Устройство для измерения характеристики частотной избирательности радиоприемного устройства по побочным каналам приема

Патент 1381725

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к радиоизмерению . Цель изобретения - повышение достоверности. Устр -во содержит передающую и приемную антенны 1 и 2, г-р 3 сигналов, управляемый аттенюатор 4, эл-т И 5, блок сравнения 6, формирователь 7 опорного сигнала , эл-ты ИЛИ 8, блоки памяти 9, формирователь 10 импульсов запуска, цифровой вычитающий блок 1 1, RS-триггеры 12, блок вращения 13 приемной антенны , у-ль 14 управляющего сигнала, запоминающий блок 15, цифровой вольтметр 16, сумматор 17, регистратор 18, цифровой частотомер 19, формирователь 20 импульсов, экстрематор 21, вычитающий у-ль 22, эл-ты задержки 23, ключи 24, ограничитель 23 сверху, инвертор 26 и пороговый блок 27, а также исследуемое радиоприемное устрво 28. Цель достигается за счет учета частотной зависимости диаграммы направленности приемной антенны 2. 2 ил. с 5 (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (111 (50 4 Н 04 В 17/ОО //О 01 R 19/25

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4128437/24-09 (22) 29.09.86 (46) 15.03.88. Бюл. М 1О (72) Д. В. Черток и А, В. Чикризов (53) 621.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 892356, кл. G 01 R 29/26, 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 1104431, кл. G 01 R 19/25, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЧАСТОТНОЙ ИЗБИРАТЕЛЬНОСТИ

РАДИОПРИЕМНОГО УСТРОЙСТВА ПО ПОБОЧHbIM КАНАЛАМ ПРИЕМА (57) Изобретение относится к радиоизмерению. Цель изобретения вЂ” повьгшение достоверности. Устр-во содер кит передающую и приемную антенны 1 и 2, г-р 3 сигналов, управляемый аттенюатор 4, эл-т И 5, блок сравнения Ь, формирователь 7 опорного сигнала, эл-ты ИЛИ 8, блоки памяти 9, формирователь 10 импульсов запуска, цифровой вычитающий блок 11, RS-триггеры 12, блок вращения 13 приемной антенны, у-ль 14 управляющего сигнала, запоминающий блок 15, цифровой вольтметр 16, сумматор 17, регистратор

18, цифровой частотомер 19, формирователь 20 импульсов, экстрематор 21, вычитающий у-ль 22, эл-ты задержки

23, ключи 24, ограничитель 25 сверху, инвертор 26 и пороговый блок 27, а также исследуемое радиоприемное устрво 28. Цель достигается эа счет учета частотной зависимости диаграммы направленности приемной антенны 2 °

2 ил.

С:

1381725

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для автоматического измерения и регистрации уровней восприимчивости радиоприемного устройства по побочным каналам приема и частот этих каналов.

Цель изобретения - повышение достоверности.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 вЂ” эпюры напряжений, поясняющие его работу.

Устройство для измерения характеристики частотной избирательности радиоприемного устройства по побочным каналам приема содержит передающую антенну 1, приемную антенну 2, генератор 3 сигналов, управляемый аттенюатор 4, элемент И 5, блок 6 сравнения, формирователь 7 опорного сигнала, первый, второй и третий элементы ИЛИ 8.1, 8.2 и 8.3 первый, второй и третий блоки памяти 9.1, 9.2 и 9.3, формирователь 10 импульсов запуска, цифровой вычитающий блок ll первый, второй и третий RS-триггеры

12.1, 12.2 и 12.3, блок 13 вращения приемной антенны, усилитель 14 управляющего сигнала, запоминающий блок

15, цифровой вольтметр 16, сумматор

17, регистратор 18, цифровой частотомер 19, формирователь 20 импульсов, экстрематор 21, вычитающий усилитель 22, первый, второй и третий элементы задержки 23.1, 23.2 и 23,3, первый, второй и третий ключи 24.1, 24.2 и 24.3, ограничитель 25 сверху, инвертор 26 и пороговый блок 27.

