SU402826A1 - DEVICE FOR MEASUREMENT OF DYNAMIC AMPLITUDE-PHASE CHARACTERISTICS OF RUN LAMP - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к радиоизмерительйой технике, к област м радиоэлектроники, в которых дл  усилени  сложных сигналов используютс  (ЛБВ) лампы бегущей волны (радиорелейна  св зь), и к электронной технике .The invention relates to a radio metering technique, to the field of radio electronics, in which (traveling TWT) traveling wave tubes (microwave relay) are used to amplify complex signals, and to electronic equipment.

Амплитудно-фазовые характеристики ЛБВ  вл ютс  важными при передаче сигналов, несущих информацию в виде фазового сдвига , фазовой или частотной модул ции.The amplitude and phase characteristics of the TWTs are important in transmitting signals that carry information in the form of phase shift, phase, or frequency modulation.

Известны устройства дл  измерени  динамических амплитудно-фазовых характеристик ламп бегущей волны, основанные на использовании фазометров и фазовых детекторов.Devices are known for measuring dynamic amplitude-phase characteristics of traveling-wave lamps based on the use of phase meters and phase detectors.

Однако известные устройства имеют недостаточно высокую разрешающую способность и значительные погрещности измерени , которые , в основном, определ ютс  фазометром, в них нельз  проверить характеристики в динамическом режиме и достаточно точно определить закон амплитудно-фазовой зависимости.However, the known devices have insufficient resolution and significant measurement errors, which are mainly determined by the phase meter, they cannot check the characteristics in a dynamic mode and accurately determine the law of amplitude-phase dependence.

С целью повышени  разрешающей способности и точности измерени  и обеспечени  возможности определени  составл ющих закона амплитудно-фазовой зависимости до п пор дка в предлагаемое устройство введены генератор частотно-модулированного сигнала, селективный усилитель, фазометр и два синтезатора гармонических сигналов, состо щих соответственно из сумматора и п-параллельных ценей, кажда  из которых включает в себ  последовательно соединенные фазовращатель , умножитель, фильтр и регул тор амплитуды, при этом синтезаторы гармонических сигналов включены между источником модулируюн1,его напр жени  и входами генератора частотно-модулированного сигнала и амплитудного модул тора, а выходы частотного н амплитудного детекторов измерительного приемника соответственно через переключатель и селективпый усилитель подсоединены к измерителю нелинейных искажений и к одному из входов фазометра, второй вход которого через переключатель соединен с источником модулирующего напр жени .In order to increase the resolution and accuracy of measurement and to make it possible to determine the components of the law of amplitude-phase dependence up to the order, a frequency-modulated signal generator, a selective amplifier, a phase meter and two harmonic signal synthesizers consisting of an adder and - Parallel prices, each of which includes a sequentially connected phase shifter, multiplier, filter, and amplitude controller, while the synthesizers are harmonically The signals are connected between the modulating source, its voltage and the generator inputs of the frequency modulated signal and the amplitude modulator, and the outputs of the frequency and amplitude detectors of the measuring receiver, respectively, through a switch and a selective amplifier are connected to a nonlinear distortion meter and one of the inputs of the phase meter, whose second input through a switch connected to a source of modulating voltage.

На чертеже дана блок-схема предлагаемого устройства.The drawing is a block diagram of the proposed device.

Устройство содержит источник 1 модулирующего напр жени , синтезаторы 2 и 3 гармонических сигналов, сумматоры 4 и 5, фазовращатели 6ь ..., бщбз,..., бл, умножители (исказители ) 72, ..., 7«, ..., 72, фильтры 82,..., 871, 82,..., 8л частот 2Q,..., nQ соответственно, регул торы 9i, ..., 9„, э,..., 9л амплитуд, генератор 10 ЧМ-снгналов, амплитудный модул тор 11, провер емую ЛБВ 12, измерительный приемник 13, смеситель 14, перестраиваемый гетеродин 15, усилитель 16 промежуточной частоты (УПЧ), амплитудный детекторThe device contains source 1 of modulating voltage, synthesizers 2 and 3 harmonic signals, adders 4 and 5, phase shifters 6b ..., bsbbz, ..., bl, multipliers (distorters) 72, ..., 7 ", ... , 72, filters 82, ..., 871, 82, ..., 8l frequencies 2Q, ..., nQ, respectively, regulators 9i, ..., 9 ", er, ..., 9l amplitudes, generator 10 FMs, amplitude modulator 11, checked by TWT 12, measuring receiver 13, mixer 14, tunable local oscillator 15, intermediate frequency amplifier (UFC), amplitude detector

