Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Акустооптичний вимірювач частоти, що містить послідовно включені лазер, коліматор, акустооптичний модулятор, встановлений з можливістю надходження на його електричний вхід вимірюваного сигналу, об'єктив і фотоприймач, який відрізняється тим, що  додатково містить схему попередньої обробки сигналів, а також схему вимірювання та обробки інформації, вхід схеми попередньої обробки сигналів сполучений з виходом фотоприймача, а вихід поєднаний зі схемою вимірювання та обробки інформації.

2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що схема вимірювання та обробки інформації сполучена з обчислювальним комплексом на базі комп'ютера IBM PC.

Текст

1. Акустооптичний вимірювач частоти, що містить послідовно включені лазер, коліматор, акустооптичний модулятор, встановлений з можливістю надходження на його електричний вхід вимірюваного сигналу, об'єктив і фотоприймач, який відрізняється тим, що додатково містить схему попередньої обробки сигналів, а також схему вимірювання та обробки інформації, вхід схеми попередньої обробки сигналів сполучений з виходом фотоприймача, а вихід поєднаний зі схемою вимірювання та обробки інформації. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що схема вимірювання та обробки інформації сполучена з обчислювальним комплексом на базі комп'ютера IBM PC. Винахід відноситься до радіовимірювальної техніки і може бути використаний як високоточний вимірювач параметрів в широкосмугових системах зв'язку та в засобах пеленгацГі. Одним з напрямів удосконалення радіолокаційних вимірювачів є перехід до багатоканального принципу побудови, що дозволяє істотно розширити їх функціональні можливості при вимірюваннях в складній радіолокаційний і електромагнітній обстановці. Цей принцип вже зараз широко реалізується на основі використання обчислювальної' техніки в акустооптичних засобах обробки сигналів. [1] Відомий акустооптичний аналізатор спектру з просторовим інтегруванням, до складу якого входять послідовно включені лазер, конденсор і колліматор, який створює оптичний каскад переходу від лазерного пучка до плоскої світлової хвилі заданої апертури, акустооптичний модулятор, на вхід якого надходить вимірюваний радіосигнал, лінзу і реєструючий засіб у вигляді лінійки фотодіодів. [2] Недоліками даного акустооптичного аналіза 3 відомих акустооптических вимірювачів частоти найбільш близьким за технічною суттю є акустооптичний вимірювач параметрів радіосигналів, що містить послідовно розташовані на оптичній оа лазер, колліматор, акустоолтичний модулятор, об'єктив І фотоприймач. Точність вимірювання частотних параметрів радіосигналів в просторі вища, ніж у попереднього аналога, в тому числі за рахунок нового розташування ЛІНІЙКИ фотопршмачів, і вплив нелінійної складової в залежності координати дифрагованої' плями світла від частоти радіосигналу, що вимірюється, істотно зменшений, за рахунок чого відносна частотна погрішність &f дорівнює 6МГц в діапазон» частот 1,5-2,0ГГц, і вона збільшується при розширенні смуги частот відомого пристрою [3] Причиною, що перешкоджає досягненню очікуваного технічного результату в широкій смузі частот, є недостатня точність вимірювання частоти радіосигналу. Задачею, на рішення якої направлено винахід, є підвищення точності вимірювання частотних параметрів радіосигналу чяпячя лппягяктьпя ТИМ шо в aKVC CM О о О) CO вання та оорооки інформації, вхід схеми попередньої обробки сигналів сполучений з виходом фотоприймача, а вихід поєднаний зі схемою вимірювання та обробки інформації При цьому схема вимірювання та обробки інформації сполучена з обчислювальним комплексом на базі комп'ютера IBM PC До ВІДМІННИХ ознак акустооптичного вимірювача частоти відносяться: схема попередньої обробки сигналів, що надходять з фотоприймача, і схема вимірювання і обробки інформації, що обчислює числове значення несучої частоти і ширини спектра вимірюваного сигналу та передає його на обчислювальний комплекс на базі IBM PC. Вхід схеми попередньої обробки сигналів сполучений з виходом