Автоматический измеритель радио-импульсных параметров устройствчастотной селекции

Автоматический измеритель радио-импульсных параметров устройствчастотной селекции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистические

Республик (i»834611 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16. 11, 77 (21) 2545026/18-21 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 30.05. 81. Бюллетень Ж 20

Дата опубликования описания 10.06.81 (51)М. Кл.

G 01 R 29/02

Гасударственный некнтет

СССР ве делам изобретений и еткрктнй (53) УДК 621.317. .332.629,4 (088.8) (72) Авторы изобретения

И.А.Берсенев, Н.Л.Смирнов и В.Т,Малншев Г

f (71) Заявитель (54 ) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ РАДИОИИПУЛЬСНЫХ

ПАРАМЕТРОВ УСТРОЙСТВ ЧАСТОТНОЙ СЕЛЕКЦИИ

Изобретение относится к радиоэлектронике и электросвязи, в частности к устройствам автоматического измерения параметров (уровней, затуханий) частотных и временных характеристик пассивных и активных частот5 но-избирательных устройств и фильтров и может быть использовано в радиоизмерительной технике и при производственном контроле этж устройств .10 в динамическом (импульсном) режиме работы на промежуточных частотах, Известен автомат с программным управлением, содержащий управляемый по частоте генератор синусоидальных ко15 лебаний, формирователь уровня синусоидального сигнала, измеритель уровня сигнала и устройство программного управления. В свою очередь формирователь сигнала содержит последовательно соединенные стабильный генератор опорной частоты, смеситель с фильтром нижних частот и управляемый аттенюатор, а измеритель сигналапоследовательно соединенные смеситель с. полосовым фильтром, настроенным на опорную частоту, управляемый цифровой аттенюатор, схему цифровой АРУ, состо Ж1ую из последовательно соединенных детектора-компаратора АРУ и реверсивного цифрового счетчика, управляющего цифровым аттенюатором, а также цифровой вычислитель в виде реверсивного счетчика разности.с цифровым индикатором (табло), Объект измерений (например фильтр) включен между выходом формирователя сигнала и входом измерителя уровня сигнала.

Это устройство по заданной программе автоматически измеряет относительные уровни выходного сигнала объекта в непрерывном режиме при расстройках частоты входного сигнала относительно номинальной частоты объекта, т. е. статические параметры амплитуды частотной характеристики объекта, (1) .

Однако устройство имеет недостаточные функциональные возможности.

3 834611 4

Известно устройство аналогичного граммного управлени назначения, содержащее усилитель с генератор 7 опорной электронным цифровым аттенюатором и тель 8, фильтр 9 н схему цифровой АРУ, состоящую из пи- вляемый цифровой ат кового детектора, компаратора и ре- 5 менной селектор 11, версивного счетчика, управляющего циф- лосовой фильтр 13, ровым аттенюатором. Оно позволяет ровой аттенюатор 14 производить точное измерение или ус- тор 15 блок 16 циф тановку уровня непрерывного ВЧ-ПЧ ческого регулирован сигнала с помощью ЦВМ или может быть щ цифровой вычислител использовано для широкополосного вы- Формирователь 1 сокочастотного вольтметра с цифровым следовательно соеди индикатором (2), ный генератор 7 опо

Недостатком этого устройства явля- ситель 8 с фильтром ется то, что оно не позволяет изме- 15 управляемый цифрово рять параметры переходных процессов и временной селекто и другие динамические параметры час- 3 уровней сигнала с тотно-временных характеристик объек- вательно соединенны тов, т, е. радиоимпульсные парамет- полосовым фильтром ры устройства. частотной селекции, 20 цифровой аттенюатор

Цель изобретения — обеспечение селектор 15, блок 1 автоматического измерения динамичес- управляющий аттенюа ких параметров частотно-временных ровой вычислитель 1 характеристик объектов измерений. Устройство соде жит

Поставленная цель достигается тем, что в автоматический измеритель, содержащий управляемый по частоте генератор синусоидальных колебаний, к выходу которого подключены формирователь сигнала и измеритель уровней сигнала, а ко входу — блок программного управления, введены два временных селектора и управляемый синхроге.нератор селектирующих и стробирующих импульсов, причем первый селектор включен между выходом управляемого аттенюатора, формирователя сигнала и входом объекта измерений, а второй между выходом управляемого цифрового аттенюатора и входом блока цифрового автоматического регулировайия усиления измерителя уровней сигнала, выходы управляемого синхрогенератора соединены с управляющими входами временных селекторов и объекта измерений, а вход - с выходом блока программного управления.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы его работы.

