Устройство для измерения парциальных продуктов модуляции

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

1 1781715

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено3101.79 (21) 2719695/26-21

gSS)W. Кл.з

G 01 R 29/06 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытиИ (23) Приоритет

Опубликовано23.11,80. Бюллетень ¹ 4 3

Дата опубликования описания 23.1180 (- З) Уд (621.317. . 353 (088. 8) (72) Авторы изобретения

К. И. Ганзинг, Е. В. Гаврилов и И. Ф. Лепилло-Лапицкая (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРЦИАЛЬНЫХ ПРОДУКТОВ

МОДУЛЯЦИИ

Изобретение относится к радиоиэмерительной технике, в частности, к измерению модуляции, и может быть использовано для измерения малых продуктов модуляции в присутствии сильного сигнала несущего колебания .

В технике дальней связи зто устройство предназначается для измерения продуктов параэитной модуляции токами промышленной частоты 50 Гц и их гармониками в отдельных блоках оборудования, частях трактов и трактах ВЧ-систем передачи, на помехозащищенность которых установлены жесткие нормы (порядка 90 дБ), так как 15 по мере увеличения протяженности линий связи продукты паразитной модуляции отдельных участков суммируются и резко ухудшают помехозащищенность систем связи в целом. 20.Известно Устройство для измерения величины продуктов модуляции, содержа щее приемное устройство, импульсный модулятор, перестраиваемый генера- 25 тор, узкополосный фильтр и регистрирующий блок 11. устройство обладает низкими метрологическими характеристиками и, кроме того, большой погрешностью измерений 30 в связи с неравномерностью AUX узкополосного фильтра.

Известно также устройство, содержащее эталонный генератор, фазовый детектор, усилитель-ограничитель и усилитель постоянного тока. В устройстве устранена погрешность узкополосного фильтра эа счет введения цепи фазовой автоподстройки частоты, состоящей из эталонного генератора, фазового дискриминатора, усилителя-ограничителя и усилителя постоянного тока (2(.

Однако такое устройство обладает низкой чувствительностью к величине продуктов модуляции, измеряемых в присутствии сильного сигнала несущего колебания . Это объясняется тем, что включение узкополосного фильтра после импульсного модулятора позволя— ет измерить с приемлемой точностью продукты модуляции, отличающиеся от основного несущего колебания на величину и дБ — 20 дБ, где N — величина затухания в дБ фильтра на несущей частоте, а 20 дБ — необходимый запас, обеспечивающий точность измерения порядка 5% ° Таким образом, если даже величина затухания фильтра на несущей частоте достигает 80 дБ, можно

781715 измерить относительный уровень продук та -модуляции или защищенность сигнала не более минус 60 дБ — 65 дБ.

Даже если удастся еще больше увеличить затухание фильтра, динамический диапазон импульсного модулятора не .позволит пропустить через него модулированный сигнал с разностью уровней между несущей и боковыми частотами более 70 дБ.

Поэтому известными устройствами нельзя измерить требуемую в даЛьней связи защищенность сигнала порядка

90 дБ.

Известно устройство,в котором после преобразователя частоты и фильтра промежуточной частоты перед регистрирующим устройством включен,блок суммирования, на второй вход которого подается сигнал, полученный от квар-: цевого генератора, подстраиваемого

" поК промежуточную частоту с помощью цени фаэовой автоподстройки частоты, состоящей из фазового детектора, фильтра НЧ и блока гетеродинов и сдвинутый на 180 относительно "сйгнала на первом входе PJ .

Недостатком этого устройства является большой уровень собственных шумов регистрирующего устройства, в качестве которого использован обычный анализатор спектра, а также невоз— можность раздельного измерения продуктов, обязанных амплитудной или фазовой модуляциям..

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения продуктов эаодуляции, позволяющее расширить динамический диапазон прибора по измеряе м продуктам модуляции за счет тоrî, что примененный в нем преобразователь частоты работает в режиме синхронного детектора и дает на выходе суймарную мощность нижнего и" верх- него прОдуктов модуляции, преобразуя при этом напряжение несущего колебания в напряжение постоянного тока, которое не пропускается к регистрирующему устройству разделительными конденсаторами.

