Устройство для измерения параметров пространственно разнесенных объектов

Устройство для измерения параметров пространственно разнесенных объектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительиой технике и предназначено для определения группового времени запаздьтания и величин ослабления группового сигнала в объекте. у которого вход и выход пространственно разнесены, например в кабелях, .линиях электропередачи, радиочастотных каналах связи или передачи информации . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, достигается обеспечением работы с невзаимнюш линиями и каналами связи и повышением точности измерения группового времени запаздывания. Устройство не имеет принципиапыных ограничений на увеличение максимальной измеряемой величины группового времени запаздывания. При условии, что максимальное значение этой величины будет порядка 1000 не, погрешность измерений длительности интервалов будет составлять 0,08%. 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 0 01 R 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

H ABT0PCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3658909/24-21 (22) 03.11.83 (46) 15.02.86. Бюл. 1) 6 (71) Винницкий политехнический институт (72) Э.Е. Пашковский (53) 621.317.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 362499, кл. Н 04 В 3/04, 1971.

Авторское свидетельство СССР

У 883787, кл. G 01 R 25/00, 1980 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРА»

МЕТРОВ lTPOCTPAHCTBEHHO РАЗНЕСЕННЫХ

ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения группового време. ни запаздывания и величин ослабления группового сигнала в объекте, I у которого вход и выход пространственно разнесены, например в кабелях, линиях электропередачи, радиочастотных каналах связи или передачи информации. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей, достигается обеспечением работы с невзаимньвии линиями и каналами свяsH и повышением точности измерения группового времени запаздывания.

Устройство не имеет принципиаль-. ных ограничений на увеличение максимальной измеряемой величины группового времени запаздывания. При условии, что максимальное значение этой величины будет порядка 1000 нс, погрешность измерений длительности интервалов будет составлять 0,08Х.

3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике н предназначено для определения группового времени задержки и величин ослабления группового сигнала в объекте, у которого вход и выход пространственно разнесены, например, в кабелях, линиях электропередач, радиочастотных каналах связи или передачи информации»

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения работы с невзаимнымн линиями и каналами связи н повышение точности измерения группового времени запаздывания.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2диаграммы напряжений; на фиг. 3осциллограммы сигналов.

Устройство для измерения нара;метров пространственно разнесенных

;объектов содержит генерагор 1 управляющих импульсов, нерестраиваемый генератор 2 дискретных высоких частот, смеситель 3, полосовой уси" литель 4 с АРУ, канал 5 связи, ключ 6, перестраиваемый генератор 7 дискретных низких частот, модуля тор 8, ключ 9, второй усилитель 10 с АРУ, дисперсиониая линия 11 задержки, фильтр !2, генератор 13 опорной высокой частоты, источник 14 опорного напряжения, детектор-дискриминатор 15, второй смеситель 16, усилитель 17, вторая дис персионная линия 18 задержки, амп тудный детектор 19, формирователь 2 импульсов, измеритель 21 длительности временных интервалов, блок 22 избирательных элементов, второй пе рестранваемый генератор 23 дискретных высоких частот, перекюаочатель 24, блок 25 выбора модулирую щнх частот, сумматор 26, частотомер 27, второй формирователь 28 импульсов, измеритель 29 отношений, осциллограф 30, третий формирователь 31 импульсов, второй переключатель 32, индикаторы 33 н 34, второй источник 35 опорного напряжения °

В устройстве генератор 1 управляющих импульсов одной иэ групп своих выходов (I) соединен с входамн перестраиваемого генератора 2 высоких частот, выход которого че-

pcs последовательно включенные сме"

1211665 2

f0

25 .тоти соединен с вторым входом моду"

55 ситель 3, полосовой усилитель 4 с автоматической регулировкой усиления и ключ 6 соединен с входамн канала 5 связи, при этом другая группа (II) выходов генератора 1 управляющих импульсов соединена с входами перестраиваемого генератора 7 дискретных низких частот, выход которого через последовательно соединенные модулятор 8, ключ 9, усилитель 10 с АРУ соеди нен с выходом полосового усилите ля 4 с АРУ, третий (Ш) выход генератора 1 управляющ!гх импульсов через последовательно соединенные дисперсионную линиию 11 задержки и фильтр 12 соединен с вторыю входом смесителя 3, четвертый выход (Х7) reHepaTopa 1 управляющих tetпульсов соединен с вторым входом ключа 9, пятый вход (V) геиера тора управляющих импульсов соединен с вторым входом ключа 6.

