Устройство для контроля качества работы малошумящего усилителя

Я К АВТО У СВИДЕТЕЛЬСТВУ Гете Ыин ГОСУДАРСТВЕН 4 Ь 1 Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Устройство для контроля качества работы малошумящего усилителя на базе измерителя КСВН панорамного Р 2-67,ЦЮ,400.194 ТО, 1977.(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА РАБОТЫ МАЛОШУМЯЩЕГО УСИЛИТЕЛЯ(57) Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано приразработке и эксплуатации малошумящихрвдиоприемных устройств, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения контроля в процессе выполнения малошумящим усилителем его основных функций. Устройство содержит направленный ответвитель 1, делители мощности 6 и 2, первый и второй аттенюаторы 3 и 4, блок 5 опорного напряжения, элемент 7 задержки, фазовоа-, щатель 8, вычитатель 9. полосовой фильтр 10, первый и второй коммутаторы 11 и 12, первый и второй блоки 13 и 14 детектирования, первый и второй усилители 15 и 16 напряжения,первый и второй синхронные детекторы 17 и 18, первый и второй делители 19 и 20 напряжения, первый, второй, третий и четвертый разделительные диоды 21 и 24, первый и второй инверторы 25 и 26, первый, второй, третий и четвертый усилители 27 - 30 постоянного тока, блок 31 коммутации и блок 32 индикации, 1 ил 1 табл.Изобретение относится к радиотехникеи может быть использовано при разработкеи эксплуатации малошумящих сверхвысокочастотных усилительных устройств,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем осуществления контроля в процессевыполнения контролируемым малошумящим усилителем его основных функций,На чертеже приведена функциональнаясхема устройства,Устройство содержит направленный ответвитель 1, делитель 2 мощности, аттенюзторы 3 и 4, блок 5 опорного напряжения,делитель 6 мощности, элемент 7 задержки,фазовращатель 8, вычитатель 9, полосовойфильтр 10, коммутаторы 11 и 12, блоки 13 и14 детектирования, усилители 15 и 16 на.пряжения, синхронные детекторы 17 и 18,делители 19 и 20 напряжения, разделительные диоды 21 - 24, инверторы 25 и 26, усилители 27 - 30 постоянного тока, блок 31коммутации, блок 32 индикации и генератор33 импульсов.Блок 31 коммутации состоит из реле 34- 31 и контактных групп 38 - 49, Блок 32индикации состоит из индикаторов 50 - 57.Блок 58 является контролируемым малошумящим усилителем (МШУ). Блоки 59 и 60относятся с исследуемому тракту и являются смесителем и усилителем промежуточной частоты (УПЧ) соогветственно.Устройство работает следующим образом,В процессе эксплуатации радиоприемного тракта на вход МШУ поступает принимаемый сигнал с шумами антенны,усиливается вместе с собственными шумами МШУ например, на 60 - 80 дБ и далее свыхода МШУ следует через основной каналнаправленного ответвителя 1 на смеситель59, С выхода смесителя 59 смесь сигнала ишума на промежуточной частоте через УПЧ60 поступает на последующую часть радиоприемного тракта.Часть мощности усиленного сигнала ивыходных шумов МШУ ответвляется направленным ответвителем 1 с ослаблением,например, на 4 - 4,5 дБ и подается на входпервого делителя 2 мощности с коэффициентом передачи по каждому выходу, например, 6- 7 д Б.Смесь сигнала и шума с первого выходапервого делителя 2 мощности через элемент 7 задержки и фазовращатель 8 поступает на первый вход вычитателя 9, а свторого выхода первого делителя 2 мощности через переменный аттенюатор 3 - навход вычитателя 9,Фазовый сдвиг переменного фазовращателя 8 и затухание переменного аттенюатора 3 выбирают такими, чтобысинусоидальные сигналы на входах вычита 5 теля 9 были равны по амплитуде и синфазны, время задержки 13 элемента 7задержки выбирают изусловия т 1 з ) т, гдег время корреляции шумового сигнала,10 т".