Устройство для измерения частотных характеристик четырехполюсников

Устройство для измерения частотных характеристик четырехполюсников

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ ,содержащее первую дисперсионную линию задержки, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов , генератор линейно-частотно-модулированных колебаний и первый перемножитель , а также второй перемножитель и последовательно соединенные ограничитель и фазовый детектор, к второму входу которого подключен выход опорного гетеродина, а выход генератора линейно-частотно-модулированного колебания подключен к первому входу второго перемножителя, отличающееся тем, что, с целью уменьшения времени измерения частотных характеристик, в него введены последовательно соединенные вторая дисперсионная линия задержки и усилитель , а также последовательно соединенные ждущий генератор видеоимпульсов и ждущий генератор синусоидальных колебаний, выход которого подключен к второму входу второго перемножителя, выход которого подключен к входу второй дисперсионной линии задержки, при этом первыйвыход генератора тактовых импульсов . подключен к входу опорного гетеродина , а второй выход генератора тактовых импульсов к синхронизирующему «j входу ждущего генератора видеоимпуль- (Л зов, выход усилителя подключен к эходу измеряемого четырехполюсника, эыход которого подключен к входу 1ервой дисперсионной линии задержки, выход Которой подключен к второму входу первого перемножителя, выход которого является амплитудно-частот ным выходом устройства, а выход фазо вого детектора является фазовочастотным выходом устройства.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А (19) (И) 3(5)) H 04 В 3 46 м P(,цифр,Ф, л ТЕу> Ио. а....... ) 4ни" (А.м

"46AM() ) ((.: в !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3513091/18-09 (22) 16. 11. 82 (46) 07. 03. 84. Бюл. 9 9 (72) В,В.Кийко, А.П.Лукошкин, А.М.Макаров и М.А.Соколов (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (53) 621.317.616(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР, )) 678696, кл. Н 04 В 3/46, 1977.

2. Atreni С. SAW Signa8 transform Techigues.Wove Electronics; 2 .1976, р.218-265 (прототип). (54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ, содержащее первую дисперсионную линию задержки, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, генератор линейно-частотно-модулированных колебаний и первый перемножитель, а также второй перемножитель и последовательно соединенные ограничитель и фазовый детектор, к второму входу которого подключен выход опорного гетеродина, а выход генератора линейно-частотно-модулированного колебания подключен к первому входу второго перемножителя, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения времени измерения частотных характеристик, в него введены последовательно соединенные вторая дисперсионная линия задержки и усилитель, а также последовательно соединенные ждущий генератор .видеоимпульсов и ждущий генератор синусоидальных колебаний, выход которого подключен к второму входу второго перемножителя, выход которого подключен к входу второй дисперсионной линии задержки, при этом первый выход генератора тактовых импульсов подключен к входу опорного гетеродина, а второй выход генератора тактовых импульсов к синхронизирующему е входу ждущего генератора видеоимпуль

=ов, выход усилителя подключен к юходу измеряемого четырехполюсника, )ыход которого подключен к входу первой дисперсионной линии задержки, выход которой подключен к второму входу первого перемножителя, выход которого является амплитудно-частот" ным выходом устройства, а выход фазо вого детектора является фаэово:частотным выходом устройства.

1078642

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено преимущественно для измерений частотных характеристик линий связи, в частности, с быстроизменяющимися во времени параметрами.

Известен измеритель амплитудночастотных и фаэо-частотных характеристик четырехполюсникон, содержащий генератор несущей, модулятор, генератор гармоник, исследуемый четырехполюсник, селективный индикатор, селектор несущей частоты,, первый фазовращатель, детектор, селектор основной модулирующей частоты, второй перемножитель, второй ге- 15 нератор гармоник и дополнительный модулятор, причем первый вход модулятора соединен с выходом генератора несущей, второй вход соединен с выходом генератора гармоник, а вы- 2О ход соединен с входом исследуемого четырехполюсника, выход которого соединен с входом селективного индикатора и с входом селектора несущей частоты, выход которого соединен 25 через первый фазовращатель с входом дополнительного модулятора, второй вход которого соединен с выходом

Исследуемого четырехполюсника через последовательно соединенные детектор, селектор основной модулирующей частоты, второй фазовращатель и второй генератор гармоник, выход дополнительного модулятора соединен с вторым входом селективного индикатора (1) .

