автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.15, диссертация на тему:Стандарти частоти кварцовi з автономною i неабтономною компенсацiею довгочасноi нестабiльностi на основi модуляцiйного методу

РГ Б ОД / ь ИЮ/1 до*

ДЕРЖАВНЕ НАУКОВО-ВИРОБНИЧЕ ОБ'о’ДНАНЕЧ "МЕТРОЛОГІЯ"

На правах рукопису

РОМАНЬКО Володимир Миколайович

СТАНДАРТИ ЧАСТОТИ КВАРЦОВІ З АВТОНОМНОЮ 1 НЕАВТОНОМНОЮ КОМПЕНСАЦІЄ»

• ДОВГОЧАСНОЇ НЕСТАБІЛЬНОСТІ НА ОСНОВІ

МОДШПШОГО МЕТОДУ

05.11.15 - Метрологія і метрологічне забезпечення

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Харків - І?94

Дисертаціє» е рукопис.

Робота виконана у Харківському військовому університеті.

Науковий керівник: доктор технічних наук,

процесор ІСМАЛІЯ Юрія Семенович

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, .

професор КЛЕЯМАН Олександр Самуілович

кандидат технічних наук,

доцент ЕЕБЕЛЬОБ Болодлмир Олексійович

Провідна установа: Київський Науково-дослідний інститут радіовимірювально! апаратури,

Мінмашпром, м. Киів

Захист дисертації відбудеться ,'/4" ЛИПИ9 1994 р.

о.Л_ год. 60 хв. на засіданні спеціалізованої ради К 041.08.01 при наукозо-виробничому об*зднанні "Метрологія" за адресою: 310076, м. Харків, вул. Мироносицька, 42 (тел. 43-33-49). •

З дисертацісв можна ознайомитися в бібліотеці ДНВО "Метрологія".

Автореферат розісланий " е? " УЄроЙЯ 1994 р.

Вчений секретар спеціалізованої ради

Е.С.Купко

з

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. На сучасному етапі розвитку науки і техніки широко проявляється тенденція зведення вимірювань різноманітних фізичних величин до вимірювань частоти, не кажучи про широке примінення кварцових і квантових мір частоти в різних областях радіоелектроніки як пристроїв, формуючих і зберігаючих одинице вимірювання часу і частоти з заданим ступенек точності. >=£

^ 'З.**

Кварцові міри частоти, зрівнянно з квантовими, являються" більш простими технічними устроями, мають меншу вартість,' масу, габарити, високу економічність, надійність, більзия строк служби з діапазоном робочих частот. Але, порівняння їх метрологічних характеристик показує, во наявнийя досягнутий рівень довгочасної нестабільності частоти (ДНЧ) кварцових мір ІО"**/добу на 2-3 порядки гірший відповідній нестабільності квантових і не відповідає вимогам, які пред’являються до опорних генераторів високоточних радіотехнічних систем.

Звідси очевидна актуальність проблеми створевання і реалізації кварцових мір частоти з автономним і неавтономним зменшенням довгочасної нестабільності частоти, по дозволяє значно підняти ефективність високоточних радіотехнічних систем метрологічного та іншого призначення.

Аналіз публікацій, зв’язаний з дослідженням методів зменшення ступеню впливу вектора-дестабілізуючих факторів на параметри опорних кварцових автогенераторів (ОКАГ), дозволив обгрунтувати можливість зменшення ¿НЧ на основі використання внутрішньо? природньоі надмірності частотного спектра кварцового резонатора (КР) шляхом введення в схему генератора пошукового модулюючого сигналу або, відповідно сучасній термінології1, на основі модуляційного методу кварцової стабілізації частоти (МИКСЧ).