17, ограничитель 18, частотный детектор 19, переключатель 20, измеритель 21 нелинейных искажений (ИНИ), селективный усилитель 22, фазометр 23 и переключатель 24.17, the limiter 18, the frequency detector 19, the switch 20, the meter 21 nonlinear distortion (INI), the selective amplifier 22, the phase meter 23 and the switch 24.

Источник 1 модулирующего напр жени  частоты Q соединен с синтезаторами 2 и 3, состо ш,ими из сумматоров 4 и 5 и /г-параллельных цепочек, кажда  из которых включает последовательно соединенные фазовращатель 6, умножитель 7, фильтр 8 и регул тор амплитуды 9. Сумматор 4 соединен с модул тором генератора 10 ЧМ-сигнала, а выход генератора 10 -с амнлитудным модул тором 11, на который подано также модулирующее напр жение с сумматора 5. Выход амплитудного модул тора подключен ко входу ЛБВ 12, а их вход и выход через нереключатель соединены со входом измерительного приемпика 13. В режиме амплитудной модул ции (AM) в приемнике используютс  смеситель 14, гетеродин 15, УПЧ 16 и амплитудный детектор 17, в режиме (ЧМ) частотной модул ции - смеситель 14, гетеродин 15, УПЧ 16, ограничитель 18 и частотный детектор 19. Выход частотного или амплитудного детектора через переключатель 20 соединен со входом измерител  21 нелинейных искажений , селективного усилител  22 и фазометра 23, второй вход которого через переключатель 24 подключен к источнику 1.Source 1 of modulating voltage Q is connected to synthesizers 2 and 3, consisting of adders 4 and 5 and / g parallel circuits, each of which includes series-connected phase shifter 6, multiplier 7, filter 8, and amplitude regulator 9. The adder 4 is connected to the generator modulator of a 10 FM signal, and the generator output 10 is an amplitude modulator 11, to which the modulating voltage is also supplied from the adder 5. The output of the amplitude modulator is connected to the TWT input 12, and their input and output are through non-switch connected to the input receiver mode 13. In amplitude modulation (AM) mode, the receiver uses mixer 14, local oscillator 15, IFA 16 and amplitude detector 17, in frequency modulation mode (FM) - mixer 14, local oscillator 15, IFA 16, limiter 18 and frequency detector 19. The output of a frequency or amplitude detector is connected via a switch 20 to an input of a nonlinear distortion meter 21, a selective amplifier 22, and a phase meter 23, the second input of which is connected via a switch 24 to a source 1.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Синусоидальное модулирующее напр жение частоты и от источника 1 через сумматор 5 подаетс  на амплитудный модул тор 11, где оно модулирует поступающий на другой вход модул тора высокочастотный сигнал . Получающийс  АМ-сигнал поступает на провер емую ЛБВ, в которой ввиду наличи  амплитудно-фазовой зависимости амплитудна  модул ци  вызывает частотную (фазовую ) модул цию. Выходной сигнал ЛБВ поступает на вход измерительного приемника, служащего в режиме ЧМ дл  выделени  возникщей в ЛБВ девиации частоты. При нелинейной амплитудно-фазовой зависимости ЛБВ и при чисто синусоидальной амплитудной модул ции сигнала на входе ЛБВ напр жение на выходе частотного детектора приемпика имеет составл ющие с частотами Q, 2Q, 3Q,..., n.Q, характеризующие закон амплитудно-фазовой зависимости.A sinusoidal modulating frequency voltage and from source 1 through an adder 5 is fed to an amplitude modulator 11, where it modulates a high-frequency signal fed to another input of the modulator. The resulting AM signal arrives at the tested TWT, in which, due to the amplitude-phase dependence, amplitude modulation causes frequency (phase) modulation. The output signal of the TWT is fed to the input of the measuring receiver, which serves in the FM mode to isolate the frequency deviation arising in the TWT. With a nonlinear amplitude-phase dependence of the TWT and with a purely sinusoidal amplitude modulation of the signal at the TWT input, the voltage at the output of the frequency detector of the receiver has components with frequencies Q, 2Q, 3Q, ..., n.Q, which characterize the law of amplitude-phase dependence.

