DE2635204A1 - Netzwerkanalysatorsystem - Google Patents

Netzwerkanalysatorsystem

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DE2635204A1
DE2635204A1 DE19762635204 DE2635204A DE2635204A1 DE 2635204 A1 DE2635204 A1 DE 2635204A1 DE 19762635204 DE19762635204 DE 19762635204 DE 2635204 A DE2635204 A DE 2635204A DE 2635204 A1 DE2635204 A1 DE 2635204A1
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line
frequency
phase
wobble
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R13/00Arrangements for displaying electric variables or waveforms
    • G01R13/20Cathode-ray oscilloscopes
    • G01R13/22Circuits therefor
    • G01R13/34Circuits for representing a single waveform by sampling, e.g. for very high frequencies
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/28Measuring attenuation, gain, phase shift or derived characteristics of electric four pole networks, i.e. two-port networks; Measuring transient response
    • G01R27/30Measuring attenuation, gain, phase shift or derived characteristics of electric four pole networks, i.e. two-port networks; Measuring transient response with provision for recording characteristics, e.g. by plotting Nyquist diagram

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Description

  • NETZWERKANALYSATORSYSTEM Netzwerkanalysatorsysteme ermöglichen eine vollständige Bestimmung der Eigenschaften eines Netzwerks durch Messung der Amplitude und Phase von dessen Eingangssignal und dessen (ibertragungscharakteristik. Typischerweise enthalten diese Systeme eine Anzeigeeinheit, die eine graphische Vektordarstellung der Netzwerkcharakteristik wiedergibt (siehe z.B. US-PS 3 371 273).
  • Eine grundlegende Technik zum Messen von komplexen Verhältnissen mittels eines Mikrowellen-Netzwerkanalysators besteht in der Frequenzübersetzung durch Abtasten. Das in Figur 9 dargestellte Blockschaltbild eines Netzwerkanalysators erleichtert das Verständnis dieser Technik. Das Abtasten in einem System dieses Typs ist ein Spezialfall von Überlagerung, wobei die Eingangssignale in eine niedrigere, feste Zwischenfrequenz umgesetzt werden, bei der normale Schaltungen der Amplituden- und Phasenbeziehungen verwendet werden können. Das Prinzip besteht darin, daß der örtliche Oszillator eines konventionellen f.Jberlagerungssystems durch einen Pulsgenerator ersetzt wird, der einen Zug sehr schmaler Impulse erzeugt. Wenn jeder Impuls innerhalb des Impuls zuge schmal im Vergleich zur Periode des angelegten Hochfrequenzsignals ist, wird der Abtaster ein harmonischer Mischer mit gleichem Wirkungsgrad für jede Harmonische. Das Mischen durch Abtasten hat somit den Vorteil, daß ein einziges System über einen extrem weiten Eingangsfrequenzbereich arbeiten kann.
  • Damit das System im Wobbel-Betrieb arbeiten kann, ist eine interne phasenstarre Schleife vorgesehen, die einen Kanal des zwei-Kanal-Netzwerkanalysators auf das Eingangssignal abgestimmt hält. Die Durchstimmung der phasenstarren Schleife erfolgt automatisch.
  • Wenn die Schleife nicht auf Phase eingerastet ist, stimmt ein Suchoszillator den spannungsgesteuerten Oszillator zurück und vor über einen Teil eines Frequenzbandes mit Oktavbreite, welches der Benutzer ausgewählt hat. Wenn irgendeine Harmonische der Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators um ein vorbestimmtes Interval, z.B. 20 MHz, unterhalb der Eingangsfrequenz fällt, d.h., wenn f. - nf = 20 MHz ist, hört die Schleife mit in osc der Suche auf und rastet ein.
  • Die von den Abtastausgängen in beiden Kanälen rekonstruierten Zwischenfrequenzsignale haben die gleiche Frequenz, z.B. 20 MHz, haben jedoch, da die Frequenzumwandlung ein linearer Prozess ist, die gleichen relativen Amplituden und Phasen wie die Mikrowellen-Referenz- und Testsignale. Amplitude- und I"Jiis'ninformation bleiben somit erhalten, während al iyiitl verabeitungen und Messungen bei einer konstanten Frequenz stattfinden.
