Автоматический измеритель радио-импульсных параметров устройствчастотной селекции

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалнстическнвРесяубпик(54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ РАДИОИМПУ ПАРАМЕТРОВ УСТРОЙСТВ ЧАСТОТНОЙ СЕЛЕК Изобретение относится к радиоэлектронике и электросвязи, в частности к устройствам автоматического измерения параметров (уровней, затуханий) частотных и временных характеристик пассивных и активных частот 5 но-избирательных устройств и фильтров и может быть использовано в радиоизмерительной технике и при производственном контроле этж устройств.1 О в динамическом (импульсном) режиме работы на промежуточных частотах,Известен автомат с программным управлением, содержащий управляемый по частоте генератор синусоидальных ко 15 лебаний, формирователь уровня синусоидального сигнала, измеритель уровня сигнала и устройство программного управления, В свою очередь формирователь сигнала содержит последовательно соединенные стабильный генератор опорной частоты, смеситель с фильтром нижних частот и управляемый аттенюатор, а измеритель сигналапоследовательно соединенные смеситель с.полосовым фильтром, настроенным на опорную частоту, управляемый цифровой аттенюатор, схему цифровой АРУ, состой 1 ую из последовательно соединенныхдетектора-компаратора АРУ и реверсивного цифрового счетчика, управляющего цифровым аттенюатором, а также цифровой вычислитель в виде ре" версивного счетчика разности.с цифровым индикатором (табло), Объект измерений (например фильтр) включен между выходом формирователя сигнала и входом измерителя уровня сигнала.Это устройство по заданной программе автоматически измеряет относительные уровни выходного сигнала объекта в непрерывном режиме при расстройках частоты входного сигнала относительно номинальной частоты объекта, т. е. статические параметры амплитуды частотной характеристики объекта, 11.Однако устройство имеет недостаточные функциональные возможности.3 834611 4Известно устройство аналогичного граммного управлени назначения, содержащее усилитель с генератор 7 опорной электронным цифровым аттенюатором и тель 8, Фильтр 9 н схему цифровой АРУ, состоящую из пи- вляемый цифровой ат кового детектора, компаратора и ре менной селектор 11, версивного счетчика, управляющего циф- лосовой фильтр 13, ровым аттенюатором. Оно позволяет ровой аттенюатор 14 производить точное измерение или ус- тор 15 блок 16 циф тановку уровня непрерывного ВЧ-ПЧ ческого регулирован сигнала с помощью ЦВМ или может быть 10 цифровой вычислител использовано для широкополосного вы- Формирователь 11сокочастотного вольтметра с цифровым следовательно соеди индикатором Ц . ный генератор 7 опоНедостатком этого устройства явля- ситель 8 с фильтром ется то, что оно не позволяет изме управляемый цифрово рять параметры переходных процессов и временной селекто и другие динамические параметры час уровней сигнала с тотно-временных характеристик объек- вательно соединенны тов, т, е. радиоимпульсные парамет- полосовым фильтром ры устройства частотной селекции, 20 цифровой аттенюаторЦель изобретения - обеспечение селектор 15, блок 1 автоматического измерения динамичес- управляющий аттенюа ких параметров частотно-временных ровой вычислитель 1 характеристик объектов измерений, Устройство соде жит Поставленная цель достигается тем, что в автоматический измеритель, содержащий управляемый по частоте генератор синусоидальных колебаний, к выходу которого подключены Формирователь сигнала и измеритель уровней сигнала, а ко входу - блок программного управления, введены два временных селектора и управляемый синхроге,нератор селектирующих и стробирующих импульсов, причем первый селектор включен между выходом управляемого аттенюатора, Формирователя сигнала и входом объекта измерений, а второй между выходом управляемого цифрового аттенюатора и входом блока цифрового автоматического регулировайия усиления измерителя уровней сигнала, выходы управляемого синхрогенератора соединены с управляющими входами временных селекторов и объекта измерений, а вход - с выходом блока программного управления.На Фиг. 1 приведена Функциональная схема предлагаемого устройства; на Фиг. 2 - временные диаграммы его работы.