Недостатком известного устройства является сложность технической реализации селективного индикатора.

Кроме того, информация об иссле- 4О дуемых характеристиках выделяется н . селективном индикаторе последовательно во времени для различных частотных компонент измерительного сигнала, что ограничивает быстродейст- 4 вие измерителя.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения частотных характеристик четырехполюсников, содержащее первую дисперсионную линию задержки, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, генератор линейно-частотно-модулированных колебаний и первый перемножитель, а также второй перемножитель и последова- 55 тельно соединенные ограничитель и. фазовый детектор, к второму входу которого подключен первый выход опорного гетеродина, а выход генератора линейно-частотно-модулиро- gp ванного колебания подключен к первому входу второго перемножителя, п1 и этом второй выход опорного гетеродина подключен к второму входу вто- рого перемножителя, выход которого через фильтр нижних частот подключен к входу исследуемого четырехполюсника, выход которого подключен к второму входу первого перемножителя, выход которого через первую дисперсионную линию задержки подключен к входу ограничителя 2 .

Недостатком известного устройства является большое время измерения,что не позволяет оценить частотные характеристики четырехполюсникон с быстроиэменяюшимис я частот ными свойствами .

Цель изобретения — уменьшение нре> ени измерения частотных характеристик четырехполюсников.

Для достижения поставленной це,ли н устройство для измерения частотных характеристик четырех пОлюс,ников, содержащее первую дисперсион ную линию задержки, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, генератор линейно-частотно-модулированных колебаний и первый перемножитель, а также второй перемножитель и последовательно соединенные ограничитель и фазовый детектор, к второму входу которого подключен выход опорного гетеродина, а выход генератора линейночастотно-модулиронанногo колебания подключен к IIcpBoMó входу нторогo перемножителя, введены последовательно соединенные вторая дисперсионная линия задержки и усилитель, а также последовательно соединенные ждущий генератор нидеоимпульсон и ждущий генератор синусоидальных колебаний, выход которого подключен к второму входу второго перемножителя, выход которого подключен к входу второй дисперсионной линии задержки, при этом первый выход генератора тактовых импульсов подключен к входу опорного гетеродина, а второй выход генератора тактовых импульсов подключен к синхронизирующему входу ждущего генератора нидеоимпульсов, выход усилителя подключен к входу измеряемого четырехполюсника, выход которого подключен к входу первой дисперсионной линии задержки, выход которой подключен к второму входу первого перемножителя, выход которого является амплитудно-частотным выходом устройства, а выход фазового детектора является фазово-частотным выходом устройства.

На фиг.1 лредставлена структурная электрическая схема устройства для измерения частотных характеристик четырехполюсников; на фиг.2 временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для измерения частотных характеристик четырехполюсников содержит исследуемый четырехполюсник 1, первую дисперсионную линию 2 задержки, первый перемножитель 3„

1078642 ограничитель 4, фазовый детектор 5, .генератор 6 тактовых импульсов, генератор 7 линейно-частотно-модулированных колебаний, второй перемножитель 8, опорный гетеродин 9, ждущий генератор 10 видеоимпульсов, ждущий генератор .1 синусоидальных колебаний, вторую дисперсионную линию 12 задержки, усилитель 13.

