Устройство для измерения фазовых флюктуаций

 

Изобретение может быть использовано при контроле и измерениях фазовых флюктуаций. Цель - повышение разрешающей способности по фазе при наличии сетевой помехи. Устройство содержит регулируемый аттенюатор 1 измерительного канала, регулируемый фазовращатель 2 опорного канала, регулируемый аттенюатор 3 опорного канала, фазовый детектор 4, режекторные фильтры 5 - 7, усилитель 8 низкой частоты, измеритель 9 и блок 10 управления. Поставленная цель достигается за счет избирательной ориентации помеховых составляющих и неискаженной передачи полезного сигнала. 1 ил.

(1Е (И) (51)5 G 01 R 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНР ЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21 ) 4351 51 7/24-21 (22) 28.12.87 (46) 23.03.90. Бюл. У 11 (72) Л.И. Федулов (53 ) 621 .317 .77 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 602876, кл. G 01 R 25/00, 1975. Измеритель флюктуаций ИФ-1503

СА.ТО. (54) УСТРОЙСТВО ПЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ФАЗОВЫ1(ФЛЮКТУАЦИЙ. (57) Изобретение может быть использовано при контроле и измерениях

2 фазовых флюктуаций . Цель — повышение разрешающей способности по фазе при наличии сетевой помехи. Устройство содержит регулируемый аттенюатор 1 измерительного канала, регулируемый фазовращатель 2 опорного канала, регулируемый аттенюатор 3 опорного канала, фазовый детектор 4, режекторные фильтры 5-7, усилитель 8 низкой час- тоты, измеритель 9 и блок 10 управления.. Поставленная цель достигается за счет избирательной ориентации помеховых составляющих и неискаженной передачи полезного сигнала. 1 ил.

1 552118

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике радиоизмерений, и может быть использовано при контроле и измере- 5 ниях фазовых флюктуаций (ФФ) . созда ваемых различными импульсными СВЧ ч е тырехп олюс никами.

Целью изобретения является повышение разрешающей способности по фазе при наличии сетевых помех.

На чертеже приведена структурная схема устройства для измерения фазо-. вых флюктуацийУстройство содержит регулируемый аттенюатор 1 измерительного канала и последовательно соединенные регулиру емый фазовращатель 2 опорного канала, регулируемый аттенюатор 3 опорного канала и фазовый детектор 4, второй вход которого соединен с выходом регулируемого аттенюатора 1 измери" тельного канала, а выход через последовательно соединенные режекторные, фильтры 5-7, усилитель 8 низкой час- 25, тоты соединен с входом измерителя 9,, блок 10 управления, вход которого соединен с выходом фазового детектора, 4, а первый, второй и третий выходы соединены соответственно с управляющими входами режекторных фильтров

5-7, исследуемый четырехполюсник 11, выходы которого соединены соответственно с входами регулируемого аттеHloGTopB 1 и Регулируемого фазовраща теля 2.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с входа исследуемого 4полюсника 11 поступает через регулиру-40 емый фазовращатель 2 и регулируемый аттенюатор 3 на опорный вход фазового детектора 4. Сигнал с выхода исследуемого 4-полюсника 11 поступает через Регулируемый аттенюатор 1 45 на измерительный вход фазового детектора 4.На выходе фазового детектора 4, кроме полезного сигнала, присутствует также аддитивная сетевая помеха вида UÄ(t), При введении максимального ослабления (порядка 60 дБ) аттенюатора 1 полезный сигнал на выходе фазового детектора 4 практически равен нулю, и на выходе фазового детектора 4 остается лишь помеховая составляющая, которая поступает на вход режекторного фильтра 5 и на вход блока 10 управления. Блок 10 управления осуществляет измерение

Р частоты доминирующей составляющей помехи (F» = 1 „при U, > U или F> — F при Н ) 1.1 ).

Блок 10 управления содержит частотомер, выходы которого непосредственно и через умножитель на два и делитель на два поступают на блок памяти, с которого три управляющих сигнала поступают на управляющие входы режек торых филь тров 5-7 .

