Измеритель флуктуаций источников высокочастотных колебаний

 

Союз Советских

СоциапмстниВВсннх

Раслубл н

652502

Гз

el 1÷",",,, ФЪ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.08.76 (21) 2391264ЛЕ-21 с присоединением заявки №вЂ”

3 (51) М. Кл.

Я 01 К 23/16

ГВВУДВРВтвВеый Ваюпат ссср

ВВ ДВВВм ВВВ6рВТВва

В ВтхрВпхх (23) Приоритет—

Опубликовано15.03.79.Бюллетень № 10

Дата опубликования описяиия19,03 79 (53) УДК 621.317..7 61 (088. 8) (72) Автор изобретении

В. Л. Лосев

Ленинградский Ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ФЛУКТУАБИЙ ИСТОЧНИКОВ

ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ КОЛЕБЛНИй

Изобретение относится к технике измерений и .может использоваться длй определения уровней флуктуаций частоты (фазы) и амплитуды источников высококачественных колебайий любого типа: автот енераторов, усилителей, преобразовате- 5 лей частоты и т.д.

Известны измерители флуктуаций источников высококачественных колебаний, содержащие резонансный контур и корреляционный приемник (1)

Известные измерители облапают недостаточной чувствительностью измерений.

Известны также аналогичные измерители, содержащие резонансный контур, высокочастотный переключатель и двухка» нальный корреляционный приемник выходы которого "сумма" и "разность" через низкочастотный переключатель соединены с индикатором (2j .

Однако известный измеритель фпукгуа« ций источников высокочастотных колебаний также не обеспечивает требуемой чув сгвительности.

Бель изобретения — повыщение чувстввительности измерений.

Для этого в измеритель флуктуаций источников высокочастотных колебаний, содержащий резонансный контур, высокочастотный и низкочастотный переключагели, выход которого соединен с входом индикатора, а входы — с выходамй,двухканального корреляционного приемника, дополнительно введены последовательно соединенные калибратор, делитель напряжения, ключ и фазовый дискриминатор, второй вход которого подключен к выходу высокочастотного переключателя, а выходы — ко входам двухканального корреляционного приемника, а также. компенсатор уровня несущей, своими входами связанный с вторым выходом делителя непосредственно, а с третьим его выходом— через резонансный контур, четвертый выход которого и выход компенсагора уровня несущей подключены к входам высокочастотного переключателя.

4 652502

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого измерителя флуктуаций источни ков высокочастотных колебаний.

Измеритель флуктуаций нсточников высокочастотных колебаний содержит резонайсный контур 1,.высокочастотный переключатель 2, имеющий положение а, б, двухканальный корреляционный приемник

3, низкочастотный переключатель 4, имекапай положения сумма н "разность", инднкатор 5, калибратор 6, делитель 7, компенсатор 8 уровня несущей, ключ 9 и фазовый дискриминатор 10.

I н

Предлагаемый измеритель флуктуаций источников высокочастотных колебаний работает следующим образом.

Колебание исследуемого высокочастотного источника

UR) = Up+a(t) 3S1n (m+uu(tl lk, щ где О, N (Ф, ) и ии,.ии (4 ) — средние во времени н флуктуационные составляющне амплитуды и частоты (Фазы.) колебания Ц t ), через калибратор 6, задающнй стандартные уровни амплитудной и частот2S ной (фазовой) модуляцнй, н делитель 7 подается на вход резонансногб контура 1, настроенного на среднюю частоту колебаннй lJU, н на первый вход компенсатора 8 уровня несущей, на вход переключателя 2 . (положение 6 ) н прн включенном ключе

9 на первый вход фазового дискриминато-ЬО() U (+p a„(t)-o((4) $1п cv+uu(+) сЧ +рМ (t) че 9 равны

- 1

U-uр+— а

Π=Π4+—

d,(t)-аМ t Ч,)

<(t)M(<) - — q (ц поступают на первый и второй входы двух4S канального корреляционного прнемннка Э, выходы этого приемника сумма и разность через низкочастотный переключагель 4 соединены с индикатором 5.

При измерениях флуктуаций частоты

$е (фазы) низкочастотный переключатель 4 сгавнтся в положение разность, а на выходе ннднкатора 5 развивается напряжение.

