Датчик частоты радиоимпульсов
Иллюстрации
Реферат
(72) Автор изобретения
Н.И. Романов (7!) Заявитель (54) ДАТЧИК ЧАСТОТЫ РАДИОИМПУЛЬСОВ
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в узкополосных частотных дискриминаторах, гребенчатых фильтрах, частотно-разделительных устройствах для радиоимпульсов и других устройствах, где требуется узкополосная фильтрация радиоимпульсов при работе в реальном масштабе времени.
Известно устройство дуя определения кратковременной нестабильности частоты генераторов. Разрешающая способность .этого устройства.и скорость выдачи информации определяется полосой пропускания входящего в его состав фильтра нижних частот (фнч)
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является дисперсионный анализатор, содержащий дисперсионную линию задержки, детектор, недисперсионную линию задержки, вычислитель. Анализатор работает в реальном масштабе вре« мени (2).
Однако для целого ряда технических устройств требуется более высокая разрешающая способность по частоте при работе в реальном мас-. штабе времени.
Цель изобретения — повышение разрешающей способности по частоt0 те.
Указанная цель достигается тем, что в датчик частоты радиоимпульсов, содержащий последовательно соединенные -входной ограничитель
1$ и основной измерительный канал, .состоящий из дисперсионной линии задержки с детектором на выходе, недисперсионной линии задержки и вычислителя введен дополнительный измерительный канал, состоящий из последовательно соединенных дисперсионной линии задержки, детектора, недисперсионной линии задержки и вычислителя, вход кото8859 рого соединен с выходом ограничителя, выход детектора основного измерительного канала соединен с дополнительным входом вычислителя дополнительного измерительного канала, выход детектора котороцо соединен с дополнительным входом вычислителя основного измерительного канала.
Вычислитель каждого измерительного канала содержит вычитатель„ сумматор, вычислитель модуля, второй сумматор, делитель напряжения, вычислитель отношения и фильтр нижних частот, причем входы вычитателя и первого сумматора соединены между собой и являются входами вычислителя, выход вычитателя соеди- нен через вычислитель модуля с од..ним входом второго сумматора, выход . первого сумматора соединен с первым входом вычислителя отношения и входом
15
Датчик работает следующим образом.. На вход поступает анализируемый радиоимпульс. Ограничитель 1 нормирует амплитуду сигнала, устраняет влияние изменения амплитуды на работу датчика. При прохождении радиоимпульса через дисперсионную линию задержки происходит преобразование сигнала, близкое к известному пре- образовании Фурье. Так как входной радиоимпульс имеет отгибающую пря50
55 делителя напряжения, выход которого соединен с другим входом второrо сумматора, выход которого соединен со вторым входом вычислителя отношения, выход которого .соединен со входом фильтра нижних частот, выход которого является выходом вычислитеЛяа
На фиг. 1 представлена функциональная схема датчика частоты радиоимпульсов, на фиг. 2 - амцлитудно-частотные характеристики датчика, полученные расчетным путем.
Датчик содержит ограничитель 1, дисперсионные линии 2 и 3 задержки, детекторы 4 и 5, недисперсионные линии 6 и 7 задержки„ вычислители 8 и
9, каждый из которых содержит вычитатель 10, вычислитель 11 модуля, первый сумматор 12, делитель 13 напряжения, второй сумматор 14, вычислитель 15 отношения, фкпьтр 16 нижних частот. Линии 2 и 6 задержки отличаются знаком дисперсии. Задержка.в линиях 2 и 3 на средней частоте равны между собой.
16
4 яоугольной формы, то преобразованный по Фурье выходной импульс будет иметь форму импульса, огибающая главного лепестка которого приближенно описывается выражением типа 5""" или ÑÎ Õ . Важнейшей осоК бенностью является то, что дисперсионные линии задержки, отличающиеся только знаком дисперсии, дают выходные сигналы, огибающие которых точно совпадают на средней частоте.
