Измеритель частоты радиоимпульсных сигналов

Измеритель частоты радиоимпульсных сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

14301

R 23/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Кб21.317.

61 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н.И.Грибок и С.С.Обозовский

Львовский ордена Ленина политехнический институт (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ РАДИОИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к области цифровой электро-измерительной техники и может найти применение при построении цифровых измерителей несущей частоты радиоимпульсных сигналов .

Известны цифровые частотомеры для измерения частоты непрерывных и радиоимпульсных колебаний, содержащие.- ° 0 формирователь импульсов, элемент сравнения, генератор эталонной частоты, два счетчика импульсов, счетно-решающее устройство, цифровой индикатор (1). 15

Однако определение несущей частоты через длительность К периодон колебаний не представляется возможным, так как при этом необходимо значительно повысить значение часто- 20 ты генератора эталонной частоты, что приводит к дополнительной пОгрешности, так как наибольшую стабильность частоты генераторов эталонной частоты можно обеспечить в областИ средних частот. Измерение несущей частоты за п радиоимпульсов в большинстве случаев невозможно, так как это уменьшает быстродействие и пркводит к потере информации при изме= нении несущей частоты радиоимпульсов.

Известен измеритель частоты радиоимпульсных сигналов, содержащий формирователь импульсов, выход котброrq подключен к первому входу блока управления, второй вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, селектор импульсов, первый вход которого подключен к выходу СВЧ генератора (2).

Недостатком этого устройства яв- . ляется то, что оно не обеспечивает высокой точности измерения частоты заполнения в течение одного радиоимпульса в случае, когда длительность радиоимпульса короткая и число колебаний несущей частоты радиоимпульса невелико. цель изобретения — повьхаение точности измерения несущей частоты радиоимпульса.

Для этого в измеритель частоты радиоимпульсных сигналов, содержащий формирователь импульсов, выход которого подключен к первому входу блока управления, второй вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, селектор импульсов, первый

714301 ход которого. подключен к выходу СВЧ генератора введены расширитель временных интервалов и цифровой дели тель частоты, первый вход которого соединен с выходом селектора импуль@os второй вход селектора импульсов подключен через расширитель временных интервалов к первому выходу блока управления, второй выход которого соединен с вторым входом цифрового делителя частоты. а чертеже представлена структурная электрическая схема измерителя частоты радиоимпульсных сигналов.

Измеритель частоты радиоимпульсных сигналов содержит формирователь

1, импульсов, блок 2 управления, расширитель 3 временных интервалов, селектор 4 импульсов, цифровой делитель частоты 5, генератор б опорной частоты, СВЧ генератор 7 импульсов.

При малом количестве импульсов измеряемой частоты в радиоимпульсе устройство рабстает следующим образом.

Радйоимпульсы поступают на вход формирователя 1 с несущей частотой

f. С выхода формирователя 1 на вход блока управления 2 поступают прямоугольные импульсы с той же частотой следования f. В первом такте измерения блок управления во время действия радиоимпульса формирует временной интервал.

При значениях входной частоты fy, намного меньших частоты К СВЧ генератора 7 при соизмеримых значениях входной частоты йх и образцовой частоты f генератора б опорной частоты и при малом числе импуЛьсов в радиоимпульсе из последовательности импульсов fy, блок управления 2 формирует временной интервал длительностью T =- „, где п — число импульсов в радиоймпульсе по моментам перехода через нуль колебаний частоты fq, а из последовательности импульсов fs генератора б опорной частоты — временной интервал Т = -

Временные интервалы Т1 и Т последовательно во времени через распрецэлитель временных интервалов 3 (c коэффициентом расширения равным в этом режиме 1) подаются на селектор

4 и. квантуются периодом выходных коЛебаний СВЧ-генератора импульсов

7. При этом в цифровом делителе 5 частоты фиксируются коды чисел — и И= fz y

При выполнении в цифровом делителе 5

М и f

2 операции деления и и„Ю < и при выборе и, кратном 10 получим и N код измеряемой частоты 2„=

Операция деления N2/Nq выполйяется в цифровом, делителе 5 частоты. Результат измерения не зависит от "стабильности частоты Е2 генератора 7.

