Измеритель помех

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистическик Республик(51)М. Кл. с присоединением заявки Мо(23) Приоритет С 01 й 19/06 С 01 й 29/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 300580 В. С. Власов и Ю, И, ЖулинЪ Я(72) Авторы изобретения 71) Заявител 54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПОМЕХ измеритель помех, содерж ный тракт, аттенюатор вы тотный, аттенюатор проме частоты, блок детекторов модулятор, усилитель (Фа тектор, стрелочный йндикНедостаток его эаключ кой точности измерения. щий литей- кочасточнойератор, ) де- (2) Изобретени мерительной т менено для из пряженности э и напряжений радиоприему. адиоизбыть при эа наполей мых ОТНОСИТСЯ Кхнике и можетерения и аналектромагнитныомех, соэдава ген зовый атор ает с изв о мати э аци и повышегается тем, чт содержащий линейный тракт, аттенюатор высокой частоты, атт Йнюатор промежуточной частоты, блок детекторов,модулятор генератор, усилитель, фазовый детектбр, стрелочный индикатор, введены последовательно соединенные квадратичный детектор, Фильтр, различи- тель фазы, блок коммутации входов, первая часть реверсивного счетчика, элемент ИЛИ, устройство срыва, интегратор. При этом вход квадратичного детектора соединен с выходом усилителя, вход интегратора - с.первым выходом блока детекторов, выход - с первым входом модуляторЬ, второй выход устройства срыва - с Известен измеритель помех, содер- . жащий линейный тракт (все устройства до блока детектора), аттенюатор высокочастотный (ВЧ), аттенюатор промежуточной частоты (ПЧ), блок де текторов, генератор синусоидальных напряжений, модулятор, усилитель, синхронный детектор, стрелочный ин дикатор (1) .Основными недостатками укаэанного аналога являются отсутствие автоматизации измерения во всем динамическом диапазоне измерений вход ных сигналов (100-120 дБ), неудобство отсчета реэуввтата измерений (снятие суммарного значения - показание стрелочного индикатора плюс положение ручек переключателя ат .тенюатора ВЧ и ПЧ), значительнЫе погрешности измерения, обусловленные использованием стрелочных приборов,Наиболее близким к изобретению по технической сущности является 30 Цель изобретения - а оцесса измерения поме е точности измерения.указанная цель дости о в измеритель помех,вторым входом блока детекторов,второй выход фильтра - спервым входомФазового детектора. Кроме того,устройство содержит последовательно соединенные блок управления, аттенюатор,-коммутатор, делитель частоты, Приэтом входы блока управления связаныС информационными выходами первой";части реверсивного счетчика, сигнальный вход аттенюатора - с вторым выходом генератора, первый вход коммутатора - с выходом модулятора, выМбд- с входом усилителя, вход делителйчастоты - с третьим выходомгенератора, второй выход - с вторымвходом различителя фазы и вторымвходом фазового детектора, последоваТЕльно соединенные триггер знака,.блок сигнала реверса и знака, кнопкауправлейия,вторая часть реверсивногосчетчика, дешифратор с цифровой инди, кацией амплитуды. При этом вйходтриггера знака соединен с третьимвходом блока коммутации входов, содним из входов дешифратора.с цифровой индикацией амплитуды, а также;с одним из входов блока управления,суммирующий вход второй части реверсйвного счетчика - с выходом элемента ИЛИ, с одним из входов блока сиг-нала"реверса и знака, а также с входом сброса первой частй реверсивногосчетчика, информационные выходы -со входами управления аттенюатора высокой частоты и -аттенюатора промежуточной частоты, а также с выходомвнешней регистрации.Входы управления блока сигнала реверса й знака связаны с входами дешифратора с цифровой индикацией амплитуды, часть входов дешифраторас цифровой индикацией амплитуды -с информационными выходами первойчасти реверсивного счетчика, второйвход триггера знака - с выходом блока управления. Устройство включаетв себя последовательно соединенныеблок выборки уровня, элемент И, счетчйк частоты, управляеьый источник"бпорного напряжения, пороговое устройство, При этом входы блока выборкиуровня соединены с информационнымивыходами первой и второй части реверсивного счеТчика, вход пороговогоустройства - со вторым выходом блокадетекторов, выход - со вторым вхо-дом элемента ИЛИ, генератор"секундных. импульсов, причем -выход генераторасекундных импульсов соединен с вторым входом элемента И, дешифратор сцифровой индикацией частоты, Входыдешифратора соединены с информационными выходами счетчика частоты ивыходом внешней регистрации частоты.