устройство содержит (фиг, 1) формирователь 1 сигнала, объект 2 измерений, измеритель 3 уровнейсигнала, управляемый по частоте генератор 4 (синтезатор частоты), управляемый синхрогенератор 5 селектирующих и стробирующих импульсов, блок 6 про я, стабильныйчастоты, смесиижних частот, упра"тенюатор 10, вресмеситель 12, поуправляемый цифвременной селекрового автоматиия усиления (АРУ),ь 17 с индикатором,сигнала содержит поненные стабильрной частоты, сме 9 нижных частот,й аттенюатор 10р 11, Измерительодержит последое смеситель 12 с13, управляемый14, временной6 цифрового АРУ,тором 14, и циф 7 с индикатором,р также управляе 25 мый по частоте генератор 4 синусоидальных колебаний, соединенный с гетеродинными входами смесителей 8 и12, управляемый синхрогенератор 5селектирующих и стробирующих импульсов и блок 6 программного управления)при этом выходы синхрогенератора 5соединены с управляющими входами временных селекторов 11 и 15 и объекта2 измерений, а выходы блока 6 программного управления - с управляющими входами генератора 4, аттенюатора 10, синхрогенератора 5, блока 16цифрового АРУ и цифрового вычислителя 17. Объект 2 измерений (полосовой40 фильтр, резонансный усилитель илидругая частотно-избирательная схема) включен так, что его вход подключен к выходу временного селектора 11 Формирователя, а выход - к .45 сигнальному входу смесителя 12 измерителя 3.Устройство работает следующим образом.На вход объекта 2 подается прямоугольный радиоимпульс (фиг. 2 в) заданного уровня и заданной длительности Т, который формируется из гармонических колебаний генератора 7опорной частоты (Фиг, 2 а), преобра 55зованных в смесителе 8 и вьщеленныхв фильтре 9 на номинальнун частотуобъекта 2 (иличастоту, отстроеннуюот номинальной на заданную величину),5Если объектом 2 является кинематический фильтр (интегратор ПЧ), то нанего помимо этого подается селектирующий импульс работы интеграторазаданной длительности Т + Т (фиг.2 г)где Т - время накопления; Т - время памяти интегратора. Уровень входного сигнала устанавливается с помощью аттенюатора 1 О формирователя 1,частота заполнения - с помощью управляемого по частоте генератора 4, аформа, длительность и частота повторения селектирующих импульсов - спомощью синхрогенератора 5 по командам от блока 6 программного управления. В результате воздействия наобъект 2 описанного радиоимпульсногосигнала на его выходе образуется также радиоимпульсный сигнал сложнойФормы, обусловленный переходными процессами,На фиг. 2 А, д, е, показаны осциллограммы сигнала на выходе обычного.полосового кварцевого фильтра, наФиг, 2 Б, д, е - на выходе кинема- . 25тического кварцевого Фильтра, причемслучай д соответствует входному сигналу с частотой заполнения, равнойноминальной частоте фильтра, а случай а - входному сигналу с частотой 30заполнения, отстроенной от номинальной на заданную величину,При определении параметров затухания переходных процессов в Полосовом фильтре в указанной последовательности определяется отношение Б дБ При измерении параметров переходных процессов или динамических параметров частотно-временных характерис 35 тик объекта в различных временных и частотных сечениях берутся два выборочных значения амплитуд в разных временных сечениях одной и той же осциллограммы выходного сигнала объекта 2 (при.одной и той же частоте заполнения входного сигнала), либо в одном и том же временном сечении разных осциллограмм выходного сигна 45 ла (при разных частотах заполнения входного сигнала), либо в разных временных сечениях разных осциллограмм выходного сигнала и вычисляется их отношение в децибеллах, Для этого выходной радиоимпульсный сигнал объекта 2, поступающий на вход измерителя 3, после обратного преобразования на исходную опорную частоту в смесителе 12, усиления полосовым фильтром 13 и прохождения через цифровой аттенюатор 14 стробируется во временном селекторе 15 коротким импульсом выборки Т , имеющим заданную эадерж 11 бку й относительно начала входного радиоимпульса (фиг. 2 и, к, л, м, н),Длительность, частота повторения изадержка стробирующего импульса выборки формируется в синхрогенераторе5, причем задержка Ф меняется по командам от блока 6 программного управления. Частота повторения стробирующих импульсов совпадает с частотойповторения селектирующих импульсов,В результате стробирования образуются короткие радиоимпульсы выборки,имеющие амплитуду выходного сигналаобъекта 2 в заданном временном сечении и при заданной расстройке входного сигнала. Они поступают на блок 16цифрового АРУ, где детектируются,сравниваются с порогом и воздействуют.на цифровой счетчик АРУ,Перед началом измерений аттенюатор 14 обнуляется (затухание О дБ),что обеспечивает максимальную чувствительность измерителя 3. Затем подается описанный входной сигнал и первый стробирующий импульс выборки,схема АРУ начинает работать и доводит уровень радиоимпульса выборки дозначения порога АРУ, при этом .в аттенюатор 14 автоматически вводитсязатухание АдБ, Этот процесс занимает столько йериодов повторения импульсов входного сигнала и импульсов выборки, сколько необходимо для достижения счетчиком АРУ числа А , затемизменяются параметры входного сигнала и стробирующего импульса Выборки (частота заполнения входного .