Мета праці і задачі дослідження. Метою праці є розробка, дослідження.і реалізація в математичних моделях і схемно-конструктивних рішеннях стандартів частоти кварцових (СЧК) з автономною і неавтономною компенсаціев доьгочасної нестабільності на основі модуляційного методу кварцової стабілізації частоти. Реалізація мети дослідження викликала потребу розглянути такі взаємопов'язані науково-технічні задачі як теоретичного, так і експериментального характеру:

1. Провести відносне обгрунтування рівня модулюючого сиг-

налу, який забезпечує еталонні властивості модуляційних характеристик ангармонійного контуру. ■

2. Встановити стохастичний взазмозв'язок дєградаційних процесів основної та ангармонійної мод коливань КР.

3. Розробити структурні і функціональні схеми СЧК з компен-сацізю ДНЧ на основі ММКСЧ.

Ь. Здійснити макетування і проведення випробування дослідних зразків стандарте частоти і його основних вузлів.

5. Упровадити результати досліджень в промислові розробки.

Методи досліджень. При рішенні постовлених задач у праці використовувались методи теорії відносностей і статистичної радіотехніки, спектрально-кореляційного і регресивного аналізу, елементи теорії автоматичного управління і математичної статистики.

Наукова, новизна результатів, одержаних у праці і винесених на захист, полягаз у тому, що в ній вперие:

1. Досліджені лімітні статистичні властивості моментних функцій щільності розподілу імовірності динамічних модуляційних характеристик (ДМХ).

2. Обгрунтований вибір значення крутизни дискримінаційної характеристики фазових ДЖ в залежності від потребної тсчі.ості

оцінки вимірювань резонансної частоти ангармонійного контуру під дією вектора дестабілізуючих факторів.

3. Одержаний аналітичний вираз коефіцієнтів РатаЯського для ангармонійних мод КР АТ-зрізів з урахуванням розподілу енергії коливань по поверхні п'єзопластини.

4» Одержана емпірична залежність динамічної індуктивності і ємкості КР від величини і куга прикладання полярних сил до контура п'єзопластини.

5. Установлений стохастичний взаємозв'язок у вигляді лінійної парної регресії між процесами "старіння" основно! і одержаної модуляційним методам різностноі частотами ОКАГ. .

■ Практична цінність одержаних результатів полягає у тому,що на їх основі стало можливим створення і реалізація кварцових мір частоти з автономним і неавтономним зменшенням довгочасної нестабільності в нестаціонарно флюктуючому полі дестабілізуючих факторів. При цьому: .

1. Запропонована номограмма по визначенню мінімального рівня амплітудних ДМХ для різних рівнів спектральної щільності шуму на виході ОКАГ обабіч ангармонійного контуру.

2. Обгрунтовано примінення ангармонійної моди )

в якості датчика "старіння" основної моди і встановлено,що коефіцієнт пропорціональності лінійної регресії "старіння" між модами/гл/3 і /гпн для КРАТ-зрізу типу РН-І87М складає 7+3,5 при коефіцієнті кореляції 0,85...0,97.

З.4Розроблена методика тривалого (більше одного року) прогнозування | вамірввання довгочасної нестабільності частоти прецизійних ОКАГ.

4. Розроблена структурна, функціональна схеми СЧК з компенсацією ДНЧ, принципова схема його основних вузлів.

Упровадження результатів. Проведені теоретичні і експеримен-

б

тальні випробування дозволили в рамках Державної науково-технічної програми ДКНТ України "Розробка стандарте частоти кварцового прецизійного", шифр 6.8.276 "Лелека", на базі підприємств КНДІРВА, створити макети і дослідні зразки стандарти частоти кварцового, якому присвоєний класифікаційний номер ЧІ-8£.

Вперше в світовій практиці створення прецизійних ОКАГ за допомогою модуляційного методу сформовано, крім основної робочої частоти, різнична частота, яка являється датчиком "старіння". Використання системи компенсації ДНЧ дозволяє одержати

відносну похибку по частоті на інтервалі часу І рік не більше

-9 • * * •

ї*Ю , що відповідає рівню кращих світових зразків.

