Радиоимпульсный частотомер

-" г: ,НИЕ ИЗОБРЕТЕ К АВТ 2 радиоимпульсных сигналов. Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей. Радиоимпульсный частотомер содержит сумматоры 1 и 13, детектор 2 огибающей, усилитель 3 с автоматической регулировкой усиления, линию 4 задержки, ключ 5, смеситель 6, фильтр 7 нижних частот, усилитель 8 промежуточной частоты, цифровой частотомер 9, делитель 10 частоты, фазовый детектор 11, частотный детектор 12, пропорционально-интегрирующий фильтр 14, элемент 15 перестройки гетеродина 16, Введение в радиоимпульсный частотомер дополнительных узлов позволяет расширить его функциональные воэможности путем измерения параметров одиночного импульса. 2 ил. СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ И ГКНТ СССР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Винницкий политехнический институт (72) В.Я.Супъян, А,И,Гуцало и М,М,Лингбенда(56) Авторское свидетельство СССР В 773513, кл. 6 01 В 23/10, 1978.Винокуров В,И., Каплин С.И. и Петелин И.Г. Электрорадиоизмерения, М,: Высшая школа, 1986, с,157, рис.7.11,(54) РАДИОИМПУЛЬСНЫЙ ЧАСТОТОМЕР (57) Изобретение относится к радиоиэмерительной технике и может быть использовано для измерения несущей частоты одиночных и периодически повторяющихся 1691766 А 150 Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения несущей частоты одиночных и периодически повторяющихся радиоимпульсных сигналов.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.На фиг,1 приведена структурная схема радиоимпульсного частотомера; на фиг.2 - диагоаммы напряжений, иллюстрирующие принцип его работы.Радиоимпульсный частотомер содержит первый сумматор 1, детектор 2 огибающей, усилитель 3 с автоматической регулировкой усиления, линию 4 задержки, ключ 5, смеситель 6; фильтр 7 нижних частот, усилитель 8 промежуточной частоты, цифровой частотомер 9, делитель 10 частоты., фазовый детектор 11, частотный детектор 12, второй сумматор 13, пропорционально-интегрирующий фильтр 14, элемент 15 перестройки гетеродина, гетеродин 16.,Первый вход первого сумматора 1 соединен с источником радиоимпульсного сигнала, детектор 2 огибащей соединен входом с первым входом первого сумматора 1, выход которого через усилитель 3 с автоматической регулировкой усиления и последоватегьно соединенную линию 4 задержки и ключ 5 соединен с вторым ВхОдОм сумматора 1, второй вход ключа 5 соединен с выходом детектора 2 огибающей, выход первого сумматора 1 соединен с первым входом смесителя 6, выход которого через последовательно соединенные фильтр 7 нижних частот и усилитель 8 промежуточной частоты соединен с входом цифрового частотомера 9, выход фильтра 7 нижних частот подключен одновременно на первый вход фазового детектора 11 и на вход ;.стотного детектора 12, выход цифрового частотомера 9 чеоез делитель 10 частоть 1 подключен к второму входу фазового детектора 11, Выходы фазового детектора 11 и частотного детектора 12 подключены к входам второго сумматора 13, выходом подключенного через последовательно соединенные интегрирующий фильтр 14, элемент 15 перестройки гетеродина и гете- родин 16 х второму входу смесителя 6. Радиоимпульсный частотомер работаетследующим образом. Входные одиночные радиоимпульсныесигналы Щт) (фиг.2 В) с несущей частотой 1 подаются одновременно на первый вход первого сумматора 1 и на вход детектора 2 огибающей. С выхода сумматора 1 радиоимпульсные сигналы поступают через последовательно включенные усилитель 3 с 5 10 15 20 25 30 автоматической регулировкой усиления и линию 4 задержки на второй вход ключа 5, на первый вход которого подается выходное напряжение детектора 2 огибающей. В зависимости от положения ключа 5 эти напряжения подаются на второй вход первого сумматора 1,В результате многократного прохождения радиоимпульсного сигнала через усилитель 3 с автоматической регулировкой усиления, линию 4 задержки и ключ 5, на выходе первого сумматора 1 из одиночных радиоимпульсных сигналов образуется периодическая последовательность радиоимпульсов О (1) с периодом, определяемым задержкой сигнала т 3 в линии 4 задержки (фиг,2 б), Амплитуда радиоимпульсных сигналов с помощью усилителя 3 с автоматической регулировкой усиления устанавливается одинаковой,На выходе сумматора 1 последовательность радиоимпульсных сигналов продолжается до тех пор, пока клоч 5 находится в открытом состоянии.В общем случае этот сигнал можно представить в виде 11 (1)Ц соя Жс 1 - 13 (я - 1)1, при е 3 (с - 1) ( й ((ез (ч) + гц,и рм 13 ц) + то ( 1 ( 3 о,где ц = 1,2,3,.