фотоприймача, а вихід поєднаний зі схемою вимірювання та обробки інформації. Таке схемне рішення дозволить значно {на порядок) підвищити точність вимірювання частотних параметрів радіосигналу, що вимірюється, і досягти необхідного результату: забезпечення моноімпульсного вимірювання несучої частоти та ширини спектра сигналів в смузі 500МГц зі середньоквадратичною помилкою (СКП) вимірювання не більшою за 0,4МГц. На фіг.1 представлена структурна схема акустооптичного вимірювача частоти, на фіг.2 наведена функціональна схема акустооптичного перетворювач а-вимірника. Акустооптичний вимірювач частоти складається (фіг 1) з акустооптичного перетворю вачавимірника 1, на вхід якого надходить вимірюваний ВЧ радіосигнал, а вихід поєднаний зі входом схеми попередньої обробки 2, сполученого зі схемою вимірювання і обробки інформації 3. Акустооптичний перетворювач-вимірник 1 складається (фіг.2) з послідовно включених лазера 4, колліматора 5, акустооптичного модулятора (АОМ) 6, на вхід якого подається вимірюваний сигнал, об'єктива 7 та фотоприймача 8, вихід якого сполучений зі схемою 2 попередньої обробки. Схема 3 вимірювання та обробки інформації сполучена з обчислювальним комплексом на базі комп'ютера IBM PC. Акустооптический вимірювач частоти працює наступним чином. Вимірювані ВЧ радіосигнали з виходу радіоприймального тракту (РПТ) передаються на акустооптичний перетворювач-вимірник 1, надходять на АОМ 6 (фіг.2), де він перетворюється в ультразвукову хвилю, що розповсюджується в прозорому звукопроводі. Світловий промінь лазера розширюється за допомогою колліматора 5, надходить на АОМ 6 і дифрагує на неоднорідність показника заломлення звукопровода, викликану розповсюджуваним ультразвуком. Кут а відхилення променя, що дифрагував, залежить від несучої частоти сигналів, що надходять. Дифраговані СВІТЛОВІ промені збираються і фокусуються об'єктивом 7 в площину фотоприй за номерами та КІЛЬКІСТЮ засвічених елементів обчислюється числове значення несучої частоти і ширини спектра вимірюваного сигналу. Акустооптичний вимірювач частоти виконаний з можливостю східчастої зміни несучої частоти сигналу на 1 МГц, що призводить до зміни номера засвіченого фоточутливого елемента на одиницю. З цієї причини визначення ширини спектра сигналу зводиться до підрахунку числа засвічених елементів фотоприймача 8. Для визначення несучої частоти проводиться заздалегідь прив'язка елементів фотоприймача 8 до сітки частот. При цьому по сигналу управління від схеми 2 попередньої обробки на вхід радіоприймального тракту '(РПТ) подається пілот-сигнал з каліброваною частотою, який, пройшовши через РПТ, надходить на акустооптичний перетворювач-вимірник 1, де визначається номер елемента фотоприймача (Нск), засвічений цим каліброваним сигналом. Цей номер запам'ятовується схемою 3 вимірювання та обробки інформації На цьому процес прив'язки закінчується. Після закінчення калібрування схема 3 вимірювання та обробки інформації готова до передачі даних в обчислювальний комплекс. По сигналу з обчислювального комплексу результати вимірювань частоти схемою 3 надходять до реєстраційного комплексу для обробки. Обчислювальний комплекс обчислює і запам'ятовує значення частоти Нк, відповідне першому елементові фотоприймача за формулою: вид ВЧ і. Акустооптичн перетворюва сигналів 1 2. Схема П f№lf»fW* Л %4 M l t в ав яэок э РПТ 11 I n IC|rcJLn DO 1 обробки сигналів Нк=Ні-(знНі)Нск де: Нк - значення частоти відповідне першому елементові фотоприймача Нск - номер елемента фотоприймача, засвічений каліброваним сигналом. Ні - значення несучої частоти пілот-сигналу в іму частотному каналі зі своїм знаком "знН": - "мінус" - при інверсному перетворенні частоти в і-му частотному каналі; "плюс" - при прямому перетворенні частоти в і-му частотному каналі. Несучі частоти сигналів, що аналізуються, обчислюються у ВІДПОВІДНОСТІ з формулою. Нн= Нк+(знНі) Нск Далі обчислювальний комплекс здійснює обчислення усереднених значень частоти, усереднених значень ширини спектра та їх середньоквадратичну помилку. Результати обробки відображаються на моніторі обчислювального комплексу Отже винахід дозволяє досягти підвищення точності вимірювання частотних параметрів радіосигналу. Джерела інформації 1 Н.