усилителя промежуточной частоты формируется напряжение промежуточной частоты, которое поступает на вход частотного детектора 15, настроенного на резонансную частоту исследуемого радиоприемника 20. На выходе частотного детектора 15 сначала вырабатывается напряжение U₃ отрицательной полуволны (фиг. 2г), которое, проходя через вентиль 16 и инвертор 11, в виде положительного напряжения U₄ (фиг. 2д) поступает на первый вход элемента ИЛИ 12, а с его выхода подается на вход порогового элемента 13. Пороговый элемент 13 срабатывает и на его выходе формируется напряжение логической "1" (фиг. 2е), которое поступает на управляющий вход электронного сигнала X, становится равным нулю.

В случае достижения на входе элемента 13 напряжением U₄ (фиг. 2д) отрицательной полуволны его порогового значения напряжение U₅ на его выходе становится равным логическому "0", электронный ключ 9 открывается и сигнал X₁ опять поступает на вход исследуемого радиоприемника 20. В связи с совпадением частоты генератора 7 с полосой пропускания исследуемого радиоприемника 20 напряжение ΔY = Y - Y₀ становится максимальным и на экране блока 19 индикации по нулевой линии луча высвечивается отрезок линии, фиксирующий вершину амплитудно-частотной характеристики соответствующего канала исследуемого радиоприемника 20.

При превышении частотой генератора 7 резонансной частоты исследуемого радиоприемника 20 на выходе частотного детектора 15 вырабатывается напряжение U₃ положительной полуволны, которое через элемент ИЛИ 12 также поступает на вход порогового элемента 13. В случае достижения уровнем напряжения U₃ (фиг. 2г) порога срабатывания элемента 13 на его выходе опять формируется напряжение логической "1", которое поступает на управляющий вход электронного ключа 9. Электронный ключ 9 запирается и высокочастотный сигнал X₁ на вход исследуемого радиоприемника 20 не поступает, а на экране индикатора 19 электронный луч перемещается на максимальный уровень.

В случае достижения на входе элемента 13 напряжением U₄ (фиг. 2д) положительной полуволны его порогового значения напряжение U₅ на его выходе принимает значение логического "0", электронный ключ 9 открывается и на его выходе опять появляется напряжение сигнала X₁, которое через блок 5 согласования подается на вход исследуемого радиоприемника 20 и формирование частотной зависимости динамического диапазона исследуемого радиоприемника 20 продолжается.

При окончании пилообразного напряжения U₁ (фиг. 2а) горизонтальной развертки блока 19 индикации перестройка частоты управляемого генератора 7 прекращается, срез пилообразного напряжения U₁ блоком 15 дифференцирования дифференцируется в виде напряжения U₆ (фиг. 2ж) подается на вход счетного триггера 18. Счетный триггер 18 переводится в положение логического "0" (логической "1") и на его выходе формируется напряжение логического "0", которое, поступая на управляющие входы первого, второго и третьего управляемых переключателей 2.1, 2.2 и 2.3, переводит их нормально разомкнутые контакты в замкнутое состояние. При этом генератор 1 сигналов низкой частоты подключается к модулирующему входу первого амплитудного модулятора 4.1, а вход и выход логарифмического усилителя 14 соответственно подключаются к выходу первого элемента 6.1 сравнения и к первому входу блока 10 индикации. Опять начинается возрастание пилообразного напряжения U₁ и измерение частотной зависимости динамического диапазона исследуемого радиоприемника 20 по блокированию повторяется.

В результате изменения состояний счетного триггера 18 изменяются также и положения контактов первого, второго и третьего управляемых переключателей, что приводит к соответствующей очередности высвечивания на экране двухлучевого блока 19 индикации кривых частотных зависимостей динамического диапазона исследуемого радиоприемника 20 по блокированию и перекрестным искажениям с отрезками линий, фиксирующих вершины амплитудно-частотных характеристик основного и побочных каналов приема. Предварительно откалибровав развертку индикатора по частоте, определяют частоты побочных каналов приема, уровни восприимчивости, по которым не соответствуют заданному уровню.

Таким образом, предложенное техническое решение по сравнению с прототипом позволяет исключить долговременную перегрузку входных цепей исследуемого радиоприемника и расширить возможности устройства за счет определения частот побочных каналов приема, уровни восприимчивости по которым превышают заданный уровень.

Формула изобретения

Устройство для измерения двухсигнальных характеристик частотной избирательности радиоприемников по блокированию и перекрестным искажениям, содержащее последовательно соединенные генератор сигналов низкой частоты, первый управляемый переключатель, первый амплитудный модулятор, сигнальный вход которого подключен к выходу генератора сигналов рабочей частоты, и блок согласования, выход которого является входом исследуемого радиоприемника, последовательно соединенные первый блок сравнения, первый и второй входы которого подключены к выходам детектора исследуемого радиоприемника и формирователя опорного сигнала соответственно, второй управляемый переключатель, логарифмический усилитель, третий управляемый переключатель, блок индикации, второй вход которого соединен со вторым выходом третьего переключателя, управляемый генератор, второй амплитудный модулятор, модулирующий вход которого подключен к второму выходу первого управляемого переключателя, управляемый аттенюатор, управляющий вход которого соединен с выходом второго управляемого переключателя, и электронный ключ, управляющий вход и выход которого соединены с выходом порогового элемента и вторым входом блока согласования соответственно, второй блок сравнения, первый и второй входы и выход которого подключены к выходам детектора исследуемого радиоприемника и формирователя опорного сигнала и второму входу второго управляемого переключателя соответственно, последовательно соединенные блок дифференцирования, вход которого подключен к выходу блока индикации, и счетный триггер, выход которого соединен с управляющими входами первого, второго и третьего управляемых переключателей, отличающееся тем, что введены последовательно соединенные частотный детектор, вход которого является выходом усилителя промежуточной частоты исследуемого радиоприемника, вентиль, инвертор и элемент ИЛИ, второй вход и выход которого подключены к выходу частотного детектора и входу порогового элемента соответственно.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2