Способ определения группового времени запаздывания в рабочей полосе радиотехнического фильтра

/24-2 самописец 8 и На исследуе- стотно-модулие иными су дул и о ем р ированПосл ов анно е вых одуляция. -этогоо сиги и ристик1968,-2,с. 123, ри ГРУППОВОГОАБОЧЕЙ ПОЛОЪТРА ОПРЕДЕЛЕНИЯЗДЫВАНИЯ ВИЧЕСКОГО ФИЛение относи ся служит пособно рения, б, соде 2, част тивный ямейизм змерезренаюоцесс и строижиттомер посо1 и зующеВЧ итор 5 ил селе ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБВРЕМЕНИ ЗАПАСЕ РАДИОТЕХ(57) ИзобреФизическимповышения рупрощения пство, реалигенераторы3,. ВЧ-детек тель 6, НЧ-детектор 7 вольтметр-индикатор 9 мый фильтр 4 подают ч рованный сигнал с опр щей частотой, частото девиацией частоты, За высокочастотное детек ного сигнала Фильтра из спектра продетекти ла выделяют первую гармонику частоты модуляции посредством низкочастотного детектирования указанной гармоники и измеряют ее амплитуду, Определение амплитуды гармоники производят при двух отличающихся в и1 раз значениях частоты модуляции. Девиация Я частоты, расстройка и коэффициент усиления между выходом Фильтра 4 и измерителем амплитуды при этом остапостоянными Посредством измерен- %вава ных значений амплитуд определяют групповое время. запаздывания по формуле, приведенной в описании,1 ил,1 Зч 70 чИзобретение относится к радиофи,зическим измерениям и может быть использовано дпя определения электрофиэических параметров радиотехничес 5ких фильтров,в частности для определения группового времени запаздывания(ГВЗ) пьезокерамических фильтров илиего неравномерности (НГВЗ),Цель изобретения - повышение разрешающей способности измерения, атакже упрощение процесса измерения,Способ осуществляется следующимобразом,Отклик радиотехнического фильтра 15на подаваемый ЧМ сигнал представляетсобой АМ сигнал, огибающая которогоможет быть представлена в виде рядаФурье, содержащий гармоники частотымодуляции. Если соблюдается условие 20достаточной малости амплитуды модуляции и частоты модуляции, амплитудагармоники частоты модуляции в спектре укаэанного сигнала пропорциональнапроизводной АЧХ для данной частоты 25несущей, С ростом частоты модуляциивсе более нарушается условие ее малости, что ведет к возрастанию искаженийнаблюдаемого сигнала,2 (.(д - и )1;Сдр хо 1 + хг3 =12. а,Чтобы добиться большей разрешающейспособности, необходимо измерения производить вблизи границы полосы пропускания, а частоту й выбирать, например, в 10 раз более высокой, чемчастоту й не нарушая указанныеусловия ( Л.1),40 Указанное относится к простому случаю резонансной системы - резонансному колебательному контуру, Однако, вподавляющем большинстве практическихслучаев АЧХ фильтра в окрестности45 экстремумов, а также в окрестностиэкстремумов производных АЧХ могутбыть рассмотрены как АЧХ отдельныхрезонансных контуров, каждый со своимопределяемым по указанной методи 50 кеВ этом случае по всплескам амплитуды Н. по сравнению с амплитудойБ, судят об участках АЧХ, для которых характерна изрезанность фазочас 55 тотной характеристики с одновременнойоценкой ее крутизны, т.е, величины СНа чертеже приведена структурнаясхема устройства, которое реализуетпредлагаемый способ,2 х л Б = К я)Мг+х,) где дЯ евиация частоты; время запаздыван групповоконтура;обобщеннра; расстроика контух К В соответствии с теорией прохождения частотно-модулированного сигнала через резонансный контур известно, что при условиях, допускающих отбрасывать в рядах, описывающих такой сигнал, все члены ряда, кроме первого демодулированного сигнала, поступившего с выхода контура, можно пред-, ставить частота модуляции;коэффициент передачи при де-,тектировании и выделении изспектра ЧМ сигнала первойгармоники частоты модуляции. Основными условиями справедливости пренебрежения членами ряда высших порядков является достаточная малост расстройки контура, девиации частоты и частоты модуляции, т.е. где Яр - резонансная частота контура;Я - добротность контура.