Вимірювач нестабільності частоти на принципі збігів імпульсів

  • A. I. Verveyko Центральний науково-дослідний інститут озброєння та військової техніки Збройних Сил України
  • I. M. Lappo Національний університет "Чернігівський колегіум" ім. Т. Г. Шевченка
  • P. L. Arkushenko Центральний науково-дослідний інститут озброєння та військової техніки Збройних Сил України
  • S. I. Yusukhno Чернігівський національний технологічний університет
Ключові слова: короткочасна нестабільність частоти, перетворювач на принципі збігів імпульсів пакетами, автономний вимірювач, віртуальний вимірювач, LabVIEW

Анотація

Актуальність. Завдання швидкого й точного вимірювання динамічних характеристик сучасних джерел сигналів з частотним виходом, зокрема функції короткочасної нестабільності частоти (ФКНЧ), потребує вдосконалення методів вимірювання з урахуванням необхідності поліпшення їх метрологічних характеристик, зниження часу проведення випробувань, можливості автоматизації вимірювань за рахунок застосування інформаційно-вимірювальних систем.
Мета роботи полягає в розробці методу вимірювання ФКНЧ на принципі збігів імпульсів пакетами та експериментальних дослідженнях вимірювачів на його основі.
Метод. Розроблено метод вимірювання функції короткочасної нестабільності частоти на принципі збігів регулярних незалежних послідовностей імпульсів пакетами. Розроблений метод має переваги в порівнянні з кращим варіантом методу на базі перетворення період-часовий інтервал-код у разі роботи з однаковим початковим значенням досліджуваної частоти і при роботі з однаковим значенням інтервалу усереднення.
Результати. Отримані аналітичні співвідношення для основних метрологічних характеристик. Проведено порівняльний аналіз метрологічних характеристик розробленого методу й методу на базі перетворення період-часовий інтервал-код. Добрими метрологічними характеристиками володіє метод вимірювання ФКНЧ на базі перетворення період-часовий інтервал-код, в якому формується вимірювальний інтервал як різниця досліджуваного і опорного інтервалів і заповнюється імпульсами досліджуваної або опорної частот.
Висновки. Реалізовано автономний й віртуальний вимірювачі, а також проведено експериментальні дослідження стандартних генераторів. Вказано особливості вимірювачів і шляхи їх подальшого удосконалення. Подальший розвиток вимірювача можливо в напрямку збільшення кількості вимірюваних параметрів джерел сигналів з частотним виходом, зокрема, зміни короткочасної нестабільності частоти від впливу дестабілізуючих факторів, характеристики і часу встановлення частоти. Для цього необхідно розробити керований джерело дестабілізуючих факторів і синхронізувати його роботу з вимірником.

Біографії авторів

A. I. Verveyko, Центральний науково-дослідний інститут озброєння та військової техніки Збройних Сил України

Вервейко А. І.,

I. M. Lappo, Національний університет "Чернігівський колегіум" ім. Т. Г. Шевченка

Лаппо І. М.,

P. L. Arkushenko, Центральний науково-дослідний інститут озброєння та військової техніки Збройних Сил України

Аркушенко П. Л.,

S. I. Yusukhno, Чернігівський національний технологічний університет

Юсухно С. І.,

Посилання

Dawkins S., McFerran J. and Luiten A. (2007) Considerations on the measurement of the stability of oscillators with frequency counters. IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control, Vol. 54, Iss. 5, pp. 918-925. DOI: 10.1109/TUFFC.2007.337

Bourgeois P., Kersale Y., Bazin N., Chaubet M. and Giordano V. (2004) Measurement of short-term stability of ultra stable oscillators. 18th European Frequency and Time Forum (EFTF 2004). DOI: 10.1049/cp:20040920

Kychak V. and Gavrasienko P. (2014) Device of Radio Frequency Instability Measurements. Visnyk NTUU KPI Seriia - Radiotekhnika Radioaparatobuduvannia, No. 58, pp. 83-89. DOI: 10.20535/RADAP.2014.58.83-89.

Nsue J.M.B., Kucheryavenko S.V. and Fedosov V.P. (2018) Measurement of short-term instability of the frequency of superstable quasi-hormonic signals. Engineering Journal of Don, No. 1, 8 p.

Milanovic I., Renovica S., Župunski I., Banović M. and Rakonjac P. (2012) How To Measure Oscillator’s Short-Term Stability Using Frequency Counter. Electronics ETF, Vol. 16, Iss. 1. DOI: 10.7251/els1216104m

Keysight Technologies (2014) Analyzing Frequency Stability in the Frequency and Time Domains, Application Note, p. 12.

Goryaschenko K. L., Goryaschenko S. L., Gula I. V. and Trotsyshyn I. V. (2016) Method for measuring phase shift between periodic signals of arbitrary duration. Patent UA111253.

Verveyko A. I., Tyrsa V. Ye., Uvarov V. M. and Shmalii Yu. S. (1987) Device for measuring frequency instability. Patent SU1442928

Verveyko A. I. (2013) Virtual device for measurement of the short-time frequency instability function. Bulletin of the Chernihiv State Technological University, No. 4 (69), pp. 105-115.

Tyrsa V. Ye. (1981) Analysis of frequency measurement errors based on the pulse coincidence principle. Izmeritelnaya tekhnika, No. 4, pp. 42-44.

Verveyko A. I., Yevdokimenko Yu. I., Tyrsa V. Ye., Shmalii Yu. S. (1989) Device for measurement of dynamic characteristics. Patent SU1532901

Pavlovsky V., Verveyko A., Shkola I. (2003) Reconfigured laboratory complexes in educational process of the Chernihiv State Technological University. Advanced Computer Systems and Networks: Design and Application (ACSN-2003), Lviv, pp. 46-47.

Jerone J. (2010) Virtual instrumentation using LabVIEW. New Delhi, PHI Learning Private Limited, 446 p.

Guk M. Yu. and Zaborovsky V. S. (2008) Telematics applainces architecture for active experiments with remote objects. SPbPU Journal. Computer Science. Telecommunication and Control Systems, No. 2 (55), pp. 46-61.

Bress T. (2013) Effective Labview Programming. USA, Austin, NFS Press, 816 p.

IJ J.E. and Loureiro O.S. (2015) Research and Development of a Virtual Instrument for Measurement, Analysis and Monitoring of the Power Quality. Journal of Fundamentals of Renewable Energy and Applications, Vol. 05, Iss. 05. DOI: 10.4172/2090-4541.1000185

Guo H. and Wu J. (2014) Application of Virtual Instrument LabVIEW in Variable Frequency and Speed Motor System. TELKOMNIKA Indonesian Journal of Electrical Engineering, Vol. 12, Iss. 8. DOI: 10.11591/telkomnika.v12i8.5571

Опубліковано
2019-03-30
Як цитувати
Verveyko, A. I., Lappo, I. M., Arkushenko, P. L. і Yusukhno, S. I. (2019) «Вимірювач нестабільності частоти на принципі збігів імпульсів», Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування, 0(76), с. 29-36. доступний у: http://radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/1541 (дата звернення: 16Липень2019).
Номер
Розділ
Теорія та практика радіовимірювань