Устройство для измерения и компенсации второй гармоники в огибающей амплитудно-модулированного колебания

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 1 К 2 ГОСУД АРСПО ДЕЛ САНИЕ ИЗОБРЕТЕ(53) 62.,317.3 21 3 л.орпо на Трудовоготехнический инова иков3.1(088.ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ТОРСНОМУСВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯПЕНСАЦИИ ВТОРОЙ ГАРКЩЕЙ АМПЛИТУДНО-МОЛЕБАНИЯ ИЗМЕРЕНИЯ И КОММОНИКИ В ОГИБАДУЛИРОВАННОГО КО(57) Изобретение относится к радиотехническим измерениям, Цель изобретения - повышение разрешающей способности. Устройство содержит источник 1 модулированного напряжения,высокочастотный задающий генератор2, амплитудный модулятор 3, анализатор 4 спектра, сумматор 5, низкочастотный фазовращатель 7, умножитель10 частоты и аттеиюатор 12. Введениенизкочастотного фазовращателя 8, умножителя 11 частоты, аттенюаторов 13и.14, калиброванного делителя 15 напряжения, сумматора 6 и высокочастотного фазовращателя 9 компенсирует искажения, вносимые анализатором 4 спектра. 1 ил.12559 40 Изобретение относится к радиотехническим измерениям, а именно кустройствам, предназначенным для измерения коэффициента гармоник огибающей АМ-колебаний, 5Цель изобретения - повышение разрешающей способности путем компенсации искажений, вносимых анализатором спектра.На чертеже приведена структурная 10схема предлагаемого устройства.Устройство содержит источник 1модулирующего напряжения, высокочастотный задающий генератор 2, ампли-тудный модулятор 3, анализатор 4 15спектра, первый 5 и второй 6 сумматоры, первый 7 и второй 8 низкочастотные фазовращатели, высокочастотный фазовращатель 9, первый 10 ивторой 11 умножители частоты, первый 2012, второй 13 и третий 14 аттенюаторы, калиброванный делитель 15 напряжения,В предлагаемом устройстве последовательно соединены источник 1 модулирующего напряжения, первый сумматор 5, второй вход которого черезпоследовательно соединенные первыйнизкочастотный фазовращатель 7, первый умножитель 10 частоты и первыйаттенюатор 12 соединен с вторымвыходом источника 1 модулирующегонапряжения, а третий вход через последовательно соединенные второй ниэ"кочастотный фазовращатель 8, второй35умножитель 1 частоты, второй аттенюатор 13 и калиброванный делитель 15напряжения соединен с третьим вы.ходом источника модулирующего напряжения амплитудный модулятор 3,второй вход которого соединен с выходом высокочастотного задающего генератора 2, второй сумматор 6, второй вход которого через последовательно соединенные высокочастотныйфазовращатель 9 и третий аттенюатор,4514 соединен с вторым выходом высокочастотного задающего генератора 2 ианализатора 4 спектра.Устройство работает следующимобразом,50В амплитудном модуляторе 3 высокочастотное колебание с выхода высокочастотного задающего генератора 2модулируется по амплитуде гармоническим колебанием с выхода источника1 модулирующего напряжения. Нелинейность модуляционной характеристикиамплитудного модулятора 3 приводит 55 зк тому, что в спектре АМ-колебания,отображающемся в анализаторе 4 спектра, кроме составляющих частотами 3и Й + Я,появляются составляющие частотами .д +2 Я., которые искажают огибающую АМ-колебания. Для уменьшениянелинейных искажений огибающей АМколебания можно компенсировать этисоставляющие с помощью второй гармоники, подаваемой на второй входпервого сумматора 5 (как в известномустройстве). Однако измеряемые анализатором 4 спектра составляющие,характеризующие нелинейные искаженияАМ-колебания, вызваны не только нелинейностью модуляционной характеристики амплитудного модулятора 3, но исобственными нелинейными искажениямиблоков анализатора и спектра. Поэтому компенсирующая гармоника М вэтом случае равна сумме гармоники,возникающей в АМ-генератора, Х, игармоники, возникающей в анализатореспектра, Г.Ф -еХ=-Х -Х1 г аДля получения высокой разрешающейспособности измерения и степени компенсации второи гармоники в огибающей АМ-колебания необходимо исключить из компенсирующей гармоники Хсоставляющую, возникающую в анализаторе спектра Ха. С этой целью АМ-колебание с выхода амплитудного модулятора 3 11(1) складывается с вспо"могательным колебанием Б, (е) задающего генератора, имеющим вдвое большуюамплитуду и противоположную начальную фазу.ГБ,(С)=Е1+тп, соз (ЯТ+Ч)++ш соз (2 Яс+ )1 созе, с;11, (с)=2 Е соз-(о),с+%),Результирующее колебание11,=Е,П-ш,соз (Я.е+ )-т соз (2 Я+М Ц соз (и),С+%).Оно отличается от колебания Б(С)начальной фазой насущего колебанияи тем, что все гармоники модулирующего колебания в нем изменяют знакна противоположный, При этом втораягармоника в огибающей АМ-колебания,возникающая в анализаторе 4 спектра,при фазовом сдвиге 180 основногомодулирующего колебания в огибающейвходного колебания анализатора приобретает фазовый сдвиг 360 ., т.