Устройство содержит (фиг. 1) формирователь 1 сигнала, объект 2 измерений, измеритель 3 уровней сигнала, управляемый по частоте генератор 4 (синтезатор частоты), управляемый синхрогенератор 5 селектирующих и стробирующих импульсов, блок 6 про-! я, стабильный частоты, смесиижних частот, упра" тенюатор 10, вресмеситель 12, поуправляемый циф. временной селекрового автоматиия усиления (АРУ), ь 17 с индикатором, сигнала содержит поненные стабильрной частоты, сме9 нижных частот, и аттенюатор 10 р 11. Измеритель одержит последое смеситель 12 с

13, управляемый

14, временной

6 цифрового АРУ, тором 14, и циф7 с индикатором. р также управляемый по частоте генератор 4 синусоидальных колебаний, соединенный с гетеродинными входами смесителей 8 и

12, управляемый синхрогенератор 5 селектирующих и стробирующих импульсов и блок 6 программного управления

) при этом выходы синхрогенератора 5 соединены с управляющими входами временных селекторов 11 и 15 и объекта

2 измерений, а выходы блока 6 программного управления — с управляющими входами генератора 4, аттенюатора 10, синхрогенератора 5, блока 16 цифрового АРУ и цифрового вычислителя 17. Объект 2 измерений (полосовой

4о фильтр, резонансный усилитель или другая частотно-избирательная схема) включен так, что его вход подключен к выходу временного селектора 11 формирователя, а выход — к .

45 сигнальному входу смесителя 12 измерителя 3.

Устройство работает следующим образом.

На вход объекта 2 подается прямоугольный радиоимпульс (фиг. 2 в) заданного уровня и заданной длительности Т, который формируется из гармонических колебаний генератора 7 опорной частоты (фиг, 2 а), преобра55 зованных в смесителе 8 и вьщеленных в фильтре 9 на номинальнук частоту объекта 2 (или частоту, отстроенную от номинальной на заданную величину), S

Если объектом 2 является кинематический фильтр (интегратор ПЧ), то на него помимо этого подается селектирующий импульс работы интегратора заданной pJIHTEJIbHocTH Т + То (фиг.2r)>

1 где Т â€”; T — время памяти интегратора. Уровень входного сигнала устанавливается с помощью аттенюатора 1О формирователя 1, частота заполнения — с помощью упра- ip вляемого по частоте генератора 4, а форма, длительность и частота повторения селектирующих импульсов — с помощью синхрогенератора 5 по командам от блока 6 программного управле- 15 ния. В результате воздействия на объект 2 описанного радиоимпульсного сигнала на его выходе образуется также радиоимпульсный сигнал сложной формы, обусловленный переходными про- 20 цессами, На фиг. 2 А, д, е, показаны осциллограммы сигнала на выходе обычного.полосового кварцевого фильтра, на фиг. 2 Б, д, е — на выходе кинема- . 25 тического кварцевого фильтра, причем случай д соответствует входному сигналу с частотой заполнения, равной номинальной частоте фильтра, а случай а — входному сигналу с частотой 3р заполнения, отстроенной от номинальной на заданную величину, При определении параметров затухания переходных процессов в Полосовом фильтре в указанной последовательности определяется отношение Б дБ

При измерении параметров переходных процессов или динамических параметров частотно-временных характерис35 тик объекта в различных временных и частотных сечениях берутся два выборочных значения амплитуд в разных временных сечениях одной и той же осциллограммы выходного сигнала объекта 2 (при.одной и той же частоте заполнения входного сигнала), либо в одном и том же временном сечении разных осциллограмм выходного сигна45 ла (при разных частотах заполнения входного сигнала), либо в разных временных сечениях разных осциллограмм выходного сигнала и вычисляется их отношение в децибеллах, Для этого выходной радиоимпульсный сигнал объекта 2, поступающий на вход измерителя

3, после обратного преобразования на исходную опорную частоту в смесителе 12, усиления полосовым фильтром

13 и прохождения через цифровой аттенюатор 14 стробируется во временном селекторе 15 коротким импульсом выборки Т, имеющим заданную эадерж11 б ку t относительно начала входного радиоимпульса (фиг. 2 и, к, л, м, н), Длительность, частота повторения и задержка стробирующего импульса выборки формируется в синхрогенераторе