Устройство работает следующим образом.

Частоту f сигнала генератора 3 устанавливают (с помощью ручной перестройки) на нижний предел f исследуемого диапазона частот. С выхода генератора 3 сигналов через управляемый аттенюатор 4 и передающую антенну 1 на вход исследуемого радиоприемного устройства 28 через приемную антенну 2 подают сигнал максимального уровня, допустимый для его входных цепей. На выходе формирователя 7 опорного сигнала устанавливают напряжение Y соответствующее напряжению на выходе исследуемого радиоприемного устройства 28 при подаче íà его вход сигнала, равного его чувстви тельности.

20 е

В начальный момент С = 0 первый, второй и третий RS-триггеры 12.1, 12.2 и 12.3, а также пороговый блок

27 находятся в исходном состоянии

"0 . Ilри этом на прямых выходах первого, второго и третьего RS-триггеров 12.1, 12.2 и 12.3 напряжения 1, U, и Uэ cooTBeTcTBy T 110" (фиг, 2,а,б,в; t = О), а на инверсных выходах второго RS-триггера

12.2 и порогового блока 27 вырабатьгваются напряжения U< и U, соответствующие "1" (фиг ° 2,г,д; t = 0). Напряжения U и U поступают на соответствующие входы элемента И 5, на выходе которого вырабатывается напряжение U, также соответствующее "1" (фиг. 2,е; t = О); поступающее на управляющий вход первого ключа 24.1.

Напряжение U поступает также на управляющий вход третьего ключа 24.3.

При этом первый и второй ключи 24.1 и 24 ° 2 в начальный момент t = 0 открыты, а третий ключ 24.3 закрыт °

С формирователя 10 импульсов запуска через второй элемент ИЛИ 8.2 на $-вход первого RS-триггера 12,1 подают напряжение U, которое переводит его в положение "1", На прямом выходе первого RS-триггера 12.1 вырабатывается напряжение U соответствующее "1" (фиг. 2,a; t = t,), которое осуществляет плавное изменение частоты сигнала генератора 3 (с помощью встроенного в него сервопривода) в исследуемом диапазоне частот I

П ф ° ° ° ) °

При совпадении частоты сигнала генератора 3 с полосой пропускания первого побочного канала приема на выходе исследуемого радиоприемного устройства 28 вырабатывается сигнал

Y который поступает на второй вход блока 6 сравнения, на первый вход которого подается сигнал опорного уровня У с формирователя 7. При достижении (в процессе перестройки генератора 3 сигналов по частоте) выходным сигналом Y значения У, на выходе блока 6 сравнения вырабатывается разность напряжений 5Y = Х-Y 0 о которая поступает на вход усилителя

14 управляющего сигнала. С его выхода усиленный сигнал U (фиг. 2,ж; р t ) подается на управляющий вход управляемого аттенюатора 4, уменьшая уровень сигнала на его вьгходе и соответственно уровень сигнала

1381725!

40 на входе исследуемого радиоприемного

1 устройства, а следовательно, и значение dY. При этом так как уровень сигнала на выходе управляемого аттенюатора 4 однозначно связан с величиной управляющего напряжения Uä, то при перестройке генератора 3 по частоте, когда изменение уровня сигнала на выходе управляемого аттенюатора 4 (входе передающей антенны I) соответствует амплитудно-частотной характеристике измеряемого побочного канала приема, изменение управляющего напряжения Г! также соответствует амплитудно-частотной характеристике обнаруженного побочного канала приема (Фиг. 2,ж; t z С Сз) °

Одновременно управляющее напряжение Ul, поступает на входы запоминающего блока 15, формирователя 20 импульсов и экстрематора 21 а также на инвертирующий вход вычитающего усилителя 22. При появлении на входе формирователя 20 импульсов напряжения U на его выходе вырабатывается положительный импульс напряжения U (фиг. 2,з; t = С ), который через открытый второй ключ 24.2 поступает на S-вход третьего RS-триггера 12.3 и переводит его в положение "1". На прямом выходе третьего RS-триггера

12.3 вырабатывается напряжение соответствующее "1«(фиг. 2,в; t=t ), которое открывает третий ключ 24,3.

