Устройство для измерения фазовых флюктуаций сигналов генераторов
Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Цель изобретения - повышение чувствительности измерения фазовых флюктуаций сигналов генератора - достигается введением в устройство блока 2 сложения, градуированного аттенюатора 3, усилителя 4, делителя 7 мощности, измерителя 14 мощности, регулируемых аттенюаторов 1,6 и 11. Устройство содержит также фазовый детектор 8, фильтр нижних частот, перестраиваемый генератор 10, анализатор 12 спектра, регулируемый фазовращатель 5, индикатор 13 синхронизма автоподстройки, вольтметр 15. 1 ил.
ССЮЭ СОЕЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУ6ЛИН (I%SU(II) А1 (51)(I С 01 R 25/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЭ06РЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯм
ПРИ ГННТ СССР
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4444897/24-21 (22) 20,06,88 (46) 30.05.90. Вюл. I 20 (72) О.M.Àðòþx, И.В.Кавальчук, В,С.Стакроцкий и А.Я,Чабань (53) 621 17(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 1267279, кл. G 01 R 25/00, 1983.
Авторское свидетельство СССР
1)(875300, кл. С Ol R 25/00, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОBbIX ФЛIОКТУАЦИЙ СИГНАЛОВ ГЕНЕPATOPOB (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Цель изобретения — повьлпение чувствительности измерения фазовых флюктуаций сигналов генератора — достигается введением в устройство блока 2 сложения, градуированного аттенюатора 3, усилителя 4, делителя 7 мощности, измерителя 14 мощности, регулируемых аттенюаторов I, 6 и ll. Устройство содержит также фазовый детектор 8, фильтр нижних частот, перестраиваемый( генератор 10, анализатор 12 спектра, регулируемый фазоврашатель 5, индикатор 13 синхронизма автоподстройки, вольтметр 15. 1 ил.
1567994
Изобретение относится к радиоиэмерительной технике и может быть использовано в измерителях спектра фазовых (частотных) флюктуаций сигналов генератора.
Цель изобретения — повьппение чувствительности измерения фазовых флюктуаций сигналов генератора.
На чертеже представлена функциональная схема устройства.
Устройство для измерения фазовых флюктуаций содержит аттенюатор 1,вход которого соединен с входом устройства для измерения фазовых флюктуаций, блок 2 сложения, один иэ входов которого соединен с выходом аттенюатора 1, градуированный аттенюатор 3, вход которого соединен с одним из выходов блока 2, усилитель 4, вход которого соединен с выходом градуированного аттенюатора 3, фазовращатель
5, вход которого соединен с другим выходом блока 2,.аттенюатор 6, вход которого соединен с выходом фазовра- 25 щателя 5., делитель 7 мощности, вход которого соединен с выходом усилителя 4, фазовый детектор 8, входы которого соединены соответственно с выходом делителя 7 мощности и выходом аттенюатора 6, последовательно соединенные фильтр 9 низкой частоты, перестраиваемый генератор 10, причем вход фильтра 9 низкой частоты соединен с выходом фазового детектора 8, аттенюатор ll вход которого соединен с вы35 ходом перестраиваемого генератора
10, анализатор 12 спектра и индикатор
13 синхронизма автоподстройки, входы которых соединены с выходом фазово- 4О го детектора 8 и входом фильтра 9 низкой частоты, индикатор 14 мощности, вход которого соединен с вторым выходом делителя 7 мощности, вольтметр 15, вход которого соединен с вы- 45 ходом фазового детектора 8.
Устройство для измерения фазовых флюктуаций работает следующим образом, В исходном положении исследуемый (не показан)и перестраиваемый 10 генераторы выключены, аттенюаторы 1, 3, Ь, 11 закрыты, Процесс измерения состоит из двух этапов: на первом этапе проводят подготовку к измерениям, на втором— собственно измерения, Подготовка к измерениям заключается в установке необходимых уровней сигналов, поступающих от исследчемого генератора и перестраиваемого генератора 10 через аттенюаторы 1, 11 соответственно на блок 2 и, в свою очередь, формирующих сигналы, поступакщие через аттенюатор 3, усилитель
4, делитель 7 мощности на индикатор
14 мощности и один иэ входов фазового детектора 8, а также через фаэовращатель 5, аттенюатор 6 на второй вход фазового детектора 7. При этом аттенюаторы 3, 6 обеспечивают необходимое для проведения калибровки соотношение уровней сигналов на входах фазового детектора 8, а фаэовращатель 5 — такую работу исследуемого генератора и генератора 10, при которой сигналы указанных генераторов в цепи аттенюатор 3 — усилитель 4 сдвинуты .по фазе на 180 один относи" тельно другого, а в цепи фаэовращатель 5 — аттенюатор Ь синфазны, Установку необходимых уровнсй сигналов исследуемого генератора и перестраиваемого генератора 10 проводят следующим образом.