Это дает возможность применения нестабильного СВЧ-генератора. Погрешность измерения частоты не превышает суммарной погрешности дискретности при получении значений N4 и N

Поскольку „ - . й. у.. и й, о

3 = — „, 400% Й 3 = — „, 10О%. ц g 2. х У х х. (O Путем выбора больших значений произведений Е и> и Х2 п погрешность измерений можно свести к минимально допустимой. однако в случае, когда п мало, значения f3 и Г„ большие, à fg ограничено быстродействием триггеров цифрового делителя 5, то временные

nq nz интервалы Т„= . и Тд-жх. Уэ подаются на расширитель временных интерва20 лов 3 с коэффициентом расширения К.

Тогда в первом такте в цифровом делителе 5 зафиксируется код числа

u,=+ — н И = — * .. rri»

Х Ки 1х Жир х

2 выполнении операции деления М2/N< измеряемая частота определится из и,, З выражения Х = ††. При кратх и )4„ П2 ,ном 10", погрешность йзмерений не превышает суммы погрешностей составУ < о f 3, 0/ ляющих н Йт(/ и к х: и k л х 2 то есть уменьшится в К раз. отсюда видно, что независимо

35 от количества импульсов в радиоимпульсе погрешность измерения частоты в данном измерителе частоты радиоимпульсных сигналов значительно ниже погрешности измерения частоты в известном устройстве„ Так, при

ГX = 5 МГц, Тв — — 1 мксек в известном устройстве погрешность измерения составит Ву= 100% = 20Ъ. В случае измерения этой же частоты в данном устройстве при коэффициенте расширения расширителя временных интервалов 3 равном 10, f = 10 МГц, f> = 1 МГц, выборе n = 4, n2 = 40 получим f =.p х N

50 Та как 2= 4-00О, М, = 80.

Отсюда 2„= ВМГц.

Погрешность измерений составит =4 „+д = 1,275Ъ, что намного меньше погрешности известного устройст55

Число п2 выбирается по значению числа.N, полученному в первом такте, так как в нем содержится информация о значении входной частоты

60 fg радиоимпульса. Коэффициент расширения К расширителя временных интервалов 3 должен быть стабильным лишь на время преобразования временных интервалов Т и Т, а его у5 численное значение должно быть доста714301

Составитель Р. Матвеева

T M.K лемеш - Корректор Г.Решетник r ехред . елемеш едактор Л.Гельфман

Заказ 9278/41 Тираж 1019 Подписное

Ц ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130 35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филйал ППП - Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 точным для обеспечения заданной чувствительности преобразования при соответствующем значении частоты высокочастотного генератора импульсов 7 °

Таким образом, предложенный измеритель частоты радиоимпульсных сигналов по сравнению с известным обеспечивает более высокую точность измерения частоты несущей одного радиоимпульса, беэ увеличения частоты генератора опорной частоты. Причем значение коэффициента расширения

К расширителя временных интервалов не влияет на--результат преобразования. Его стабильность требуется лишь на время преобразования, что технически легко осушествимо..значение частоты Х» высокочастотного генератора импульсов 7 должно быть достаточным для обеспечения заданной точности и чувствительности преобразования при известной области значе- ния коэффициента расширения расширителя длительности временных интервалов.

Формула изобретения

Измеритель частоты радиоимпульсных сигналов, содержаший формирователь импульсов, выход которого подключен к первому входу блока управ-. ления,второй вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, селектор импульсов, первый вход которого подключен к выходу СВЧ генератора, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены расширитель временных интервалов и цифро- . » вой делитель частоты, первый вход которого соединен с выходом селектора импульсов, второй вход селектора импульсов подключен через расширитель временных интервалов к первому выходу блока управления, второй выход которого соединен с вторым входом цифрового делителя частоты.

20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. авторское свидетельство СССР

9447672, кл. С 01 R 23/10, 04.08.69.

2. авторское свидетельство СССР

9375574 кл. G 01 R 23/00, 22.03.71.