Положительный импульс U z поступает также на вход ограничителя 25 сверху, который препятствует его прохождению на вход инвертора 26. При этом при перестройке сигнала генератора 3 в полосе пропускания обнаруженного побочного канала приема напряжения на инвертирующем U!! и неинвертирующем входах вычитающего усилителя 22 равны (запоминающий блок 15 всегда 45 запоминает максимальное значение входных сигналов (фиг. 2,и)), вследствие чего напряжение U« на выходе вычитающего усилителя 22 остается равным нулю и поэтому пороговый блок

27 остается в исходном состоянии "О«.

В результате этого на входы элемента

И 5 продолжают подаваться напряжения

U и U, соответствующие «1" (фиг ° 2,г,д; С c t ), и поэтому пер вый ключ 24.1 остается открытым.

При совпадении частоты сигнала генератора 3 с частотой первого максимума амплитудно- частотной характеристнки обнаруженного побочного канала (фиг. 2,ж; С = t ). на выходе экстрематора 21 вырабатывается импульс !!,, (фиг. 2,к; t = t ) с длительностью, необходимой для обеспечения записи информации в первом блоке памяти

9.1, который через открытые в это время первый ключ 24.1 поступает на управляющий вход цифрового частотомера 19, а через третий ключ 24.3на управляющий вход первого блока памяти 9.1 (ранее записанная информация стирается передним фронтом этого импульса) и входы второго элемента

23.2 задержки и третьего элемента

ИЗ!И 8.3. С выхода последнего импульс поступает на R-вход первого

RS-триггера 12.1. Первый RS-триггер

12.1 возвращается в исходное состояние "0", на его прямом выходе напряжение U становится соответствующим

"О« (фиг. 2,а; С = С ) и перестройка частоть! сигнала генератора 3 прекращается, т.е. генератор 3 сигнала оказывается настроенным на частоту пер вого максимума амплитудно-частотной характеристики обнаруженного побочного канала приема, Одновременно цифровой частотомер 19 измеряет частоту сигнала генератора 3, а цифровой вольтметр 16 (работающий в режиме непрерывных измерений) вЂ” значение на0! (I) пряжения U >a = U

Е l4OKC (фиг. 2,ж, и; вЂ” t ), соответствующее уровню этого максимума амплитудно-частотной характеристики обнаруженного побочного канала приема. Цифровой код знао) (>) чения напряжения ГГ, = ГГ „ фиксируется в первом блоке памяти 9. 1.

Г!о истечении времени, необходимого для записи информации в первом блоке памяти 9.1, с выхода второго элемента 23.2 задержки задержанный импульс поступает на S u R-входы соответственно второго и третьего RS-триггеров 12.2 и 12.3. Второй RS-триггер

12,2 переводится в положение "1" а третий RS-триггер 12.3 возвращается в исходное состояние "О«. При этом на прямом выходе второго RS-триггера

12.2 вырабатывается напряжение Uq соответствующее "1" (фиг. 2б; t=t !), которое подается на вход блока 13 вращения приемной антенны и с его помощью переводит ее в режим вращения, а на инверсном выходе этого

1381725 триггера напряжение U4 становится соответствующим ÎM (фиг. 2г; с=с4), вследствие чего первый и второй ключи 24.1 и 24.2 закрываются, что исключает влияние на работу устройства импульсов, вырабатываемых формирователем 20 импульсов и экстрематором

21, образованных лепестками диаграммы направленности приемной антенны ? при ее вращении. Одновременно на прямом выходе третьего RS-триггера 12.3 напряжение U становится соответству3 ющим "0" (фиг. 2в; t С4) и поэтому третий ключ 24. 3 также закрывается, что исключает дальнейшее воздействие импульсов, вырабатываемых экстрематором 21, на первый блок памяти 9.1.