Крім того результати дослідів введені в дію в Науково-виробничому центрі "Сіхрон" при створенні уніфікованого ряду прецизійних КАГ на 5 і 10 МГц, розроблених в рамках програми ГАО України "Метрика-КБО". Впровадження підтверджено відповідними актами.

Апробація роботи. Результати випробувань доповідались на 3-му Міжгалузевому науково-технічному семінарі "Кварцова стабілізація частоти" (м. Харків, 1991), на 4-й та 5-й школі-семі-нарі “Устрої акустоелектроніки" (м. Ростов-Ерославський, І99Ір; м. Пенза, 1992 р.), на 6-й науково-технічній конференції "Радіо-пр’лпом і обробка сигналів" См. Нижній Новгород, 1993 р.), иа засіданнях постійно діючого семінару "Кварцова стабілізація частоти" (м. Харків, 1591........1994 рр) . .

Результати, викладені в дисертації, одержані автором в лабораторіях Харківського вищого військового авіаційного училища радіоелектроніки і Науково-метрологічного центру Харківського уні верситету.

Публікації. Матеріали дисертаційної роботи в основному ¿укладені в 23 наукових працях, із них 8 статей и тезисів доповідей,

4 винаходи.

Об»дм і структура дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, П'яти розділів, висновку, списку літератури і складається з 146 сторінок машинописного тексту, які облікупть-ся, 69 рисунків, 9 таблиць, бібліографічного списку, який включає 220 найменувань літератури.

ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі показана актуальність теми, сформульовані цілі і основні задачі дисертаційної роботи, приведена іі структура і коротка характеристика. •

Б першому розділі досліджена проблема розробки СЧК з малою довгочасною нестабільністю, для чого розглянуті метрологічні характеристики існуючих мір частоти, принципи побудови СЧК, основні методи зменшення експлуатаційної нестабільності з обгрунтуванням примінення МИКСЧ для рішення проблеми одержання занадто калої довгочасної нестабільності.

Проведений аналіз метрологічних характеристик, досягнутий у серійно випускаємій продукції різних виробників показав, во основною проблемою, яку треба вирішувати в процесі розробки

кварцових кір частоти, е зниження річної ДНЧ, яка знаходиться

. . т -б -8 • тепер на рівні 10 ...10 , що на декілька порядків гірие короткочасної нестабільності і їстотньо обмекуе забезпечення високих тактико-технічких показників високоточних радіотехнічних систем.

В наш час за рахунок традиційних технологічних і схемно-конструктивних удосконалювань базових структур ОКАГ, найбільш перспективними характеристиками володіє модель 5600/Є60І виробництва фірми ОЗСІШШАІШІ ЗА, Швейцарія, в якій впроваджені фундаментальні дослідження по програмі "ЕУА"-принципу". Але, не дивлячись на унікальність і високу вартість технології, яка пот-

ребуе значних зусиль по її відтворенню, значення річної ДКЧ 8= 5*10”^ продовжує залишатися значною величиною, більш ніж на порядок перевищуючу температурну нестабільність.

Б зв'язку з цим виникає необхідність в розгляданні можливості примінення нетрадиційних методів стабілізації частота: •

- створення багаточастотних структур ОКАГ з синхронними і асинхронними автоколивальними системами на основі прецизійних багатомодових КР або з їх збудженням на електричних і механічних гармоніках;

- використання внутрішнього природного надлишку частотного спектра КР шляхом введення в схему одночастотних структур ОКАГ модулюючого сигналу.

Проведена зрівняльна характеристика різних напрямів використання вміщеній в КР надмірній інформації про паразитний вплив вектора дестабілізуючих факторів на параметри КАГ для стабілізації його частоти.

Показано, що зменшення ДНЧ більш ніж на І...2 порядка можливо на основі примінення І4ИКСЧ, запропонованого .і обгрунтованого Ю.С.Шмаліем в середині 60-х років. Вагомість методу складається в використанні феноменологічних властивостей енгармонізме КР для побудови систем, інваріантних до впливу дестабілізуючих факторів шляхом переноса інформації про фазові координати вектора стану ЧМ-АМ ОКАГ на параметри ДМХ з послідовним їх вимірюванням і технічною реалізацією систем стабілізації.

