Патент 65363

Способ измерения полосы частот, излучаемых радиостанцией

 

Класс 21а4, 71

% 65363

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в Бюро изобретений Госплани ССг Р

P. И. Попов и А. С. Виницкий

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛОСЫ ЧАСТОТ, ИЗЛУЧАЕМЫХ

РАДИОСТАНЦИЕЙ

Заявлено 7 февраля 1941 года в Наркомсвязи за № 2521 (3!8183) Опубликовано 31 октября 1945 года

С развитием частотной модуляции все острее встает вопрос о создании неооходимых для ее контроля измер(и тельных и и ндикаторныхпр(иборов.

Пожалуй, самым трудным является вапро(с о контроле полосы частот, (занимаемой ча(стотномодулированным сигналом в эфире. Действительно, если в случае обычной амплитудной модуляции для опре1целения излучаемой полосы частот, Ь( достаточно:знать максимальную частоту модуляци(и ы„,.» (й/ „„» =

= 2+max )у то для определения полосы при частотной модуляци(и необходимо з(нать три неза(висимых (napaMeTpa, . например: несущую частоту f „глубину в 1 модуляции М = и индекс

fo модуляции т = —, . Но даже ксгда эти параметры известны, определение по,ним излучаемой полосы требует довольно сложных по дсчетов с (помощью таблиц Бесселевых функц(ий. асио, что в условиях эксплоата(циси та(кой с(по(соб контроля полосы не является пригородным. Поскольку непрерьгвный контроль язл у ча е мо и полосы ч а стот при,работе передатчика является необходимейшсй операцией, весьма резко встает вопрос о создании простых устройств для визуалыиого контроля излучаемой поло(сы.

До на(стоящего времени в литерат(уре появилось оп(и(саине липгь одного такого:прибора, наз(ва(нного

«Монитором частотной модуляции» (PIRE, vol. 28, № 8, 1940 г.). Однако и этот прибор оказы(валяется мало пригодным для длительной экс(плоатации, поскольку содержит катодный осциллогра(ф, т(ребующий вьгсоких питающих на(пряжений, дов(ольно сложный евип-генератор m т. д.

По предлагаемому способу занимаем(аK GHII íàëoì полоса отсчитывается непосредственно по шкале стрелочного или любого другого прибора постоянного тока. Способ пригоден для непрерывного контроля полосы любых сигналов, модулиро(ванных (no ампЛитуде, ча(стоте или фазе, Контроль может осу1цествляться как íà (передающем, таи и на,неприемном пункте.

Сказанное поясняется чертежом, на фиг. 1 которого приведена блоксхехва, лри бора, работающего по предлагаемому способу, и на фиг. 2 пояснительные диаграммы..М 653бЗ.Здесь: Г, — источник контролируемого модулированного колебания(на передатчике — любой каскад усиления, на приемном пункте — любой каскад усилени я промежуточной частоты) с частотой f, С вЂ” смеситель;

Ф вЂ” фильтр со средней частотой fî = f„î — f„H полосой пропускания о() Ы,„, („ — исходная частота гетеродина (при отключенной лампе ЭРЧ), f,-, — средняя частота контролируемого модулированного колебания, 9„,„ — максимальноезначение модулирующей низкой частоты, Ус — усилитель (который может и не потребоваться), Яеж — детектор, ЭРЧ вЂ” лампа электрической регулировки частоты, Гет — местный генератор фиксированной исходной частоты f„, которую можно смещать с помощью напряжений

ЭРЧ на величину

1 f) 2 fmax> 1де flax максимальная полоса частот, которую может занимать контролируемая передача. Выходное напряжение гетеродина для всех частот одинаково.

Д пскр — дискриминатор частоты, линейный в диапазоне от

f,. до (f..+ f).

Озх — любой прибор для измерения высокочастотного напряжения (например, диодный вольтметр).

Прибор работает следующим образом. Контролируемый с игнал одновременно с. напряжением гетеродина подается на смеситель См. В начальный момент комбинационный тон (f — /,.„) и соседние с ним тона, лежащие в полосе пропускания фильтра Ф, дают на выходе фильтра напряжение, которое после усиления и детектирования поступает на лампу ЭРЧ; последняя уводит частоту гетороди на в сторону от f,„Усиление цепи выбрано так, чтобы минимальная амплитуда сигнала на частоте f„, определяющая границу полосы контролируемых частот, создавала отклонение частоты гетеродина от f áîëåå чем на половину максимальной возможной контролируемой цоло сы. Навример, если. мы Озмеряем полосы передачл до, 200,кгц (считая при этом, что боковые частоты„даю щ ие на выходе. фильтра менее

