Осциллографический фазометр

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН И 9) И) 7 51)4 С 01 К 25/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЦЯЩ,Н 6 13ОЬЛИИГ.А СВИДЕТЕЛЬСТВ ДВТОРС азо иоь зобциоДляенео Май ОСУДАРСТВЕННЪЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ.(53) 621.31777(088.8) (56) Галахова О.П. и др. Основы метрии. Л.: Энергия, 1976, с. 15 (54) ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКИЙ ФАЗОМЕТР (57) Изобретение относится к радизмерительной технике. Может бытпользовано в радиолокации и связгде широко применяются фазоманиплированные (ФМН) сигналы. Цельюретения является расширение функ нальных возможностей фазометра. этого в устройство, содержащее г ратор 10 опорного напряжения, фа вращатель 11 на 90, усилитель 12 и ЭЛТ 13, усилитель 14, введены ЭЛТ 9, генератор 1 развертки, электронный коммутатор 2, гетеродин 3, смеситель 4, усилитель 5 промежуточной частоты, ключ 6, линия 7 задержки, накопитель 8. Цель достигается путем поиска по частоте фазоманипулированного сигнала и визуальной оценки его основных параметров (несущей частоты М величины скачков фазы аЮ, кратности фазовой манипуляции в) на экране двухлЭЛТ. Времязадержки линии 7 задержки выбирается таким, чтобы можно было визуально оценить основные параметры принимаемого ФМН сигнала, наблюдая осциллограммы на экранах ЭЛТ 9 и 13. 3 ил.1247напр,-э -У - промежуточная фаза, которое после накопления и превышения порогового уровня Чпп в накопителе 8 воздействует на управляющий вход электронного коммутатора 2, от ключая гетеродин 3 от генератора 1 развертки, на управляющий вход ключа 6, открывая его, и на вертикальный электрод ЭЛТ 9, горизонтальный электрод которой .соединен с вторым 10 выходом генератора 1 развертки. С этого момента процесс поиска ФМн-сигналов прекращается.Накопитель может быть выполнен в различных вариантах. Один из воз можных вариантов представлен на фиг.З, где введены следующие обозначения:15,15 ,15 - умножители частотысоответственно на 20два, четыре и восемь;16 ,16 ,16 ,16 - анализаторыспектра,17 17 , 17 - блоки сравнения, 2518,18 ,18 - пороговые элементы;19 - элемент ИЛИ.Если на вход накопителя 8 поступает нулевой ФМн-сигнал, то на выходе умножителей 15 15 , 15 часто ты образуются следующие гармонические колебания соответственно: Б =Чсоз (2 Ыпр +2 Чпр ) 135Ц=Чпр сов (4 йцр+4 пр)1Пэ=Чпр соз (8 сдпр+8, Рпр)при 0( С (Тгде Ч = - 1 сЧ Ч1пр.2 с гфЬ - коэффициент передачи смесителя,ипр=ю; ы - промежуточная частота,Мп. Ч - Ю,. - промежуточная фаза,Так как 2 Ч (с) =0 24 Ю (с) =0 414581 с(С)=0,8 л, то в указанных колебаниях манипуляция фазы уже отсутствует. Ширина спектра второй ьГ , четрвертой ьГ и восьмой дГ гармоникЬопределяется длительностью сигналаТ,(ЬГ =ьГ =Ы = 1 с, тогда как шири 50на спектра ОФМн-сигнала определяется длительностью его элементарныхпосылок, т.е, ширина спектра указанных гармоник стала в М раз меньше ши.рины спектра входного сигналаГс дГс ГсдГ Г дГ 778 4Следовательно, при умножении частотынулевого ФМн-сигнала на два, четыреи восемь его спектр "сворачивается"в М раз. Это обстоятельство и позволяет обнаружить нулевой ФМн-сигнал даже тогда, когда его мощность навходе накопителя меньше мощности шумов, Ширина спектра Г входного сигнала измеряется с помощью анализатора 16 спектра, ширина спектра второйГ , четвертой ьГ и восьмой эГ гар 2моник сигнала измеряется с помощьюанализаторов 16, 16 и 16 спектра.Напряжения Ч, Ч и Ч , пропорциональные ь Г , вГ,., лГ соответственно,с выходов анализаторов 16, 16 и 16зспектра поступают на первые входыблоков 17 17 и 17 сравнения, навторые входы которых подается напряжение Ч с выхода анализатора 16спектра, пропорциональное ьГ. Такскак ПБ, Уъб, ППэ, то на выходе блоков 17 , 17 17 э образуются положительные импульсы, которые преввьршшают пороговый уровень Ц,р в пороговых элементах 18 18 18 и через элемент ИЛИ поступают на выход,Если на вход накопителя 8 поступает сигнал с двукратной фазовой манипуляциеи (С)=0 в ,- й то наГТ л Зл 12 2выходе умножителя 15 частоты на два1лобразуется ФМн-сигналЧ(й)=0, и,2, 3 У, а на выходе умножителейчастоты на четыре 15 и восемь 15 эгармонические колебания П (С) и Б(С)2соответственно, т.