При вращении приемной антенны 2 управляющее напряжение UB изменяется 2р в соответствии с диаграммой направленности этой антенны на частоте е обнаруженного побочного канала приема (фиг. 2ж; t4 с t < tб), Напряжение (2) (2) 25

U = 1)8 „максимального (основного для частоты обнаруженного побочного канала приема) лепестка приемной антенны 2 (фиг. 2,ж,и; С = tq), полученное за время одного оборота 30 этой антенны, фикс) руется в запоминающем блоке 15 и измеряется цифровым вольтметром 16.

При совершении приемной антенной

2 полного оборота напряжение (фиг. 2,л; t = С ь) с выхода концевого выключателя блока 13 (длительность которого достаточна для записи информации во втором блоке памяти 9.2) подается на управляющий вход второго 4р блока памяти 9,2, R-вход второго RSтриггера 12.2 и вход первого элемента 23.1 задержки ° Второй RS-триггер

12. 2 возвращается в исходное состояние "0". На прямом выходе последнего напряжение 1 становится соответствующим "0" (фиг. 2 б; t = t6) и вращение приемной антенны 2 прекращается, а на инверсном выходе вновь вырабатывается напряжение Б, соответствующее "1" (фиг. 2,г; t = t z ), которое подается на управляющий вход второго ключа 24.2 и второй вход элемента И 5, что обеспечивает открытие первого ключа 24.1 при подаче на первый вход напряжения 1". ОдноФ1 !! 55 временно на втором блоке памяти 9.2 фиксируется измеренное цифровым вольтметром 16 значение напряжения

U (2) Ц (2

В MGKC

По команде, поступающей с второго блока памяти 9.2 (импульс окончания записи информации) в цифровом вьгчитающем блоке ll вычисляется (в цифровом коде) и подается на сумматор

l7 разность значений напряжений Uz, зафиксированных соответственно во втором и первом блоках памяти 9.2 и (И 1())

9.1 (Y = )-)вма„с вЂ” вЂ” U)(„,акс ) . Так как изменение управляющего напряжения U< однозначно определяет изменение уровня сигнала, излучаемого передающей антенной 1, то полученная величина Y будет соответствовать разнице между коэффициентом усиления приемной антенны 2 в максимуме ее диаграммы направленности (на частоте обнаруженного побочного канала приема) и в направлении, при котором зафиксировано значение напряжения U первого (<)

S MOKC мак симума амплитудно-час то тной хар актеристики обнаруженного побочного канала приема.

По истечении времени, необходимого для записи информации в первом блоке памяти 9.1, задержанный первым элементом задержки 23.1 импульс U)q поступает через первый элемент

ИЛИ 8.1 на управляющий вход запоминающего блока 15, стирая хранящуюся в нем информацию о значении напряже(z)

U макс (фиг ° 2и1 t = t7) ° При этом так как приемная антенна 2 возвратилась в свое первоначальное положение (после совершения полного оборота), управляющее напряжение на выходе усилителя 14 управляющего (i) сигнала будет иметь значение

8 макс и соответственно напряжение на выходе запоминающего блока 15 по окончании стирающего импульса возрастет (s) до значения Б,О (фи г, 2, и ; t = С ) °

Одновременно задержанным импул ьсом через второй элемент ИЛИ 8 . 2 и е рвый RS-триггер 1 2 ° 1 вновь переводится в положение " 1 ", на е го выходе вьг1 рабатывается напряжение Vi, соответ» ствующее "1" (фиг. 2а; t = t2 ), которое осуществляет дальнейшую перестройку частоты настройки генератора

3 сигналов.