Устройство позволяет раздельно

"измерять суммарные продукты м6дуляции нижней и верхней боковых частот, обусловленные либо только амплитудной, либо только фазовой модуляциями.

Устройство состоит из первого ripeобразователя частоты, на первый вход которого подается входной сигнал, выход преобразователя через усилитель и фильтр промежуточной частоты соедийен с"первым входом синхронного детектора. Второй вход первого преобразователя частоты соединен с перBHM выходом блока гетеродинов, второ ой и третий выходы блока гетеродинов со "инены с входом второго преобразоваМХ теля"частоты, выход которого через йоследовательнф соединенные усилитель,девяностоградусный коммутируемый фазовращатель и разделительную ступень соединяется со вторым входом синхронного детектора. Выход усилителя соединен с цепью фазовой автоподстройки частоты, состоящей иэ фа5 зового детектора и усилителя низкой частоты, выход которого соединен со входом управления частотой блока гетеродинов. Выход синхронного де"тектора соединен через фильтр нижних частот со входом низкочастотного анализатора спектра . При нулевом фазовом сдвиге фазовращателя измеряются продукты амплитудной модуляции, при сдвиге фаэовращателя на 90 изме15 ряются продукты фазовой модуляции (4).

Недостатками устройства являются невозможность раздельного измерения верхнего и нижнего по частоте продуктов модуляции, а также ограничен20 ный динамический диапазон устройства за счет ограниченного диапазона преобразователей частоты, так как снизу диапазон ограничивается собственными продуктами паразитной модуляции в напряжениях гетеродинов, проявляющихся особенно сильно при измерениях слабых сигналов модуляции в присутствии сильного сигнала несущего колебания, верхнее значение диапазона должно быть не менее чем на 20 дБ ниже ключевого напряжения этих же гетеродинов.

Цель изобретения — повышение чувствительности измерения и расширение функциональных воэможностей.

Цель достигается тем, что в устройство для измерения парциальных продуктов модуляции, содержащее блок приема, первый усилитель, выходной усилитель, соединенный с регистриру40 ющим блоком, гетеродин, выход которого через последовательно соединенные фазовый детектор, второй усилитель и фильтр нижних частот соединен с управляющим входом гетеродина, вве45 дены блок сложения, блок выделения продуктов модуляции, два ключа и дополнительные второй гетеродин, вто. рой фазовой детектор, третий усилитель и второй фильтр нижних частот, причем выход второго гетеродина сое50 динен с первым входом блока сложения и через второй ключ со вторым входом блоха выделения продуктов модуляций, а через последовательно соединенные второй фазовый детектор, третий усилитель и второй фильтр нижних частот — с управляющим входом второго гетеродина, выход блока приема соединен с вторыии входами блока сложения и первого фазового" детектора,вы60 ход первого гетеродина соединен с другим входом второго фазового детектора и через первый ключ с первым вхо.дом блока выделения продуктов модуля,ции, третий вход которого соединен через первый усилитель с выходом бло-

781715

60 б5 ка сложения, а его выход соединен со входом выходного усилителя.

Блок выделения продуктов модуляции содержит блок арифметической обработки, генератор квадратурных сигналов и два параллельных канала, каждый иэ которых состоит из последовательно соединенных синхронного детектора, усилителя низкой частоты и фазового детектора, причем первые входы синхронных детекторов соединены соответственно с первым и вторым входами блока выделения продуктов модуляции, их вторые входы соединены с третьим входом блока, генератор квадратурных сигналов соединен со вторыми входами фазовых детекторов, выходы которых соединены со входами блока арифметической обработки, выход которого является выходом блока выделения продуктов модуляции.

