SU1368794A1 - Method of measuring fluctuation of generator frequency - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано при разработке устройств дл  контрол  качества источников высокостабильных колебаний и позвол ет повысить чувствительность и точность измерений. Исследуемый сигнал посредством опорного генератора 7. предва- рительно модулируетс  по частоте опорным сигналом, задерживаетс  и сравниваетс  фазовым детектором-3 с незадержанным модулированным сигналом . Затем сигнал фильтруетс  и вновь сравниваетс  фазовым детектором 5 с опорным сигналом, сдвинутым по фазе на величину времени запаздьшани  промодулированного сигнала. После этого измер етс  результирующее напр жение . Реализаци  способа при частоте сигнала исследуемого генератора 75 ГГц и модулирующей частоте 5 МГц позвол ет повысить чувствительность на 10 дБ и более при повышении точности в 2 раза. 1 ил. i (ЛThe invention can be used in the development of devices for quality control of sources of highly stable oscillations and allows to increase the sensitivity and accuracy of measurements. The signal under investigation is pre-frequency-modulated by the reference oscillator by the reference oscillator 7. It is delayed and compared by the phase detector-3 with the non-delayed modulated signal. The signal is then filtered and compared again with the phase detector 5 with the reference signal shifted in phase by the delay time of the modulated signal. After that, the resulting voltage is measured. The implementation of the method at a signal frequency of the generator under study 75 GHz and a modulating frequency of 5 MHz allows an increase in sensitivity of 10 dB or more with an increase in accuracy of 2 times. 1 il. i (L

Description

соwith

Од (X)Od (x)

соwith

4four

Изобретение относитс  к области радиоизмерений и может использоватьс  при разработке устройств дл  контрол  качества источников высокостабильных колебаний.The invention relates to the field of radio measurements and can be used in the development of devices for monitoring the quality of highly stable sources of vibration.

Цель изобретени  - повышение -чувствительности и точности измерений.The purpose of the invention is to increase the sensitivity and accuracy of measurements.

Сущность способа состоит в следующем .The essence of the method is as follows.

Исследуемый сигнал, предварительно промодулированный по частоте опорным сигналом, задерживаетс ,сравниваетс  путем фазового, детектировани  с незадержанным модулированным сигналом , фильтруетс  и сравниваетс  путем фазового детектировани  с опорным сигналом, сдвинутым по фазе на величину времени запаздывани  про- модулированного сигнала,а затем измер етс  результирующее напр жение после второго сравнени .The signal under investigation, pre-modulated in frequency by the reference signal, is delayed, compared by phase, detection with an undelayed modulated signal, filtered and compared by phase detection with the reference signal shifted in phase by the delay time of the modulated signal, and then the resulting signal is measured after the second comparison.

На чертеже представлена структурна  схема устройства дл  реализации способа.The drawing shows a block diagram of a device for implementing the method.

Устройство содержит последовательно соединенные исследуемый генератор 1 , линию 2 задержки, фазовый детектор 3, фильтр 4, фазовый детектор 5 и индикатор 6, а также последовательно соединенные опорный генератор 7 и фазовращатель 8, выход которого подключен к второму входу фазового детектора 5, причем второй вход фазового детектора 3 объединен с выходом исследуемого генератора 1, вход которого соединен с вторым выходом опорного генератора 7,The device contains a series 1 generator 1, a delay line 2, a phase detector 3, a filter 4, a phase detector 5 and an indicator 6, as well as a series connected reference generator 7 and a phase shifter 8, the output of which is connected to the second input of the phase detector 5, the second input phase detector 3 combined with the output of the investigated generator 1, the input of which is connected to the second output of the reference generator 7,

