195601. lajstromszámú szabadalom • Vezérfrekvencia generátor üttetéses rendszerű mérőadóval és szelektív mérővevővel felépített átviteltechnikai mérőhely automatikus hangolására, különösen nagysebességű mérésekhez
1 195 601 2 A találmány tárgya üttctcses rendszerű mérőadóval és szelektív mérővevővel felépített automatikus működésű átviteltechnikái mérőhely frckvenciaellátását biztosító gyors működésű vezérfrekvencia generátor. Az átviteltechnikai mérésekhez jelforrásként általában üttetéses rendszerű mérőadókat használnak, a rendkívül nagy frekvenciaátfogás /néhány száz Hz-től esetleg több tíz MHz-ig/ miatt. A jelek vizsgálata főképpen többször transzponált szelektív mérővevőkkel történik. Ezek együtt egy átviteltechnikai mérőhely gerincét képezik. A mérőadó kimenőjelének kellő spektrális tisztasága és a szelektív mérővevőnél 3 hamis vételi helyek elkerülése érdekében célszerű a helyi frekvenciaforrásokat egy különálló, harmadik készülékben realizálni, melyet vezérfrekvencia generátornak nevezünk. Mivel a mérőadó és a szelektív mérővevő együtthangolhatósága alapvető követelmény, ugyanazon vezérfrekvencia .generátornak mind a mérőadót, mind a szelektív mérővevőt el kell látni hangolójelekkel. . Automatikus működésű átvitel technikai mérőhely esetén vezérfrekvencia generátorként digitális kódokkal hangolható frekvenciaszintézert alkalmaznak. Az átviteltechnikában igen gyakoriak az olyan vizsgálatok, melyek nagyok sok, különböző frekvenciákon végrehajtott mérésből állnak /például frekvenciamenet vagy szűrőkarakterisztika mérés/. Nem közömbös tehát, hogy egy automatikus működésű átviteltechnikai mérőhely vezérfrekvencia generátora milyen gyorsan képes kimenőjelének frekvenciáját megváltoztatni. Mindemellett az átviteltechnikai mérésekhez használt vezérfrekvencia generátorok kimenőjelének igen nagy spektrális tisztaságúnak kell lenni. ______ _________ Az eddig ismert vezérfrekvencia generátorok egy része csak manuális használatra alkalmas. Más részük automatikusan is működtethető /digitális kóddal vezérelhető/ frekvencia szintézer. Utóbbiak mind egyetlen változtatott frekvenciájú jelforrással rendelkeznek, vagyis a kimenőjelek mind egyazon frekvenciaszintézér termékei, mellyel a mérőadó és a szelektív mérővevő teljes frekvenciatartománya maximális finomsággal áthangolható. A mérőadó és mérővevő működéséhez szükséges további helyi frekvenciaforrások fix frekvenciájú jeleket szolgáltatnak. A változtatott frekvenciájú jelforrás általában lánckapcsolású dekádokból épül fel, ahol minden egyes dekád egy—egy indirekt szintézer /programozható frekvenciaosztót tartalmazó PLL húrok/. Az ilyen teljes láncú megoldások mellett előfordulnak rövidített láncú megoldások is, ahol több dekádot összevonnak oly képpen, hogy a PLL-ben lévő programozható frekvenciaosz.tó hosszát terjesztik ki több dekádra. A teljes láncú megoldás hátránya, hogy túl hosszú a lánc, s emiatt megnövekszik az átkapcsolás! folyamat ideje. A rövidített láncú megoldásnál az a hátrány jelentkezik, hogy csökkenteni kell a referencia frekvencia értékét, ami növeli az átkapcsoláshoz szükséges időt vagy rontja a szolgáltatott jel spektrális tisztaságát, esetleg kompromisszumos megoldásnál mindkét hatás fellép. A találmány célja olyan vezcrfrekvencia generátor struktúra kialakítása, amely lehetővé teszi a működési sebesség jelentős növelését