Устройство для измерения амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик четырехполюсников с преобразованием частоты

СОЮЗ СОВЕТСНИКСО.1 ИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 8 1) С 01 К 27/28 ЕЛЬСТВ ВТОРСКОМУ е может быт рения АЧХ и(57) Изобретен зовано для изм рехполюсников, ватель частоты изобретения -исполь- ФЧХ четь реобразо СВЧ. Цель ласти пр т и содержащихв диапазоне асширение о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 07 НРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР В 1075195, кл. С 01 К 27/28, 1984.Авторское свидетельство СССР У 918390, кл. С 01 К 27/28, 1982, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИ ТУДНО-ЧАСТОТНЫХ И ФАЗОЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЧЕТЫРЕХПОЖСНИКОВ С ПРЕ ОБРАЗОВАНИЕМ ЧАСТОТЫ менения - достигается путем обеспечения измерения характеристик четы" рехполюсников с преобразованием частоты в широком СВЧ-диапазоне промежуточных частот. Для этого в устройство, содержащее генераторы 1 и 2 качающейся частоты, блок 3 управления, испытуемый четырехполюсник 5 с преобразованием частоты, смесители 6 и 7 фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), фазовые детекторы 8 и 13, опорный генератор 9,смесители 14,15 промежуточной частоты измерительного канала и опорного канала соответственно, индикатор 19, введены смесиели 1 О и 12 ФАПЧ, переключатели 1116, индикатор 17 мощности,вспомо-, гательный генератор 18 и генератор 4 качающейся частоты. 1 ил.Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерений амплитудночастотных и фазочастотных характерис 5тик четырехполюсников, содержащихпреобразователь частоты (смеситель),в диапазоне сверхвысоких частот(СВЧ),Целью изобретения является расширение области применения путем обеспечения измерения характеристик устройств с преобразованием частоты вшироком СВЧ-диапазоне промежуточныхчастот,15На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит первый 1 ивторой 2 генераторы качающейся частоты, управляющие входы которых подключены к выходу блока 3 управления,третий генератор 4 качающейся частоты, испытуемый четырехполюсник 5,пос.ледовательно соединенные первый смеситель 6 фазовой автоматической подстройки частоты (ФАПЧ), второй смеситель 7 ФАПЧ, первый фазовый детектор8 и опорный генератор 9, последовательно соединенные третий смеситель10 ФАПЧ, первый переключатель 11,четвертый смеситель 12 ФАПЧ и второйфазовый детектор 13, смеситель 14промежуточной частоты измерительного канала, смеситель 15 промежуточной частоты опорного канала,последовательно соедиенные второй переключатель 16 и индикатор 17 мощности, атакже вспомогательньп генератор 18и индикатор 19, входы которого подключены к выходам смесителей 14 и 15. 4 ОУстройство работает следующим образом.Сигнал от первого генератора 1качающейся частоты подается одновременно на первые (сигнальные) входыиспытуемого четырехполюсника 5 с преобразованием частоты и первого смесителя 6 ФАПЧ, где смешивается путемсложения с сигналами от второго ге"нератора 2 качающейся частоты, поступающими на вторые (гетеродинные)их входы. Сигналы суммарной первойпромежуточной частоты, лежащие в диапазоне СВЧ, с выхода испытуемого четырехполюсника 5 с преобразованиемчастоты и первого смесителя 6 ФАПЧподаются на первые входы смесителейпромежуточной частоты соответственно измерительного 14 и опорного 15 каналов, где смешиваются путем вычитания частот с сигналами от третьего генератора 4 качающейся частоты, используемыми в качестве гетеродинных, подаваемых на их вторые входы.Сигналы разностной низкой постоянной промежуточной частоты с выходов смесителей промежуточной частоты измерительного 14 и опорного 15 каналов подаются на входы соответственно измерительного и опорного каналов индикатора 19, который представляет собой амплитудно-фазовьм индикатор отношений сигналов на его входах. Результат сравнения амплитуд сигналов на входах индикатора 19 и разности Фаз этих сигналов отображается на его цифровых табло и экране электроннолучевой трубки, развертка которого производится пилообразным напряжением от блока 3 управления, подаваемым на третий вход йндикатора 19. Таким образом, с помощью индикатора 19 можно наблюдать неравномерность АЧХ и нелинейность ФЧХ испытуемого четырехполюсника 5 с преобразованием частоты.