Новым является введение двухканального блока выделения продуктов модуляции, поз воляющего, кроме раз— дельного измерения продуктов амплитудной и Фазовой модуляции, произ водить раздельное измерение как верхнего так и нижнего по частоте продуктов модуляции, введение гетеродина, формирующего с помощью систем фазовой автоподстройки частоты, которые осуществляются первым и вторым фазовыми детекторами, вторым и третьим усилителями, первым и вторым фильтрами нижних частот, сигнал,сдвинутый на 90 относительно сигнала на выходе первого гетеродина, необходимый для разделения верхнего.и нижнего по частоте продуктов модуляции в двухканальном блоке выделения продуктов модуляции, а также для глубокого подавления несущего колебания на третьем входе этого блока, введение после блока приема блока сложения, в которбм происходит глубокое подавление сигнала несущей частоты сигналом, сформированным во введенном втором гетеродине.

На чертеже приведена схема уст— ройств а.

Устройство содержит последовательно соединенные блок 1 приема, блок 2 сложения, первый усилитель 3, блок

4 выделения продуктов модуляции, выходной усилитель 5, регистрирующий блок 6. В устройстве имеются первый и второй гетеродины 7 и 8, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым фазовыми детекторами

9 и 10, выходы которых через второй и третий усилители 11 и 12, первый и второй фильтры 13 и 14 нижних час» тот соединены со входами гетеродинов

7 и 8. Выходы гетеродинов 7 и 8 через соответствующие ключи 15 и 16 подклю чены ко входам синхронных детекторов

17 и 18, входящих s состав блока 4 выделения продуктов модуляции. Выходы синхронных детекторов 17 и 18 через соответствующие усилители 19 и 20 низкой частоты подключены ко входам третьего и четвертого фазовых детекторов 21 и 22, выходы которых подсоединены к блоку 23 арифметической обработки. Другие входы фазовых детекторов 21 и 22 подключены к генератору 24 квадратурных сигналов. Кроме того, выход блока 1 приема соединен с другим входом первого фазового детектора 9, выход первого о гетеродина 7 соединен с другим входом второго фазового детектора 10, выход второго гетеродина 8 соединен с другим входом блока сложения 2. Работает устройство следующим об15 Разом.

Сигнал через блок 1 приема поступает на вход блока 2 сложения, а также с помощью первой цепи фаэовой автоподстройки (фазовый детектор 9, усилитель 11, фильтр 13 нижних частот) подстраивает частоту гетеродина

7 под частоту принимаемого сигнала, с фазовым сдвигом между напряжениями на первом и втором входах фазового детектора раВН 900 . Частота гетеродина 8 захватывается частотой гетеродина 7 с помощью второго кольца фаэовой автоподстройки частоты, состоящего из фазового детектора 10, усилителя 12 и фйльтра 14 нижних частот.

ЗО Сдвиг фазы между напряжениями на входах фазового детектора 10 также равен 90 . Двухступенчатая автоподстройка частоты и наличие сдвигов фаэ 90 между йапряжениями на входах

35 фазовых детекторов обеспечивает сдвиг фазы 180О между напряжениями на обо-. их входах блока 2 сложения при равенстве частот, что прйводит к глубокому подавлению несущего колебания на вхо40 де блока 4 выделения продуктов модуляции .

Блок выделения продуктов модуляции состоит .из двух синхронных детекторов 17 и 18, на вторые входы которых через ключи 15 и 16 подаются сдвинутые на 90О напряжения гетеродинов

7 и 8, усилителей 19 и 20 низкой частоты, фазовых детекторов 21 и 22, генератора 24 .квадратурных сигналов, квадратурные напряжения которого подаются на вторые входы фазовых детекторов 21 и 22, блока 23 арифметической обработки сигналов,в котором происходит суммирование по квадратичному закону сигналов, поступающих с фазовых детекторов 21 и 22.При замыкании ключей 15 и 16 измеряется среднеквадратичное значение либо нижнего,либо верхнего продуктов модуляции в результате изменения знаков одного из слагаемых (простым переключением тум блера) . При размыкании ключа 15 иэмеряются суммарные верхний и нижний продукты фазовой модуляции, при размыкании ключа 16 измеряются суммар781715 ные верхний и нижний продукты ампли. тудной модуляции .