  • Die Zwischenfrequenzsignale werden zunächst einem Paar von zu einander passenden Verstärkern mit automatischer Verstärkungssteuerung zugeführt. Diese Verstärker haben zwei Funktionen. Einmal halten sie den Signalpegel im Referenzkanal konstant. Zum anderen ändern sie die Verstärkung im Testkanal, so daß der Signalpegel im Testkanal sich nicht ändert, wenn Anderungen auftreten, die beiden Kanälen gemeinsam sind. Dies entspricht einer Verhältnisbildung und eliminiert den Effekt von Leistungsänderungen der Signalquelle, von Übertragungsfunktions-Charakteristiken, die beiden Kanälen gemeinsam sind, und von ähnlichen gemeinsamen Anderungen.
  • Bevor diese Signale zur Anzeigeeinheit gesandt werden, wird typischerweise eine zweite Frequenzumwandlung, z.B. von 20 MMz auf 278 kHz durchgeführt. Um die gewünschten Meßergebnisse für Amplitudenverhältnis und Phase zu erhalten, enthält der Phasen/Amplituden-Indikator einen linearen Phasendetektor und einen analogen logarithmischen Konverter. Das Amplitudenverhältnis (in dB) und die relative Phase können auf einem Meßinstrument in der Anzeigeeinheit abgelesen werden, oder es können ausgekoppelte Spannungen, die zum Amplitudenverhältnis und zur Phase proportional sind, für die Anzeige auf den Vertikalkanälen eines Oszilloskops oder X-Y-Schreibers verwendet werden.
  • Wenn das horizontale Eingangssignal zum Oszilloskop oder Schreiber eine Spannung ist, die proportional zur Frequenz ist, kann die gesamte Übertragungsfunktion des Prüfobjekts nach Betrag und Phase angezeigt werden.
  • Bekannte Netzwerkanalysatorsysteme führen Messungen über oktavenbreite Frequenzbereiche durch. Verschiedene Techniken werden verwendet, um eine Gesamtanzeige zu erreichen, wenn das Verhalten einer Schaltung über mehrere Oktaven analysiert wird. Eine Technik besteht darin, mehrere Meßwerte zu speichern und die sich daraus ergebenden Anzeigen aneinander zu ketten. Alternativ dazu wird bei manchen Geräten auch über einen Bereich von zwei oder drei Oktaven gewobbelt, jedoch sehr langsam. Langsame Wobbelgeschwindigkeiten verringern jedoch den nutzbaren Teil der angezeigten Daten, was dadurch geschieht, daß das System weiter wobbelt, wenn die phasenstarre Schleife ausgerastet ist und einen neuen Einrastpunkt sucht. Es ist bereits versucht worden, die Verzerrungen zu minimieren, die in der Anzeige auftreten, während ein Umschalten zwischen verschiedenen Harmonischen durch die phasenstarre Schleife des Netzwerkanalysators erfolgt.
  • Nichts destoweniger führten diese Verzerrungen üblicherweise zu anormalen Anzeigewerten, die den Wert der angezeigten Daten verringerten. Ein Problem beim wirklich breitbandigen Abdecken des Frequenzbereichs in einem Netzwerkanalysatorsystem besteht also darin, daß für jede Oktave des überdeckten Frequenzbereichs ein Einrasten auf eine neue Harmonische erfolgen muß. Ein anderes Problem besteht darin, daß Wobbeloszillatoren mit wirklich breitbandigem Wobbelbereich üblicherweise mehrere einzelne schmalere Frequenzbänder aufweisen. Dies wird manchmal dadurch erreicht, daß ein einzelner Oszillator verwendet wird, dem ein harmonischer Multiplizierer nachgeschaltet ist, welcher die höheren Frequenzen erzeugt (siehe z.B. "Hewlett-Packard Journal", März 1975). Auch dabei rastet das Netzwerkanalysatorsystem aus' wenn auf ein neues Frequemband umgeschaltet wird.