й - количество радиоимпульсов в пачке,Эти радиоимпульсы поступают на первый вход смесителя б, на второй вход которого поступает гармонический сигнал вида ЩС) = Огсоз вг т от перестраиваемого по частоте гетеродина 16, охваченного частотно-фазовой автоподстройкой частоты,Так как входной сигнал радиоимпульсный, то выходное напряжение фильтра 7 нижних частот имеет вид видеоимпульсов, огибающая которых соответствует отсчетам напряжения разностной частоты фиг,2 В). Напряжение в виде пачки видеоимпульсов, пока кл 1 оч 5 открыт в интервале времени 01 Тб после нескольких циркуляций, равно О (1) = Д - Ос ОГ СОВ т, + цХЬ 1 2 л5 10 15 20 Таким образом, на выходе фильтра 7 нижних частот образуются дискретизированные по времени с интервалом тз и квантованные по уровню импульсы (фиг.2 г), огибающая которых имеет частоту биения Вб =Вс ВгНапряжение, образованное за период частоты биений на выходе усилителя 8 промежуточной частоты можно найти после обратного преобразования Лапласа в виде О 1(т) = - еф Ос О О сов (вб с + Л р), 2 где й - затухания усилителя;вб = 2 Л б - резонансная частоты усилителя;О - дисперсия амплитуды сигнала, На выходе усилителя 8 промежуточной частоты возникает гармонический низкочастотный процесс, Цифровым частотомером 9, работающим в режиме измерения периода, можно измерить длительность периода отклика Тб=2 л/вб =ТпрПоказание цифрового частотомера 9, работающего в режиме измерения периода равно Тб ЬКс = п 1 - =% - ,Тк 1 бгде 1, =1/Т - частота кварцевого цифрового частотомера 9, служащего для создания импульсов квантования, заполняющих интервал Т,;в - число усредняемых периодов.С целью стабилизации промежуточной частоты в предлагаемом частотомере, как и в прототипе, используется система частотно-фазовой автоподстройки частоты, состоящая из фазового и частотного детекторов 11,12 второго сумматора 13, пропорционально-интегрирующего фильтра 14 и элемента 15 перестройки гетеродина.Напряжение по формуле (1) поступает одновременно на первый вход фазового детектора 11 и на вход частотного детектора 12. В качестве опорного сигнала фазового детектора 11 служит сигнал, сформированный из колебания кварцевого генератора цифрового частотомера 9 с помощью делителя 10 частоты. Выходные напряжения фазового и частотно о детектора 11,12 поступают на входы второго сумматора 13, выходные напряжения которого после интегрирования пропорционально-интегрирующим фильтром 14 поступают на вход элемента 15 перестройки гетеродина, что приводит к изменению частоты гетеродина 25 30 35 40 45 50 55 16, В режиме захвата и удержания Ьпр = 10 и напряжение на выходе частотного детектора равно нулю, Так как система частотно-фазовой автоподстройки частоты содержит пропорционально-интегрирующий фильтр 14, то равенство нулю напряжения на выходе фазового детектора 11 возможно лишь в установившемся режиме при отсутствии изменений измеряемой частоты, При этом режим захвата и удержания осуществляется только ПО ОСНОВНОМУ КаНаЛУ, таК КаК 1 = бг Ч 1 б ПРИ 11 с, а захват и удержание по "зеркальному" каналу при 1 г1 с осуществить невозможно, поскольку система частотно-фазовой автоподстройки частоты становится неустойчивой,Введение в предлагаемый радиоимпульсный частотомер дополнительных узлов по сравнению с прототипом позволяет расширить его функциональные возможности путем измерения параметров одиночного импульса. Формула изобретения Радиоимпульсный частотомер, содержащий смеситель, усилитель промежуточной частоты, частотомер, фазовый детектор, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом частотного детектора. а выход - через последовательно соединенные пропорционально-интегрирующий фильтр, элемент перестройки гетеродина, гетеродин с вторым входом смесителя, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей. в него дополнительно введены первый сумматор, детектор огибающей, ключ, линия задержки, усилитель с автоматической регулировкой усиления, фильтр нижних частот и делитель частоты, вход которого соединен с выходом цифровогь частотомера, а выход - с вторым входом фазового детектора, выход смесителя через фильтр нижних частот соединен с первым входом фазового детектооа, входом частотного детектора и входом усилителя промежуточной частоты, выход которого соединен с входом цифрового частотомера, первый вход смесителя соединен с выходом первого сумматора, а через последовательно соединенные усилитель - с автоматической регулировкой усиления, линию задержки и ключ - с вторым входам первого сумматора, первый вход которого соединен с входом устройства и через детектор огибающей с вторым входом ключа.1691766 (4Составитель Е.Соловьевдактор М.Келемеш Техред М.Моргентал Корректор ОКундр аказ 3925 Тираж Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1