При изменении частоты генератора квадратурных сигналов измеряются парциальные продукты модуляции разных

"-. частот-. Через выходной усилитель 5, выделенный сигнал поступает на регистрирующее устройство 6.

Предлагаемое устройство отличается простотой в,эксплуатации, не требует тонких регулировочных операций. при измерении, не требует настройки на отдельнйе чаСтоты продуктов моду- ляции . Переход на измерение верхнего или нижнего продукта, Фазовой или амплитудной модуляции осуществляется переключениями тумблеров.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения пар« циальных продуктов модуляции, содержащее блок приема, первый усилитель, выходной усилитель, соединенный с регистрирующим блоком, reтеродин, выход которого через последовательно соединенные фазовый детектор, второй усилитель и фильтр нижних частот соединен с управляющим входом гетеродина, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности измерения и расширения функциональных возможностей, в него введены блок сложения, блок выделения продуктов модуляции, два ключа и дополнительные второй гетеродин, второй фазовый де тектор, третий усилитель и второй фильтр нижних частот, причем выход второго гетеродина соединен с первым входом блока сложения и через второй ключ со вторым входом блока выделения продуктов модуляции, а через последовательно соединенные второй фазовый детектор, третий усилитель и второй фильтр нижних частот с управляющим входом второго гетеродина, выход блока приема соединен с вторыми входами блока сложения и первого фазового де тектора, выход первого гетеродина соединен с другим входом второго фазового детектора и через первый ключ с первым входом блока выделения продуктов модуляции, третий вход которого соединен через первый усилитель с выходом блока сложения, à его выход соединен со входом выходного усилителя.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, блок выделения продуктов модуляции содержит блок

И арифметической обработки, генератор квадратурных сигналов н два параллельных канала, каждый нз которых состоит из последовательно соединенных синхронного детектора, усилителя низрд кой частотй и Фазового детектора, причем первые входы синхронных детекторов соединены соответственно с первым и вторым входами блока выделения продуктов модуляции, нх вторые с входы соединены с третьим входом блока, генератор квадратурных сигналов соединен со вторыми входами фазовых детекторов, выходы которых соединены со входами блока арифметической обработки, выход которого является выхоЗО дом блока выделения продуктов модуляцннс

Источники инФормации, принятые во внимание прн экспертизе

1 . Авторское свидетельство СССР ,35 9265964, кл. G 01 R 29/06, 2. Авторское свидетельство СССР

9520522, кл. G R 29/06.

3 ° ".гегпаей technik" Ð4, 1977, с. 144, фиг.2 (О ZeiЬis К0Т,1.еipzi9).

40 4."Fe mme Ed techn i k" 94, 1977, с. 144, фиг.З (О Zeib! s КОТ,Leipzi9) .

781715

Составитель В. Дубков

Техред A.Ùåïàíñêàÿ Корректор В. Синицкая

Редактор Е. Шишкин

Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 8122/49

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

Устройство для измерения парциальных продуктов модуляции Устройство для измерения парциальных продуктов модуляции Устройство для измерения парциальных продуктов модуляции Устройство для измерения парциальных продуктов модуляции Устройство для измерения парциальных продуктов модуляции 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиотехнических измерений и может быть использовано при аттестации образцовых средств измерений

Изобретение относится к технике противодействия коммерческому и промышленному шпионажу, осуществляемому вследствие проявления эффекта параметрической микромодуляции в радиоэлектронной аппаратуре и появления акустоэлектронных каналов утечки информации по коммуникационным линиям

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к области измерения параметров модуляции

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к области измерения параметров модуляции сигналов

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в научных исследованиях, при измерениях характеристик сигналов с амплитудной модуляцией и при измерениях глубины модуляции в зашумленных каналах связи

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемной и измерительной аппаратуре
Наверх