Устройство для поверки измерителей девиации частоты

ОП ИСАНИЕИЗОВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскиеСоциалистическиеРеспублмк ц 930142(23) Приоритет(51) М. Кл. Сл 01 Й 23/00 Ъеудврстюлый комитет СССР ло делам вэабретеннй и втерытвй. (72) Авторы изобретения В, И, Огарь и Ю. ф. Павлен 7) Заявитель 1 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ ДЕВИАЦИИ ЧАСТОТЫного (ЧМ) сигнала тель частоты, ана электронно-счетны делитель частоты, рой ст во 21 . поверяемый изатор спек частотомер запоминающееелиа,ЭСЧ),устгается те Изобретение относится к радиоэлектронике, в частности к радиоизмерительной технике.Известно устройство для поверки . измерителей девиации частоты (ИДЧ), основанное на методе с использова" нием электронно-счетного частотомера (ЭСЧ), содержащее последовательно включенные источник ЧМ сигнала, смеситель, усилитель низкой частоты и ЭСЧ, а .также устройство для выделения гармоник сигнала с частотой, равной частоте ЧМ сигнала, подключенные входом к выходу источника ЧМ сигнала, а выход - ко второму входу смесителя 11.1 рНедостатком такого устройство является то, что оно применимо лишь при очень больших индексах модуляции.И эвестно так е устройство дпя по- а верки измерителей девиации частоты, содержащее источник модулируЮщего напряжения, управляемый делитель частоты, источник частотно-модулированНедостатком данного устроиство яв ляется то, что с его помощью можно осуществлять повергну ИДЧ при индексе модуляции=не менее 2,405 (первый нуль функции Бесселя), гдеГЬГ - девиация частоты; Е - частота модуляции. Поскольку, индекс модуляции ЧМ сигналов лежит ориентировочно в пределах 0,05 - 10 , то оказывается, что значительная часть диапазона 1 Ъ не может быть поверена этим устройством.Цель изобретения - расширение диапазона калибруемой девиации частоты в области малых индексов модуляции при сохранении автоматизации всех операций.Поставленная цель дости м, что устройство для поверки измерите 3 930142 420 ник 1 модулирующего напряжения, управю 45 50 циенту передачи управляемого аттенюа лей девиации частоты, содержащее уп.равляемый аттенюатор, источник ЧМ сигнала, анализатор спектра, электронно-счетный частотомер, делитель частоты, поверяемый измеритель девиации частоты, делитель частоты, блок памяти, источник модулирующего напряжения., первый выход которого подключен ко входу управляемого аттенюатора, управляющий вход которого подключен к первому выходу электронно-счетного частотомера, а выход - к входу источника ЧМ сигнала, выход которого подключен к входу поверяемого измерителя девиации частоты, первый вход электронно-счетного частотомера подключен к выходу делителя частоты, а второй , выход - к первому входу делителя частоты, второй вход которого соединен с блоком памяти, введены умножитель частоты и второй делитель частоты, вход которого соединен с вторым выходом источника модулирующего напряже. ния, а выход - с вторым входом электронно-счетного частотомера, вход умножителя частоты подключен к выходуисточника ЧМ сигнала и входу поверяемого измерителя девиации частоты, а выход умножителя частоты подключен к входу анализатора спектра.На Фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2- области калибруемых индексов модуляции 5 для известного и предлагаемого устройства.В состав устройства входят истоцляемый аттенюатор 2, источник 3 ЧМ сигнала, поверяемый источник (ИДЧ) девиации частоты, умножитель 5 часто ты, анализатор 6 спектра, второй делитель 7 частоты, электронно-счетный частотомер (ЭСЧ) 8, делитель 9 частоты, блок 10 запоминания.Устройство работает следующим образом. Сигнал от источника 1 модулирующего напряжения поступает на управляемый аттенюатор 2, имеющий коэффициент передачи, пропорциональный коду. С выхода управляемого аттенюатора 2.модулирующий сигнал поступает на источник 3 ЧМ сигнала, девиация частоты которого пропорциональна коэффитора 2, т,е, коду. ЧМ сигнал с выхода источника 3 ЧМ сигнала поступаетна поверяемый ИДЧ 4 и через умножи 25 30 З 5 тель 5 частоты на анализатор 6 спектра, При умножении частоты сигнала в и раз, во столько же раз умножается и его девиация частоты, что и используется для калибровки девиации приД с 2,405. Анализатор спектра настраивается на и-ую гармонику частоты источника ЧМ сигнала, а регулировкой. напряжения модулирующего сигнала устанавливается первый нуль функции Бесселяпо характерной спектрограмме на экране анализатора 6 спектра),имеющий место при индексе модуляции3 = - = 2,405. При этом девиация;ьчастоты ЧМ сигнала на входе анализатора 6 спектра равна дЮ =3 Р = = 2,405 ф Р, а девиация частоты исходного сигнала, поступающего на поверяе мый ИДЧ 4, будете = - = -ГЙ 2,405304 и й т.е. сигнал оказывается откалиброванным по девиации при индексах модуля; ции в и раз меньше 2,405 (п=2,3,к).Для того, цтобы не утратить при этом достигнутые в известном устройстве автоматические свойства, в частности сохранить ЭСЧ 8 прямопоказывающим индикатором поверяемого значения девиации частоты, не менять вручную урбвень модулирующего сигнала, соответствующий новому значению девиации частоты, между источником модулирующего напряжения и первым входом ЭСЧ 8 ставится второй делитель 7 частоты с коэффициентом деления, равным коэффициенту умножения и. Показание ЭСЧ 8 в этом случае будет (по аналогии с описанием известного устройства)РР" О 1-1 г ЬО мин, иоооо рт.