е. остается без изменений. Таким образом,при подаче колебания Б (й) на второй вход второго сумматора 6 вторая3 1255гармоника, возникающая в огибающей АМ-колебания в амплитудном модулятоо ре, приобретает фазовый сдвиг 180 ., а вторая гармоника, возникающая в анализаторе спектра, остается без изменений. В этом случае компенсация, осуществленная с помощью колебания Х , нарушается, и в анализаторе спектра выделяется составляющая - Х, - Х. + Х ц = 2 Х , соответствующая;. 10удвоенной величине второй гармоники, возникающей в анализаторе спектра. Таким образом, появляется воэможность компенсировать вторую гармонику, возникающую в анализаторе спект ра. Для этого необходимо сначала компенсировать удвоенную величину этой гармоники, а затем компенсирующее напряжение уменьшить в два раза.Если отключить теперь компенсирую щее колебание Х то по анализатору гармоник можно измерить.с высокой разрешающей способностью амплитуду второй гармоники, возникающей в огибающей АМ-колебания на выходе 25 амплитудного модулятора 3. Можно также компенсировать вторую гармо.нику в огибающей АМ-колебания, Для этого вместо компенсирующего колебания Хнеобходимо подать новое ком+пенсирующее колебание Х, которое компенсирует составляющие, соответствующие второй гармонике АМ-колебания, в анализаторе спектра и обеспечивает высокую степень компенсации35 второй гармоники в огибающей.Измерения и компенсацию второй гармоники осуществляют следующим образом.Сначала при отключенном вспомога тельном колебании Б, (й) с помощью низкочастотного фазовращателя 7, умножителя 10 частоты и аттенюатора 12 по анализатору 4 спектра компенсируют,составляющие с частотами 45 0+2 Я. с помощью колебания Х, Затем на второй вход сумматора б подают вспомогательное колебание 11,С), которое позволяет инвертировать огибающую АМ-колебания. Компенсация в .50 анализаторе 4 спектра нарушается. С помощью второго фазовращателя 8 второго умножителя 11 частоты и второго аттенюатора 13 компенсация восстанавливается, С помощью калиброван ного делителя напряжения в два раза уменьшают компенсирующее колебание на третьем входе первого сумматора 955 45. При отключении второго входа сумматора 5 по анализатору гармоник измеряют уровень второй гармоники в огибающей АМ-колебания на выходе амплитудного модулятора 3, а при компенсации с помощью фазовращателя 7, умножителя 10 и аттенюатора 12 составляющих частотами О +2 Я компенсируют вторую гармонику в огибающей АМ-колебания.Высокочастотный фазовращатель 9 и третий аттенюатор 14 необходимы для формирования вспомогательного колебания О, (1), которое осуществляется перед началом измерений с помощью анализатора спектра. Для этого сначала путем регулировки амплитуды и фазы высокочастотного колебания задающего генератора 2 добиваются компенсации несущей АМ-колебания; а затем с помощью аттенюатора 14 увеличивают амплитуду вспомогательного колебания до тех пор, пока несущее колебание в спектре АМ- колебания не восстановится до первоначальной величины.Формула изобретенияУстройство для измерения и компенсации второй гармоники в огибающей амплитудно-модулированного колебания, содержащее последовательно соединенные источник модулирующего напряжения, сумматор, второй вход которого через последовательно соединенные аттенюатор, умножитель частоты и низкочастотный фазовращатель соединен с вторым выходом источника модулирующего напряжения, амплитудный модулятор, первый вход которого соединен с выходом сумматора, второй вход которого соединен с выходом высокочастот" ного задающего генератора, и анализатор спектра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности, в него введены последовательно соединенные второй низкочастотный фаэовращатель, второй умножитель частоты, второй аттенюатор и калиброванный делитель напряжения, второй сумматор и последовательно соединенные высокочастотный фазовращатель и третий аттенюатор, причем вход второго низкочастотного фазовращателя подключен к третьему выходу источника модулирующего напряжения, выход калиброванного делителяСоставитель Н. МихалевТехред М.Ходанич Редактор О. Бугир Корректор А, Обручар Заказ 4818/45 Тираж 728 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 1 напряжения подключен к третьему входу первого сумматора, выход амплитудного модулятора подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого подключен к выходу 255955 втретьего аттенюатора, а выход - к входу анализатора спектра, при этом вход высокочастотного фазовращателя подключен к второму выходу задающего генератора.