- - Ю-полоса шумов на выходе МШУ),1При выполнении укаэанных условий навыходе вычитателя 9 имеет место подавление синусоидального сигнала примерно на20 дБ и наличие шумового сигнала, измене 15 ние мощности которого пропорциональноизменению собственных шумов МШУ припостоянстве шумового сигнала антенны,В полосовом фильтре 10 осуществляется отфильтровка синусоидального сигнала20 от шумов МШУ, Например, при отношенииполосы собственных шумов МШУ в полосепропускания полосового фильтра 50 соотношение сигнал/шум по мощности на выходефильтра 10 возрастает не менее чем на 1725 дБ, При этом мощность сигнала на выходефильтра 10 пропорциональна мощностипринимаемого сигнала,Мощность шумового сигнала с первоговыхода второго делителя 6 мощности и мощ 30 ность синусоидального сигнала с выходавторого переменного аттенюатора 4 поступают соответственно на второй и первыйвходы первого коммутатора 11. При калибровке устройства эти мощности выравнива 35 ются с помощью переменного аттенюатора4 по нулю импульсного напряжения (напряжения огибающей) на выходе первого блока13 детектирования.При возникновении неравенства этих40 мощностей в процессе эксплуатации на выходе блока 13 появляется импульсное напряжение, которое после усиления вусилителе 15 импульсного напряжения преобразуется в синхронном детекторе 11 в45 напряжение постоянного тока положительной или отрицательной полярности, причемнапряжение положительной полярностипроходит через первый разделительный диод 21 и после усиления в первом усилителе50 27 постоянного тока обеспечивает срабатывание реле 37 постоянного напряжения блока 31 коммутации. При этом замыкаетсянормально разомкнутый контакт 41 этогореле и засвечивается индикатор 56 "Увели 55 чение мощности принимаемого сигнала"блока 32 индикации, Напряжение отрицательной полярности проходит через второйразделительный диод 22, инвертируется вположительную полярность в первом ин5 10 15 25 30 40 45 50 верторе 25, усиливается во втором усилителе 28 постоянного тока и обеспечивает срабатывание реле 36 постоянного тока. При этом замыкается нормально разомкнутый контакт 48 этого реле и засвечивается индикатор 57 "Уменьшение мощности принимаемого сигнала",Мощность шумового сигнала с второго выхода второго делителя 6 мощности детектируется блоком 14 детектирования и поступает на первый вход второго коммутатора 12, на второй вход которого поступает опорное напряжение отблока 5 опорного напряжения, При калибровке устройства уровни напряжений, поступающих на первый и второй входы второго коммутатора 12, выравниваются по нулю импульсного напряжения нэ выходе второго коммутатора 12, При появлении неравенства этих напряжений в процессе эксплуатации на выходе второго коммутатора 12 появляется импульсное на. пряжение, которое после усиления усилителем 16 импульсного напряжения преобразуется во втором синхронном детекторе 18 в напряжение постоянного тока положительной или отрицательной полярности, причем напряжение положительной полярности проходит через третий разделительный диод 23 и после усиления в третьем усилителе 29 постоянного тока обеспечивает срабатывание реле 35 постоянного напряжения. При этом замыкается нормально разомкнутый контакт 49 реле 35 и засвечивается индикатор 50 "Увеличение усиления последующих каскадов МШУ" Напряжение отрицательной полярности проходит через четвертый разделительный диод 24, инвертируется по знаку во втором инверторе 26, усиливается вчетвертом усилителе 30 постоянного тока и обеспечивает срабатывание реле 34 постоянного напряжения, При этом замыкается нормально разомкнутый контакт 38 этого реле и засвечивается индикатор 51 "Уменьшение усиления последующих каскадов МШУ".При одновременном наличии напряжений отрицательной полярности на выходах первого 17 и второго,18 синхронных детекторов срабатывают реле 36 и 34, замыкаются контакты 40 и 42 и засвечивается индикатор 52 "Уменьшение усиления первого каскада МШУ".При одновременном наличии напряжения положительной полярности на выходе синхронного детектора 17 и напряжения отоицательной полярности на выходе синхронного детектора 18 срабатывают реле 37 и 34, замыкаются контакты 43 и 46 и засвечивается индикатор 54 "Уменьшение шумовой температуры МШУ",При одновременном наличии напряжения отрицательной полярности на выходе синхронного детектора 17 и напряжения положительной полярности на выходе синхронного детектора 18 срабатывают реле 35 и 36, замыкаются контакты 44 и 45 и засвечивается индикатор 55 "Увеличение шумовой температуры МШУ",В приведенной таблице показано, какому изменению состояния МШУ и принимаемого сигнала соответствует