Включают исследуемый генератор, переключают .фазовый детектор 8 в режим амплитудного детектирования, полностью открывают аттенюатор 6, устанавливают показание U вольтметра
15 равным 0,5 показания, соответствующего максимально допустимому уровню сигнала, подаваемому на фазовый детектор 8
Затем переключают фазовый детектор 8 в режим фазового детектирования, при этом показание вольтметра
15 равно нулю . Открывают аттенюатор
3 до заметного отклонения показания вольтметра 15 от нуля, фазовращате1 лем 5 устанавливают максимальное показание вольтметра 15, последовательно, в несколько приемов повторяют операции, открывая аттенюатор 3 и подстраивая на максимум показание вольтметра 15 фаэовращателем 5 до тех пор, пока показание Uz вольтметра 15 не установится равным 0,5 показания U при этом запоминают показание U и показание P измерителя 14 мощности, 1
Отсчитывают и з л помин ают ослабление
hN градуированного аттен1патора 3, пользчясь его шкплс.й, Фаэовращателем 5 устанавливают показание индикатора 14 напряжения равным нулю. Выключают генератор исс.педуемс го сигнала и включают пс ре: траинаемый1 генератор 10 Аттенн с1тс П и 11 у станпнливают
" вк ° 1 ек
1 1 t+ — к .
6 Г2
° sin(W t+ дy) (1) где U — сигнал на первом входе блоf Вк ка 2 сложения;
П вЂ” сигнал на втором входе бло 2 ах ка 2 сложения.
При сдвиге фаз д Ч, равном и ф, где n=1,3,5,7,..., происходит подавление несущей сигнала U (t) на выходе
1 блока 2 на 20-30 дБ. Глубина подавления несущей регулируется аттенюатором 11, а необходимый фазовый сдвиг устанавливается подстройкой частоты перестраиваемого генератора 10 в небольших пределах с сохранением ре- 30 жима синхронизма в кольце фазовой автопоцстройки °
На выходе 2 блока 2 сигнал будет определяться следующим выражением:
П f8x ° U2Вх
U (t)= ---- sin V t+
У2 У2 sin(W, t+ Dg), (2) входе бло40 входе блогде 0 > — сигнал на первом
1Вк ка 2; сигнал на втором ка 2, д у сигналов
1Г2
Если сдвиг фаз
Uz вк и---один относительно другого на выходе 1 злока 2 составляет n ° Pl, где n=1,3,5,..., то на выходе 2 блока 2 сдвиг фаз между сигналами
U si :2 юх
/ \ и — — — будет составлять k- s
1 2 1 2 где k=0,2,4,..., т.е ° будет осуществляться сложение указанных сигна50
55 лов, Измерение фазовых флюктуаций проводится анализатором 12 спектра путем измерения эффективного значения
5 15679 показание измерителя 14 мощности равным Р,, при этом показание вольтметра 15 будет равно нулю. Включают исследуемый генератор и, подстраивая частоту перестраиваемого генератора
l0, добиваются режима синхрониэма в кольце фаэовой автоподстройки. Режим синхронизма фиксируется по индикатору 13 сиихрониэма. В режиме синхронизма на выходе 1 блока 2 сложения бу1О дет иметь место сигнал, определяющийся следующим выражением:
94 6
U шумового низкочастотного няпряже ия в заданном участке спектра исследуемого сигнала, уровень фазовых флюктуаций определяют по формуле
Я (Р,)-10 ig(- ), 20, 4Рас где F 1 Гц;
F«- полоса пропускания анализатора спектра.
Предельная чувствительность измерения уровня фазовых флюктуаций на фазовом детекторе определяется следукжим выражением: (F )ч (Р ). P .+ М
S (F)
У
+- — — — — — -+S (F )
S Hv (Fe) (3)
П .P . К2 К ren, е
gx где Б (Р„) — амплитудные шумы сигнала;
Рф — коэффициент подавления амплитудных шумов на фазовом детекторе;
S (F ) — избыточные шумы диодов
Чизб;, фазового детектора;
Б„„(Р ) — шумы УНЧ анализатора спектра;
If — коэффициент ослабления сигнала в схеме до фазового детектора;
p — мощность сигнала на вхоВк де фазового детектора;
К вЂ” коэффициент детектирования, К вЂ” коэффициент усиления по
У мощности усилителя 4;
S„ „(F ) — уровень тепловых шумов усилителя 4.
Формула изобретения
Устройство для измерения фазовых фпюктуаций сигналов генераторов, содержащее фазовый детектор, последовательно соединенные фильтр нижних частот и перестраиваемый генератор, анализатор спектра, вход которого подключен к выходу фазового детектора и входу фильтра нижних частот, регулируемый фазовращатель, индикатор синхронизма автоподстройки, вольтметр, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности измерения фазовых флюктуаций, в него дополнительно введены блок сложения, градуированный аттенюатор, усилитель, делитель мощности, измеритель мощности и три регулируемых аттенюатора, 1567994
Составитель Е. Губанов
Техрец Л.Олийнык Корректор Л.Патай
Редактор А.Маковская
Заказ 1321 Тирах 546 Подписное
ВНИШ1И Государственного комитета по изобретениям н открытням при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат Патент", г.ухгор д, ул. Гагарина,!01 причем входы блока слохения через соответственно первый и второй аттенюаторы подключены к входу устройство для измерения фазовых, фпюктуащФ и выходу перестраиваемого генератора, а выходы подключены соответствен. но через последовательно соединенные градуированный аттенюатор, усилитель, делитель мощности и последовательно соединенные фазовращатель и аттеню —, атор к входам фазового детектора, вход измерителя мощности подключен к второму выходу делителя мощности, а вход вольтметра и вход индикатора синхронизма автопоцстройки подключены к выходу фазового детектора.