  • Der im Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Schwierigkeiten bei der Frequenzbereichumschaltung zu vermeiden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein System vorgesehen, das einen Wobbel-Oszillator, einen Netzwerkanalysator und eine Anzeigevorrichtung enthält. Unter Steuerung durch System-Interface-Schaltungen rastet der Netzwerkanalysator automatisch neu ein, wenn erforderlich, und wählt seinen eigenen Frequenzbereich aus. Diese Interface-Schaltungen halten auch den Wobbel-Oszillator an, wenn der Netzwerkanalysator ausrastet.
  • In ähnlicher Weise wird der Betrieb der Anzeige momentan angehalten, während ein neues Phasen-Einrasten oder Frequenzbandumschaltungen erfolgen.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen bzw. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung erläutert.
  • In der Zeichnung zeigen Figur 1 ein Blockschaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels; Figur 2 ein Blockschaltbild der Interface-Schaltung des Netzwerkanalysators gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel; Figur 3 ein Schaltbild der Zeitgabe- und Logikschaltung, die den automatischen Wiedereinrast-Zyklus des Netzwerkanalysators steuert; Figur 4 ein Schaltbild der Decodierschaltung für das Frequenzinformationssignal vom Wobbler; Figur 5 programmierbare Widerstände, die die Kompensastion der Schleifenverstärkung und den 'BSuchfenster"-Bereich der phasenstarren Schleife des Netzwerkanalysators festlegen; Figur 6 ein Schaltbild des Suchoszillators und des Gleichspannungsverstärkers für den spannungsgesteuerten Oszillator des Netzwerkanalysators; Figur 7 das Schaltbild des Wobbel-Oszillators; Figur 8 ein Zeitfolgediagramm, das die Beziehungen zwischen einigen wesentlichen Signalen zeigt; und Figur 9 ein Blockschaltbild des Netzwerkanalysators mit einer phasenstarren Eingangsschleife.
  • Figur 1 zeigt einen Wobbel-Oszillator 100, der mit einem Netzwerkanalysator 102 und einem Sichtgerät 104 verbunden ist. Ein Ausgangssignal vom Wobbel-Generator 100 wird dem Netzwerkanalysator 102 über eine Leitung 108 zugeführt. Ein Signal auf einer Leitung 106 gibt die Frequenz des Signals auf der Leitung 108 in Form einer analogen Spannung oder eines digitalen Wortes an.
  • Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine analoge Spannung auf Leitung 106 verwendet, um die Frequenz des Wobbelgenerators in einem linearen Maßstab darzustellen. Ein logarithmischer analog/digital-Wandler 206 (Figur 2) teilt diesen Maßstab in Halboktaven-Intervalle.
  • Die Synchronisation des Wobbel-Generators 100, des Netzwerkanalysators 102 und einem Sichtgerät 104 erfolgt durch ein Signal auf einer Leitung 110, ein Wobbel-Anhaltesignal auf Leitung 112 und ein Ausblendsignal auf einer Leitung 114. Jedesmal, wenn der Netzwerkanalysator 102 die Phasenkopplung mit dem Signal auf Leitung 108 vom Wobbel-Generator 100 verliert, gibt er ein Signal auf eine Leitung 112, wodurch eine weitere Frequenzänderung des Ausgangssignals auf Leitung 108 verhindert wird. Das Signal auf Leitung 112 wird nach einer ausreichenden Verzögerungszeit wieder gelöscht, und der Wobbelgenerator 100 setzt seinen Betrieb fort. Die Verzögerungszeit, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei bis drei ms beträgt, dient dazu, daß der Netzwerkanalysator 1o2 wieder einrasten kann und sich stabilisiert. Wenn der Wobbel-Generator 100 mit einem neuen Frequenzband beginnt oder etwas anderes macht, was ein neues Einrasten des Netzwerkanalysators 102 auf eine neue Harmonische erfordert, erzeugt er das Signal auf Leitung 110. Eine zeitweilige Unterbrechung des Anzeigebetriebs wird durch das Ausblendsignal auf der Leitung 114 bewirkt, immer wenn die oben genannten Bedingungen ein Anhalten der Frequenzänderung des Signals auf Leitung 108 erfordern.
  • Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild einer Interface-Schaltung, die in dem Netzwerkanalysator gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendet wird. Ein nicht eingerasteter Zustand in der phasenstarre Schleife des Netzwerkanalysators wird durch eine Schaltung 200 festgestellt, welche bewirkt, daß eine Verzögerungsschaltung 208 ein Signal über eine Leitung 227 auf ein UND-Glied 228 gibt. Wenn eine Schaltung 210 ein Freigabesignal auf einer Leitung 211 erzeugt, erzeugt das UND-Glied 228 bei Erfassung eines nicht eingerasteten Zustandes durch die Schaltung 200 ein Signal auf Leitung 112. Wenn jedoch wieder ein Einrasten erreicht wurde, verzögert die Schaltung 208 die Entfernung des Signals auf Leitung 227 um 1,6 ms, um sicherzustellen, daß die phasenstarre Schleife des Netzwerkanalysators fest eingerastet ist und daß sich alle zugehörigen Schaltungen eingeschwungen haben, bevor das Signal auf Leitung 112 entfernt wird. Die Schaltung 210 wird über ein ODER-Glied 209 von einem Komparator 202 oder einer Mono-Kippstufe 204 freigegeben. Der Komparator 202 gibt die Schaltung 210 frei, wenn die Steuerspannung des spannungsgesteuerten Oszillators auf einer Leitung 201 einen vorbestimmten oberen Grenzwert erreicht, was bedeutet, daß in der phasenstarren Schleife des Netzwerkanalysators eine neue Harmonische benötigt wird, um die Phasenstarrheit an der Frequenz des Wobbel-Generator-Ausgangssignals auf Leitung 108 aufrechtzuerhalten. Die Mono-Kippstufe 204 wird durch ein Signal auf einer Leitung 110 getriggert, welches anzeigt, daß der Wobbel-Generator 100 mit einer internen Operation begonnen hat, welche das erneute Einrasten auf einer neuen Harmonischen erfordern kann.
  • Der Wobbel-Generator 100 sendet das Signal auf Leitung 110 aus, wenn er für die Wiederaufnahme des Betriebs fertig ist, nachdem er zu einer Startfrequenz zurückgeführt wurde-oder nachdem er selbst an einer Bruchstelle zwischen Frequenzbändern umgeschaltet hat. Die Schaltung 210 erlaubt der Schaltung 200 nur während eines 10-Millisekunden-Intervalls nach Empfang eines Signals vom Komparator 202 oder von der Mono-Kippstufe 204 das Anhalten des Wobbelgenerators 100. Dadurch steht genügend Zeit für das Wiedereinrasten zur Verfügung und das System wird daran gehindert, laufend stehen zu bleiben, wenn es an einem speziellen Punkt nicht einrasten kann.
  • Eine Mono-Kippstufe 212 steuert die Decodierung des Signals auf der Leitung 106 vom Wobbel-Generator 100. Ein Signal auf einer Leitung 213 dient zur Bereitstellung einer genügend langen Zeit, um die Frequenzinformation auf Leitung 106 zu decodieren. Während des automatischen Betriebs wird das Signal auf Leitung 106 durch eine Wandlerschaltung 206 in ein digitales Wort umgewandelt und in einem Register 216 auf ein Signal von der Mono-Kippstufe 212 hin gespeichert. Dieses Wort steuert die Einstellung von programmierbaren Widerständen 220 und 222 über einen Codierer und Multiplexer 218, der weiter unten im Detail beschrieben wird. Die programmierbaren Widerstände 220 werden dann für einen passenden Suchbereich, und die programmierbaren Widerstände 222 werden für eine passende Schleifenverstärkungskompensation eingestellt. Die programmierbaren Widerstände 222 bewirken eine niedrigere Verstärkung, wenn die Frequenz des Wobbel-Generators ansteigt. Da eine höhere Harmonische eine größere Frequenzvariation bedeutet, verkleinern die programmierbaren Widerstände 220 den Suchbereich, um den Netzwerkanalysator 102 daran zu hindern, daß er die Suche zu weit ausdehnt. Es ist zu beachten, daß bei Handbetrieb diese Widerstände durch Schaltereinstellungen auf einem Steuerpult über den Codierer und Multiplexer 218 gewählt werden.