проведений аналіз методів зменшення впливу джерел експлуатаційної нестабільності на метрологічні характеристики кварцових мір частоти, а також короткий аналіз принципів побудови СЧК визначили ціль і задачі досліджень.

Другий розділ присвячений дослідженню можливостей модуля*» ційного методу для створення СЧК з компенсацією ДНЧ. Б ній про-

ведено моделювання виміргвачив експлуатаційних нестабільностей частоти на основі природних нерівномірностей ДИХ, обгрунтована фізико-математична модель "старіння" ангармонійного спектру обертонноі моди КР, установлений стохастичний взаємозв'язок деградаційних процесів основної і ангармонійної йод коливань п*сзопластини.

При дослідженні впливу інформаційного або флвктуаційного сигналів на частоту ЧМ-АМ ОКАГ вихідний сигнал останнього в зневажанні вишини гармоніками частот генерації ¿У© і модуляції Я показаний в виді .

5(¿) •Зс[і + тл(і)аа[8і-фА(і)]} -

,

+^0} »

де тла) =£аКа(і), =£6,&0Х0(і)/ІЇ - коефіцієнт АН і

індекс ЧМ; , С0о - стаціонарні амплітуда і частота коливань;

-початковий фазовий набіг; КАІІ), - амплітудно-

частотна і фазочастотна модуляційні характеристики (АЧІ4Х і £ЧМХ) АМ; Ки\і), - АЧМХ і $ЧМХ ЧМ; <5„ , £^ - відносна де-

віація амплітуди і частоти. При цьому Д!4Х розглядається як стаціонарні випадкові процеси, спектри яких знаходяться в області частот набагато нижчих частоти власних коливань й)0.

Проведений імовірний аналіз ДМХ ОКАГ обабіч ангармонійних резонансів КР. Показано, що щільності розподілу імовірностей (ЩРІ) ІЧМХ і АЧМХ сигналу (І) підлеглі узагальнюючому закону Райса.

На рис. І приведені криві поведінки математичних чекань тА у і регулярної складової £ , розрахованій з урахуванням параметрів конкретної схеми КАГ і нормованих по дисперсії флюк-гуації ДМХ В - & .їх аналіз показує, шо енгармонійний контур

КАГ без зовнішньо? модуляції збуджений внутрішнім джерелом шуму імае розподіл амплітуд, відповідний закону Релея для співвідношення середньо-квадратичного значення АЧі-iX МАц/6*1 на частоті модуляціі Q -Q'c , де і s пру - номер ангармонійного контура. Вимушене збудження контура сигналом складової спектра ЧМ коливань призводить до зменшення полоси ДМХ, яка асимптотично прагне до полоси нагрукеного ангармонійного контуру без джерел шуму.

Дисперсії фазових ДЛХ

п. = at'гАх /,of Т' I Г(і*n/i)1Fi (п/2; n+j] ~0,25М¿ip/]])

/3kA'Wi ¡tn‘nisv‘ ------

де Г (n), <Fi vоС ф ,2) - гама і вироджена гіпергеометрична функції, з розстройкою збільшуються С рис. 2), а амплітудних,розрахованих як

зменшуються, по обусловлено характером поведінки кривих узагальненого закону Райса. Тут, як і в випадку математичних очікувань, наближення до математичних рівніз можна вважати достатнім при Мт/6У5 , при цьому ЩР1 в полосі ангармонійного контура' переходять е гаусовські.