Определение их амплитуд на каждой частоте производитс  селективным индикатором и позвол ет установить полный закон амплитудно-фазовой зависимости. Результирующа  эффективна  величина девиации частоты определ етс  с помощью измерител  нелинейных искажений. Однако реальные амплитудные модул торы могут вносить значительную нелинейность в закон модул ции, что искажает закон изменени  частоты, т. е. не позвол ет вы вить закон амплитудпо-фазовой зависимости .The determination of their amplitudes at each frequency is made by a selective indicator and allows you to establish the full law of amplitude-phase dependence. The resulting effective value of the frequency deviation is determined using a nonlinear distortion meter. However, real amplitude modulators can introduce significant nonlinearity into the law of modulation, which distorts the law of frequency variation, i.e., it does not allow to reveal the law of amplitude – phase dependence.

Дл  исключени  вли ни  собственной пелинейности амплитудпого модул тора используетс  система компенсации указанной нелинейности , дл  чего из синусоидального модулирующего напр жепи  частоты Q с помощью умножителей 7 и фильтров 8 формируютс To eliminate the influence of the intrinsic linearity of the amplitude modulator, a system for compensating the indicated nonlinearity is used, for which, from a sinusoidal modulating voltage Q, using multipliers 7 and filters 8,

напр жени  частот 2Q, ..., лО, амплитуды и фазы которых регулируютс  с ломощью соответствующих регул торов. Через сумматор 4 все эти напр жени  также поступают на амплитудпый модул тор. Амплитуды и фазыthe voltage voltages 2Q, ..., LO, whose amplitudes and phases are regulated with the sound of the corresponding regulators. Through the adder 4, all these voltages are also fed to the amplitude modulator. Amplitudes and phases

каждой из составл ющих частот 2Q,...,  О подбираютс  таким образом, что компенсируетс  нелинейность амплитудного модул тора. Комненсаци  осуществл етс  с номощью измерительного нриемника, который ставитс  вeach of the component frequencies 2Q, ..., O is selected in such a way that the nonlinearity of the amplitude modulator is compensated. Room detection is carried out with the help of a measuring receiver, which is placed in

режим AM, имеющего амнлитудный линейный детектор. С елективный индикатор нодключаетс  к амнлитудному детектору приемника, регулировкой амплитуды и фазы соответствующих составл ющих выходное нанр жение индикатора ноочередно па частотах 2Q, ..., nQ сводитс  к нулю.AM mode, which has an amplitude linear detector. The selective indicator is connected to the ammunition detector of the receiver, and by adjusting the amplitude and phase of the corresponding components, the output indicator of the indicator is alternately pa frequencies 2Q, ..., nQ is reduced to zero.

Дл  нолучени  высокой разрешающей способности и малых погрешпостей измерени  необходимо отделить частотную модул цию,In order to obtain high resolution and small measurement errors, it is necessary to separate the frequency modulation,

возникающую с ЛБВ, от частотной модул ции , возникающей в измерительном приемпике . Это достигаетс  за счет использовани  генератора ЧМ-сигналов с системой компепсации , содержащей сумматор 4, систему фазовращателей , регул торов амплитуды, умножителей и фильтров, позвол ющую ввести в закоп изменени  частоты поступающего на амплитудпый модул тор сигнала составл ющие частот Q, 2Q, 3Q,..., nQ с требуемымиarising from the TWT, from frequency modulation arising in the measuring receiver. This is achieved through the use of an FM signal generator with a kompepsia system containing adder 4, a system of phase shifters, amplitude controllers, multipliers and filters, which allow to introduce into the frequency change of the signal applied to the amplitude modulator of the signal Q, 2Q, 3Q, ..., nQ with required