Выход генератора 13 опорной час лятора 8, выход источника 14 опорного напряжения соединен с вторы ми входами колосовых усилителей 4 и 10 с АРУ, выход канала 5 связи соединен с входом детектора-дискриминатора 15, а через последовательно включенные смеситель 16, усилитель 17, дисперсионную линию 18 задержки, амплитудный детектор 19 и формирователь 20 импульсов соединен с одним из входов (I) измерителя 21 длительности временных интервалов, выход детектора-дискриминатора !5 соединен с входом блока 22 избирательных элементов, выходы которого соединены с входами перестраиваемого генератора 23 дискретных высоких частот, входами переключателя 24 и входами блока 25 выбора модулнрующнх частот, выходы которого соединены с входами сумматора 26, выходом со единенного с входом частотомера 27, а через последовательно включенный формирователь 28 импульсов - с другим входом (II) измерителя 21 длительности временных интервалов, одним нэ входов измерителя 29 отношений и одним (I) из входов осциллографа 30, второй вход (II) которого через формирователь 31 импульсов соединен с выходом переключателя 24; третий (III) вход осциллографа 30 соединен с выходом переключателя 32, один из входов которого (Т) соединен с выходом измерителя 21 длительности временных интервалов и входом индикатора 33, а другой вход (II) — с входом индикатора 34 и выходом измерителя 29 отношений, второй вход (II) которого соединен с выходом амплитудного детектора 19, а третий (III) — с выходом источника 35 опорного напряжения, при этом выход перестраиваемого генератора 23 дискретных высоких частот соединен с вторым входом смесителя 16.

12116

15

50

Устройство работает следующим образом.

На шинах первой группы выходов (Т) генератора 1 управляющих импульсов вырабатывается последовательность прямоугольных импульсов, причем порядковый номер импульса относительно начала цикла формирования (момент t, фиг. 3 а) соответствует номеру выхода генератора 1, т.е. на 1-м выходе образуется 1-й от начала последовательности импульс, на 2-м выходе — 2-й и так далее, на и-м выходе - n-й импульс.

На фиг. 2 приведены диаграммы напряжений на выходах узлов устройства, соответствующие 1-му и и-му импульсу.

Значение и соответствует выбранному числу центральных частот, на которьм будет производиться проверка канала 5 связи, лежащих в полосе его пропускания.

Эти импульсы поступают на соответствующие входы перестраиваемого генератора 2 дискретных высоких час« тот, производя скачкообразное переключение генерируемых им частот, значение каждой из которых зависит от того, какой вход генератора 2 воз" буждается. Закон изменения частот 45 на выходе генератора 2 дискретных высоких частот соответствует ступенчатому нарастанию частот, начиная от нижней частоты, соответствующей началу процесса и первому импульсу в последовательности прямоугольных импульсов на выходе генератора 1 управляющих импульсов.

При этом на выходе генератора 2 дискретных высоких частот будет формироваться последовательность на/ растающих дискретно значений частот. Высокочастотное напряжение с

65 4 выхода генератора 2 дискретных abrсоких частот. (фиг. 2 б) поступает на один из входов смесителя 3. Такая же последовательность импульсов образуется на выходах второй группы (II) генератора 1 и подается на входы перестраиваемого генератора 7 дискретных. низких частот, производя дискретную перестройку его частоты аналогично последовательности перестройки генератора 2 дискретных высоких частот. На выходе генератора образуется напряжение низкой частоты, время действия которого зависит от продолжительности действия входного импульсного напряжения, а частота определяется тем, какой вход этого генератора находится под напряжением.