В случае если следующий максимум амплитудно-частотной характеристики обнаруженного побочного канала прие7 1381725 8 ма больше предыдущего (фиг. 2,ж;

С = t9), то с момента времени t б наступает равенство входног о U u выходного Б напрякений запоминающего блока 15 (фиг. 2,ж,и; t>

& t9), в результате чего первый ключ 24 ° 1 в это время будет открытым и поэтому происходит измерение частоты этого максимума. Если следующий максимум амплитудно-частотной характеристики меньше предыдущего (фиг. 2 ж; t = С, ), то на входе запоминающего блока 15 напряжение будет меньше (начиная с момента времени С ) С ), чем íà его выходе

Uù . В результате этого на выходе вычитающего усилителя 22 вырабатывается напряжение И и ) 0, к< торое переводит пороговый блок 27 в положе.ние "1". На инверсном выходе последнего напряжение U z становится соответствующим "0" (фиг. 2,д; t = t ), 9 на выходе элемента И 5 напряжение

U< также становится соответствующим

"0" (фиг. 2е, С ) С ) и поэтому первый ключ 24.1 закрывается и запускающий импульс U на управляющий вход цифрового частотомера 19 не поступает. Таким образом, после перестройки генератора 3 на величину полосы пропускания обнаруженного побочного канала приема на выходе запоминающего блока 15 будет напряжение (ъ) (М

U iо = UB макс (фиг. 2ж,и; t 9 c t » t„), соответствующее максимальному максимуму амплитудно-частотной характеристики обнаруженного побочного канала приема, а цифровым частотомером 19 будет измерено и подано на первый вход регистратора 18 значение частоты этого максимума, т.е. частоты, соответствующей наибольшей восприимчивости обнаруженного побочного канала приема.

На выходе частоты сигнала генератора 3 из полосы пропускания первого обнаруженного побочного ынала приема напряжение U> на выходе усили» теля 14 управляющего сигнала становится равным нулю (фиг. 2ж; С = С я ) и формирователь 20 импульсов вырабатывает на своем выходе отрицательный импульс напряжения U9 (фиг. 2з;

= t „ ). Импульс U, не изменяя состояния третьего RS-триггера 12.3, проходит через ограничитель 25 сверху на вход инвертора 26, на выходе которого формируется поло ките.и,ный ими ьс U длительность которого обеспечивает запись информации в

5 третьем блоке памяти 9.3. Этот импульс поступает на управляющий вход третьего блока памяти 9.3 и вход тре" тьего элемента 23.3 задержки. При этом в третьем блоке памяти 9.3 фиксируется (в цифровом коде) измеренное цифровым вольтметром !6 значение на(м < ) пряжения U, на выходе заP масс поминающего блока 15, соответствующее максймальному максимуму амплитудночастотной характеристики обнаруженного побочного канала приема °

По команде, поступающей с третьего блока памяти 9.3 (импульс окончания

20 записи информации), в сумматоре 17 определяется и подается на второй вход регистратора 18 сумма значения

Y поступающего на первый вход сумматора 17 с выхода цифрового вычитающе() (э) го блока 11, и значения Ulo = U8

3 масс) поступающего на второй вход этого сумматора с выхода третьего блока па(М мЯти 9 ° 3 (X = Y + УВ„,а„с ). Так как (з) значение U соответствует мак3 масс симальному максимуму амплитудно-частотной характеристики обнаруженного

35 побочного канала приема, а значение

У вЂ” увеличению коэффициента усиления приемной антенны 2 в максимуме ее диаграммы направленности по сравнению с усилением этой антенны в направле40 нии, при котором определялось зна(3) ч ение U то величина X является

6 макс восприимчивостью (максимальной чувствительностью) исследуемого радиоприемного устройства 28 по обнаруженному поб чному каналу приема.

По истечении времени, необходимого для записи информации в цифровом запоминающем блоке и выполнения суммирования в цифровом сумматоре, задержанный импульс U« с выхода третьего элемента задержки 23.3 поступает на управляющий вход регистратора 18 и через первый элемент ИЛИ 8,1 на управляющий вход запоминающего блока 15.

В результате этого регистратором 18 записываются значения восприимчивости обнаруженного побочного канала приема и частоты этого канала приема, а

1381725

l0 информация в запоминающем блоке 15 стирается (фиг. 2и; t = t„), Одновременно пороговый блок 27 возвращается в исходное состояние iipii и на его инверсном выходе вырабатывается напряжение U, соответствующее I (фиг, 2д; С = С н ), в результате чего на выходе элемента И 5 вырабатывается напряжение U<, соответствующее 10

"1" (фиг. 2е; t = t „ ), и первый ключ

24.1 открывается.