М. Царьков. Многоканальные радиолокационные измерители. М. 1980. с 3. 2. О.Б. Гускев, СВ. Кулакова, Б.Л Разгнивин, Б.В. Тичин Оптическая обработка радиосигналов в реальном времени. М. -Радио и связь. 1989. п ла Комп'ютерна верстка А. Ярославцева УКРАЇНА (19) UА (11)39604 (із) С2 (51)7GO1R23/O2 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД (54) АКУСТООПТИЧНИЙ ВИМІРЮВАЧ ЧАСТОТИ (21)2000116219 (22)02.11.2000 (24) 15.12.2003 (46) 15.12.2003, Бюл. № 12, 2003 р. (72) Гришко Микола Мефодійович, Короткое Вячеслав Валентинович, Марченко Василь Васильович, Малєв Валерій Іванович, Немчин Олександр Федорович, Рябкін Юрій Вікторович, Коренков Віктор Петрович (73) Гришко Микола Мефодійович, Коренков Віктор Петрович, Короткое Вячеслав Валентинович, Малєва Елеонора Валеріївна, Марченко Василь Васильович, Немчин Олександр Федорович, Рябкін Юрій Вікторович (56) Патент РФ №2130192 (57) 1. Акустооптичний вимірювач частоти, що містить послідовно включені лазер, коліматор, акустооптичний модулятор, встановлений з можливістю надходження на його електричний вхід вимірюваного сигналу, об'єктив і фотоприймач, який відрізняється тим, що додатково містить схему попередньої обробки сигналів, а також схему вимірювання та обробки інформації, вхід схеми попередньої обробки сигналів сполучений з виходом фотоприймача, а вихід поєднаний зі схемою вимірювання та обробки інформації. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що схема вимірювання та обробки інформації сполучена з обчислювальним комплексом на базі комп'ютера IBM PC. Винахід відноситься до радіовимірювальної техніки і може бути використаний як високоточний вимірювач параметрів в широкосмугових системах зв'язку та в засобах пеленгації. Одним з напрямів удосконалення радіолокаційних вимірювачів є перехід до багатоканального принципу побудови, що дозволяє істотно розширити їх функціональні можливості при вимірюваннях в складній радіолокаційний і електромагнітній обстановці. Цей принцип вже зараз широко реалізується на основі використання обчислювальної техніки в акустооптичних засобах обробки сигналів. [1] Відомий акустооптичний аналізатор спектру з просторовим інтегруванням, до складу якого входять послідовно включені лазер, конденсор і колліматор, який створює оптичний каскад переходу від лазерного пучка до плоскої світлової хвилі заданої апертури, акустооптичний модулятор, на вхід якого надходить вимірюваний радіосигнал, лінзу і реєструючий засіб у вигляді лінійки фотодіодів. [2] Недоліками даного акустооптичного аналізатора спектру є недостатня ефективність процесу фотодетектування дифрагованого лазерного випромінювання, здійснюваного по постійному струму, і як результат, недостатня точність вимірювання частоти радіосигналу. З відомих акустооптических вимірювачів частоти найбільш близьким за технічною суттю є акустооптичний вимірювач параметрів радіосигналів, що містить послідовно розташовані на оптичній осі лазер, колліматор, акустооптичний модулятор, об'єктив і фотоприймач. Точність вимірювання частотних параметрів радіосигналів в просторі вища, ніж у попереднього аналога, в тому числі за рахунок нового розташування лінійки фотоприймачів, і вплив нелінійної складової в залежності координати дифрагованої плями світла від частоти радіосигналу, що вимірюється, істотно зменшений, за рахунок чого відносна частотна погрішність Af дорівнює 6МГц в діапазоні частот 1,5-2,0ГГц, і вона збільшується при розширенні смуги частот відомого пристрою. [3] Причиною, що перешкоджає досягненню очікуваного технічного результату в широкій смузі частот, є недостатня точність вимірювання частоти радіосигналу. Задачею, на рішення якої направлено винахід, є підвищення точності вимірювання частотних параметрів радіосигналу. Зазначена задача досягається тим, що в акустооптичному вимірювачі частоти, який містить послідовно включені лазер, колліматор, акустооптичний