Поскольку переключения генераторов 2 и 7 дискретных частот производятся одновременно, то каждому дискретному значению высокой частоты, образованному на выходе генератора 2 дискретных высоких частот, будет соответствовать определенное значение низкой частоты юь на выходе генератора 7 дискретных низких частот.

Напряжение (фиг. 2 в) с выхода перестраиваемого генератора 7 дискретных частот поступает на один из входов модулятора 8, на второй вход последнего с выхода генератора 13 опорной частоты непрерывно поступает напряжение опорной высокой частоты я„ „(фиг. 2 r).

В результате взаимодействия напряжения высокой частоты и напряже-. ния низкой частоты в модуляторе 8 на его выходе образуется амплитудносмодулированное напряжение эпорной высокой частоты, которое подается через ключ 9 на вход усилителя 10 с АРУ, а с его выхода через открытый ключ 6 - на вход канала 5 связи.

Ключ 6 управляется прямоугольными импульсами, время действия которых совпадает со временем действия сигналов на входах перестраиваемых генераторов 2 и 7 дискретных высоких и низких частот.

При этом ключ 6 открывается одно-. временно с переключением частот генераторов 2 и 7.

На второй вход ключа 9 поступает прямоугольный импульс (фиг. 2 д) с выхода (IV) генератора.1 управляю= щих импульсов, отпирающий его на

1211665

I 1 лосы зависит от вида дисперсионной характеристики дисперсионной линии завремя, лежащее внутри импульса (фиг. 2 а). В результате этого на выходе ключа 6, т.е. на входе канала 5 связи будет действовать амплиЭ

5 тудно-модулированное радиоимпульсное напряжение (фиг. 2 е), совпадающее по времени своего действия с действием управляющих импульсов (фиг.

2 д).

Амплитудно-модулированное радиоимпульсное напряжение (фиг. 2 е) совпадает по времени своего действия с действием управляющих импульсов (фиг. 2 д). Частота модуляции этого радиоимпульсного напряжения определяется частотой действующего на выходе перестраиваемого генератора 7 дискретных низких частот модулирующего напряжения и, следователь- 20 но, однозначно связана с частотой перестраиваемого генератора 2 дискретных высоких частот. С выхода (III) генератора 1 управляющих импульсов на вход дисперСионной ли- 25 нии II задержки поступает короткий импульс (фиг. 2 ж), возбуждающий ее.

В результате возбуждения дисперсионной линии 11 задержки на ее выходе образуется растянутый радиоимпульс с внутриимпульсной частотной модуляцией и центральной частотой ь одлз. Этот радиоимпульс поступает на вход фильтра 12, где он ограничивается по полосе частот., В качестве дисперсионпой линии Il задержки используется устройство на поверхностных акустических волнах, а в качестве фильтра 12 — полосовои 40 фильтр с колокольной характеристикой.

С выхода фильтра 12 растянутый радиоимпульс с частотной модуляцией (фиг. 2 з) поступает на другой вход смесителя 3.

В результате взаимодействия этого частотно-модулированного напряжения и напряжения с частотой генератора 2 в смесителе 3 на его выхо— де с помощью фильтра, находящегося в составе полосового усилителя 4 с АРУ, выделяется радиоимпульс с суммарными или разностными частотами заполнения, т.е. выделяется одна

55 из боковых полос. Выбор боковой подержки, используемой при обработке сигнала, полученного на выходе испытуемого канала 5 связи.

Если использовать две одинаковые линии, что рационально как с точюи зрения точности, так и выполнимости устройства, то в полосовом усилителе 4 с АРУ следует выделить нижнюю боковую полосу, В этом случае перестраиваемый генератор 2 дискретных высоких частот должен работать на частотах Ю„„ превьппающих рабочие частоты ж„ испытуемого канала 5 связи на величину центральной частоты

Я, дисперсионной линии 11 задержки, о лл т,е. должно выполняться условие ял = У„, - У„ л во всем диапазоне частот работы испытуемого канала 5 связи.