  • Eine Mono-Kippstufe 214 steuert die Ingangsetzung der phasenstarren Schleife des Netzwerkanalysators über Schaltungen 224 und 226. Die Schaltung 226 unterbricht sofort die phasenstarre Schleife auf einer Leitung 215, während die Schaltung 224 den spannungsgesteuerten Oszillator auf eine Startfrequenz setzt. Die Mono-Kippstufe 214 erzeugt das Signal-auf Leitung 215 für 1,5 ms, was lange genug ist, damit sich der Netzwerkanalysator auf einem reproduzierbaren Startpunkt zur das Wiedereinrasten einschwingen kann. Nach As-lauf der 11,5 ms gibt die Sucheirileitungsschaltung 224 den Suchoszillator des Netzwerkanalysators frei, so daß letzterer nach einem Einrastpunkt suchen kann. Ein Einrasten erfolgt, wenn der Netzwerkanalysator eine passende Harmonische gefunden hat und auf dem passenden Seitenband eingerastet ist. Der Suchoszillator (610 in Figur 6) wird gesperrt, nachdem ein Einrasten stattgefunden hat.
  • Die Zeitgabe-Logikschaltung gemäß Figur 3 wird durch ein Signal auf einer Leitung 302 freigegeben, welches durch den Codierer und Multiplexer 218 erzeugt wird. Die Funktion der anderen in Figur 3 dargestellten Eingangs- und Ausgangssignale wurde bereits oben beschrieben. Die Kurvenformen und Spannungspegel, die beim bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendet werden, sind in den Kästchen eingezeichnet, die den passenden Leitungen zugeordnet sind. Die gegenseitigen zeitlichen Beziehungen einiger wesentlicher Steuersignale sind in Figur 8 dargestellt. Ein negatives 4-Volt-Signal auf Leitung 116 zeigt an, daß der Netzwerkanalysator nicht phasenstarr auf das Ausgangssignal auf Leitung 108 eingerastet ist. Das bewirkt, daß ein UND-Glied 312 ein Ausgangssignal auf einer Leitung 227 erzeugt. Wenn die Mono-Kippstufe 210 durch das Signal auf Leitung 201 vom Komparator 202 oder durch das Signal auf Leitung 110 von der Mono-Kippstufe 204 freigegeben worden ist, erzeugt sie ein hohes Logikniveau auf einer Leitung 211. Das Ausgangssignal des mit der Mono-Kippstufe 210 verbundenen UND-Gliedes 228 geht dann auf ein niedriges Logikniveau und bewirkt über ein Logikglied 307, daß ein Transistor 309 eine Leitung 112 mit Masse verbindet, wodurch der Wobbel-Generator 100 gestoppt wird. Die Wirkung des Signals auf Leitung 112 auf die Schaltung des Wobbel-Generators ist weiter unten näher dargestellt. Wenn der Netzwerkanalysator wieder phasenstarr einrastet5 bleibt das Signal auf Leitung 112 auf Massepotential für eine Zeitdauer, die von der Verzögerungsschaltung 208 vorgegeten 7tirdO Diese Verzögerung stellt sicher, daß die Schaltung des etzwerkanalysators sich eingeschzungen hat, bevor letzterer wieder startet.
  • Das Signal auf Leitung 211 ist die Steuerspannung für den spannungsgesteuerten Oszillator in der phasenstarren Schleife des Netzwerkanalysators. Der Komparator 202 wird getriggert, wenn sich diese Steuerspannung ihrem oberen Grenzwert nähert.
  • Der exakte Triggerpunkt wird durch Einstellung eines variablen Widerstands 311 festgelegt. Wenn der Komparator 202 getriggert wird, triggert sein Ausgangssignal die Mono-Kippstufe 210. Eine zweite Triggerbedingung für die Mono-Kippstufe 210 tritt auf, wenn der Wobbel-Generator zu wobbeln beginnt, nachdem er zurückgestellt worden ist oder nachdem er eine Frequenzbandumschaltung durchgeführt hat. Nach einer Rückstellungsoperation oder einer Frequenzbandumschältung durch den Wobbel-Generator 100 fällt das Signal auf Leitung 110 auf 0 Volt ab und triggert die Mono-Kippstufe 204. Der Ausgangsimpuls der Mono-Kippstufe 204 triggert sofort die Mono-Kippstufe 210. Die Mono-Kippstufe 204 und der Komparator 202 triggern außerdem auch Mono-Kippstufen 212 und 214.