Устройство работает следующим образом. 10

Генератор 6 тактовых импульсов запускает ждущий генератор 10 видеоимпульсов, который вырабатывает последовательность импульсов (фиг.2а) со скважностью равной единице и 15 длительностью, определяемой величиной группового времени запаздывания второй дисперсионной линии 12 задержки, после их заполнения в

;ждущем генераторе 11 синусоидальных колебании (фиг.25), причем частота заполнения равна частоте середины линейного участка рабочей характеристики второй дисперсионной линии 12 задержки, а их начальные фазы постоянны. последнее условие необходимо для точного измерения фазовых характеристик анализируемых сигналов, после этого полученные радиоимпульсы перемножаются во втором перемножителе 8 с колебаниями генератора 7 линейно-частотно-модулированных колебаний, закон из.— менения частоты которого зеркально отображен закону изменения дисперсии второй дисперсионной линии 12 задержки, это условие необходимо для согласованной обработки входного сигнала второй дисперсионной линией задержки, это отклик на сформированный сигнал (фиг.26) равен 40 ц,(а) = (I,(а). q,(uu), где О (И) — фазовая характеристика сигнала первой дисперсионной линии задержки; (((7/) — фазовая характеристика г исследуемого четырехполюсника; (W) — имеет вид.линейной, за 1C висимости для ее компенсации начальная фаза опорного гетеродина 9 всегда равна нулю, тогда на выходе фазового детектора с точностью до по55 стоянной получаем фазовую характеристику исследуемого четырехполюсника (фиг.2e).

Таким образом, в реальном масшта60 бе времени практически беэ потерь информации, используя сигнал с огибающей sinX/X, получаем оценки частотных характеристик четырехполюсников с быстроизменяющимися во времени параметрами, что невозможно

50

sin (oT(t-

Dhag i) "o

) где Ap — амплитудное значение отклика;

P — дисперсия линии задержки;

Т вЂ” длительность входного сигнала; середина линейного участка зависимости времени задержки от частоты дисперсионной линии задержки.

Тогда спектр на выходе исследуемого четырехполюсника определится как

Gu(+)=Go„S () () (фиг 2 ) где К (Ъ) — комплексный коэффициент передачи исследуемого четырехполюсника;

Й 2(h) — спектр отклика второй дисперсионной линии задержки.

Из этого выражения видно, что если G>z>> (W) является постоянной величиной в полосе частот, то на выходе исследуемого четырехполюсника с точностью до постоянной совпадает с функцией, определяющей комплексный коэффициент передачи.

Так как спектр сигнала с огибающей вида sinX/Õ, что соответствует()В„ имеет постоянную величину в заданной полосе частот, то подавая отклик второй дисперсионной линии 12 задержки на вход первой дисперсионной линии 2 задержки, работающей в режиме анализатора спектра, т.е. осуществляющей прямое преобразование фурье, в результате на ее выходе получаем оценку К (W); для устранения квадратичного фазового члена

4 в К (W), отклик первой дисперсионной линии 2 задержки перемножаем в первом перемножителе 3 с линейно--частотно-модулированным колебанием, имеющим закон изменения частоты обратный закону изменения дисперсии первой дисперсионной линии задержки (фиг.2 ). Далее происходит выделе- ние информации о фазовой характеристике сигнала, для этого отклик первой дисперсионной линии задержки ограничивают в ограничителе 4, это необходимо для устранения влияния огибающей на фазовую характеристику и подают на первый вход фазового детектора 5, куда на второй вход фазового детектора подается сигнал с опорного гетеродина 9.

Фазовая характеристика сигнала на первом входе фазового детектора имеет

1078642

Составитель Г.Лерантович

Редактор О.Сопко Техред A.Êèêåìåçåé Корректор И.Эрдейи

Заказ 986/53 Тираж 635 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета CCP по делам изобретений и открагий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 при привлечении для решения такой задачи традиционных избирательных устройств последовательного или па„раллельного анализа. Первые непригодны для анализа быстроизменяющикся процессов, вторые из-за компромисного соотношения между разрешающей способностью и временем анализа ие позволяют применять испытательные радиоимйульсы малой скважности.

Положительный эффект от применения предлагаемого устройства достигается тем, что из-за практического отсутствия переходных процес" сов в дисперсионных линиях задержки, с их помощью .сравнительно легко аппаратурно реализовать испытательные радиоимпульсы сложной формы:

s1nX/Õ, используя вторую дисперсионную линию задержки, можно оценить

k(W) для четырехполюсников с быстроизменяющимися параметрами, причем одновременно получаем информацию о коэффициенте передачи и фазовой ,структуре.