a jeltisztaság romlása nélkül. A kitűzött cél elérésének találmány szerinti módja, _s egyben a találmány lényege az, hogy a vezérfrekvencia 2 generátort két egymástól függetlenül hangolható frekvenciaszintézcrből cs 'egy közös vezérlőegységből építjük fel. Mindkét frekvcnciaszintczcrrel a mérő^dót is és a szelektív mérővevőt is vezéreljük úgy, hogy a merőadóban az ültetéshez szükséges mindkét frekvenciát, a szelektív mérővevőben pedig két transzponáló frekvenciát változtatunk. A találmány szerinti megoldásnak az az előnye, hagy a frekvencia szín lézerekben a láncok hossza lecsökken, és a két frekvencia szintézer frekvencia váltáskor egyidejűleg kapcsol át, ami sokkal gyorsabb működést eredményez. Ezenkívül csaknem természetes módon adódik az az előnyös körülmény, hogy az egyik frekvencia szintézer frekvenciaát fogása sokkal kisebb a másiknál. Ez azért előnyös, mert a kisebb frekvenciaátfogású frekvenciaszintézcr digitális direkt szintézer is lehet, melynek átkapcsolási ideje gyakorlatilag elhanyagolható, és könnyen integrálható digitális hálózatból épül fel. A találmány szerinti megoldás nem igényel többlet költséget, mivel az egyes s/.intézerek lényegesen egyszerűbbek lehetnek az eddigi megoldásokban előfordutó szintézerckncl. Ezen túlmenően a digitális direkt szintézer alkalmazhatósága következtében hely, anyag, munkaidő megtakarítás érhető cl. A találmányt az alábbiakban rajz segítségével részletesen ismertetjük. Az ábrán a találmány tárgyát képező vezérfrekvencia generátort az átviteltechnikái mérőhely főbb egységeivel, a mcrőadóval es a szelektív mérővevővel kiépített kapcsolatával együtt ábrázoltuk, a jobb érthetőség érdekében . A mérőhely elrendezésben az 1 vezérfrekvencia generátor mind a 2 merőadóhoz, mind a 3 mérővevőhöz egy-egy kisátfogású cs egy egy nagyátfogású hangolható 16, 18 illetve 17, 19 vezérfrekvencia jelkimenettel kapcsolódik. Az 1 vezérfrekvencia generátor elrendezése olyan, hogy rendben a 16, 18 illetve 17, 19 vezcrfrekvencia jelkimenctekhcz kapcsolódó 12 illetve 13 kimenőegységek 14 illetve 15 bemenetéire két egymástól független 6 ille‘ve 7 frekvenciszinlézer 10 illetve 11 kimenete csatlakozik, melyeknek frekvenciát meghatározó 8 illetve 9 digitális adatbemenelei egy 5 adatbemenettel ellátott közös 4 vezérlőegységhez kapcsolódnak. A 4 vezérlőegység 5 udatbementere érkező digitális kod tartalmazza a 2 merőadó jelfrekvenciájára, avagy a szelektív 3 mérővevő vételi frekvenciájára vonatkozó információt. A célszerűen, mikroprocesszorral kialakított 4 vezérlőegység feldolgozza cs továbbítja azt az egymástól független 6 és 7 frekvenciaszintézerek frekvenciát m'ghatározó P o digitális adatbemenetére. A 6 és 7 frekvenciaszintézerek 10 és 11 kimenetei a 12 és-13 kimenőegysegek 14 és 15 bemenetelt vezérlik. A 12 és 13 kimenőegységek feladata teljesítmény erősítés, impedancia illesztés, illetve ha szükséges frekvencia áttevés és jeltis/.títás. A 12 kimenőegység 16 vczérfrekvenciá jelkimenete és a 13 kimenőegység 17 vezérfrekvencia jelkimenete a 2 mérőadó 20 illetve 2! vezérfrekvencia bemenetéire továbbítja a jelet. A 12 kimenőegység 18 kimenete és a 13 ki nenöegyscg 19 kimenete pedig a 3 szelektív mérővevő 22 illetve 23 vezérfrekvencia bemenetel részére szolgálta: jelet. A 4 vezérlőegység az egyes frekvenciszintézerek 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