*-

Ё/d к

2

0

-2 -/ 0 1 ¿д/л -2-і О і йр/Л

Рис. І Рис.2

І(й9‘ »/<* у ft // // МА(йї< VV А а а '•0)/S 5

Л і \ // п уу yi W/ \N і

\ 4 і

Проведений аналіз імовірних властивостей ДМХ ЧІ4-АМ ОКАГ дозволив одержати номограму по розрахунку коефіцієнта амплітудної модуляції, при якому забезпечуються еталонні властивості ангармонійного контура з урахуванням рівня шумів на виході генератора. Обгрунтовано примінення ?ЧМХ АМ в якості дискримінатора слідчого пристрою,який забезпечує вимірювання параметрів вектора дестабілізуючих факторів з заданою точністю.

Особисто для прицезійних ОКАГ, використовуваних при побудові СЧК, одержані розрахункові значення коефіцієнта АМ тА величиною 2...3 % і крутизни дискримінаційної характеристики ір більше 1000 Гц/град. при розв'язанні відносних змін частот ангармонійного контура І*10“^. Розрахунки були підтверджені результатами експериментальних дослідів.

Другий і третій принцип побудови систем НСЧ, які реалізуються на основі модуляційного методу, по суті приводять до необхідності вибирати такі ангармонійні резонанси КР, у яких чутливість параметрів еквівалентної електричної схеми (ЕЕС) до вимірювання складових вектора дестабілізуючих факторів відмінна від чутливості для основних коливань. Однак, якщо сукупність основних факторів, визиваючих "старіння" КР,піддається дуже точному переліку , тут необхідно відмітити роботи Смагіна.Яро-славського, Лавренцова, то розробка фізико-математичних моделей деградаційних процосІЕ була і залишається складною проблемою. Б основу досліджень механізму "старіння" ангармонійного спектра покладені фундаментальні роботи Тірстена по визначенню амплітуди зміщень поверхонь коливаючзїся п’єзопластини для ангармонійних мод.

При дослідженні механізму релаксації механічних напруг проведені теоретичні розрахунки і експериментальні дослідження по визначенню коефіцієнта силочутливості К^(ф) ангармонійних мод.

и

відомого для основної моди під назвою коефіцієнта Рагайського. Результати досліджень представлені в виді тригонометричного ряду в формі, запропонованій Мизаном і зручні для прогедення інженерних розрахунків.

КЯ гр) “¿А$ аа 2в ір +£ &г йп гг \р}

' Ггі

де 1р - кут прикладення сили до контура п*єзопластини.

На рис. З пред’явлена залежність коефіцієнта Ратайського К^^ір) ддя КР АТ-зрізу, побудована при значеннях коефіцієнтів А$ , Вг і .визначених по МНК і приведених в таблиці.

Таблица

А6, Вг ! hnu ! ! hn<s ! flrUi

А0 ГО,750 10,625 10,950

16,788 13,595 16,922

а2 -if, 250 -5,583 -0,950

А3 1,217 1,667 -1,10

Б, 0,178 0,233 0,907

h 0,061 0,318 0,520

Для обліку впливу поверхневих процесів на ЧЧХ ангармонійного спектра коливань КР запропоновані розрахункові формули у вигляді нормованих інтегральних сум від добутку поліномів Ерміта. Об'ємні процеси, основу яких схладавть рух дислокація і дифузія залишків металу електродів приводять до перерозподілу пружних напруг, що еквівалентно зміненнп параметрів SEC КР. Запропоновані емпіричні залежності по визначенно динамічних індуктивності і ємкості EEC.

Експеримент по дослідженні! ЧЧХ АТ-зрізу типу РК-І67М покази, so ь середньому між процесами їх "старіння" існус лініЯма

регресія.

Проведені досліди дозволили обгрунтувати принінення ангармонійної моди в якості датчика "старіння" для основних коливань п'єзопластини.

Б третьому розділі розроблені і досліджені структури СЧК з компенсацією ДНЧ на основі ИНКСЧ, проведено моделювання системи компенсації (СК) ДНЧ, здійснений аналіз якості роботи автоном- „ ного і неавтономного зменшення ДНЧ. •

СКДНЧ забезпечує потрібні зміни частоти / керованого ОКАГ по інформаційним сигналам, заложеним в значенні різничної частоти ^прц, я^ару. ~/пн * ЗВ*Д°И Д° пред'являються вимоги їх відносності основним положенням модуляційного методу стабілізації частоти.