Устройство имеет и кнопку управления,. входом соединенную с требуемымпотенциалом и выходом соединенную стретьим входом элемента ИЛИ и входомвнешнего. управления, Структурная электрическая схемаизмерителя помех представлена на чертеже.Измеритель помех содержит линей-ный тракт 1, аттенюатор высокочастотный 2, аттенюатор 3 промежуточной частоты 3, дешифратор 4 с цифровой индикацией амплитуды, реверсивный счетчик, состоящий из.двух частей 5 и 5, элемент ИЛИ 6,. устройство7 срыва, блок 8 детекторов, интегратор 9, блок 10 сигнала реверса и знака, триггер 11. знака, блок 12 ком-.мутации входов, блок 13 управления,аттенюатор 14, модулятор 15, генератор 16, коммутатор 17., делитель 18частоты, усилитель 19, квадратичныйдетектор 20, фильтр 21, фазовый де. -тектор 22, стрелочный индикатор 23,различитель 24 фазы, блок 25 выборкиуровней, пороговое устройство 26,20 управляемый источник 27 опорного напряжения, элемент И.28, дешифратор29 с цифровой индикацией частоты,счетчик 30 частоты, генератор 31 се-.кундных импульсов, кнопки 32, 3325 управления, выходя 40 внешней индикации амплитуды, вход 41 внешнегоуправления, выход 42 частоты,60 65 управления, действующие на входы реверсивного счетчика через схему переключения входов, Изменение состояния первой части 5ире верен в- ного счетчика воздействует на аттенюатор 1 4, который вносит осяабРабота предлагаемого измерителяЗр напряженности поля и напряжение помех происходит следующим образом,Сигнал с выхода антенны через линейный тракт 1 поступает на вход одного из детекторов блока 8 детекторов и с выхода детектора на интегратор 9,Сигнал с выхода интегратора 9(медленно меняющееся напряжение) спомощью модулятора 15 преобразуетсяв пропорциональный ему сигнал пере 40 менного напряжения с частотой, определяемой генератором 16. Одновременно сигнал с генератора 16 и черезаттенюатор 14 подается на вход коммутатора 17.45 Коммутатор 17 с частотой, определяемой делителем 18 частоты, поочередно подключает сигналы с модулятора15 и аттенюатора 14 к входу усилителя 19.5 р При разнице в уровнях подводимыхсигналов суммарный сигнал на входеусилителя 19 имеет,вид амплитудномодулированного сигнала с частотоймодуляции, определяемой делителем18 частоты. Глубина модуляции приэтом пропорциональна разнице в уровнях сравниваеьих сигналов. Квадратичный детектор 20 выделяет огибающую этого сигнала. Различитель 24 фазы вырабатывает импульсыление, направленное на компенсациюразличия сравниваемых сигналов,Динамический диапазон аттенюатора 14 выбирается из соображения обеспечения запаса линейности линейного,тракта 1 в режиме кваэипикового детектирования одиночных импульсов,с уче , 5том сказанного, диапазон аттенюатора14 не превосходит 20 дБ. При увеличении сигнала выше диапазонааттенюатора 14 первой частью реверсивного счетчика формируется импульс переноса, воздействующий через схемуИЛИ б на суммирующий вход второйчасти реверсивного счетчйка. Изменение состояния второй части реверсивного счетчика обуславливает включение 15одной иэ ячеек ослабления либо ат.тенюатора 2, либо аттенюатора 3,.Подключение ячеек ослабления указанных аттенюаторов производится в определенной последовательности, выбранной так, чтобы улучшить отношенйесигнала к шуму и исключить перегрузку высокочастотных входных каскадовлинейного тракта 1,В то же время ввиду значительнойпостоянной времени разряда совокупности детектора и интегратора 9 сигнал после интегратора 9 мало изменит ся.При этом наблюдается потеря информации о действительном распределениисигнала. Для исключения этого сигналпереноса воздействует на устройство7, под воздействием которого дей ствующий детектор в блоке 8 детекторов и интегратор 9 быстро осво 35бождаются от старой информации ивоспринимают оставшуюся часть импульса в линейном тракте 1, которая отрабатывается аттенюатором 14,Дальнейшая отработка возрастаю Ощего сигнала производится.в описанномпорядке.Состояние обоих частей 5 и 5реверсивного счетчика отображаетсядешифратором 4 с цифровой индикацией. 45С целью обеспечения чувствительности данного измерителя помех аттеннюатор 14 представляет собой сочетаниедвух аттерюаторов - один работаетна уровнях выше микровольта, другой - 5 Она уровнях ниже микровольта,Принципиальной разницы в частяхаттенюаторов нет.