амплитудами и фазами. Частотна  модул ци , вводима  в генераторе ЧМ-сигналов, компенсирует паразитпую частотную модул цию , возникающую при AM в амплитудном модул торе. Дл  проведени  указанной компенсации приемпик переключаетс  ко входу ЛБВ, селективный -индикатор подключаетс  к выходу частотпого детектора.amplitudes and phases. The frequency modulation introduced in the FM signal generator compensates for the parasitic frequency modulation that occurs when AM is in amplitude modulator. To perform this compensation, the receiver switches to the TWT input, the selective indicator is connected to the output of the frequency detector.

Таким образом, в предложенном устройстве собственна  ЧМ амнлитудного модул тораThus, in the proposed device, its own FM amnlitudnogo modulator

компенсируетс  с помощью генератора ЧМсигнала и поэтому не оказывает вли ни  на разрешающую способность и погрешность измерени . Это означает, что дл  проверки ЛБВ можно иснользовать практически любой амплитудный модул тор, не предъ вл   к нему высоких требований по собственной паразитной ЧМ при амплитудной модул ции.it is compensated by the FM signal generator and therefore does not affect the resolution and measurement error. This means that practically any amplitude modulator can be used to check the TWTs without having high demands on its own parasitic FM in amplitude modulation.

Предложенное устройство в отличие от известных характеризуетс  высокой разрешающей способностью, измерением в динамическом режиме, определением закона амплитудпо-фазовой зависимости, возможностью реализации с помощью сун1,ествуюн1,их нриборов.The proposed device, in contrast to the known ones, is characterized by high resolution, measurement in a dynamic mode, determination of the law of amplitude-phase dependence, the possibility of implementing, with the help of suns1, ustvuyu1, their instruments.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл  измерени  динамических амплитудно-фазовых .характеристик ламп бегущей волны, содержащее последовательно 65 ,соединенные источник сигнала, амплитудныйDevice for measuring dynamic amplitude-phase characteristics of traveling-wave tubes, comprising in series 65, connected signal source, amplitude

модул тор, провер емую лампу бегущей волны , измерительный приемник, источник модулирующего напр жени  и измеритель нелинейных искажений, отличающеес  тем, что, с целью повышени  разрещающей способности и точности измерени  и обеспечени  возможности определени  составл ющих закона амплитудно-фазовой зависимости до п пор дка , в него введены генератор частотно-модулированного сигнала, селективный усилитель, фазометр и два синтезатора гармонических сигналов, состо щих соответственно из сумматора и п-параллельных цепей, кажда  из которых включает в себ  последовательноmodulator, testable traveling-wave tube, measuring receiver, source of modulating voltage, and nonlinear distortion meter, characterized in that, in order to increase the resolution and measurement accuracy and enable the components of the law of amplitude-phase dependence to be determined, up to the order, A generator of a frequency-modulated signal, a selective amplifier, a phase meter and two synthesizers of harmonic signals consisting of an adder and p-parallel circuits, each of which which includes sequentially

соединенные фазовращатель, умножитель, фильтр и регул тор амплитуды, при этом синтезаторы гармонических сигналов включены между источником модулирующего напр жени  и входами генератора частотномодулированного сигнала и амплитудного модул тора , а выходы частотного и амплитудного детекторов измерительного приемника соответственно через переключатель и селективный усилитель подсоединены к измерителю нелинейных искажений и к одному иэ входов фазометра, второй вход которого через переключатель соединен с источником модулирующего напр жени .connected phase shifter, multiplier, filter and amplitude controller, with harmonic signal synthesizers connected between the source of modulating voltage and inputs of the generator of the frequency-modulated signal and the amplitude modulator, and the outputs of the frequency and amplitude detectors of the measuring receiver, respectively, through a switch and a selective amplifier are connected to a non-linear meter distortion and to one of the inputs of the phase meter, the second input of which is connected via a switch to a modulating source about tension.

ПP

ЫцKn

о about

-S-S