Отсчет абсолютного значения модуля и относительного значения Фазы коэффициентов передачи испытуемого четырехполюсника 5 с преобразованием частоты в любой точке его АЧХ и ФЧХ производится раздельно в индикаторе 19 с помощью частотной метки, наблюдаемой на экране,которая устанавливается вручную в любую точку этих характеристик. Значение модуля и фазы коэффициента передачи отсчитывается автоматически в точке установки метки. Частотные метки вырабатываются в блоке 3 управления путем сравнения пилообразного напряжения развертки, пропорционального частоте настройки первого генератора 1 качающейся частоты, и постоянного напряжения, величина которого меняется вручную от стабильного источника, Вследствие этого величина постоянного напряжения пропорциональна частоте в точке установки метки на экране индикатора 19.Часть сигналов СВЧ первой и промежуточной частоты с выхода первого смесителя 6 ФАПЧ подается на первый вход второго смесителя 7 ФАПЧ, где смешивается с частотой сигнала от третьего генератора 4 качающейся частоты, поступающего на второй вход59981 что разность частот. между ними остается постоянной. При этом с выхода испытуемого четырехполюсника 5 с преобразованием частоты как и в первом режиме снимается сигнал переменной первой СВЧ промежуточной частоты. Стабильность сижсронного свипирования первого 1 и второго 2 генера- . торов качающейся частоты поддерживается следующим образом. Часть их сигналов подается на соответствующие входы третьего смесителя 1 О ФАПЧ, с выхода которого преобразованный сигнал разностной частоты с помощью первого переключателя 11 (положение 1) поступает на первый вход четвертого смесителя 12 ФАПЧ, где смешивается с сигналами вспомогательного генератора 13, подаваемыми на второй вход этого смесителя.Сигнал разностной постоянной в процессе свипирования промежуточной частоты с выхода четвертого смесителя 12 ФАПЧ подается на первый вход второго фазового детектора 13, на второй вход которого поступает сигнал от низкочастотного опорного генератора 9. Результат сравнения этих сигналов в виде управляющего напряжения управляет работой второго генератора 2 качающейся частоты так, что в процессе синхронного свипирования первого 1 и второго 2 генераторов разность их частот поддерживается постоянной.Постоянная в процессе свипирования частота сигналов с выхода третьего смесителя 10 ФЛПЧ, получаемая как разность между частотами сигналов от первого 1 и второго 2 генераторов, существенно облегчает работу системы ФАПЧ в этом режиме. Например, если первый генератор 1 свипирует н диапазоне 8000-9000 МГц, а второй генератор 2 синхронно с ним свипирует в диапазоне 1000-2000 ИГц, то разностная частота между ними будет постоянной и равной 7000 МГц, в то время как суммарная первая СВЧ промежуточная частота на выходе испытуемого четырехполюсника 5 с преобразованием частоты лежит в диапазоне 9000 - 11000 ИГц, Уравнивание сигналов про-: изводится с помощью индикатора 17 мощности, попеременно подключаемого с помощью второго переключателя 16 к входаМ испытуемого четырехполюсника 5 с преобразованием частоты (полоЪ этого смесителя. Сигнал разностной промежуточной частоты с выхода второго смесителя 7 ФАПЧ подается на первый вход первого фазового детектора 8, на второй вход которого поступает5 сигнал с одного из выходов генератора 9 опорных частот (величиной, например, 10 МГц). Результат сравнения этих сигналов в виде управляющего напряжения с выхода первого фазового детектора 3 поступает на управляющий вход третьего генератора 4 качающейся частоты, управляя его час- тотой так, что она с точностью до Вазы следит за величиной первой переменной СВЧ промежуточной частоты, образующейся на выходе первого смесителя 6 ФАПЧ и отличающейся от нее на величину, равную частоте сигналов 2 О опорного генератора 9 в любой частотной точке.Устройство может работать в двух режимах. В первом режиме первый генератор 1 качающейся частоты свипирует 25 относительно второго генератора 2, установленного в частотной точке.