сигнала или время задержки импульсавыборки, или то и другое одновременно) и повторяется цикл отработкисхемы АРУ, В аттенюатор 14 автоматически вводится новое затухание А дБ,Во время этого цикла импульсы счетас выхода компаратора АРУ поступаюттакже на реверсивный счетчик разности цифрового вычислителя 17. Он отсчитывает только число импульсов,равное разности Б = А- Ад Б, которая фиксируется на цифровом таблодля визуального контроля. Эта разность определяет значение искомогопараметра как отношение двух выборочных уровней выходного радиоимпульсного сигнала объекта измерений.7 83461выборочных уровней выходного сигналав максимуме переходного процесса(фиг. 2 А, е), задержка стробирующего импульса й (фиг. 2 А, к) и взаданном сечении, например С,или й,. (фиг. 2 А, л, м, н), В кийематическом фильтре обычно определяется затухание за время памяти Т исброса ТЗ (фиг. 2 Б, д), при этомпутем аналогичных операций вычисляется отношение выборочных уровнейвыходного сигнала соответственно вначале и в конце времени памяти (задержка стробирующего импульса С ий, , (фиг. 2 б, л, м),или в конце 15времени памяти и временисброса (задержка стробирующего импульса й иС, ,(фиг. 2 Б, и, н)При определенйи динамических параметров частот-.но-временных характеристик тем же путем определяется отношение выборочныхуровней выходных сигналов, соответствующих входному сигналу с частотойзаполнения, равной номинальной частоте объекта (фиг. 2, д), и входному 25сигналу с частотой заполнения, расстроенной относительно номинальнойна заданное значение (фиг. 2, е),при этом для полосового фильтра выборки берутся, например в сечении й 30(фиг. 2 А, м), а дпя кинематическогофильтра - в сечении й ,фиг, 2 Б, л),Аналогичным путем может быть определено отношение выборочных уровнейпри любых-других сочетаниях двух выборок разных осциллограмм выходногосигнала объекта.Последовательность операций при работе устройства значения парамет 40 ров входного сигнала, сепектирующих и стробирующих импульсов устанавливаются с помощью команд от блока 6 программного управления, Эти данные или заложены в постоянном запоминающем устройстве для ограниченного45 набора объектов измерений, или вводятся извне с помощью перфокарт, перфолент или других носителей информации. Там же могут быть заложены данные до допустимых значениях всех50 измеряемых устройством параметрах объекта и тем самым осуществлен допусковой контроль этих параметров автоматически с отбраковкой негодных55 объектов и фиксацией результатов измерений не только на цифровом табло но и на бумаге с.помощью внешнего цифропечатающего устройства. 1 8Использование предлагаемого устройства обеспечивает автоматизацию измерений и контроля ВЧ-ПЧ радиоэлектронной аппаратуры по динамическим параметрам частотно-временных и пе- . реходных характеристик. Применение устройства в контрольно-измерительной технике как при лабораторных исследованиях, так и при производственном контроле позволяет автоматизировать трудоемкий процесс измерений и допускового контроля различных динамических параметров частотно- избирательных и других объектов аппаратуры, что приводит к повышению объективности качества и надежности результатов измерений или контроля, а также существенно сокращает время измерений и повышает производительность труда.Формула изобретенияАвтоматический измеритель радио- импульсных параметров устройств частотной селекции, содержащий управля-емый по частоте генератор синусоидальных колебаний, к выходу которого подключены формирователь сигнала и измеритель уровней сигнала, а ко входу - блок программного управления, отличающийся тем, что, с целью обеспечения автоматического измерения динамических параметров частотно-временных характеристик объектов измерений, в него введены два временных селектора и управляемый синхрогенератор селектирующих и стробирующих импульсов, причем первый селектор включен между выходом упра-, вляемого аттенюатора, формирователя сигнала и входом объекта измерений, а второй - между выходом управляемого цифрового аттенюатора и входом блока цифрового автоматического регулирования усиления измерителя уровней сигнала, выходы управляемого синхрогенератора соединены с управляющими входами временных селектороц и объекта измерений., а вход - с выходом блока программного управления.Источники информации,принятые во внимание при экспертиз1. "Еге 9 цепг", 1969, У 2, с, 34412. "Электроника" 1971 В 18,с, 34-39834611 Ри Заказ 4098 71 Тираж 732 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, РаисиоеР о омитета СС открытий шская наб, жгород, ул. Проектная, 4 Филиал ППП нт Составитель Е.ДанилинаРедактор К,Лембак Техред Е.Гаврилешко Корректор Л.Иван