Если частоту Л уменьшить в еще большей степени, выражение в квадратных скобках можно принять равным единице, и тогда, определив значения величин К, аИ х, и Б, можно определить групповое время запаздыванияОднако, коэффициент передачи в реальных случаях мал, и поэтому раз - решающая способность и точность такого способа определенияне велика.Для повышения разрешающей способности определения значенияследует сделать два измерения амплитудыпри двух значениях частоты модуляции й, и й . Если й 1 настолько мало, что выражение в квадратных скобках можно заменить единицей, формула определения3 134704Устройство содержит генератор 1ВЧ, к входу которого подключен выходгенератора 2 НЧ, а к выходу - частотомер 3 и вход исследуемого фильтра4, выход последнего соединен с входом5ВЧ детектора 5, а выход последнегосоединен с входом селективного усилителя 6, настроенного на первую гармонику частоты модуляции, выход селективного усилителя соединен с входомНЧ детектора 7, выход которого соединен с входом самописца,8 и входомвольтметра-индикатора 9,Устройство работает следующим образом.ЧМ сигнал с выхода генератора 1ВЧ подают через согласующие резисторы на вход исследуемого фильтра 4 ина вход частотомера 3, сигнал с выхода фильтра 4, предварительно усиленный, подают на вход ВЧ детектора 5,а сигнал с выхода последнего подаютна вход селективного усилителя 6, настроенного на первую гармонику частоты модуляции, сигнал с выхода селективного усилителя 6 подают на входНЧ детектора 7, а сигнал с выхода последнего подают на вход самописца 8и вход вольтметра-индикатора 9.В качестве НЧ генератора используют генератор ГЗ-ЗЗ, ВЧ генератора -модернизированный измеритель АЧХХ 1-48, частотомера - Ч 3-34 А, усилениеВЧ сигнала осуществляется с помощьюусилителя У 3-29, селективного усилителя У 2-8, НЧ детектора и вольтметраиндикатора, Для осуществления фазочувствительного детектирования (понеобходимости) в качестве НЧ детектора используют синхронный детекторСД, подключенный к выходу усилителяУ 2-8, а опорный сигнал на него поступает с выхода генератора ГЗ-ЗЗ. Способ определения группового времени запаздывания в рабочей полосе радиотехнического фильтра, основанный на подаче на исследуемый фильтр частотно-модулированного сигнала, у которого несущую частоту выбирают с заданной расстройкой х, в рабочей полосе фильтра, а частоту модуляции Я.и девиацию частоты выбирают таким образом, чтобы они были меньше, чем обратная величинаизмеряемого1"эгруппового времени запаздывания фильтра, дальнейшем высокочастотном детектировании выходного сигнала фильтра, выделении из спектра продетектированного сигнала первой гармоники частоты модуляции, низкочастотном детектировании указанной гармоники и измерении ее амплитуды 11, о т л и - щ,ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности измерения и упрощения процесса измерения, определение амплитулы гармоники производят при двух отличающихся в и1 раз значениях частоты модуляции й Л , при сохранении постоянньг ми девиации частоты, расстройки и коэффициента К усиления между выхо 3дом фильтра и измерителем амплитуды и далее с помощью измеренных значений амплитуд Б, и 11 определяют групповое время запаздывания по формуле 45 50"3 пьезоэлектрического резонатора, возбуждаемого на частоте около 5600 кГц .на толщинных колебаниях. Для этогоопределяют его полосу пропускания на уровне 0,7, которая составляет величину около 12 кГц, т.е. 1о = -- =2510 с5 Ф12 10 24водной АЧХ резонатора при м, = 510 Гци Г = 3 кГц установлено, что исследуемый максимум сигнала наблюдаетсяна частоте 5655 кГц и при Г= 3 кГцПвозрастает на величину Е =- 1=О0,17 при погрешности измерения около 153, Калибровка усилителя осуществляется на одинаковый уровень первогомаксимума производной АЧХ калибровочного резонатора с малым значениемПо известным 1, с; и заданной расстройке х о = 0,7 с помощью приведенныхформул найдено,что= 2,5 10 с.Таким образом, получены результаты определения одной и той же величины разными способами, совпадающиев пределах погрешности измерения. Формула из обр ет ения12 д,Затем применяютб измерения сплитудой первого редлагае ри наблю аксимума й спонии за