В .результате взаимодействия напряжения высокой частоты с выхода генератора 2 дискретных высоких частот и частотно-модулированного импульсного напряжения, образованного на выходе дисперсионной линии 11 задержки и сформированного фильтром 12 в смесителе 3, на выходе полосового усилителя 4 с АРУ образуется последовательность прямоугольных радиоимпульсов с центральными частотами и, „, сэ л, + л „,..., и „„. Поскольку от импульса к импульсу происходит нарастание частоты я„,, на которую переносится частотно-модулированное радиоимпульсное напряжение с опорной центральной частотой 6) о Að) то закон перестройки сигнала на выходе полосового усилителя 4 с АРУ будет соответствовать за период перестройки Т„ (фиг. 3 а). На фиг. 3 а обозначено: !, 2, 3,..., II — - номер импульса; — момент начала формирования радиоимпульсных напряжений;

Ил„ и И„п — нижняя и верхняя граничные частоты работы канала 5 связи; M — значение центральной частоты канала 5 связи в точке, соответствующей пятому импульсу. На фиг. 3 б 1„.,„ — длительность частотно-модулированного радиоимпульса, использованного для проверки канала 5 связи.При этом закон частотной внутриимпульсной модуляции обратный закону внутриимпульсной модуляции импульса, полученного на выходе дисперсионной линии ll задержки, изображенного на фиг. 2 з, 1211665 а центральная его частота будет соответствовать G)

Этот импульс с выхода полосового усилителя 4 с АРУ поступает,на вход канала 5 связи. Таким образом, на входе канала 5 связи действуют с разносом во времени два радиоимпульсных напряжения — сначала радиоимпульс с амплитудной модуля-, цией на постоянной частоте Я заполнения (фиг. 2 е), а затем радиоимпульс с частотной модуляцией и меняющейся от импульса к. импульсу дискретной центральной частотой сдд (фиг. 2 з), причем частота амплитудной модуляции указывает на зна.чение этой дискретной частоты.

Как видно, в канал 5 связи посылается пара радиоимпульсов, каждая составляющая которой претерпевает различную задержку и различное затухание (фиг. 2 и).

Амплитудно-модулированный радиоИмпульс передается на настоянной 5 .частоте и имеет постоянную задержку и постоянное затухание при распрост" ранении в канале 5 связи„ частотномодулированный радиоимпульс передается на разных частотах и имеет различное групповое время запаздыва» ния и различное затухание.

Таким обрезом, измерив время при хода сжатого частотно-модулированно го радиоимпульса относительно времени прихода импульса с постоянной несущей частотой я ц, можно определить групповое время запаздывания канала 5 связи. Инверсия боковой поЛОсы дает возможность, обеспечив сжатие частотно-модулированного сигнала, повысить точность измерения, а использование двух идентичных дисперсионных линий задержки позволяет минимизировать погрешность, связан . 45 ную с применением двух дисперсионных линий задержки.

Амплитудно-модулированное напряжение и частотно-модулированное напряжение, поступающие на вход канала 5 связи с выхода усилителя 10 с

АРУ и усилителя 4 с АРУ, приводятся к постоянному уровню, для чего с источника 13 опорного напряжения на их соответствующие входы постула т Опор-55 ные напряжения.

Поскольку каждая составляющая пары посылаемых в канал 5 связи ра» диоимпульсов имеет одинаковую амплитуду, то, измерив амплитуду сжатого выходного видеоимпульса, можно определить затухание испытуемого кана- ла 5 связи на разных .частотах. С выхода канала 5 указанная пара радио" импульсов (фиг. 2 к) поступает на один иэ входов смесителя 16 и детек тора-дискриминатора 15. С помощью детектора»дискриминатора 15 вьщеляется напряжение низкой частоты 6)„ модулирующее напряжение опорной час тоты ц, „ . Значение этой модулирую щей частоты указывает на дисхретное значение средней частоты частот но-модулированного радиоимпульса, посылаемого в канал 5 связи.

Использование детектора-дискрими натора вместо фильтра и детектора, которые можно также испольэовать в данном устройстве, дает возмож ность опорную частоту выбрать с небольшим разносом от одной из рабо» чих частот, не опасаясь взаимных по мех и обеспечивая при такой ситуации возможность производить проверку канала связи без пропуска ка кой-либо из его рабочих частот. Мо-, дулирующее напряжение (фиг. 2 л) дискретных низких частот постунает на вход блока 22 избирательных элементов.

