Повышение чувствительности и точностных характеристик стробоскопических преобразователей УВЧ диапазона

• Автор: Федосов, Дмитрий Витальевич
• Шифр специальности: 05.12.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 118 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
1. МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ И АНАЛИЗА СТРОБОСКОПИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
1.1. Типы и структурные схемы стробоскопических преобразователей частоты
1.2. Влияние инерционных свойств стробоскопического преобразователя на технические характеристики
1.3. Погрешности преобразования
Выводы
2. АНАЛИЗ ПОГРЕШНОСТЕЙ СТРОБОСКОПИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ УВЧ ДИАПАЗОНА
2.1. Математическая модель смесителя стробоскопического преобразователя частоты
2.2. Влияние инерционных свойств диодов на фазовый сдвиг, вносимый стробпреобразователем, и на линейность преобразования
2.3. Влияние неточности временного положения стробимпульсов на амплитудую погрешность преобразования
2.4. Фазовая погрешность преобразования, обусловленная неточностью временного положения стробимпульсов
Выводы
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВНУТРЕННИХ ШУМОВ СТРОБОСКОПИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТЫ
3.1. Классификация внутренних шумов
3.2. Тепловые шумы мостового диодного смесителя
3.3. Дробовые и фликкер-шумы мостового диодного смесителя при закрытых диодах
3.4. Дробовые шумы мостового диодного смесителя при открытых диодах
3.5. Динамика шума
3.6. Фликкер-шум
Выводы
4. УВЕЛИЧЕНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ И ТОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СТРОБОСКОПИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТЫ
4.1. Способ увеличения чувствительности и ограничения уровня внутренних шумов в стробоскопическом преобразователе частоты с обратной связью
4.2. Компенсация временной нестабильности в стробоскопическом преобразователе частоты
4.2.1. Измерение временной ошибки положения стробимпульса
4.2.2. Коррекция выходного сигнала преобразователя
4.2.3. Оценка погрешности коррекции временной нестабильности
4.2.4. Экспериментальное исследование способа коррекции временного положения стробимпульсов
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Приложение
Литература

Актуальность темы. Стробоскопический метод преобразования сигналов широко применяется в осциллографии, экспериментальной физике, в информационно-измерительных системах при исследовании переходных процессов в полупроводниковых приборах [1-3] и импульсных схемах, измерении длительности фронтов импульсных сигналов нано- и пикосекундного диапазона, в системах ФАПЧ с преобразованием частоты, при передаче наносекундных импульсов и дистанционном измерении их параметров, а также при обработке этой измерительной информации в ЭВМ. В последнее время стробоскопический метод нашел широкое применение при разработке блоков преобразования частоты гармонических высокочастотных и СВЧ-сигналов для прецизионных устройств, задания и измерения амплитуды и фазы гармонических сигналов, в прецизионных приемниках глобальной спутниковой системы ГЛОНАСС. Стробоскопическому методу посвящено большое количество работ [2-63]. Достоинством стробоскопического метода преобразования по сравнению с обычным гетеродинным является более высокая линейность амплитудной характеристики и простота реализации опорного генератора [8]. Применение стробоскопических осциллографов позволяет эффективно наблюдать слабые регулярные сигналы на фоне шумов [32-34]. Однако предельная чувствительность стробпреобразователей хуже.
Существующие в настоящее время стробпреобразователи имеют не достаточно высокую чувствительность, а также существенные погрешности проявляющиеся на частотах свыше 1 ГГц, связанные с временной нестабильностью стробимпульсов, которая сужает полосу пропускания преобразователя. В этой связи является актуальным проведение анализа и разработка методов увеличения чувствительности и полосы пропускания стробпрсобразователя, а также уменьшения погрешностей преобразования.

Рис. 2.13. Структура программы для ЭВМ