е. в укаэанных каналах осуществляется свертка входного сигнала.Если на вход устройства поступает сигнал с трехкратной фазовой манипуляциейЦ (е)=0 - -- л л - л - йф 3, 5 л 3 л24 42 р7 фто свертка спектра осуществляется только на выходе умножителя 15 э частоты на восемь. При этом положительное напряжение формируется только на выходе блока 17 э сравнения.Время накопления и пороговый уровень У в накопителе 8 выбираетсяпоРтаким, чтобы этот уровень не превышали случайные помехи. При этом на экране 9 образуется импульс (частотная метка), положение которого на горизонтальной развертке однозначно определяет несущую частоту принимаемого ФМн-сигнала (фиг, 2,а).Для визуальной оценки. величины скачков фазы дЧи кратности фазовой манипуляции ш принимаемого ФМн-сигнала используется ЭЛТ 13 с круговой разверткой. Причем круговая развертка формируется с помощью генератора 10 опорного напряжения, частота которого равна промежуточной частоте принимаемого ФМн-сигнала ( о = фк,) На О пряжение генератора 10 поступает через усилитель 14 на вертикальный электрод, а через фазовращатель 11 и усилитель 12 - на горизонтальный электрод ЭЛТ 13, на управляющий 15 электрод которой через открытый ключ 6 поступает ФМн-сигнал Прпромежуточной частоты с выхода усилителя 5. Следовательно, напряжение генератора 10 используется для образования 2 О круговой развертки луча ЭЛТ 13, а принимаемый ФМн-сигнал промежуточной частоты осуществляет модуляцию его яркости. На экране ЭЛТ 13 образуется изображение в виде нескольких 25 ярких точек, расположенных на окружности (фиг, 2 б,в,г)1(оличество точек определяет кратность фазовой манипуляции ш,.а угловое расстояние между ними равно величине скачков фазы 30 принимаемого ФМн-сигнала.При неравенстве частот ь), и Иряркостные метки двигаются по окружности с разностной частотой.Времязадержки линии 7 задержки выбирается таким, чтобы можно было визуально оценить основные параметры принимаемого ФИн-сигнала, наблюдая осциллограммы на экранах ЭЛТ 9 и 13. По истечении этого времени напряже О ние с выхода линии 7 задержки поступает на вход сброса накопителя 8 и сбрасывает его элементы 18 , 18 18 в начальное состояние. При этом электронный коммутатор 2 переводит-, 45 ся в свое исходное состояние, при котором гетеродин 3 оказывается подключенным к выходу генератора 1 развертки, а ключ 6 закрывается, т,е. переводится в свое исходное состояние. С этого момента просмотр заданного частотного диапазона и поиск ФМн-сигналов продолжается. В случае обнаружения следующего ФМн-сигнала работа фазометра происходит аналогичным образом.Таким образом, предлагаемый осциллографический фазометр по сравнению с известным позволяет визуально оценить не только фазовый сдвиг между двумя гармоническими сигналами, но и обеспечивает поиск в заданном диапазоне частот фазоманипулирован" ных сигналов и визуальную оценку их основных параметров (несущую частоту, величину скачков фазы и кратность фазовой манипуляции).Формула изобретенияОсциллбграфический фазометр, содержащий последовательно включенные генератор опорного напряжения, фазовращатель на 90 , усилитель и гооризонтальный электрод первой ЭЛТ, вертикальный электрод которой через усилитель соединен с выходом генератора опорного напряжения, о т л и - ч а ю щ и й с я. тем, что, с целью расширения функциональных возможностей фазометра путем поиска по частоте фазоманипулированного сигнала и визуальной оценки его основных параметров, он снабжен второй ЭЛТ и последовательно включенными генератором развертки, электронным коммутатором, гетеродином, смесителем,усилителем промежуточной частоты, ключом, линией задержки и накопителем, второй вход которого соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, а выход подключен к второму входу электронного коммутатора, к входу линии задержки и вертикальному электроду второй ЭЛТ, горизонтальный электрод которой соединен с вторым выходом генератора развертки, выход ключа соединен с модулирующим электродом первой ЭЛТ, а второй вход смесителя является входом фазометра.1247778 Фг 7 ЫУ ЛМг Составитель Ю.Макаревичедактор Н.Швыдкая Техред В,Кадар . Корректор М.Де Тираж 728 ПодписноеГосударственного комитета СССРделам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5