модулятор, встановлений з можливістю надходження на його електричний вхід вимірюва CM О CD CO 39604 ного сигналу, об'єктив і фотоприймач, згідно з вибки (фіг 1), яка визначає номер засвічених фотонаходом, пристрій додатково містить схему попечутливих елементів фотоприймача 8 і передає їх редньої обробки сигналів, а також схему вимірюна схему 3 вимірювання і обробки інформації, де вання та обробки інформації, вхід схеми за номерами та КІЛЬКІСТЮ засвічених елементів попередньої обробки сигналів сполучений з вихообчислюється числове значення несучої частоти і дом фотоприймача, а вихід поєднаний зі схемою ширини спектра вимірюваного сигналу вимірювання та обробки інформації Акустооптичний вимірювач частоти виконаний з можливостю східчастої зміни несучої частоти При цьому схема вимірювання та обробки інсигналу на 1 МГц, що призводить до зміни номера формації сполучена з обчислювальним комплекзасвіченого фоточутливого елемента на одиницю сом на базі комп'ютера IBM PC З цієї причини визначення ширини спектра сигналу До ВІДМІННИХ ознак акустооптичного вимірювазводиться до підрахунку числа засвічених елеменча частоти відносяться схема попередньої обробтів фотоприймача 8 Для визначення несучої часки сигналів, що надходять з фотоприймача, і схетоти проводиться заздалегідь прив'язка елементів ма вимірювання і обробки інформації, що фотоприймача 8 до сітки частот При цьому по обчислює числове значення несучої частоти і шисигналу управління від схеми 2 попередньої оброрини спектра вимірюваного сигналу та передає бки на вхід радіоприймального тракту '(РПТ) подайого на обчислювальний комплекс на базі IBM PC ється пілот-сигнал з каліброваною частотою, який, Вхід схеми попередньої обробки сигналів сполупройшовши через РПТ, надходить на акустооптичений з виходом фотоприймача, а вихід поєдначний перетворювач-вимірник 1, де визначається ний зі схемою вимірювання та обробки інформації номер елемента фотоприймача (Нск), засвічений Таке схемне рішення дозволить значно (на поряцим каліброваним сигналом Цей номер запам'ядок) підвищити точність вимірювання частотних товується схемою 3 вимірювання та обробки інфопараметрів радіосигналу, що вимірюється, і досягрмації На цьому процес прив'язки закінчується ти необхідного результату забезпечення моноїмПісля закінчення калібрування схема 3 вимірюванпульсного вимірювання несучої частоти та ширини ня та обробки інформації готова до передачі даних спектра сигналів в смузі 500МГц зі середньоквадв обчислювальний комплекс По сигналу з обчисратичною помилкою (СКП) вимірювання не більлювального комплексу результати вимірювань шою за 0,4МГц частоти схемою 3 надходять до реєстраційного На фіг 1 представлена структурна схема акускомплексу для обробки Обчислювальний комтооптичного вимірювача частоти, на фіг 2 наведеплекс обчислює і запам'ятовує значення частоти на функціональна схема акустооптичного переНк, відповідне першому елементові фотоприймача творювача-вимірника за формулою Акустооптичний вимірювач частоти складається (фіг 1) з акустооптичного перетворювачаНК=НІ-(ЗННІ)НСК вимірника 1, на вхід якого надходить вимірюваний де Нк - значення частоти відповідне першому ВЧ радіосигнал, а вихід поєднаний зі входом схеелементові фотоприймача ми попередньої обробки 2, сполученого зі схемою Нск - номер елемента фотоприймача, засвічевимірювання і обробки інформації З ний каліброваним сигналом Акустооптичний перетворювач-вимірник 1 Ні - значення несучої частоти пілот-сигналу в іскладається (фіг 2) з послідовно включених лазему частотному каналі зі своїм знаком ра 4, колліматора 5, акустооптичного модулятора "знН" - "мінус" - при інверсному перетворенні (АОМ) 6, на вхід якого подається вимірюваний частоти в і-му частотному каналі, "плюс" - при сигнал, об'єктива 7 та фотоприймача 8, вихід якого прямому перетворенні частоти в і-му частотному сполучений зі схемою 2 попередньої обробки каналі Схема 3 вимірювання та обробки інформації споНесучі частоти сигналів, що аналізуються, облучена з обчислювальним комплексом на базі числюються у ВІДПОВІДНОСТІ з формулою