Измеритель фазовой нестабильности протяженных четырехполюсников

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУт(23) Приоритет Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(71) Заявите ВОЙ НЕСТАБИЛЬНО ТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ ЗМЕРИТЕЛРОТЯЖЕННЫХ я к фазовымиспольэовзи для характерис каналов пе Изобретение относитсизмерениям и может быть а- но в радиотехнике и свямерения статистическихтик фазовых флюктуаций редачи информации.По основному авт. св. 9 815674 известен измеритель Фазовой нестабильности протяженных четырехполюсников, содержащий генератор исследуемого сигнала, зажимы для подключения исследуемого четырехполюсника, последовательно соединенные фазовый детектор, Фильтр нижних частот и генератор опооного сигнала, а также15 два синтезатора частоты, смеситель и узел обработки информации, причем вход первого синтезатора частоты подключен к генератору исследуемого сигнала, один из выходов этого синтезатора - к.входному зажиму иссле" дуемого четырехполюсника, а другой выход - через вспомагательную линию связи к одному из входов фазового детектора, вход второго синтезатора25 частоты подключен к генератору опор. ного сигнала, один из выходов этого синтезатора - к одному из входов смесителя, а другой выход . - ко второму входу фазового детектора и к 30 одному из входов узла обработки инФормации, при этом выходной зажим исследуеМого четырехполюсника соединен с вторым входом смесителя, выход которого подключен ко второму входу узла обработки информации. узел обработки информации выполнен в виде последовательно соединенных цифрового фазометра и блока цифровой задержки, а также вычитателя, один из входов которого подключен к выходу цифрового фазометра, а другой - к выходу блока цифровой задержки и вычислительного блока, вход которого соединен с вычитателем (1).Недостаток данного устройства - высокие требования, предъявляемые к долговременной стабильности частот генераторов испытательного и опорного сигналов. Для эффективного подавления фазовых флюктуаций вспомагательной линии связи инерционной системой ФАПЧпостоянная времени входящего в ее состав фильтра нижних частот должна быть большой, что приводит к сужению полосы захвата. Вследствие этого при некоторой начальной расстройке генераторов испытательного и опорного сигналов режима синхро- низма в инерционной системе ФАПЧне наступает, либо время установления этого режима оказывается недопустимо большим. Вынужденная периодическая корректировка начальной расстройки генераторов в разнесенных точках пространства вызывает извест ные затруднения и исключает возможность полной автоматизации измерений.Цель изобретения - упрощение процесса измерений.Поставленная цель достигается тем, 10 что в измеритель Фазовой нестабильности протяженных четырехполюсников, содержащий входной и выходной зажимы для подключения исследуемого тракта, а также соединенные последовательно генератор испытательного.сигнала, первый синтезатор частоты, вспо могательную линию связи, фазовый де- тектор, фильтр нижних частот, генератор опорного сигнала, второй синте затор частоты, смеситель и блок обрачботки информации, причем входной зажим для подключения исследуемого тракта соединен с вторым выходом первого синтезатора частоты, а выходной с вторым входом смесителя, второй выход второго синтезатора частоты подключен к второму входу фазового детектора и к другому, входу узла обработки информации, дополнительно введены последовательно соединенные Фильтр верхних частот, пиковый детектор и переключатель, причем вход Фильтра верхних частот соединен с выхо.- дом фазового детектора, выход переключателя - с управляющим входом Фильтра нижних частот.Фильтр нижних частот. выполнен с перестраиваемой полосой пропускания. На чертеже представлена структУР ная.схема измерителя Фазовой нестабильности протяженных четырехполюс" ников.В состав измерителя, содержащего входной и выходной зажимы для под ключения исследуемого четырехполюсника 1, входят последовательно соединенные генератор 2 испытательного сигнала, первый синтезатор 3, вспомагательная линия связи 4, Фазовый детектор 5, Фильтр 6 нижних частот, генератор 7 опорного сигнала, второй синтезатор 8 частоты, смеситель 9 и блок 10 обработки информации.Входной зажим для подключения исследуемого четырехполюсника 1 соединен со вторым выходом первого синтезатора 3 частоты, а выходной - со вторым входом смесителя 9. Второй выход второго синтезатора 8 частоты подключен ко второму входу фазового детектора60 5 и к другому входу блока 10 обработ. ки информации. Кроме того, вход блока 11 автоматического управления, входящего в состав измерителя, соединен с выходом фазового детектора 5, 65 а выход - с управляющим входом фильтра 6 нижних частот./Блок 11 автоматического управлениявключает в себя соединенные последовательно фильтр 12 верхних частот,пиковый детектор 13 и переключатель14.