Розроблена узагальнена структурна схема СЧК при ручному "?н, директорному "Д" та автоматичному "А" режимах компенсації ДНЧ (рис. 4).

г* т

*4

•аЛшр.Л‘

орган

правління

іДаочастотнйїп

і Ы:\

Оператор

З

І

а

ОКАГ '\

нщтор

к&арцома

Фільтр

Уг.

С

_ індикаторний пристрій

"р"г

інформаційний _ ^ поистР<й

■Р

овчислюбальнии

пристрій

Рис. М

На основі моделі парної лінійної регресії функція "старіння" основної і ангармонійної резонансних частот одержана математична модель СКДНЧ, яка дозволяє вирі пяти задачу стабілізації заданого значення вихідної частоти ОКАГ за рахунок формування потрібного значення напруги змішення на варі капі, який включений б частотозадавчип ланцюг ОКАГ,

и.= из + Фл (Рпру),

часто-

де из = (•£ = о), Фх{'} - функціональний перетворювач

ти в напругу.

При зустрічно-паралельному включенні ланцюгів структурної схеми СКДНЧ і компенсаційному методі вимірювань, основними складовими її сумарної відносної похибки в стаціонарному

режимі роботи являються: відносна похибка вимірювача ^пру,

відносна похибка $т , обумовлена зміненням температури навколишнього середовища, відносна похибка наближення 8П ,ио виникає в результаті апроксимації "ідеальних" функцій перетворювача £*{•} , заданими багаточленами.

На рис. 5 приведені одержані для макету СЧК "Лелека" ЧЧХ для відносних змін основної і разничнох 8р частот, причому різнична приведена до основної через коефіцієнт регресії, розрахований по МНК. На рис. б показане поле експериментальних точок з нанесеними лініями регресії. Коефіцієнт регресії 3/г по становить 10,2 при коефіцієнті кореляції /> = 0,97.

А,

''ІЇРр

■р— .А —ГТ к

¿ХА*У.

-в

і

о

-1

-г

іод год 4од %сут

Рис. 5

XV ,

X

ч&Г Кршій Л

/>*0,9? І

-/

Рис

Результати чисельного моделювання СКДНЧ Л для макета СЧК

гск

в ході експеримента тривалістю більше сдного року (рис. 5) показали, що середньоквадраткчне відхилення основної частоти від

номінального значення не перевищуе 2*І0~^ , що дозволить зменшити ДНЧ не менш ніж в 20 разів.

Б четвертому розділі приведені основні результати розробок структурних, функціональних і принципових схем СЧК з автономною і неавтономною компенсацією ДНЧ, проведених в рамках ОКР "Лелека" заданої ДКНТ України відповідно з програмою 6.6.276.

Використовуючи ММКСЧ, розроблений і досліджений ОКАГ "Чайка", який лежить в основі уніфікованого ряду прецизійних генераторів на 5 і 10 МГц з інформацією пре дію дестабілізуючих {акторів. .

Розроблений алгоритм компенсації ДНЧ на протязі всього строку експлуатації стандарта на основі оцінки коефіцієнта регресії основної і різничної частот на протязі одного місяця.

' Проведено досконалий опис двочастотного кварцового генератора з модулятором, в основу створення якого закладені основні принципи ЮКСЧ.

Приорітет розробки структури СЧК з СКДНЧ і двочастотного КГ з модулятором захищені заявками на видання патентів України на винахід.

Для дослідження метрологічних характеристик макетів і дослідних зразків СЧК на етапах розробки і упровадження в промислове виготовлення розроблена вимірювальна отойка, основу якої складають технологічні вимірювачі нестабільності частоти в часовій і частотній області з обробкою надходячох інформації на ІБМ сумісних ПЗБМ.