На первый управляющий выход блока

10 управления поступает код, соотв е тс тв ующий коду измеренной частоты

F = Fll> на второй управляющий выход блока 10 управления поступает код, соответствующий соотношению

F" = 2F„» на третий управлящий выход блока 10 управления поступает код, соответствующий соотношению

F = 1/2Гиз

Периодическая помеха, фильтрацию которой нербходимой произвести, характеризуется суммой первой F, и второй F гармоник питающей сети, Сигнал помеха Uä может быть представлен в виде

U„= U, cos(2"iF„t)+U

U UIJ — амплитуды первой и второй гармоник помехи.

В случае, когда амплитуда первой гармоники помехи превьппает амплитуду второй гармоники, частотомер будет измерять частоту F и выдавать код, соответствующий этой частоте.

Сигналом с первого выхода блока 10 управления первый режекторный фильтр

5 настраивается автоматически на частоту режекции F, . Сигналом с второго выхода блока 10 управления второй режекторный фильтр 6 автоматически настраивается на. частоту режекции 2F Сигналом с третьего выхода блока 1 0 уп рав лен ия т ре тий р ежек то рный фильтр 7 автоматически настраивается на частоту F/2.

Таким. образом, в случае, когда первая гармоника помехи превьппает амплитуду второй гармоники помехи, режекторные фильтры 5-7 автоматически настраиваются на частоты режекции Г1, .2F, и F„ /2 соответственно, В случае, когда амПлитуда второй гармоники превышает амплитуду первой

1552118

6 способности при наличии сетевых помех на 20-25 рВ.

Формула изобретения

Со с тав итель М. Ка танова

Редактор В. Буг ренкова Техред А. Кравчук Корректор А, Обручар

Заказ 328 Тираж 543 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 гармоники, частотомер измеряет частоту Fi = 2F1 и выдает управляющие сигналы.

В этом случае режекторные фильтры 5-7 автоматически настроятся на частоты режекции 2F„4F„, F„ соответственно. В обоих случаях из результирующего спектра сигнала и помехи фильтрами будут "вырезаться" окна на частотах F, и 2F . Вырезание из спектра третьего окна (в одном случае — на частоте F /2, в другом— на частоте 4F ) ввиду узости окон не окажет влияние на искажение спектра фазовых флюктуаций °

В результате настройки режекторных фильтров по указанному алгоритму помеховый сигнал подавляется тремя последовательно включенными режекторными фильтрами 5-7. При этом из широкого спектра "полезного" сигнала, несущего информацию о фазовых флюктуациях "вырезаются" весьма узкие (по7 рядка единиц герц) участки, что не влияет на оценку величины фазовых флюктуаций . Короткие видеоимпульсы на выходе фазового детектора 4, имеющие величину, меньшую по сравнению с помехой, на работу частотомера блока 10 влияния не оказывают. В связи с этим вся работа по фильтрации помех от сети или от источников питания с пульсациями выпрямленного напряжения производится автоматически без участия оператора и проведения каких-либо предварительных настроечных иди других подготовительных

orat е ра ций.

Экспериментальные исследования предлагаемого устройства показали, что оно обеспечивает по сравнению с известным улучшение разрешающей

Использование предлагаемого измерителя позволяет практически реализовать потенциальные воэможности измерителя ИФ-1503СА в реальных условиях, при которых неизбежно наличие сетевых помех на 20-25 дБ.

15 Устройство для измерения фазовых фнок туаций ° содержащее регули" руемыи аттенюатор измерительного канала, регулируемый фазовращатель и последовательно с ним включенный регулируемый аттенюатор опорного канала, фазовый детектор, опорный вход которого соединен с выходом регулируемого аттенюатора опорного канала, а измерительный вход соединен

25 с выходом регулируемого аттенюатора измерительного канала, последовательно соединенные усилитель низкой частоты и измеритель, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повьппеgp ния разрешающей способности по фазе при наличии сетевых помех в него введены блок управления и три последовательно включенных перестраиваемых режекторных фильтра, причем вход первого фильтра соединен с выходом фазового детектора, а выход последнего фильтра соединен с входом усилителя низкой частоты, вход блока, управления соединен с вь|ходом фазового

40 детектора, а три управляющих выхода блока управления подключены соответственно к управляющим входам режекто рных филь тров .