В блоке 22 избирательных элементов производится вьщеление модули рующих частот, каждая из которых поступает на один из его h выходов, число которых равно числу частот парестраиваемого генератора 2 дискреч ных высоких частот, т.е. числу частот, выбранных для проверки. канала 5 связи.

С выхода блока 22 избирательных элементов напряжение модулирующей частоты поступает иа входы перестраиваемого генератора 23 дискретных высоких частот, входы переключателя 24 и входы блока 25 выбора моду лирующих частот. С выходов блока 25 выбора модулирующих частот сигналы поступаают иа входы сумматора 26, на выходе которого действуют напряжения выбранных модулирующих частот, значения которых регистрируются в индикаторе частотомера 27.. С выхо-. да сумматора 26 сигнал 1юступает также иа вход формироватоля 28 импульсов, иа выходе которого появля" 1

1211665 ется короткий импульс, подаваемый на один из входов осциллографа 30 в качестве импульса яркостной засветки его луча, который одновременно подается на один из входов измерителя 21 длительности временных интервалов в качестве импульса начала временного отсчета (фиг. 2 м).

Появление на одном из входов пе- 1п рестраиваемого генератора 23 дискретных высоких частот напряжения модулирующей частоты приводит к генерации соответствующей им высокой частоты (фиг. 2 н). !

Значение этой частоты определяет" ся модулирующей частотой, однозначно с ней связано и должно быть равно значению частоты, генерируемой перестраиваемым генератором 2 диск . 2б ретных высоких частот, т.е..И „„

= д, = Ю„„ . При использований в генераторах 2 и 23 кварцевых резонаторов в качестве задатчиков частоты условие равенства частот выпол- 25 няется легко.

Напряжение с выхода нерестраиваемого генератора 23 дискретных высо. ких частот поступает на второй вход .смесителя 16 °

Так как модулирующее напряжение

{фиг. 2 л) и связанное с ним напряжение высокой частоты (фиг. 2 н) на выходе генератора 23 дискретных высоких частот появляются раньше частотно-модулированного измс рительного радиоимпульса (фиг. 2 к), то к времени его поступления на первый вход смесителя 16 генератор 23 успеет войти в режим установившихся колебаний.

На выходе смесителя 16 с помощью фильтра выделяется частотно-модулированный радиоимпульс с центральной частотой у З„ =у„-и„,=у„-у „ у„, 4 равной центральной частоте дисперсионной линии 18 задержки, на вход которой и поступает этот радиоимпульс.

Так как знак частотной модуляции внутри этого .радиоимпульса противоположен знаку дисперсионной характеристики дисперсионной линии 18 задержки (это условие можно выполнить, выбирая одну из боковых полос, выделяемую с помощью фильтра, входящего в состав полосового усилителя 4 с АРУ, как указывалось ранее), то на выходе дисперсионной линии 18 задержки образуется сжатый радиоимпульс (фиг, 2о).

Этот радиоимпульс поступает на вход амплитудного детектора 19, на выходе которого образуется однополярный видеоимпульс, амплитуда которого соответствует амплитуде частотно-модулированного радиоимпульса, действующего на выходе испытуемого канала 5 связи, à erо временное положение определяет групповое время задержки в канале 5 связи на его рабочей частоте Q „- Q р „, u „;„,, сд„„

Сигнал с. выхода амплйтудйого детектора 19 поступает на вход формирователя 20 импульсов. На выходе формирователя 20 импульсов образуется короткий импульс (фиг. 2п1, появляющийся при приходе сжатого частотно-модулированного радиоимпульса, передаваемого на и центральных час-. тотах, лежащих в полосе рабочих частот канала 5 связи.