П'ятий розділ присвячений питанням експериментального дослідження основних метрологічних характеристик стандарта частоти кварцового і його вузлів. '

Незважаючи на те, що основні методи випробувань гостовані, нормовані або викладені в публікаціях Міжнародної електротехніч-

ної комісії, різноманітність виникаючих задач потребує часто індивідуального підходу, який приводить до створення унікальних дослідних стендів і установок.

Описуються методики вимірювань параметрів ЕЕС КР з максимально досягаемою точністю і принципи побудови вимірювальних стендів для дослідження довгочасної нестабільності його спектра коливань.

Б виді таблиць і графіків приводяться результати досліджень тензочутливості ангармонійного спектра КР АТ- и СЦ-зрізів.

Показані ЧЧХ для основної /г , різничної частот дво-частотних опорних кварцових генераторів і діаграми розсіяння, які являються геометричною формою систематизації дослідного матеріалу. .

ВИСНОВОК

В процесі розробки на основі модуляційного методу кварцової стабілізації, дослідження і реалізації в математичних моделях і схемно-конструктивних рішеннях стандарте частоти кварцового з автономною і неавтономною компенсацією довгочасної нестабільності і дослідження його основних метрологічних характеристик одержані такі результати:

І. Проведено математичне моделювання вимірювачів експлуатаційних нестабільностей частоти на основі природніх нерівномірностей ДМХ ЧМ ОинГ( досліджені статистичні властивості ДМХ в полосі ангармонійного контуру з урахуванням співвідношення між рівнем модулювчого сигналу і рівнзм флюктуацій схеми, одержані розрахункові формули їх одномірних ІЦРІ і основних моментних функцій з урахуванням параметрів конкретної схеми КАГ, які використовують ММКСЧ. Розроблена методика оцінки помилок вимірювань параметрів вектора дестабілізуючих факторІЕ за допомогою ДМХ.

Досліджений механізм "старіння" ангармонійного спектра

обертонноґ модк коливань прецизійних КР. Запропонована модель парної" регресі? стохастичного взаємозв’язку деградаційних процесів основної і ангармонійної частот КР. Для КР типу РК-ІЄ7М одержаний коефіцієнт регресії 7 +3,5. Різниця з швидкості і характері "старіння” однотипних резонаторів підтверджують індивідуальність цього процесу, обумовлену конструктивними і технологічними відмінностями (нехай навіть у межах встановлених допусків) окремих зразків.

3. На основі регресїйного аналізу розроблена методика тривалого (більше одного року) прогнозування і вимірювання доего-часної нестабільності основної частоти прецизійних двочастотних ОКАГ по значенню різвичної частоти, одержаної модуляційним методом, з помилками, які не перевищують похибку вимірювань при проведенні експерименте по дослідженню ЧЧХ.

Ц. Розроблена узагальнена структурна схема СЧК з компенсацією довгочасної нестабільності при неавтономних і автономних режимах роботи. Розроблені алгоритми компенсації ДНЧ в автономному і неавтономному режимах роботи, проведене чисельне і експериментальне моделювання компенсуючої функції по результатах вимірювань різничної частоти з урахуванням нелінійності функціональних прямих і .зворотних перетворень керуючої напруги на варі капі.

5. Розроблені структурна, функціональна і принципова схеми, а також конструкція СЧК з компенсацією ДНЧ на протязі всього строку експлуатації по підсумках експерименту по дослідженню ЧЧХ основнії і різничної частоти на протязі одного місяця.

6. Визначені складові основної і додаткові статичні похибки СКЛИЧ. Встановлено, шо за рахунок прийняття спеціальних схемно-конструктизних рішень сумарна відносна похибка компенсації ДНЧ прияме значення (2...3)

IB

7. Проведені випробування і досліджені основні метрологічні характеристики вузлів, макетів і дослідних експериментальних зразків СЧК ЧІ-8Є. встановлено, цо його параметри відповідають параметрам кварцових стандартів, які випускаються провідюми фірмами СЕІту. Еперше з світовій практиці створення прецизійних ОКАГ за допомогою модуляційного методу, сформована, крім основної робочої частоти, різнична частота, яка е датчиком "старіння".