При изменении же частоты наполнения радиоимпульса, степень компенсации уменьшается, так как в этом
Случае, хотя отгибающие на выходах детекторов 4 и 5 сохраняют практически свою форму, происходит некоторый сдвиг выходных импульсов в противоположные стороны, что обусловлено разными знаками дисперсии в линиях 2 и 3. На выходе вычислителя 10 появляется разностный импульс, причем он увеличивается по абсолютной величине при изменении частоты наполнения от средней в ,пюбую сторону. Вычислитель 11 модуля выполняет операцию выделения абсолютной величины получаемого разностного сигнала. В сумматоре 12 происходит сложение уровней сигналов, поступающих с детекторов 4 и
5. При изменении частоты радиоимпульсов эта сумма изменяется мало, во всяком случае значительно медленее, чем разность на выходе вычитателя 10. Форма же как суммарного, так и разностного сигналов имеет импульсный характер. Поэтому. работа идет по одному импульсу в реальном масштабе времени. При делении суммарного импульсного сигнала на разностный импульсйый сигнал мы получаем также импульсный сигнал, амплитуда которого зависит от величины расстройки радиоимпульса относительно средней частоты. .Специфика выполняемой обработки приводит к тому, что выходной сигнал вычислителя отношений 15, в пределах длительности импульса имеет несколько глубоких уменьшений и увеличений уровня. Фильтр 16 нижних частот, согласованный по полосе с входным сигналом, сглаживает вершину импульсов, формирует сигнал, прнгодный для дальнейшей обработки в обычной аппаратуре. Добавляемая к модулю разностного сигнала в сумматоре 14 часть суммарного на88 пряжения детекторов также частично сглаживает укаэанные пульсации вершины импульса. Кроме того, путем изменения коэффициента передачи
К в делителе 13 напряжения устанавливается полоса пропускания уст" ройства. Недисперсионные линии 6 и
7 задержки служат для получения сдвига по частоте формируемых в вычислителях 8 и 9 частотных характеристик. Датчик позволяет получить разрешающую способность по частоте в десятки герц, равную половине полосы пропускания, сформированной в вычислителе 8 (ипи 9). амплитудно-частотной характеристики.
На базе предлагаемого устройства можно создать гребенчатый фильтр, для чего сдвигающие линии задержки сделать многоотводными и использовать столько блоков вычислителей, формирующих АЧХ, сколько требуется частотных полос в гребенчатом фильтре.
Если в устройство, функциональная схема которого приведена на фиг. 1, ввести дополнительный вычитатель, входы которого соединены с выходами вычислителей 8 и 9 то мы получим частотный дискриминатор.
Формула изобретения
1. Датчик частоты радиоимпульсов, содержащий последовательно соединенные входной ограничитель и основной измерительный канал, состоящий из дисперсионной линии задержки с детектором на выходе, недисперсионной линии задержки и вычислителя, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности по частоте в него введен дополнительный измерительный канал, 591 6 4 состоящий из последовательно соединенных дисперсионной линии задержки, детектора, недисперсионной линии задержки и вычислителя, вход которого соединен с выходом ограничителя, выход детектора основного измерительного канала соединен с допол" нительным входом вычислителя дополнительного измерительного канала, 11 выход детектора которого соединен с дополнительным входом вычислителя основного измерительного канала.
2. Датчик по и. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что вычислитель
1у каждого измерительного канала содержит вычитатеаь, сумматор, вычислитель модуля, второй сумматор делитель напряжения, вычислитель отношения и фильтр нижних частот, причем входы вычитателя и первого сумматора соединены между собой и являются входами вычислителя, выход вычитателя соединен через вычислитель модуля с одним входом второго сумматора, выход первого сумматора соединен с первым входом вычислителя отношения и входом делителя напряжения, выход которого соединен с другим входом второго сумматора, вы-. ход которого соединен со вторым входом вычислителя отношения, выход которого соединен со входом фильтра нижних частот, выход. которого явля» ется выходом вычислителя.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
l. Галин А.С. Диапазонно-кварцевая стабилизация СВЧ. Связь . М., II к
1976, рис. 6 4.
2. Тверской В.И. Дисперсионно-временные методы. измерений спектров радиосигналов. "Сов. радио", 1974, рис. 3, 19.
885916
-a@Of g
4 мг. 2
Составитель В.Новоселов
Редактор И.Тыкей Техред Е.Харитончик Корректор A-Ференц
Заказ 10536 66 Тираж 735 Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,