U(t) K„G„3+

А1(t) Ф(а) Ф 2 Ч1(О +

Ю- ю -+v(e)—

p . г

К1ЧШ (t) К202

,.(t), Ол! гнн )р14 - (нМ í Н вЂ” срнпннй фн

aO зовый сдвиг колебания АО(1) относнтельно колебання ОЯ),т.е. в компенсаторе 8 уровня несущей происходит сильное подчеркивание флуктуаций фазы колебания 0„(4) и разницы флуктуаций амплитуд колебаний 01(1) и u(4)

Колебание с выхода компенсатора 8 уровня несущей в положение d высокочастотного -переключателя 2 подается на второй вход фазового дискриминатора 10, сфазнрованного: на квадратурное сложение колебаний ЬО() И 5В u(t) ° B фазовом днскриминаторе 10 флуктуации фазы

p 1 (t) преобразуются в протнвофаэные н равные флуктуации амплитуд выходных колебаний. Флуктуации амплятуды

PfaL„(<).-а(Ц3, р одят а ба" да дискриминатора 10 синфазно .

Далее колебания с первого и второго выходов фазового дискриминатора 10, ра 10. Колебание на выходе резонансногс контура 1 составляет

О О=О (.1+с(1Ю2 в1п (в+аЮ) 1 ч + у„(c) J гд«1< Ю и Ч1Ч1(+) средние во врем енн н флуктуационные составл як щне амплитуды и фазы колебания, причем м((а) A (à) õ (ю. 1 oL и %I (R) s (а) (A) где iи (а),iЬ (ai,iи, (a),W (a) л и А($|),Ч(а.)-, соответственно энергетические спектры процессов о(.(х),d.„(4), P (t),й)(О, модуль коэффициента передачи н крутнэна частотно азового преобразования резонансного контура 1, зависящие or частоты анализа Q, << .

КолебанняЦ1(6)далее поступают на второй вход компенсатора 8 уровня несущей, сфазированного на вычнтанне колебаннй 018) и g Ц(), средние значения амплитуд которых разнятся на малую величину b, О = u1 - p 1 О .

pq p< f?}>, p4 — соответственно ко эффнциенты передачи делителя 7 по че тырем выходам.

Колебание на выходе компенсаropa 8 с ос та вл яе т амплитуды которых прн выключенном клю

652502

UH ИИПИ Заказ 1054/43 Тираж 1089 Подписное

Филиал ППП Пажнт, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 где g К и Ч (41, Ч ($) — коэф- фициенты передачи (средние значения) и собственные входные шумы первого и второго каналов корреляционного приемника 3 . Подбирая коэффициенты К и К <

% таким образом, чтобы выполнить условие

R Q1 =- @2 0 2, устраняют из нап ряжения на входе индикатора 5составляющие, связанные с амплитудными флукту- ациями d(t) и с „(4) в результате

30 чего показания индикатора 5 соответствуют уровню измеряемых флуктуаций частоты (фазы) и уровню собственного шума предлагаемого измерителя. для определения величины последнего высокочастотный переключатель 2 переводится в положение Ю и устанавливаются прежние рабочие режимы фазового диекриминатора 10 и двухканального приемника

3, В этом случае показания индикатора

5 соответствуют только уровню собственного шума измерителя. Искомые флуктуа- ции частоты(фазы) окончательно определяются как разность показаний индикатора 5 в положениях OI и д высокочастотного переключателя 2. При достаточной величине постоянной времени усреднения индикатора 5 можно регистрировать флуктуации, уровень которых на входе двухканального корреляционного приемника 3 на (15-20) дБ ниже уровня его собственного входного шума.

Флуктуации амплитуды выделяются в предлагаемом измерителе в положении а переключателя 2 и при разомкнутом ключе

9, при этом фазовый дискриминатор 10 играет роль обычного делителя и в совокупности с двухканальным корреляционным приемником 3, низкочастотным переключагелем 4 и индикатором 5 обеспечивает отделение флуктуации амплитуды от собственного шума измерителя.

Отсчеты исследуемых уровней флуктуаций частоты (фаэы) и амплитуды выполняются по калибратору 6.

Формула изобретения

Измеритель. флуктуаций источников высокочастотных колебаний, содержащий резонансный контур, высокочастотный и низкочастотный переключатели, выход которо .

ro соединен со входом индикатора, а выходы - с выходами двухканального корреля .ционного приемника, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения чувствительности измерений, в него дополнительно введены последовательно соединенные калибратор, делитель напряжения, ключ и фазовый дискриминатор, второй вход которого подключен к выходу высокочастотного переключателя, а выходы -.к входам двухканального корреляционного приемника, а также компенсатор уровня несущей, своими входами связанный с вторым выходом делителя непосредственно, 1 а с третьим его выходом через резонансный контур, четвертый выход которого и выход компенсатора уровня несущей пбдключены ко входам высокочастотного цереключателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США hb 3878723, кл, 73-359, 1972.

2. Вопросы Радиоэлектроники, сер» Х, Электроника", % 2, 1965, с. 102-112.!