При этом часть сигналов от второго генератора 2 с помощью первого переключателя 1 подается на первый вход 30 четвертого смесителя 12 ФАПЧ, где сме. шивается с сигналами от вспомогательного генератора 18, поступающими на второй вход этого смесителя, Сигнал разностной частоты с выхода четвертого смесителя 12 ФАПЧ подается на35 один из входов второго фазового детектора 13, на другой вход которого поступает сигнал от опорного генератора 9. Результат сравнения частот этих сигналов в виде управляющего напряжения с выхода второго фазового детектора 13 управляет частотой второго генератора 2 качающейся частоты так, что она поддерживается постоянной в процессе работы. Величина этой частоты стабилизируется частотой сигналов от вспомогательного генератора 18, представляющего собой генератор гармоник и имеющего собственную шкалу настройки, по которой определяется частота его сигналов, лежащая в диапазоне СВЧ и равная частоте настройки второго генератора 2.Во втором режиме первый 1 и второй 2 генераторы перестраиваются (свипируют) синхронно, каждый в заданном диапазоне частот, но так,1599811 жение 1 переключателя 16) и смесителя 15 промежуточной частоты опорного канала (положение 11 переключателя 16),Режим уравнения соответствует случаю "идеального" смесителя, у которого коэффициент передачи равен едини - це. Уравнивание может быть произведено в любой частотной точке. После уравнивания сигналов индикатор 19 по,казывает истинное значение коэАйици 10 ента передачи испытуемого четырех полюсника 5 с преобразованием частоты. Формула и з обретения ихалеви и Корректор В Гирняк Заказ 3141 Тираж 554 ПодписноеВНИИПИ Государствечного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, И, Раушская наб д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Устройство для измерения ампли 20 тудно-частотных и фаэочастотных характеристик четырехполюсников с преобразованием частоты, содержащее два генератора качающейся частоты, управляющие входы которых соединены с выходом блока управления, выход первого генератора качающейся частоты соединен с первым входами испытуемого четырехполюсника с преобразованием частоты и первого смесителя фаэовой автоподстрайки частоты, выход которого соединен с первым входом смесителя промежуточной частоты опорного канала и первым входом второго смесителя фазовой автоподстройки частотыф, выход которого соединен с первым входом первого фазового детектора, второй вход которого соединен с одним из выходов опорного генератора, другой выход которого соединен спервым входом второго фазового де 40 тектора, выход которого соединен с другим входом управления второго генератора качающейся частоты., выход которого соединен с вторыми входамипервого смесителя фазовой автоподст 45 ройки частоты и испытуемого четырехполюсника с преобразованием частоты, выход которого через смеситель промежуточной частоты измерительного канала соединен с одним из входов индиСоставитель МРедактор А.Лежнина Техред Л.Олий катора, другой вход которого соединен с выходом смесителя промежуточной частоты опорного канала, а третий вход индикатора соединен с выходом блока управления, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения области применения путемобеспечения измерения характеристикустройств с преобразованием частотыв широком СВЧ-диапазоне промежуточных частот, в него дополнительно введены третий генератор качающейсячастоты, третий и четвертый смесители фазовой автоподстройки частоты,первый и второй переключатели,индикатор мощности и вспомогательный генератор, при этом выход первого генератора качающейся частоты соединенс одним из неподвижных контактоввторого переключателя и первым входом третьего смесителя фазовой автоподстройки частоты, выход которогосоединен с первым неподвижным. контактом первого переключателя, подвижный контакт которого через четвертый смеситель фазовой автоподстройки частоты соединен с вторым входомвторого фазового детектора, второйвход четвертого смесителя фазовойавтоподстройки частоты соединен свыходом вспомогательного генератора,выход второго генератора качающейсячастоты соединен с вторым входомтретьего смесителя Ьазовой автоподстройки частоты и вторым неподвижнымконтактом первого переключателя,выход третьего генератора качающейсячастоты соединен с вторыми входамивторого смесителя базовой автоподстройки частоты и смесителей промежуточной частоты измерительного и опорного каналов, а вход управлениятретьего генератора качающейся частоты соединен с выходом первого Фазового детектора, вход индикатора мощ-ности соединен с подвижным контактом второго переключателя, второй неподвижный контакт которого соединенс выходом первого смесителя фазовойавтоподстройки частоты,