комп'ютера IBM PC Нн= Нк+(знНі) Нск Далі обчислювальний комплекс здійснює обАкустооптический вимірювач частоти працює числення усереднених значень частоти, усереднаступним чином Вимірювані ВЧ радіосигнали з нених значень ширини спектра та їх середньоквавиходу радіоприймального тракту (РПТ) передадратичну помилку Результати обробки ються на акустооптичний перетворювач-вимірник відображаються на моніторі обчислювального 1, надходять на АОМ 6 (фіг 2), де він перетворюкомплексу ється в ультразвукову хвилю, що розповсюджується в прозорому звукопроводі Світловий промінь Отже винахід дозволяє досягти підвищення лазера розширюється за допомогою колліматора точності вимірювання частотних параметрів радіо5, надходить на АОМ 6 і дифрагує на неоднорідсигналу ність показника заломлення звукопровода, виклиДжерела інформації кану розповсюджуваним ультразвуком Кут а від1 Н М Царьков Многоканальные радиолокахилення променя, що дифрагував, залежить від ционные измерители М 1980 с 3 несучої частоти сигналів, що надходять 2 О Б Гускев, СВ Кулакова, Б Л Разгнивин, Б В Тичин Оптическая обработка радиосигналов Дифраговані СВІТЛОВІ промені збираються і в реальном времени М -Радио и связь 1989 фокусуються об'єктивом 7 в площину фотоприйс 48 мапьної схеми фотоприймача 8, що перетворює 3 Патент РФ №2130192, кл світловий сигнал в електричний Сигнали кожного GO 1R23/16,23/17,1999, бюлл №13 з N-фоточутливих елементів фотоприймача 8 послідовно надходять до схеми 2 попередньої обро 39604 управління калібруванням >г вхід ВЧ і. Акустооптичнмй перетворювач сигналів вад 3. Схема вимюрювания та обробки інформації >г _ 2. Схема зв'язок з РПТ Blttlfl обробки сигналю і > Фіг.2 Комп'ютерна верстка А Ярославцева Підписне вихід Тираж 39 прим. Міністерство освгти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м. Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119 УКРАЇНА UA (и) 39604 аз) А (51) 7G01R23/02 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ОПИС ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ДО ДЕКЛАРАЦІЙНОГО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД видається під відповідальність власника патенту (54) АКУСТООПТИЧНИЙ ВИМІРЮВАЧ ЧАСТОТИ (21)2000116219 (22)02.11 2000 (24)15.06.2001 (46) 15 06 2001, Бюл. № 5, 2001 р. (72) Гришко Миколз Мефодійович, Короткое Вячеслав Валентинович, Марченко Василь Васильович, Малєв Валерій Іванович, Немчин Олександр Федорович, Рябкін Юрій Вікторович (73) ТОВАРИСТВО З ОБМЕЖЕНОЮ ВІДПОВІДАЛЬНІСТЮ "НОВА ІНТЕРНАЦІОНАЛЬНА КОРПОРАЦІЯ" (57) 1. Акустооптичний вимірювач частоти, що містить послідовно включені лазер, коліматор, Винахід відноситься до радіовимірювальної техніки і може бути використаний як високоточний вимірювач параметрів в широкосмугових системах зв'язку та в засобах пеленгації Одним з напрямів удосконалення радіолокаційних вимірювачів є перехід до багатоканального принципу побудови, що дозволяє істотно розширити їх функціональні можливості при вимірюваннях в складній радіолокаційній і електромагнітній обстановці. Цей принцип вже зараз широко реалізується на основі використання обчислювальної техніки в акустоолтичних засобах обробки сигналів ПІ Відомий акустооптичкий аналізатор спектру з просторовим інтегруванням, до складу якого входять послідовно включені лазер, конденсор і коліматор, який створює оптичний каскад переходу від лазерного пучка до плоскої світлово? хвилі заданої апертури, акустооптичний модулятор, на вхід якого надходить вимірюваний радіосигнал, лінзу і реєструючий засіб у вигляді лінійки фотодіоДів 12]. Недоліками даного акустооптичного аналізатора спектру є недостатня ефективність процесу фотодетектування дифрагованого лазерного випромінювання, здійснюваного по постійному струму, і як результат, недостатня точність вимірювання частоти радіосигналу. З відомих акустооптичних вимірювачів частоти найбільш близьким за технічною суттю с акус акустооптичний модулятор, встановлений з можливістю надходження на його електричний вхід вимірюваного сигналу, об'єктив і фотоприймач, який відрізняється тим, що пристрій додатково містить схему попередньої обробки сигналів, а також схему вимірювання та обробки інформації, вхід схеми попередньої обробки сигналів сполучений з виходом фотоприймача, а вихід поєднаний зі схемою вимірювання та обробки інформації. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що схема вимірювання та обробки інформації сполучена з обчислювальним комплексом на базі комп'ютера IBM PC. тооптичний вимірювач параметрів радіосигналів, що містить послідовно розташовані на оптичній осі лазер, коліматор, акустооптичний модулятор, об'єктив і фотоприймач. Точність вимірювання* частотних параметрів радіосигналів в просторі вища, ніж у попереднього аналога, в тому числі за рахунок нового розташування лінійки фотоприймачів, і вплив нелінійної складової в залежності коор-, динати дифрагованої плями світла від частоти радіосигналу, що вимірюється, істотно зменшений, за рахунок чого відносна частотна погрішність Д! дорівнює 6 МГц в діапазоні частот 1,5-2,0 ГГц, і вона збільшується при розширенні смуги частот відомого пристрою [3J. Причиною, що перешкоджає досягненню очікуваного технічного результату в широкій смузі частот, є недостатня точність вимірювання частоти радіосигналу. Задачею, на рішення якої направлено винахід, є підвищення точності вимірювання частотних параметрів радіосигналу. Зазначена задача досягається тим, що в акустооптичному вимірювачі частоти, який містить послідовно включені лазер, коліматор, акустооптичний модулятор, встановлений з можливістю надходження на його електричний вхід вимірюваного сигналу, об'єктив і фотоприймач, згідно з винаходом, пристрій додатково містить схему попередньої обробки сигналів, а також схему вимірювання та обробки інформації, вхід схеми по t О де до 39604 передньої обробки сигналів сполучений з виходом фотоприймача, а вихід поєднаний зі схемою вимірювання та обробки інформації При цьому схема вимірювання та обробки інформації сполучена з обчислювальним комплексом на базі комп'ютера IBM PC. До відмінних ознак акустооптичного вимірювача частоти відносяться- схема попередньої обробки сигналів, що надходять з фотоприймача, і схема вимірювання і обробки інформації, що обчислює числове значення несучої частоти і ширини спектра вимірюваного сигналу та передає його на обчислювальний комплекс на базі IBM PC. Вхід схеми попередньої обробки сигналів сполучений з виходом фотоприймача, а вихід поєднаний зі схемою вимірювання та обробки інформації. Таке схемне рішення дозволить значно (на порядок) підвищити точність вимірювання частотних параметрів радіосигналу, що вимірюється, і досягти необхідного результату: забезпечення моноімпульсного вимірювання несучої частоти та ширини спектра сигналів в смузі 500 МГц зі середньокзадратичною помилкою (СКП) вимірювання не більшою за 0,4 МГц. На фіг. 1 представлена структурна схема акустооптичного вимірювача частоти, на фіг.2 наведена функціональна схемаакустооптичного перетворювача-вимірника. Акустооптичний вимірювач частоти складається (фіг. 1) з акусгооптичного перетворювачавимірника 1, на вхід якого надходить вимірюваний ВЧ радіосигнал, а вихід поєднаний зі входом схеми попередньої обробки 2, сполученого зі схемою вимірювання і обробки інформації 3. Акустооптичний перетворювач-ви мірник 1 складається (фіг. 2) з послідовно включених лазера 4, коліматора 5, акустооптичного модулятора (АОМ) 6, на вхід якого подається вимірюваний сигнал, об'єктива 7 та фотоприймача 8, вихід якого сполучений зі схемою 2 попередньої обробки Схема 3 вимірювання та обробки інформації сполучена з обчислювальним комплексом на базі комп'ютера IBM PC. Акустооптичний вимірювач частоти працює наступним чином. Вимірювані ВЧ радіосигнали з виходу радіоприймального тракту (РПТ) передаються на акустооптичний перетворювач-вимірник 1, надходять на АОМ 6 (фіг. 2), де він перетворюється в ультразвукову хвилю, що розповсюджується в прозорому звукопроводі. Світловий промінь лазера розширюється за допомогою коліматора 5, надходить на АОМ 6 і дифрагує на неоднорідність показника заломлення звукопрозода, викликану