  • Die Mono-Kippstufe 218 erzeugt das Signal auf Leitung 215, welches wiederum die Signale auf den Leitungen 225 und 227 erzeugt. Das Signal auf Leitung 227 bewirkt, daß im Netzwerkanalysator eine Einrastunterhrechung auftritt. Dieses Signal hat den gleichen Effekt wie ein sehr großer Phasenfehler in der phasenstarren Schleife. Das Signal auf Leitung 225 stellt den spannungsgesteuerten Oszillator auf eine Startfrequenz für den Beginn der Suche nach einer neuen Harmonischen. Die Mono-Kippstufe 212 erzeugt das Signal auf Leitung 213, welches die Analog/Digital-Umwandlung der Frequenzinformation auf Leitung 106 steuert.
  • Wenn durch das Signal auf Leitung 213 freigegeben, wandeln die in Figur 4 dargestellten Schaltungen das Signal auf Leitung 106 in ein binäres Wort um. Dieses binäre Wort stellt die Frequenz des Ausgangssignals auf Leitung 108 dar. Kómparatoren 406, 408, 410 und 412 bilden einen logarithmischen A/D-Wandler, dessen Ausgangssignale aufeinanderfolgend auf einen hohen Pegel (+12 Volt) gehen, wenn das Signal auf Leitung 106 größer wird. Bei einem 2,5-Volt-Signal auf Leitung 106 haben z.B. die Ausgangssignale der Komparatoren 410, 412 den hohen Pegel, während die Ausgangssignale der Komparatoren 406 und 408 den niedrigen Pegel haben (0 Volt). Ein hoher Signalpegel auf Leitung 213 schaltet einen Transistor 413 ein, welcher eine Verriegelungsschaltung 413, 414, 416 und 418 öffnet. Wenn die Verriegelungsschaltungen offen sind, entsprechen ihre Ausgangssignale ihren Eingangssignalen. Wenn das Signal auf Leitung 213 den unteren Pegel hat, werden die Verriegelungschaltungen geschlossen und jede weitere Anderung von deren Eingängen hat keinen Effekt auf den Zustand ihrer Ausgangssignale. Codierer 420 und 422 wandeln die logische Information von den Verriegelungsschaltungen in einbinäres Wort um, welches den auszuwählenden Frequenzbereich anzeigt. Dieses binäre Wort wird durch Logikglieder 424 und 426 invertiert und auf die programmierbare Widerstandsschaltung gegeben, die in Figur 5 dargestellt ist. Bei Ansteuerung wird der Frequenzbereich durch Signale auf Leitung 423 ausgewählt, die von dem Steuerpult kommen.
  • In Figur 5 sind die programmierbaren Widerstands schaltungen 220 und 222 dargestellt. Frequenzbereichsignale auf Leitungen 430, 431, 432, 433 und 434 werden von einem Pegelschieber 502 empfangen und auf Decoder 508 und 510 gegeben. Diese Signale werden benutzt, um die Signalamplitude des Suchoszillators und die Schleifenverstärkung zu variieren. Für das niedrigste und das höchste Oktavenband wird auf einer Leitung 306 ein Reduktionssignal für die Suchgeschwindigkeit erzeugt. Der Decoder 508 wird durch ein Signal auf einer Leitung 430 für die ersten acht Oktavenbänder gesperrt. Ahnlich wird der Decoder 509 durch ein Signal auf einer Leitung 431 für die nächsten sechs Oktavenbänder gesperrt. Die Ausgangssignale dieser Decoder steuern Transistoren 550 bis 558. Ein Signal auf einer Leitung 504 wird dadurch verkleinert, daß.progressiv kleinere Widerstände parallel zur Masse geschaltet werd-en, wenn die durch die Decoder 508 und 510 angezeigte Frequenz ansteigt. Gleichzeitig wird die Schleifenverstärkung verringert, indem progressiv größere Widerstände in Reihe mit einer Leitung 506 für ein Phasenfehlersignal geschaltet werden. Die Signale auf den Leitungen 504 und 506 werden auf den Suchoszillator und den Verstärker für den spannungsgesteuerten Oszillator im Netzwerkanalysator gegeben. Solche Schaltungen sind zwar bekannt, sind jedoch in Figur 6 noch -einmal dargestellt, um ein vollständiges Verständnis des Betriebs des bevorzugten Ausführungsbeispiels zu erleichtern. Es ist zu beachten, daß der Suchoszillator durch das Signal auf Leitung 116 gesperrt wird, wenn ein Einrasten erfolgt.