Этот импульс служит в качестве импульса конца отсчета. Таким образом, в индикаторе 33, включенном на аналоговом выходе измерителя 21 длительности временных интервалов, будет зафиксировано время от момента поступления радиоимпульса на опорной частоте (фиг. 2м до момента прихода сжатого во времени частот но-модулированного радиоимпульса (фиг. 2п). .ï <„ý + 2 9л = t„+ С7 где 1„ - значение группового времени задержки сигнала в канале 5 связи;

С вЂ” постоянное значение времени задержки сигнала B дисперсионных линиях 17 и 18 задержки.

На аналоговом выходе измерителя 21 длительности временных интер валов образуется короткий импульс, амплитуда которого определяется значением измерительного времени г, иуда на определенной частоте, а время его образования совпадает с моментом прихода сжатого импульса (фиг. 2п).

Сформированная серия импульсов поступает на первый вход (j:) переключателя 32 и в соответствующем его положении - на вертикальный вход осциллографа 30. Если при этом осу ществить горизонтальную развертку луча осциллографа 30 на время, равное длительности цикла переключения рабочих частот Т„, то на экране электрон1211665

10

55 но-лучевой трубки осциллографа 30 можно наблюдать серию вертикальных импульсов, совокупность которых отражает вид частотной характеристики группового времени задержки сигнала

I в канале 5 связи; Для запуска гори- зонтальной развертки 1,второй вход) осциллографа 30 используется импульс, образованный на выходе формирователя 31 импульсов из напряжения модулирующей частоты, выбранного с помощью перекллючателя 24.

Если с помощью этого переключателя выбрать сигнал, образованный на выходе "1" блока 22 избирательных элементов и соответствующий началу цикла Т„1фиг. За) переключения рабочих частот в перестранваемом генераторе 23 дискретных высоких частот, а длительность развертки луча осциллографа 30 установить равной дли. тельности этого цикла, то на экране .электронно-лучевой трубки осциллографа 30 можно наблюдать весь ход частотной. характеристики группового времени запаздывания сигнала в канале 5 связи. Для образования яркостных меток на горизонтальной (частотной) оси осциллографа 30 используются короткие импульсы, образованные на выходе формирователя 28 импульсов и поступающие на первый вход (Х) осциллографа 30 ° Эти яркостные метки соответствуют по временному положе нию модулирующим частотам, а значит и соответствующим. дискретным значени ям высоких частот, генерируемых перестраиваемымн генераторами 2 и 23 дискретных высоких частот. Сигналы модулирующих частот образуются на соответствующих выходах блока 22 избирательных элементов и поступают на .входы выбора модулирующих частот, а с его выходов — на входы сумматора 26.

С выхода сумматора 26 сигналы модулирующих частот поступают на вход частотомера 27, в индикаторе которого их значения фиксируются.

С выхода формирователя 28 импульсы поступают на первый вход (I) осциллографа 30, осуществляя яркостную модуляцию его луча, на первый вход (I) измерителя 29 отношений, выполняя сброс показаний и разрешение прохождения информации, и на второй вход (II) измерителя 21 временных интервалов в качестве импульса начала отсчета. Выбирая с поI мощью блока 25 соответствующие модулирующие частоты, их совокупность ! или комбинации, можно производить яркостные отметки интересующих нас участков характеристики группового времени запаздывания канала 5 связи с одновременной визуальной индикацией соответствующих им значе.ний рабочих частот в индикаторе частотомера 27.

Если с помощью переключателя 24 выбрать любую из и дискретных частот и произвести ею запуск горкзон- тальной развертки осциллографа 30, то можно выбрать определенный частотный участок характеристики группового времени задержки для более детального наблюдения, а установив около интересующего нас участка этой характеристики, с помощью блока 25 выбора модулирующих частот, яркостную метку, можно по индикатору частотомера 27 определить значение рабочей частоты канала 5 связи, соответствующей, например, наибольшей нелинейности, а по индикатору 33значение группового времени задерж- . ки на этой частоте.

Сигнал с выхода амплитудного детектора 19 поступает также на один из входов измерителя 29 отношений, на другой вход которого поступает опорное напряжение с выхода источника 35 опорного напряжения.

Так как амплитудное значение напряжения сжатого сигнала зависит от величины затухания группового сигнала в канале 5 связи, то, пронормировав этот уровень по отношению к заданному опорному, можно получить значение затухания в относительных единицах.