При уровнях сигналов. ниже микровольта обоим частям 5 и 5 ц реверсивного счетчика соответствует нулевое состояние, В этом случае схема10 сигнала реверса и знака вырабатывает импульс, воздействующий натриггер 11 знака, изменение состояния которого с помощью схемы переключения входов меняет Местами управляющие входы реверсивного счетчикаи посредством блока 13 управленияпереключает инФормационные выходыпервой части 5 реверсивного счетчиг( ка к входам управления части аттенюатора 14, работающей на уровнях нижемикровольта. Одновременно на цифровой индикации изменяется знак изме- "ряемой величины,Под воздействием состояния первойчасти 5 реверсивного счетчика атьтенюатор 14 вводит ослабление,Прй изменении сигнала в сторонузначений, больших микровольта сосхемы управления, Формируется сигнал,,воздействующий на триггер 11, изменение состояния которого прйводит"схему в исходное йоложение,В случае, соответствующем нулевому состоянию второй части 5 реверсивного счетчика и нулевому первой1части 5 реверсивного счетчика,т.е.сигнал уменьшается с больших значений, при обработке которых быливключены ячейки аттенюаторов 2 и 3,схема 10 сигнала реверса и знака вырабатывает импульс, воздействующийна реверсивный вход второй части 511реверсивного счетчика, изменениесостояния которой вызывает отключение ячейки ослабления какого-либоаттенюатора 2 или 3 в соответствиис выбранным порядком коммутацииячеек. В этом случае использование/устройства 7 срыва не имеет смысла,так как постоянные времени зарядаинтегратора 9 достаточно малы.Измерение импульсов с резким пе- .репадом амплитуд сопряжено с рядомтрудностей. Простой установкой всхему порогового устройства, имеющего быстродействие выае, чем обладает схема после блока 8 детекторов, обойтись невозможно, Объясняется это тем, что при квазипиковомдетектировании выходное напряжениепропорционально не толЬко величинеимпульса входного сигнала, но ичастоте следовання импульсов, В соответствии с этим необходимо, чтобыуровейь срабатывания пороговогоустройства изменялся по заданномузакону импульсной характеристики.При этом будет полная стыковка междупереполнением аттенюатора 14. и моментом срабатывания порогового устройства на любой частоте следования,входных импульсов,С целью реализации сказанногоиспользовано пороговое устройство 26управляемый источник 27 опорного напряжения, блок 25 выборки уровня,схема И 28, генератор 31 секундныхимпульсов, счетчик 30 частоты,дешифратор 29 с цифровой индикацией частоты,Блок 25 обеспечивает выборку импульсов на любом желаемом уровневходного сигнала. Например, если не-обходимо ойределить частоту"вхбдныхимпульсов на уровне 10 дБ, на передней панели нажимается клавиша 10 дБи при состоянии первой части 5" реверсивного счетчика, соответствующем10 дБ,блока выборки 25 йоявляется импульс, фиксируемый счетчиком 30 частоты.Число таких импульсов в секундноминтервале, определяемом генератором31 Секундных импульсов, может бытьсамое различное и соответствует час тоте входных импульсов, превышающихнабранный юй панели уровень.Под воздействием кода со счетчика30 уровень выходного напряжения управляемого источника 27 опорного напряжения изменяется по заданному закону. Входным сигналом пороговогоустройства 26 является сигналс пикового детектора в блоке 8, постоянная времени заряда которого мала.При воздействии импульса, амплитуда которого превосходит динамический диапазон схемы после блока 8 Детекторов, срабатывает пороговое 20устройство 26, сигнал с которого через схему ИЛИ 6 воздействует на входвторой части 5 реверсивного счетчика, обеспечивая при этом блокировку первой части 5 ц реверсивногосчетчика и блока 10 сигнала реверсаи знака и включение ячейки ослабления аттенюатора 2 или 3. Под действием этого имйульса устройство срыва освобождает квазипиковый детектор вблоке 8 детекторов и интегратор 9 отстарой информации.Оставшуюся часть импульса отрабатывает аттенюатор 14. В случае, еслиоставшаяся часть импульса превосходит динамический диапазон схемы послеблока детекторов, пороговое устройство 26 срабатывает еще раз; вводя.дополнительное затухание в линейныйтракт 1.40Использование подобной отработкиимпульсов больших амплитуд удовлетворяет в полной мере только при периодах повторения импульсов, меньшихвремени разряда квазипикового детектора в блоке 8 детЕкторов. Как уже 45отмечалось, при периоде следования, большем времени разряда квазипи:кового детектора, между импульсаминаблюдается полный разряд детектора "и при появлении следующего импульса 50большой амплитуДы имеет место перегрузка, значительно меньшая, чемпри ручном режиме ввиду действия порогового устройства 26.