0,05 iB, .можно не учитывать), то усиление цепи регулировки надо выбрать та к, чтобы 0,05 в на выходе фильпра да вали отклонение частоты гетеро дина от f, o более, чем на

200 кгц, например, на 250 кгц. Тогда большие напряжения на фильтре еще дальше будут уводить f,. за пределы полосы передаваемых частот. П ри этом в первый же момент включения амплитуда от будет стремиться авытолкнуть» частоту гетеродина из полосы контролируемых частот, но по мере удаления m се ред ины полосы будет убывать амплитуда на выходе фильтра, что снизит скорость «BbtTBJIæùâàния». Этот процесс будет происходить до тех по.р, |пока частота гетерод ина не дойдет до границы контролируемой полосы.

Дальнейшее «выталкява ние» становит ся невозможным, та к .как уход частоты за .пределы,контролируемой полосы уцичтож ил бы на выходе фильтра напряжение, вызвавшее этот уход частоты, что невозможно.

Итак, IB цели устанавливается некоторое ди на мическое разновес)ие, при котором fr оказывается отклоненным от f;. на величину, как раз равную половине контролируемой полосы частот. После этото измерение ширины полосы сводится к измерению полученного отклонения частоты гетеродина от f,, Для этой цели служит дискриминатор с катодным или другим вольтметром № 65363 на выходе. Шкала вольтметра может быть проградуи ро вана непосредственно в килогерцах ширины полосы.

Если взять полосу аропускания фильтра Ф слишком узкой, возникает опасность., что динамическое ра(вновесие установится раньше, чем частота достигнет границы контролируемой полосы, Поясним это на примере. Пусть сигнал промодулирован по частоте чистым тоном и

10 кгц, Тогда спектр сигнала будет содержать определенное количество боковых частот, следующих дру г за другом через интер1вайы в 10 кгц.

Если сделать полосу прюпускания фильтра Ф, равной 3 кгц, то динамическое равновесие установ|ится, когда частота f, отойдет ют f«на

3 кгц, Действительно, если частота отойдет дальше трех килогерц, напря>кение на выходе фильтра исчезнет, так как несущая частота вьгйдет из полосы пропускан ия фильтра, а ближайшая боковая частота еше не подойдет к ней.

Следовательно, из дискретного характера спектра модулированного колебания вытекает Основное требование к фильтру. Ф: полоса лрюпускания фильтра должна быть больше максимальной модулирующей частюты. При звуковых переда-. Iclx само го высокого качества это соответствует пюлосе пропуска ния

15 кгц. Совершенно очевидно, что этю требован|ие дажевыгодно, та к как позволяет брать (>ильт р малой селективн6сти.

Верхняя граница полосы прапускания фильтра Ф при отсутствии мешающих станций ничем не ограничена,,но ее п росто невыгодно брать очень большой из соображений усиленная и трудности получеиия крутых скатов характеристики пронускания. Чтобы широкая полоса пропус ка н ия фильтра не создавала дополнительных ошибок, надо выбирать („, так, чтобы f„„— f,„=

== fq>min При этом измерение оудет точным, что ясно из фиг. 2.

Из этой фигуры также ясню, что точность йзмерения в большой степени зависит от крутизны скатов характеристики пропускания, которые поэтому желательно сделать нозможно круче.

Г1рибор содержит пять-шесть маломощных ламп и значительно проще обычного супергетеродинного прием н ика. Поэтому он может найтч широкое применение ка к на передающ и х, так и на приемных контрольных пунктах, особенно для контроля частотной и фазовой модуляции.

Предмет изобретения

Способ измерения полосы частот, излучаемых рад июстанц ией, о тл ичающ и и ся тем, что, с целью непрерывного визуального контроля ширины полосы частют посредством стр елочного прибора: пюстоянного тока, контролируемый сигнал смешивают с колебаии ями местного гетеродина, полученные на выходе смесителя колебаиия разнюстной частоты после фильтрациями и усиления детекти руют,,испюльзуют полученное постоянное напряжение длявоздействия на частюту гетеродина и и|змеряют величину изменения частоты последнего. № 65363

Фиг. 1

Фиг. 2 гтантооришепый Спекгуо

Типография Госпланиздата им. Воровского, Калуга

М<> п олиаценыи спеип о,—

Отв. редактор Д. A. Михайлов

304696. Поднис:шо к печати 2/Г -1947 г.

Техн. редактор М. В. Смольякова

Тираж 500 экз. Цена 65 к. Зак. 375