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Опорный генератор 7 осуществл ет частотную модул цию выходного сигнала исследуемого генератора 1.Так как частотные шумы исследуемого генератора 1, существующие на основной частоте, перенос тс  и на частоту модул ции, то при прохождении линии 2 задержки они получают различные фазовые сдвиги при одной и той же величине задержки;малые дл  шумов вблизи основной частоты (шумы вблизи несущей) и значительно большие дл  любой из составл ющих частоты модул ции. Малые фазовые сдвиги частотных флуктуации вблизи основной частоты ограничивают чувстВНИИПИ Заказ 287/47The reference oscillator 7 performs frequency modulation of the output signal of the oscillator under study 1. As the frequency noise of the oscillator 1 under investigation, which exist at the fundamental frequency, is transferred to the modulation frequency, then when the delay line 2 passes, they receive different phase shifts for one and the same the same delay value; low for the noise near the fundamental frequency (noise near the carrier) and much larger for any of the components of the modulation frequency. Small phase shifts of frequency fluctuations near the fundamental frequency limit the sense of order. 287/47

вительность устройства, поэтому использование при дальнейшей обработке информации о шумах исследуемогоdevice, therefore the use of information on the noise of the studied

генератора 1 на частоте модул ции, generator 1 at the modulation frequency,

где можно достигнуть значительноwhere you can reach significantly

больших фазовых сдвигов на линии 2 задержки дл  частотных флуктуации, позвол ет повысить чувствительностьlarge phase shifts on delay line 2 for frequency fluctuations, allows for increased sensitivity

устройства.devices.

Фазовый детектор 3 обеспечивает вьщеление сигнала на модулирующей частоте с полной информацией о шумовых свойствах исследуемого генератора 1, при этом низкочастотные шумы диодов фазового детектора 3, сосредоточенные вблизи основной частоты, не попадают на выход фильтра 4, т.е. не снижают чувствительности устройства.Phase detector 3 provides the signal at the modulating frequency with full information about the noise properties of the generator 1 being investigated, while the low-frequency noise of the diodes of the phase detector 3 concentrated near the fundamental frequency does not fall on the output of the filter 4, i.e. do not reduce the sensitivity of the device.

Вьщеленный фильтром 4 сигнал на модулирующей частоте поступает на вход фазового детектора 5. Выход фазового детектора 5 св зан с входомThe signal introduced by the filter 4 at the modulating frequency is fed to the input of the phase detector 5. The output of the phase detector 5 is connected to the input

индикатора 6, на котором измер ютс  флуктуации частоты исследуемого генератора I.Iia фазовом детекторе 5 сравнивают по фазе два сигнала, значительно меньшей частоты, чем основна  частота исследуемого генератора 1 .indicator 6, on which the frequency fluctuations of the I.Iia generator under study are measured. The phase detector 5 compares in phase two signals that are significantly lower than the main frequency of the generator 1 under investigation.

Предлагаемый способ при частоте сигнала исследуемого генератора 75 ГГц и модулирующей частоте 5 МГцThe proposed method with the frequency of the signal of the generator under study is 75 GHz and the modulating frequency of 5 MHz

3535

позвол ет повысить чувствительность на 10 дБ и более при повьштении точности в 2 раза.It allows you to increase the sensitivity by 10 dB or more while increasing accuracy by 2 times.

Claims (1)

Формула изобретени  Способ измерени  флуктуации частоты генератора, основанный на сравнении путем фазового детектировани  задержанного исследуемого сигнала с незадержанным,фильтрации и изме- рении результирующего напр жени , отличающийс  тем,что, с целью повьшзени  чувствительности и точности измерений, исследуемый сигнал предварительно модулируют по частоте опорным сигналом, а после фильтрации сигнал дополнительно сравнивают путем фазового детектировани  с опорным сигналом, сдвинутым по фазе на величину времениClaim Method A method for measuring oscillator frequency fluctuations based on a comparison by phase detection of a delayed signal under investigation with an unloaded signal, filtering and measuring the resulting voltage, characterized in that, in order to increase the sensitivity and accuracy of measurements, the signal under investigation is modulated in advance by frequency with a reference signal and after filtering the signal is additionally compared by phase detection with the reference signal shifted in phase by the amount of time 5555 запаздывани  промодулированного нала. Тираж 772lag modulated lag. Circulation 772 ПодписноеSubscription