Сигнал, разрешающий поступление информации о величине затухания с выхода амплитудного детектора 19, подается с выхода формирователя 28 импульсов. Этот сигнал образуется одновременно с импульсом засветки луча осциллографа 30 и одновременно с импульсом начала временного отсчета в измерителе 21 длительности временных интервалов, подготавливая тем самым измеритель 29 отношений к принятию информации о величине вату хания сигнала в проверяемом канале 5 связи

14

13 модулирующая частота, переключая частоту перестраиваемого генератора 23 дискретных высоких частот, указывает

5 на значение рабочей .частоты в канале 5 связи.

Это позволяет испольэовать низкочастотный частотомер вместо высокочастотного, который можно установить, 10 например, на выходе перестраиваемого генератора 23 дискретных высоких частот, но при этом потребовался бы очень высокочастотный частотомер, так как частота этого генератора вы ше рабочей частоты канала связи 5 на постоянную величину центральной частоты дисперсионных линий 11 и 18 задержки.

Таким образом, на экране осциллографа 30 можно наблюдать вид частотной характеристики группового времени запаздывания или частотной характеристики затухания в исследуемом канале 5 связи с одновременным измерением точных значений этих параметров по индикаторам 33 и 34 с одновременной фиксацией рабочей частоты по индикатору частотомера 27.

Следует отметить, что частото " мер 27 регистрирует не значение самой рабочей частоты канала связи 5 в конкретный момент времени, а ее низ . кочастотный эквивалент, поскольку

Таким образом, на выходе измерителя 29 отношений появляется импульс, равный отношению амплитуды сжатого импульса, характеризующего затухание в канале связи, к нормирующему опорному напряжению. Изменяя уровень нормирующего напряжения, поступающего с выхода источника 35 опорного напряжения, можно изменять диапазон измеряемых затуханий.

Сигнал, уровень которого соответствует величине затухания в канале 5 связи, в виде короткого нормированного по длительности импульса с выхода измерителя 29 отношений поступает на вход индикатора 34 и на второй вход (II) переключателя 32..Во втором положении (II) переключателя 32 сигнал с выхода измерителя 29 отношений поступает на первый вход осциллографа 30 и, осуществив горизонтальную развертку, на его экране можно наблюдать либо полную частотную характеристику затухания, либо с помощью переключателя 24 выбрать ,нужный участок этой характеристики.

Для образования меток в этом случае также используются импульсы, полученные на выходе формирователя 28

:импульсов иэ выбранных с помощью блока 25 выбора модулирующнх частот.

Численное значение затухания для каждой из рабочих частот канала 5 связи определяется по индикатору 34, значение этой частоты - по индикатору частотомера 27, а на экране электронно-лучевой трубки осциллографа 30 можно наблюдать вид характеристики затухания сигнала в канале 5 связи с яркостной индикацией частотной метки.

Погрешность измерений группового времени задержки определяется в основном погрешностями установки дискретных высоких частот в генераторах 2 и 23, погрешностью измерителя длительности интервалов и погрешностями дисперсионных линий 11 и 18 задержки.

При использовании в переключаемых генераторах 2 и 23 дискретных высоких частот кварцевых резонаторов нетрудно обеспечить нестабильность

7 частоты около 5 10, тогда вносимая двумя генераторами 2 и 23 погрешность будет 10 или 10 Ж, чем можно пренебречь. Погрешность измерений длительности интервалов зависит от предела измеряемых длительностей.

Если принять в качестве максимальной измеряемой длительности величи ну в 200 нс, т.е. такую же, как в измерителе группового времени задержки типа ФЧ-15, то погрешность измерений при использовании измерителя интервалов типа И2-26 будет около

0,47.

В данном устройстве нет принципиальных ограничений на увеличение максимальной измеряемой величины группового времени задержки (в то время как у выпускаемьм промышленностью они имеются) . Если принять максимальное значение этой величины в

1000 нс, то погрешность измерений длительности интервалов будет 0,08Х.