5, причем задержка t меняется по командам от блока 6 программного управления. Частота повторения стробирующих импульсов совпадает с частотой повторения селектирующих импульсов, В результате стробирования образуются короткие радиоимпульсы выборки, имеющие амплитуду выходного сигнала объекта 2 в заданном временном сечении и при заданной расстройке входного сигнала. Они поступают на блок 16 цифрового АРУ, где детектируются, сравниваются с порогом и воздействуют. на цифровой счетчик АРУ, Персд началом измерений аттенюатор 14 обнуляется (затухание О дБ), что обеспечивает максимальную чувствительность измерителя 3. Затем подается описанный входной сигнал и первый стробирующий импульс выборки, схема АРУ начинает работать и доводит уровень радиоимпульса выборки до значения порога АРУ, при этом .в аттенюатор 14 автоматически вводится затухание А дБ, Этот процесс занимает столько йериодов повторения импульсов входного сигнала и импульсов выборки, сколько необходимо для достижения счетчиком АРУ числа А, затем изменяются параметры входного сигнала и стробирующего импульса Выборки (частота заполнения входного . сигнала или время задержки импульса выборки, или то и другое одновременно) и повторяется цикл отработки ! схемы АРУ. В аттенюатор 14 автоматически вводится новое затухание А дБ, Во время этого цикла импульсы счета с выхода компаратора АРУ поступают также на реверсивный счетчик разности цифрового вычислителя 17. Он отсчитывает только число импульсов, равное разности Б = А — А„д Б, которая фиксируется на цифровом табло для визуального контроля. Эта разность определяет значение искомого параметра как отношение двух выборочных уровней выходного радиоимпульсного сигнала объекта измерений.

Формула изобретения

7 8346 выборочных уровней выходного сигнала в максимуме переходного процесса (фиг. 2 А, е), задержка стробирующего импульса й„ (фиг. 2 А, к) и в заданном сечении, например или t . (фиг. 2 А, л, м, н). В кийематическом фильтре обычно определяется затухание за время памяти Т и сброса ТЗ (фиг. 2 Б, д), при этом путем аналогичных операций вычисляется отношение выборочных уровней выходного сигнала соответственно в начале и в конце времени памяти (задержка стробирующего импульса t H t, (фиг. 2 б, л, м),или в конце времени памяти и времени сброса (задержка стробирующего импульса t> и й,,(фиг. 2 Б, и, н) ° При определенйи динамических параметров частот-. но-временных характеристик тем же пу- щ тем определяется отношение выборочных уровней выходных сигналов, соответствующих входному сигналу с частотой заполнения, равной номинальной частоте объекта (фиг. 2, д), и входному 25 сигналу с частотой заполнения, расстроенной относительно номинальной на заданное значение (фиг. 2, е), при этом для полосового фильтра вы-. борки берутся, например в сечении t 30 (фиг. 2 А, м), а дпя кинематического фильтра — в сечении t,фиг, 2 Б, л), Аналогичным путем может быть определено отношение выборочных уровней при любых-других сочетаниях двух вы- 35 борок разных осциллограмм выходного сигнала объекта.

11 8

Использование предлагаемого устройства обеспечивает автоматизацию измерений и контроля ВЧ-ПЧ радиоэлектронной аппаратуры по динамическим параметрам частотно-временных и переходных характеристик. Применение устройства в контрольно-измерительной технике как при лабораторных исследованиях, так и при производственном контроле позволяет автоматизировать трудоемкий процесс измерений и допускового контроля различных динамических параметров частотноизбирательных и других объектов аппаратуры, что приводит к повышению объективности, качества и надежности результатов измерений или контроля, а также существенно сокращает время измерений и повышает производительность труда.

Автоматический измеритель радиоимпульсных параметров устройств частотной селекции, содержащий управля- емый по частоте генератор синусоидальных колебаний, к выходу которого подключены формирователь сигнала и измеритель уровней сигнала, а ко входу — блок программного управления, отличающийся тем, что, с целью обеспечения автоматического измерения динамических параметров частотно-временных характеристик объектов измерений, в него введены два

Последовательность операций при работе устройства значения парамет1

40 ров входного сигнала, сепектирующих и стробирующих импульсов устанавливаются с помощью команд от блока 6 программного управления, Эти данные или заложены в постоянном запоминающем устройстве для ограниченного

45 набора объектов измерений, или вводятся извне с помощью перфокарт, перфолент или других носителей информации. Там же могут быть заложены данные до допустимых значениях всех

50 измеряемых устройством параметрах объекта и тем самым осуществлен допусковой контроль этих параметров автоматически с отбраковкой негодных

55 объектов и фиксацией результатов измерений не только на цифровом табло1 но и на бумаге с.помощью внешнего цифропечатающего устройства. временных селектора и управляемый синхрогенератор селектирующих и стро-. бирующих импульсов, причем первый селектор включен между выходом управляемого аттенюатора, формирователя сигнала и входом объекта измерений, а второй — между выходом управляемого цифрового аттенюатора и входом блока цифрового автоматического регулирования усиления измерителя уровней сигнала, выходы управляемого синхрогенератора соединены с управляющими входами временных селектороц и объекта измерений., а вход — с выходом блока программного управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз

1. "Freguenz", 1 969, N - 2, с, 3441 °

2. "Электроника", 1971, У 18, с. 34-39 °

834611

Составитель Е.Данилина

Редактор К.Лембак Техред Е.Гаврилешко Корректор Л.Иван

Заказ 4098 71 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.. Ужгород, ул. Проектная, 4