Способ достижения необходимого значения стабильности частоты генератора периодического сигнала при использовании генераторов частоты периодического (в том числе синусоидального) сигнала с тем же значением номинальной частоты, но с меньшими значениями стабильности
METHOD TO ACHIEVE THE REQUIRED VALUE OF PERIODIC SIGNAL OSCILLATOR FREQUENCY STABILITY, USING FREQUENCY OSCILLATORS OF PERIODIC (INCLUDING SINUSOIDAL) SIGNAL WITH THE SAME VALUE OF RATED FREQUENCY, BUT WITH LESS STABILITY VALUES

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в аппаратуре различного назначения и измерительной технике. Известно устройство (патент № 892741, SU) стабилизации частоты генератора, состоящего из набора электронных устройств, включая опорный генератор.
Недостатком этого способа является необходимость иметь опорный генератор, который отсутствует в описываемом изобретении. Известен также способ стабилизации частоты К генераторов (№ патента RU 2219654) , имеющих равные или близкие нестабильности частот с помощью К+1 генератора, задающего параметры стабилизации.
1-м недостатком этого способа является необходимость множества измерений для формирования управляющих сигналов для приближения частот к их номинальным значениям.
2-м недостатком этого способа является зависимость получения результатов от параметров К+1 генератора (заменяющего собой опорный генератор), заданных с определенной погрешностью.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в технической возможности достижения необходимой стабильности генератора, применяя схему с использованием генераторов с более низкой стабильностью частоты.
На Фиг. 1 изображена схема устройства для реализации предложенного способа в случае несинусоидальной формы периодического сигнала исходных генераторов, а на Фиг. 2 - схема для синусоидальной формы периодического сигнала исходных генераторов.
Способ достижения необходимого значения стабильности частоты генератора периодического сигнала при использовании генераторов периодического (в том числе синусоидального) сигнала с тем же значением номинальной частоты, но с меньшими значениями стабильности реализуется следующим образом:
1
1
3
Сигналы с двух независимых генераторов периодических сигналов (1) и (2) с некоррелированными выходными сигналами, с равными или близкими значениями выходных частот , а также равными значениями флуктуаций входных частот  подаются на входы Полосовых фильтров (3) и (4) ( В случае, если периодические сигналы генераторов (1) и (2) являются синусоидальными, Полосовые фильтры (3) и (4) не нужны и сигналы с генераторов сразу подаются на вход Умножителя сигналов (5) (см. схему, изображенную на Фиг. 2), настроенных на пропускание номинальной частоты генераторов (для того, чтобы пропустить только первую гармонику периодического сигнала); сигналы с выходов Полосовых фильтров (3) и (4) подаются на входы Умножителя сигналов (5); выходной сигнал Умножителя сигналов (5), представляющий собой суперпозицию сигналов с разностной и суммарной частотой, подается на вход высокочастотного фильтра (ВЧ-фильтра) (6), на выходе которого остается сигнал синусоидальной формы только с суммарной частотой; далее сигнал с выхода ВЧ-фильтра подается на Делитель частоты на 2 (7), в результате чего на выходе Делителя частоты на 2 возникает сигнал с частотой F, близкой или равной частотам входных генераторов (1) и (2)  и флуктуацией частоты , что эквивалентно увеличению стабильности частоты в  раз.
Математические пояснения:
1
2
Сигналы с частотами F и F,
i
0
il
i
где F(t)=F+ΔF+ΔF(t), i=1,2;
0
F - номинальная частота генератора,
il
ΔF -постоянная погрешность i-го генератора, вызванная особенностями генератора,
i
0
il
ΔF(t) - переменная флуктуация отклонений частоты от среднего значения F+AF
2
2
при этом  - дисперсия частоты исходных сигналов (Верхнее подчеркивание над переменной величиной  обозначает операцию усреднения M(t);
Сигнал с суммарной частотой (на выходе Умножителя):
12
0
12
12
F(t)=2F+ΔF+ΔF(t),
12
1
2
где ΔF=ΔF+ΔF - новая постоянная погрешность;
12
1
2
ΔF(t)=ΔF(t)+ΔF(t) - новая переменная флуктуация.
При этом дисперсия суммарного сигнала  определяется по формуле:
, из этого следует, что ,
Таким образом, если исходная относительная погрешность генераторов была равна , то конечная относительная погрешность равна , т.е. стала меньше в  раз, что эквивалентно увеличению стабильности частоты в  раз, т.к. величина стабильности частоты генератора обратно пропорциональна величине относительной погрешности частоты генератора. Выходной сигнал с Делителя частоты на 2 (7) подают на Полосовой Фильтр (8), пропускающий только первую гармонику. Полученный таким образом сигнал имеет синусоидальную форму с увеличенной в  раз стабильностью. Вся совокупность вышеописанных устройств объявляется генератором с новой полученной стабильностью, и процесс повторяется заново до достижения нужного результата.
Использование (применение) данного способа позволит избежать применения дорогостоящих генераторов с более высокой стабильностью частоты, заменив их предложенной схемой с менее дорогостоящими генераторами и меньшей стабильностью частоты.