Для обеспечения возможности измеренияредкоповторяющихся импульсовследует. с помощью кнопки 32 управления разорвать цепь реверса второйчасти реверсивного счетчика, В этомслучае при действии первого импульсабольшой амплитудЫ пороговое устройство 26 снимает перегрузку измери-теля помех и погрешность измеренияимпульса при этом может быть приравнена диапазону аттенюатора 1,4. После в окончания действия импульса детектор 65 начинает разряжаться, но до нулевого состояния первой части реверсивйого счетчика; так как разорвана цепьреверса второй части реверсивногосчетчика. С приходом 2-го импульсаего амплитуда будет замерена с точностью, гарантированной измерителемпомех.Использование схемы измерениячастоты следования импульсов позволяет при регулярнойпоследовательностиимпульсов отказаться от квазипикового детектора и получать кваэипиковыепоказания по спектральной плотности,эамеренной по пиковому детектору, иизвестной частоте следования импульсов.Одновременно можно просто осуществлять контроль частоты следованияимйульсов, превосходящих тот илииной уровень,Введение в схему кнопки 33 управления обеспечивает введение ослабления в линейный тракт 1. Формула изобретенияИзмеритель помех, содержащий линейный тракт, аттенюатор ВЧ,аттенюатор ПЧ, блок детекторов, модулятор, генератор, усилитель, фазовый детектор, стрелочный индикатор, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью автоматизации процесса измерения помех и повышения точности измерений, в него введены последовательно соединенные квадратичный детектор, фильтр, различитель фазы, блок коммутации входов,. первая часть реверсивного счетчика, элемент ИЛИ, устройство срыва, интегратор, при этом вход квадратичного детектора соединен с выходом усйлителя, вход интегратора соединен с первым выходом блока детекторбв, выход соединен с первым входом модулятора, второй выход устройства срыва соединен с вторым входом блока детекторов, Второй выход фильтра соединен с первым входом фазового детектора, последовательно соединенные блок управления, аттенюатор, коммутатор,делитель частоты, при этом входы блока управления соединены с информационными выходазщ первой части реверсивного счетчика, сигнальный вход аттенюатора соединен с вторым выходом генератора, первый вход коммутатора соединен с выходом модулятора, выход соединен с входом усилителя, вход делителя частоты соединен с третьим выходом генератора, второй выход соединен с вторым входом раэличителя фазы и вторым входом фазового детектора, последовательно соединенные триггер знака, блок сигнала реверса и энака,кнопка управления, вторая часть реверсивного счетчика, дешифратор с цифровой737848 ЦНИИПИ Заказ 2654/25 Тираж 1019 Подписно филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 индикацией амплитуды при этом выход триггера знака соединен с третьим входом блока коммутации, Входов, С одним из входов дешифратора с цифровой индикацией амплитуды, а также содним из .входов блока управления, суммирующий вход второй части реверсивного счетчика соедииен с выходом элемента ИЛИ, с одним из входов блока сигнала реверса и знака, атакже с входом сброса первой части реверсивного счетчика, информационные выходы соединены с входами управления аттенюатора высокой частоты и аттеню-. атора промежуточной частоты, а такжес выходом внешней регистрации, входы управления блока сигнала реверса и знака соединены с входами дешифратора с цифровой индикацией ампли-, туды, часть входов дешифратора с цифровой индикацией амплитуды соединена с информационными выходамн первой части реверсивного счетчика, второй вход триггера знака соедйиен с выходом. блока управления, последо. - вательно соединенные блОк выборки уровня, элемент И, счетчик частоты,управляемый источник опорного напряжения, пороговое устройство, приэтом входы блока выборки уровня соединены с информационными выходамипервой и второй части реверсивногосчетчика, вход порогового устройствасоединен со вторым выходом блока детекторов, выходсоединен с вторым"вхо-дом элемента ИЛИ, генератор секунд-:. ныхимпульсов, при этом выход гене-"О ратора секундйых импульсов соединенО с вторым входом элемента И, дешифратор с цифровой индикацией частоты,при этом входы дешифратора с цифровой индикацией частоты соединены синформационными выходами счетчика15 частоты и .выходом внешней регистрациичастоты, а также кнопка управления,входом соединения с требуемым потенциалом, выходом соединенная,с третьим входом элемента ИЛИ и входом20 внешнего управления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Описание прибора ГЗИ-б, ГДР,2. Фастовский И.А. Измерителирс;"радиопомех. М. Связь, 1973.