  • Figur 7 zeigt die Schaltung für die Wobbel-Unterbrechung. Der Wobbel-Generator 100 unterbricht den Wobbel-Retrieb und erzeugt das Signal auf Leitung 114 mittels eines ODER-Gliedes 710 entsprechend dem Signal auf Leitung 112. Ein Rampensignal auf Leitung 736 steuert die Frequenz des Ausgangssignals des Wobbel-Generators 100. Die Frequenz dieses Ausgangssignals auf Leitung 108 (Figur 1) nimmt zu, wenn das Rampensignal größer wird. Wird die Erzeugung des Rampensignals auf Leitung 736 unterbrochen, bewirkt dies also, daß das Ausgangssignal auf Leitung 108 mit der Frequenzänderung aufhört, bis das Signal auf Leitung 112 entfernt wird.und die Erzeugung des Rampensignals auf Leitung 736 wieder aufgenommen wird. Die Unterbrechung der Rampensignalerzeugung wird durch das Signal auf Leitung 112 erzeugt, welches bewirkt, daß ein Verstärker 712 einen Transistor 719 sperrt, wodurch das Laden eines Kondensators 760 durch einen Verstärker 720 gestoppt wird. Ein Signal auf Leitung 715 desaktiviert die Wobbel-Unterbrechungsschaltung während der Rückführung, indem ein Signal dem Verstärker 712 zugeführt wird.
  • Gleichzeitig wird dadurch die Anzeige durch ein Signal ausgeblendet, welches dem ODER-Glied 710 zugeführt wird.
  • Die Rückführungsoperation beginnt, wenn ein Signal auf einer Leitung 725 auf die Erfassung des oberen Grenzwertes des Rampensignals auf Leitung 736 hin erzeugt wird. Wenn dieser punkt erreicht ist, kehrt das Rampensignal auf Leitung 736 zurück auf seinen Anfangswert. Der Wobbel-Generator wiederholt dann die vorhergehende Wobbel-Folge. Ein Verstärker 724 erfaßt das Erreichen der oberen Grenze durch Vergleich des Rampensignals auf Leitung 736 mit einer Referenzspannung, die durch Einstellung eines variablen Widerstandes 723 festgelegt wird.
  • Der Verstärker 724 erzeugt ein Signal mit dem Logikniveau "O" auf Leitung 725, wenn der Rampenausgang den vorbestimmten oberen Grenzwert seines Bereichs erreicht. Das Signal auf Leitung 725 setzt ein Flipflop 714,welches das Signal auf Leitung 110 erzeugt. Das Setzen des Flipflops 714 bewirkt den Start der Rückführung.Das Rampensignal auf Leitung 736 wird auf seinen Anfangswert zurückgebracht, indem der Kondensator 760 entladen wird. Wenn das Rampensignal seinen Anfangswert erreicht, beendet ein Verstärker 726 die Rückführungsoperation, indem er das Flipflop 714 löscht. Ein Schalter 713 steuert den Start des nächsten Wobbel-Zyklus. Das Flipflop 714 wird durch das Ausgangssignal des Verstärkers 726 (Position A) oder durch ein Logikglied 734 (Position B) gelöscht. Wenn sich der Schalter 713 in der Position B befindet, findet ein Löschen des Flipflops auch bei Anwesenheit eines Signals auf Leitung 733 statt, welches vom Steuerpult aus oder durch ein Signal von einer anderen Schaltung erzeugt werden kann. Es ist zu beachten, daß hei Löschen des Flipflops 714 automatisch die Erzeugung des Rampensignals auf Leitung 736 beginnt.