Работает измеритель следующим об"разом,На входе и выходе исследуемогочетырехполюсника 1 в синтезаторах3 и 8 частоты Формируются испытательный и опорный сигналы из напряжениягенераторов 2 и 7 испытательной иопорной частоты, причем генератор 7опорного сигнала должен допускатьэлектронную перестройку частоты. Всинтезаторах 3 и 8 частоты, крометого, формируются напряжения промежуточной частоты, равной разности частот испытательного и опорного сиг"налов, При прохождении исследуемогочетырехполюсника 1 Фаза испытательного сигнала получает случайные приращения, которые необходимо измерить.Измерения осуществляются путем фаэирования генераторов 2 и 7 испытательного и опорного сигналов,переноса исследуемой нестабильностина промежуточную частоту смесителем9, измерения мгновенной разностифаз между исследуемым и опорным колебаниями промежуточной частоты иопределения требуемых хаарктеристикфазовой нестабильности блоком 10 обработки информации. Для осуществле"ния фаэирования генераторов 2 и 7испытательного и опорного сигналовна вход фазового детектора 5 подаютсигналы промежуточной частоты от второго синтезатора 8 частоты непосредственно и от первого синтезатора 3частоты через вспомагательную линиюсвязи 4, в качестве которой можетбыть использован, например, коаксиальный кабаль. Для подавления фазовых флюктуаций вспомагательной линиисвязи 4 инерционной системой ФАПЧ,сигнал ошибки с выхода фазового детектора 5 через Фильтр нижних частотс перестраиваемой полосой пропускания подают на управляющий вход генератора .7 опорного сигнала. При этомграничная частота этого Фильтра врежиме измерений устанавливаетсятакой, чтобы погрешность измерений,обусловленная Фазовыми флюктуациямивспомагательной линии связи 4, непревЫшала допустимого значения. Приуказанных условиях приращения разности фаз между входными сигналамиблока 10 обработки инФормации оказываются равными фаэовой нестабильности исследуемого четырехполюсника1, с точностью до собственной нестабильности генераторов 2 и 7 испыта"тельного и опорного сигналов и синтезаторов 3, 8 частоты. При наличии922657 формула изобретения 20 719 .Подписное аз 2575/ ВНИИ и:нал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4 начальной расстройки генераторов 2 и 7 испытательного и опорного сигналов режим синхронизации в инерционной системе ФАПЧ может не наступить и граничную частоту фильтра 6 нижних частот необходимо повысить.Эту функцию выполняет блок 11 автоматического управления. При выходе из синхронизма системы ФАПЧ частота сиг. нала ошибки на выходе. фазового детектора 5, равная разности частот генераторов 2 и 7 испытательного и опорного сигналоэ, превышает граничную частоту фильтра 12 верхних частот, и сигнал ошибки поступает на вход пикового детектора 13, выпрямляется им и вызызает срабатывание переключателя 14, например, электронного реле, осуществляющего коммутацию цепей фильтра 6 нижних частот д.тя повышения его граничной частоты. При этом расширяется полоса захвата системы ФАПЧ, что обеспечивает вхождение генераторов 2 и 7 испытательного и опорного сигналов в режим синхронизмаВ результате этого час- тота сигнала ошибки становится ниже граничной частоты фильтра 12 верхних частот, напряжение на выходе пикового детектора 13 уменьшается, пе реключатель 14 возвращается в исход- ное состояние, восстанавливая низкую граничную частоту фильтра 6 нижних частот, при которой обеспечивается эффективное подавление фазовых флюктуаций вспомагателъной линии связи 4 и устанавливается режим измерений. Аналогичным образом осуществляется автоматический переход на расширенную полосу захвата с последующим установлением режима измерений в случае потери синхронизма в инерционной системе ФАПЧ, если по каким-либо причинам возникает быстрый уход частоты одного из генераторов 2 и 7 в процессе работы измерителя.Итак, введение блока автоматического управления и выполнение фильтранижних частот с перестраиваемой полосой пропускания позволяет осуществить цель предлагаемого изобретенияупрощение процесса измерений.Введение названных усовершенствований выгодно отличает прелагаемыйизмеритель от известного - отпадает о необходимость в периодической ручной коррекции начальной расстройкигенераторов испытательногои опорно.го сигналов, автоматически восстанавливается работоспособность измерите ля при возникновении быстрых уходоэ частоты генераторов испытательного и опорного сигналов. 1, Измеритель фазоэой нестабильности протяженных четырехполюсникоэпо авт. св. Р 815674, "о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса измерений, в неговведены последовательно соединенныефильтр верхних частот, пиковый детектор и переключатель, причем выходфазового детектора соединен с входомфильтра верхних частот, а выход переключателя в , с управляющим входомФильтра нижних частот.2. Измеритель по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что Фильтр ниж них частот выполнен с перестраиваемой полосой пропускания. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 40 1. Авторское свидетельсво СССР 9 815674, кл. 6 01 В 25/00,12.04.79.