При совпадении частоты сигнала генератора 3 с полосой пропускания следующего побочного канала приема весь процесс измерений повторяется. При достижении верхней частоты f диапазона измерений с выхода концевого выключателя генератора 3 сигналов через третий элемент ИЛИ 8.3 íà R-вход 20 первого RS-триггера 12,1 подается на пряжение U,z, которое возвращает его в исходное состояние "О". На прямом выходе последнего напряжение U становится соответствующим "0" (фиг. 2а; 25

С = t„ ), и перестройка генератора 3 сигналов по частоте прекращается.

Формула изобретения

Устройство для измерения характеристики частотной избирательности радиоприемного устройства по побочным каналам приема, содержащее формирователь импульсов запуска, последовательно соединенные первый RS-триг35

rep и генератор сигналов, формирователь опорного сигнала, экстрематор, последовательно соединенные блок сравнения, первый вход которого яв- 40 ляется выходом исследуемого радиоприемного устройства, а второй вход соединен с выходом формирователя опорного сигнала, усилитель управляющего сигнала выход которого подключен к 45 входу экстрематора, запоминающий блок и цифровой вольтметр, второй

RS-триггер, последовательно соединенные цифровой частотомер, вход которого соединен с выходом генератора

50 сигналов, и регистратор, ограничитель сверху, передающую и приемную антенны, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности, в него введены управляемый аттенюатор, вход и выход которого соединены соответственно с выходом генератора сигналов и входом передающей антенны, а управляющий вход соединен с выходом усилителя управляющего сигнала, первый, второй и третий элементы ИЛИ, выход третьего элемента ИЛИ соединен с R-входом первого

В$-триггера, S-вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом формирователя импульсов запуска, первый элемент задержки, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу запоминающего . блока, и вторым входом второго элемента ИЛИ, второй элемент задержки, первый ключ, выход которого соединен с управляющим входом цифрового частотомера, последовательно соединенные формирователь импульсов, вход которого соединен с выходом усилителя управляющего сигнала, второй ключ, второй вход которого соединен с пер вым выходом второго RS-триггера, третий RS-триггер, R-вход которого соединен с выходом второго элемента задержки, и третий ключ, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом экстрематора, входом второго элемента задержки и первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом концевого выключателя генератора сигналов, последовательно соединенные инвертор, вход которого через ограничитель сверху соединен с выходом второго ключа, и третий элемент задержки, выход которого соединен с управляющим входом регистратора и вторым входом первого элемента ИЛИ, последовательно соединенные вычитающий усилитель, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом запоминающего блока и выходом усилителя управляющего сигнала, пороговый блок и элемент И, второй вход и выход которого соединены соответственно с первым выходом второго RS-триггера и первым входом первого ключа, второй вход которого соединен с выходом экстрематора, первый, второй и третий блоки памяти, входы которых соединены с выходом цифрового вольтмет» ра, последовательно соединенные цифровой вычитающий блок, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно первого и второго блоков памяти, и сумматор, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом третьего блока

1381725

tg Вя био

At ()) S фиФ Х

Составитель Е, Голуб

Редактор А. Лежнина Техред Л.Сердюкова Корректор И. Муска

Заказ 1195/56

Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 памяти и информационным входом регистратора, блок вращения приемной антенны, вход и выход которого соединены соответственно с вторим выходом

5 второго RS-триггера, R-входом второго RS-триггера, входом первого элемента задержки и управляющим входом второго блока памяти, приемная антенна, выход которой является входом ис-10 ц f tj

S ю о

0 и (у р S (!

М ( (г) следуемого радиоприемного устройства, механически связана блоком вращения приемной антенны, выход второго элемента задержки подключен к

S-входу второго RS-триггера, выход третьего ключа подключен к управляющему входу второго блока памяти, выход инвертора подключен к управляющему входу третьего блока памяти.