  • Figur 8 ist ein Zeitfolge-Diagramm, das die Signalbeziehungen während einer typischen Netzwerkanalyse zeigt. Das Ausgangssignal auf Leitung 108 ist aus 2 Frequenzbändern zusammengesetzt. Die Resynchrbnisierung des Systems während einer Frequenzbandumschaltung durch den Wobbel-Generator 100 wird durch ein Signal 205 gesteurt. Die Signale 205 und 203 sind als schmale Impulse dargestellt, da sie tatsächlich nur wenige Mikrosekunden lang sind, wähTend die anderen in Figur 8 dar gestellten Signale im Millisekunden-Bereich liegen. Der vertikale Maßstab stellt bei den Frequenzsignalen (Leitung 108) die Frequenz dar. Bei den anderen Signalen stellt der Vertikalmaßstab die Signalamplitude dar.

Claims (7)

  1. P A T E N T A N S P R 0 C H E
    X Netzwerkanalysatorsystem mit einem Wobbel-Oszillator und einem damit verbundenen Netzwerkanalysator, der während des Wobbel-Vorgangs mittels einer phasenstarren Schleife auf das Ausgangssignal des Wobbeloszillators eingerastet wird, g e k e n n -z e i c h n e t durch eine Interface-Schaltung (101), welche ein Steuersignal (112) an den Wobbel-Oszillator (100) abgibt, wenn die phasenstarre Einrastung unterbrochen ist, worauf der Wobbel-Oszillator auf der jeweiligen Momentanfrequenz festgehalten wird.
  2. 2. System nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß eine mit dem Netzwerkanalysator (102) verbundene Anzeigevorrichtung (104) vorgesehen ist, die auf das Steuersignal (112) von der Interface-Schaltung (101) hin in einen zeitweiligen, nicht anzeigenden Zustand versetzbar ist.
  3. 3. System nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Wobbel-Oszillator (100) mindestens zwei Frequenzbereiche hat und ein Umschaltmeldesignal (110) abgibt, wenn er von einem zu einem anderen Frequenzbereich wechselt.
  4. 4. System nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Umschalt-Meldesignal (110) auch bei Frequenzrückstellung des Wobbel-Oszillators (100) abgegeben wird.
  5. 5. System nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die phasenstarre Schleife einen spannungsgesteuerten Oszillator enthält und daß die Interface-Schaltung (101) folgende Einrichtungen enthält: eine Einrichtung (200), die auf Unterbrechung der phasenstarren Einrastung ein Steuersignal erzeugt; eine Einrichtung(202), die bei Erreichen einer Obergrenze durchden spannungsgesteuerten Oszillator ein Grenzwertsignal erzeugt; eine erste Mono-Kippstufe (210), die mit den beiden vorgenannten Einrichtungen verbunden ist und auf das Übergangsmeldesignal und das Grenzwertsignal hin ein erstes Freigabesignal erzeugt; und eine Torschaltung (228),die das Steuersignal (112) bei gleichzeitiger Anwesenheit des Freigabesignals und des die unterbrochene Einrastung anzeigenden Steuersignals abgibt.
  6. 6. System nach Anspruch 5, g e k e n n z e i c h n e t , durch eine zweite Mono-Kippstufe (212), die mit der Einrichtung (202) zur Erfasssung des oberen Grenzwertes verbunden ist und auf das Übergangsmeldesignal und das Grenzwertmeldesignal hin ein zweites Freigabesignal erzeugt; und durch eine programmierbare Schaltung zur Erzeugung von Signalen, die einem Schleifenverstärkungs-Kompensationswert (222) und einem Frequenzbereich (220) für die phasenstarre Schleife entsprechen-, auf ein Referenzfrequenzsignal und das zweite Freigabesignal hin.
  7. 7. Systemnach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c fr n e t, daß die Interface-Schaltung eine dritte Mono-Kippstufe (214) enthält, die auf das Übcrgangsmeldesignal und das Grenzwertmeldesignal hin ein drittes Freigabesignal erzeugt, eine Einrast-Unterbrechungsschaltung (226) enthält, die auf das dritte Freigabesignal hin die phasenstarre Einrastung unterbricht, sowie eine Sucheinleitungs-schaltung (225) enthält, die bewirkt, daß der spannungsgesteuerte Oszillator auf das dritte Freigabesignal hin auf eine Startfrequenz gestellt wird.
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