е, будет соответствовать значению девиации частоты ЧМ сигнала на входе поверяемого ИДЧ 4.Очевидно, цто при этом сохраняется автоматизация других операций, присущая известному устройству: установка нуля функции Бесселя при изменении модулирующей частоты и при из менении порядка нуля этой функции.В конкретно выполненном устройстве коэффициент умножения может устанавливаться от 2 до 10 (умножитель частоты выполнен в виде генератора гармоник на диоде с накоплением заряда), что позволяет расширить диапазон калибруемых индексов модуляции в нижнюю сторону от до 0,24. На фиг. 25 9301 приведена область калибруемых Ь из- вестного устройства ф й 2,405) и с помощью предлагаемого устройства применительно к поверке базового ИДЧ СКЗ, имеющего диапазоны девиации 5 до 500 кГц и модулирующих частот до 200 кГц, откуда видно, что область поверяемых значений существенно расширена.Покажем, цто применение в предла гаемом устройстве умножителя 5 частоты (равно и делителя частоты) принципиально не приводит к увеличению систематической погрешности калибров-, ки девиации, даже если умножитель час 45 тоты является заведомо неидеальным устройством, искажающем ЧМ сигнал.Любой умножитель частоты может быть представлен в виде нелинейного Элемента и линейной системы (фильтра) 20 для выделения нужной гармоники. Нелинейный элемент, как известно, не вносит искажений в закон ЧМ, поэтому искажения возникают в линейной системе. Комплексный коэфФициент передачи 25 линейной системы в общем виде описывается выражениемК =К МЕЦгде К(.) и р (Ы) - амплитудно-частотная и фазочастотная характеристики 30 умножителя. Если на вход такой системы подан ЧМ сигнал с гармонической модуляцией, который в спектральной Форме имеет вид35где 0 - амплитуда сигнала в отсутствие ЧМ;1 п,(Я- Функция Бесселя в-го порядка;6 д - круговая несущая частота;Л - круговая модулирующая час-.тота;в = 0,1,2, , р = 1,2,3 то на выходе линейного устройства имеем сигнал11 ц ЦСК 3 фсо+рй)сур икоторый в общем случае стал искажен-. ным ЧМ сигналом с амплитудной модуляцией. Однако, если выбранная для индикации нуля функции Бесселя спектп ральная составляющая в данном случае составляющая с несущей частотой Зо(3) была равна нулю до прохождения искажающего устройства, то она останется равной нулю и после его прохождения другими словами, если один из сомножителей равен нулю, его произведение с любым другим сомножителем равно нулю).Таким образом, несовершенство умножителя не вызовет систематической погрешности измерения, цто является существенным моментом для метрологической практики.Данное утверждение в равной мере относится и ко второму делителю 7 частоты, так как ЗСЧ 8 одинаково реагирует на сигнал независимо от его Формы (синусоидальный или, например, после делителя цастоты-импульсный).Таким ооразом, предлагаемое устройство позволяет существенно расширить диапазон калибруемых индексов ЧМ при сохранении автоматизации ряда операций и без ухудшения его тоцност. ных характеристик.Формула изобретенияУстройство для поверки измерителей девиации цастоты, содержащее управляемый аттенюатор, источник частотно- модулированного сигнала, анализатор спектра, электронно-счетный частотомер, делитель частоты, поверяемый из-, меритель девиации частоты, делитель частоты, блок памяти, источник модулирующего напряжения, первый выход которого подклюцен к входу управляемого аттенюатора, управляющий вход которого подключен к первому выходу электронно-счетного частотомера, а выходк входу источника частотно-модулиро-г ванного сигнала, выход которого под-, ключен к входу поверяемого измерителя девиации частоты, первый вход электронно-счетного частотомера подключен к выходу делителя частоты, а второй выход - к первому входу делителя частоты, второй вход которого соединен с блоком памяти, о т л иц а о щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона калибруемой де виации частоты в области малых индексов модуляции, в него введены умножитель частоты и второй делитель частоты,. вход которого соединен с вторым . выходом истечника модулирующего напряжения, а выход - с вторым входом электронно-счетного частотомера, 930142вход умножителя частоты подключен к выходу источника частотно-модулированного сигнала и входу поверяемого измерителя девиации частоты, а выход умножителя частоты подключен к входу анализатора спектра. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. ГОСТ 14016-б 8, с. 17, черт. 18.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Г 2824501/18-21,кл. Д 01 й 29/06, 1979 (прототип).930142,лосев,н, каадруеиыхЗсюыю усяойою щ.енын усвройсябвн.2 КкГч ь Н. Каплаточка оставите Корректор Н Подписное ка омитета ССС и открытийская наб. д 6ород, ул. Про 4 Д ктн Редакто В. Лазаренко аз З(58/56ВНИИПИ Госудапо делам113035 Москваттю аееавитети.филиал ППП "Пат Техред Т.Тираж 719твенногообретенийЖ-Я Рауат", г. Уж оюнияельиая ИласлемЕ еиыю Фюйеа