Використання СодКЧ дозволяє одержати відносну похибку по

-9

частоті на інтерзалі часу І рік не більие 1-Ю” , що на порядок покращує відповідну метрологічну характеристику стандартів, аналогічних НРІ05Б.

СЛ.’СОК КАУКОЕЛХ РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ПО ТЕМІ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Романько Е.Н., Шмалпй ІС.С. вероятностные свойства динамических модуляционных характеристик кварцеЕых генераторов //Известия Высших учебных заведений. Рааиоэлектроника. - К., 1991, т. 35, Уг П. - С. 37-44.

2. Романько Е.Н., Сулейманов О.И. Особенности радиосвязи декаметровими волками // Б сб. Моделирование и оценка эффективности АСУ и линий радиосвязи. - Харьков. Вып. I, ч. 3, 1969. -C. IÜ6-I09.

3. Романько Е.Н., Труиляков С.А., Емалий Ю.С. Всплески ДМХ на . локальных частотах модуляции е различных схемах кварцевых автогенераторов // Е сс. Кварцевая стабилизация частоты. Тезисы докладов Ш Межотраслевого научно-технического семинара. -Харьков: ХВЗАУРЭ, 1991. - С. 25-26.

4. Романько Е.Н., Трушляков С.А., Шмалий Ю.С. Предельные стабилизирующие свойства ДМХ адаптивных кварцевых генераторов //

Устройства акустоэлектроники. Тезисы докладов 1У школы-се-

. минара, Ростов-Ярославский, 1991. - С. 52.

5. Романько Б.Н. Влияние шумов кварцевых автогенераторов на

всплески ЛМХ //Б сб. Кварцевая стабилизация частоты. Тезисы докладов Ш Межотраслевого научно-технического семинара. -Харьков: ХЕВАУРЭ, 1991. - С. 24-25. .

6. Романько Б.Н.Изменение параметров ангармонических резонансов кварцевых резонаторов при воздействии упругого напряжения // Б сб.Радиоприем и обработка сигналов.Тезисы докладов ХУ научно-технической конференции.- Нижний Новгород,1993. -С.100.

7. Романько Б.Н., Шмалий B.C. Блияние упругого напряжения на

параметры эквивалентной электрической схемы кварцевого резо-

натора // В сб. Устройства акустоэлектроники. Тезисы докладов У школы-семинара. - Пенза, 1992. - С. 33.

6. Романько Б.Н., Шмалий Ю.С. Кварцевый генератор с малой долговременной нестабильностью частоты // В сб. Радиоприем и об-

работка сигналов. Тезисы докладов У1 научно-технической конференции. - Нижний Новгород, 1993. - С. 100.

9. A.c. 1633508, СССР, МКИ Н04 7/10, 7/02. Устройство обнаруже-

. ния иумоподобных сигналов /Е.Л.Белоусов,В.М.Корчагин.В.Н.Романько и др./ Заявлено 29.12.58,опубл.07.03.91. Бвл. № 9.

10. A.c. I7745I5, СССР, МКЯ Н04 27/14. Демодулятор частотно-ма-нипулированных сигналов / Б.Н.Романько, А.О.Мареха, В.Н.Ло-путников / Заявлено 22.I0.9Ö, опубл. 0^.II.92. Бал. К 41.

11. Заявка И 5032056/12 (064109). Электронный замок /Г.М.Лрихно, С.А.Трушляков, В.Н.Романько / Приоритет от 12.09.91, положительное решение о выдаче A.c. 29.06.92.

12. Заявка № 4946125/09 (052510). Термокомпенсированный кварцевый генератор /Б.Н.Романько, С.А.Трушляков, Ю.С.Емалий/ Приоритет от 24.06.91. Положительное решение о выдаче A.C. 2.06.92.