соотношение напряжений на входах коммутаторов 11 и 12,Предлагаемое устройство может выдавать информацию об изменениях шумовой температуры, коэффициента усиления и уровня мощности входных сигналов МШУ при отклонении каждого из указанных пэра-етров от их номинальных значений не менее чем на 1 дБ. Формула изобретения Устройство для контроля качества работы мзлошумящего усилителя, содержащее направленный ответвитель, первый и второй блоки детектирования, полосовой фильтр, первый синхронный детектор, первый и второй усилители напряжения и блок индикации, выход первого блока детектирования соединен с входом первого усилителя напояжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет осуществления контроля в процессе выполнения малошумящим усилителем его основных функций. в него введены первый и второй делители мощности, первый и второй аттенюаторы, элемент задержки, фазовращатель, вычитатель, первый и второй коммутаторы, второй синхронный детектор, генератор импульсов, первый и второй делители напряжения, первый и второй инверторы, первый, второй, третий и четвертый разделительные диоды, первый, второй, третий и четвертый усилители постоянного тока, блок коммутации и блок опорного напряжения, вход направленного ответвителя является входом устройства, первый выход направленного ответвителя является выходом устройства, второй выход направленного ответвителя соединен с входом первого делителя мощности, первый выход которого через первый аттенюатор подключен к первому входу вычитателя, выход которого соединен с входом второго делителя мощности, первый выход которого подключен к первому входу первого коммутатора, выход кото1674195 Изменение состояни и принимаемого си Увеличение мощн нимаемого сигнала Уменьшение мощноснимаемого сигнала еличение усилени ющих каскадов ЬИ меньшение усиления ющих каскадов МШ меньшение усиленого каскада МШУ Увеличение усиленияго каскада МШУ Уменьшение шумовопературы МШУ величение шумовойа ы МШУ е ч а н и е. б 1-1 - напряжение на первом входе коммутатора 11; 011-2 - напряжение на втором входе коммутатора 11; 012-1 - напряжение на первом входе коммутатора 12, 012-2 - напряжение на втором входе коммутатора 12. рого соединен с входом первого блока детектирования,.второй выход первого делителя мощности через последовательно соединенные элемент задержки и фаэовращатель подключен к второму входу вычита теля, третий выход первого делителя мощности через последовательно соединенные полосовой фильтр и второй аттенюатор соединен с вторым входом первого коммутатора, выход блока опорного напря жения подключен к первому входу второго коммутатора, второй выход второго делителя мощности через второй блок детектирования соединен с вторым входом второго коммутатора, выход которого через второй 15 усилитель напряжения подключен к первому входу второго синхронного детектора, выход первого усилигеля напряжения соединен с первым входом первого синхронного детектора, выход которого подключен к 20 входу первого делителя напряжения, первый выход которого через последовательно соединенные первый разделительный диод и усилитель постоянного тока соединен с первым входом блока коммутации, второй 25 выход первого делителя напряжения через Ъоследовательно соединенные второй разделительный диод, первый инвертор и второй усилитель постоянного тока подключен к второму входу блока коммутации, выход второго синхронного детектора соединен с входом второго делителя напряжения, первый выход которого через последовательно соединенные третий разделительный диод и усилитель постоянного тока подключен к третьему входу блока коммутации, второй выход второго делителя напряжения через последовательно соединенные четвертый разделительный диод, второй инвертор и четвертый усилитель постоянного тока соединен с четвертым входом блока коммутации, выходы которого соединены с соответствующими входами блока индикации, первый, второй, третий и четвертый выходы генератора импульсов подключены соответственно к второму входу второго синхронного детектора, к третьему входу второго коммутатора, к третьему входу первого коммутатора и к второму входу первого синхронного детектора,