При использовании термостатирования дисперсионных линий li и 18 задержки погрешность вносимой величины группового времени задержки может составлять около 0,1-0,2Х. Тог1211665

10 тической регулировкой усиления соединен с выходом первого усилителя с автоматической регулировкой усиления, третий выход генератора управля"

15 ющих импульсов через последовательно вкличенные первую дисперсионную линии задержки и фильтр соединен с .вторым входом первого смесителя, четвертый — с вторым входом второго

20 ключа, пятый — с вторым входом пер45

55 да общая погрешность измерений группового времени задержки составит на пределе 200 нс - 0,57, на возможном максимальном пределе 1000 нс — 0,2О,ЗЖ.

Формул а и з о б р е т е ни я

Устройство для измерения парамет.ров пространственно разнесенных объектов, содержащее генератор высокой частоты, модулятор, генератор низкой частоты, первый усилитель с автоматической регулировкой усиления, два ключа, выход первого из которых соединен с каналом связи, амплитудный детектор, источник опорного напряжения, измеритель длительности временных интервалов, входы которого соединены с выходами первого и второго формирователей импульсов, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности измерений группового времени запаздывания, в него дополнительно введены генератор управляющих импульсов, второй и третий усилители с автоматической регулировкой усиления, два смесителя, генератор опорной высокой частоты, две дисперсионные линии задержки, детектор-дискриминатор, фильтр, блок избирательных элементов, блок выбора модулирующих частот, два переключателя, второй перестраиваемый генератор дискретных высоких частот, сумматор, частотомер, измеритель отношений, третий формирователь импульсов, второй источник опорного напряжения, осциллограф, два индикатора, причем генеpcLTQp высокой частоты и генератор низкой частоты выполнены как перестраиваемые генераторы дискретных частот, первый усилитель с автоматической регулировкой .усиления выполнен как полосовой усилитель с автоматической регулировкой усиления, а измеритель длительности временных интервалов и измеритель отношений имеют аналоговые выходы, при этом генератор управляющих импульсов одной из групп своих выходов соединен с входами первого перестраиваемого генератора дискретных высоких частот выход которого через последовательно включенные первый смеситель, пер25

40 вый усилитель с автоматической регулировкой усиления соединен с входом первого ключа, другая группа выходов генератора управляющих импульсов соединена с входами перестраиваемого генератора дискретных низких частот, выход которого через последовательно соединенные модулятор, второй клич, второй усилитель с автомавого клича, выход генератора высокой опорной частоты соединен с вторым входом модулятора, выход источника опорного напряжения соединен с вторыми входами первого и второго усилителей с автоматической регулировкой усиления, выход канала связи соединен с входом детектора-дискриминатора, а через последовательно вклю ченные второй смеситель, третий усилитель с автоматической регулировкой усиления, вторую дисперсионную линию задержки и амплитудный детектор — с первым формирователем импуль. сов, выход детектора-дискриминатора соединен с входом блока избирательных элементов, выходы которого соединены с входами второго перестраиваемого генератора дискретных высоких частот, первого переключателя и блока выбора модулируищих частот, выход второго перестраиваемого генератора дискретных высоких частот соединен с вторым входом второго смесителя, выходы блока выбора моду" лирующих частот соединены с входами сумматора, выходом соединенного с входом частотомера и через второй формирователь импульсов — с одним иэ входов измерителя отношений и одним из входов осциллографа и измерителя длительности временных интервалов, второй вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, второй вход осциллографа соединен с выходом третьего формирователя импульсов, входом соединенного с выходом первого переключателя, третий вход осциллографа со17

1211665 единен с выходом второго переключателя, один из входов .которого соединен с выходом измерителя длительности временных интервалов и входом первого индикатора, второй вход второго переключателя соединен с входом второго индикатора и выходом измерителя отношений, второй вход которого соединен с выходом амплитудного детектора, а третий— с выходом второго источника опорного напряжения.

12)!66 5

3) е

Фиг. 2 а л9 ии аз," де Ъз C

+с

6 Ф

121)665

44н

Составитель М.Катанова

Редактор М. Петрова Техред А.Кикемезей Корректор И.Муска

Ю

Заказ 637/50 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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