Устройство для измерения коэффициента гармоник огибающей амплитудно-модулированного сигнала

(19) (и А 594 С Е 2 ЕЕТЕНИЯ ЬСТВ рител а Гц,с, 11.частотно Со Эф- АМПЛИТУД 1 ил,р ф) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпО делАм изОБРетений и ОткРыт ПИСАНИЕ ВТОРСКОМУ СВИ(56) Генераторы сигналов изные. Методы и средства ловепазоне частот (0,03-17,44)ГОСТ 8,322-78, п, 4. 71, а,Зенькович А,В. Искажениямодулированных колебаний,ское радио, 1974.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯФИЦИЕНТА ГАРМОНИК ОГИБАОЦЕЙНО-МОДУЛИРОВАННОГО СИГНАЛА(57) Устройство для иэмеФения коэффициента гармоник огибающей амплитудномодулированного сигнала содержит генератор 1 низкой частоты, генератор 2высокой частоты, аттенюатор 3, фазосдвигающий блок 4, переключатель 5,сумматор 6, источник 7 постоянноготока, детектор 8 огибающей, широкополосный дифференциальный усилитель 9,измеритель 10 нелинейных искажений.Изобретение повышает точность и производительность измерений эа счет исключения влияния нелинейности статической характеристики детектора.Изобретение относится к радиоизмерениям и может быть использовано при измерении коэффициента гармоник огибающей амплитудно"модулированного сигнала генераторов высокой частоты,Цель изобретения - повыпение точности и производительности измерений путем исключения влияния нелинейности статической характеристики детек,тора и применения измерителя нелиней ных искажений.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит генераторы 1 низкой частоты и 2 высокой частоты, аттенюатор 3, фазосдвигающий блок 4, переключатель 5, сумматор 6, источник 7 постоянного тока, детектор 8 огибающей, широкополосный дифференциальный усилитель 9, измеритель 10 20 нелинейных искажений, второй вход сумматора б подключен к выходу источника 7 постоянного тока, третий вход сумматора б через первую и вторую клеммы переключателя 5 подключен к25 выходу Фаэосдвигающего блока 4, второй .вход дифференциального усилите,ля 9 подключен к третьей клемме переключателя 5.ЗОУстройство работает следующим обРазом.Переключатель 5 находится в положении 1, ключ включен, Гармонический сигнал с генератора низкой частоты 1Яс) = Псов(Ю+с), (1)где 11- амплитуда сигнала; й - круговая частота;( - начальная Фаза (в дальнейшем полагают с = О), по ступает на модулирующий вход генера" тора 2 и осуществляет амплитудную.модуляцию его сигнала. Вследствие нелинейности модуляционной характеристики генератора 2 огибающая АМ-сигнала ис кажается, Предполагают, что искажения огибающей обусловлены только третьей гармоникой,11=(1+ш, соз д, С+ш совЗа с)хП совиС, (2) 50где Б " амплитуда модулируемого ВЧсигнала;ш, ш - парциальные коэффициенты модуляции 55Ы - круговая частота ВЧ-сигнала,Подагают, что начальные фазы всех трех составляющих сигнала (2) равны нулю, Одновременно сигнал (1) с выхода генератора низкой частоты 1 поступает на аттенюатор 3 к далее на фазосдвигающий блок 4, где соответственно ослабляется в 1( раз и сдвигается по фазе на /2 и через переключатель 5 поступает на один кз входов сумматора 6.11 (с)= - сов(йс+7/2)= - ядпМ. (3)Пн Бн1 сДалее сигналы (2) и (3) и постоян-, ное напряжение О источника 7 постоянного тока суммируются в сумматоре 6, На выходе сумматора появляется сигнал(4)Сигнал (4) поступает на вход детектора 8 огибающей. Амплитуда сигнала (4) на входе детектора настолькомала, что обусловленные сигналом изменения тока укладываются на относительно небольшом участке нижнего сгиба характеристики диода детектора,Ток через диод в подобном режиме работы детектора хорошо описывается полиномом второй степенид(с)=д(ц,)+БОЛЗ.+р 11 (с), (5)где Б - напряжение, фиксирующее рабочую точку диода,Подставляя переменную часть сигнала+ш сояЗМ)Б сова 1:+ - -вдпаС, (6)2 ьПосле тригонометрических преобразований с (6) и с учетом того, что постоянная составляющая тока и высокочастотные составляющие ы и 2 и отфильтровываются в нагрузочной цепи детектора 8, на выходе последнего получают сигналд = - -ядпЫ+-у-(2 ш совИ+сЖн . %внц 1Г+2 ш сояЗЫ+2 ш ш совасовЗЯй+ -х2 4 22 2совбйй)+- - сов 2 М --- сов 2 й. (7)Йе РПе21 гПредварительно перед измерениямиустанавливаются противофазность и1322176 Пи Пр, п 11 с Й 3 ф го гармоник равенство амплитуд вторых гармоник сигнала (7), Противофазность вторых гармоник сигнала (7) достигается установкой разности фаз, равной 9 /2, между сигналом (3) и первой гармони 5 кой огибающей сигнала (2). Указанная установка разности фаз достигается следующим образом. Переключатель 5 устанавливается в поло- Ю