розповсюджуваним ультразвуком. Кут а відхилення променя, що дифрагував, залежить від несучої частоти сигналів, що надходять Дифраговані світлові промені збираються і фокусуються об'єктивом 7 в площину фотоприймальної схеми фотоприймача 8, що перетворює світловий сигнал в електричний. Сигнали кожного з N-фоточутливих елементів фотоприймача 8 послідовно надходять до схеми 2 попередньої обробки (фіг. 1), яка визначає номер засвічених фоточутливих елементів фотоприймача 8 і передає їх на схему 3 вимірювання і обробки інформації, де за номерами та кількістю засвічених елементів обчислюється числове значення несучої частоти і ширини спектра вимірюваного сигналу. Акустооптичний вимірювач частоти виконаний з можливістю східчастої зміни несучої частоти сигналу на 1 МГц, що призводить до зміни номера засвіченого фоточутливого елемента на одиницю. З цієї причини визначення ширини спектра сигналу зводиться до підрахунку числа засвічених елементів фотоприймача 8. Для визначення несучої частоти проводиться заздалегідь прив'язка елементів фотоприймача 8 до сітки частот. При цьому по сигналу управління від схеми 2 попередньої обробки на вхід радіоприймального тракту (РПТ) подається пілот-сигнал з каліброваною частотою, який, пройшовши через РПТ, надходить на акустооптичний перетворювач-вимірник 1, де визначається номер елемента фотоприймача (Нск), засвічений цим каліброваним сигналом. Цей номер запам'ятовується схемою 3 вимірювання та обробки інформації. На цьому процес прив'язки закінчується. Після закінчення калібрування схема 3 вимірювання та обробки інформації готова до передачі даних в обчислювальний комплекс. По сигналу з обчислювального комплексу результати вимірювань частоти схемою 3 надходять до реєстраційного комплексу для обробки. Обчислювальний комплекс обчислює і запам'ятовує значення частоти Нк, відповідне першому елементові фотоприймача за формулою: Нк = Ні - (знНі) Нск, де - Нк - значення частоти відповідне першому елементові фотоприймача; Нск - номер елемента фотоприймача, засвічений каліброваним сигналом; Ні - значення несучої частоти пілот-сигналу в і-му частотному каналі зі своїм знаком; знНі - "мінус" - при інверсному перетворенні частоти в і-му частотному каналі; "плюс" - при прямому перетворенні частоти в і-му частотному каналі. Несучі частоти сигналів, що аналізуються, обчислюються у відповідності з формулою Нн = Нк + (знНі) Нск. Далі обчислювальний комплекс здійснює обчислення усереднених значень частоти, усереднених значень ширини спектра та їх серєдньоквадратичну помилку Результати обробки відображаються на моніторі обчислювального комплексу. Отже винахід дозволяє досягти підвищення точності вимірювання частотних параметрів радіосигналу. Джерела інформації 1. Н.М. Царьков. Многоканальные радиолокационные измерители. М., 1980, с.З. 2. ОБ. Гускев, С В . Кулакова, Б.Л. Разгнивин, Б. В. Тичин. Оптическая обработка радиосигналов в реальном времени. М. - Радио и связь, 1989, с. 48. 3. Патент РФ № 2130192, кл. G01R 23/16, 23/17,1999, бюл. № 13. 39604 пр калібруванням \ 9 вхід ВЧ 1. Акустоолтичний перетворювач сигналів с BJtia 3. Схема вимюрювання та обробки інформа^п > 2. зв'язок з РПТ • Схема попередньо? обробки сигналів і ,, вихія ФІГ. 2 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 - 7 2 - 8 9 (03122) 2 - 5 7 - 0 3 *І

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Acousto-optical frequency meter

Автори англійською

Hryshko Mykola Mefodiiovych, Marchenko Vasyl Vasyliovych, Maliev Valerii Ivanovych, Nemchyn Oleksandr Fedorovych, Riabkin Yurii Viktorovych

Назва патенту російською

Акустооптический измеритель частоты

Автори російською

Гришко Николай Мефодиевич, Марченко Василий Васильевич, Малев Валерий Иванович, Немчин Александр Федорович, Рябкин Юрий Викторович

МПК / Мітки

МПК: G01R 23/00

Мітки: вимірювач, частоти, акустооптичний

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/10-39604-akustooptichnijj-vimiryuvach-chastoti.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Акустооптичний вимірювач частоти</a>

Подібні патенти