жение 11. ЛМ-сигнал (2) детектирует-. ся в детекторе 8 и поступает на первый вход дифференциального усилителя 9. Если (2) подставить в (5) и учесть фильтрующие свойства нагрузоч ной цепи детектора 8, на выходе детектора получается огибающая сигна" ла (2) с первой гармоникой, равной (Щ,шсоэйс,На второй вход дифференциального усилителя 9 через переключатель 5 поступает сигнал (3) . Изменяя коэффициент деления аттенюатора 3 (К) и сдвиг фазы фаэосдвигающим блоком 425 сигнала(3), добиваются минимально возможных показаний измерителя 10 нелинейных искажений, включенного в режиме "Вольтметр", Это свидетельствует о том, что первые гармоники сигналов на входе дифференциального усилителя 9 равны по амплитуде и фазе.После этого фазосдвигающим устройством 4, используя его отсчетную шкалу, устанавливают разность фаз Т/2 35 между сигналами на входе дифференциального усилителя 9. Установка синфазности между сигналом (3) и первой гармоникой огибающей сигнала (2) необходима для исключения влияния на бега фазы огибающей сигнала (2),появляющегося при прохождении сигналов (1) и (2) по цепям генератора 2, на последующую установку разности фаэ этих сигналов, равную /2. При этом45 удобно провести калибровку измерителя 10 нелинейных искажений, необходимую при последующем измерениикоэффициента гармоник. Генератор 2 выключают. На вход измерителя нелинейных искажений, включенного в режиме "Калибровка", поступает гармонический сигная (3), равный Пш амплитуде первой гармоникИ огибающей сигнала (2) на входе детектора 8.Органами управления измерителя 10 нелинейных искажений стрелку прибора устанавливают на отметку 1002. 4Равенство амплитуд вторых гармоник сигнала (7) устанавливается следующим образом.С отсчетных устройств генератора высокой частоты 2 снимают значения ш и П и определяют их произведение ш Б . По отсчетному устройству измерителя 1 О нелинейных искажений, включенному в режим "Вольметр", путем изменения коэффициента К ослабления аттенюатора 3 устанавливают где 1 - коэффициент усиления усили 3теля 9,Таким образом, продукты нелинейных искажений огибающей сигналов (2)и (3), появляющиеся в результате нелинейности статической характеристики диода детектора, взаимно компенсируются в сигнале (7).Далее сигнал (7) через усилитель 9,обеспечивающий усиление сигнала доуровня, необходимого для нормальнойработы. измерителя 10 нелинейных искажений, поступает на вход последнего, включенного в режим "Измерение".Режекторный фильтр измерителя нелинейных искажений настраивают на подавление первой гармоники сигнала (7),Поскольку измеряемый коэффициентгармоник огибающей обычно не превышает 5-107, е1, кроме того, если ограничиться в, ы 0,2, то всеми составляющими сигнала (7), измеряемыми из"мерителем нелинейных искажений посравнению с составляющей третьей гармоники, можно пренебречь, В такомслучае измеритель нелинейных искажений показывает значение амплитудыпрактически только третьей гармоники,определяющей коэффициент гармоникогибающей сигнала (2), значение которого в процентах снимается с отсчетных устройств измерителя нелинейных искажений, Величина коэффициента 2 = - д -- 1003= - 100 Ж= - 1002,РЦиша шг Пйг ц,. ш,ш, Ц, где Б, П, - амплитуды соответственно второй и третьей гармоник сигна" ла (7) . формула изобретения Устройство для измерения коэффициента гармоник огибающей амплитудноЗаказ 2858/40 Тираж 730 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 1 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 модулированного сигнала, состоящеенз последовательно соединенных генератора низкой частоты, аттенюатора ифазосдвигающего блока, выход которого подключен к первому входу сумматора, а также генератора высокой час"тоты с модулирующнм входом н амплитудного детектора, о т л и ч а ю "щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности и производительности 10измерений, дополнительно вводятсяпереключатель, источник постоянноготока, дифференциальный усилитель иизмеритель нелинейных искажений, при"чем выход фазосдвигающего блока под 7 б 6ключен к первому входу сумматора через первую .клемму переключателя, вторая клемма которого подключена к первому входу дифференциального усилителя, выход источника постоянного токаподключен к второму входу сумматора,выход генератора низкой частоты подключен к модулирующему входу генератора высокой частоты, выход которогоподключен к третьему входу сумматора,выход сумматора подключен к второмувходу дифференциального усилителя, выход которого подключенк входу измерителя нелинейных искажений.