Анализатор спектра Советский патент 1985 года по МПК G01R23/16 

Изобретение относится к радиоизм(ерительной технике.

Известен анализатор спектра радиосигнала, содержащий последовательно соединенные широкополосный тракт, 5 смеситель, узкополосный фильтр, фазовый(Детектор, фильтр нижних частот, индикатор, а также генератор пилообразного напряжения, выход которого соединен с вторьм входом индика- 10 тора и частотно-модулированным гетеродином, выход которого подключен к второму входу смесителя, причем выход смесителя через дополнительный широкополосный усилитель подключен к 15

второму входу фазового детектора Clj. -.

Недостатком известного анализатора

спектра является низкая точность измерения амплитуд} и частот спектральных составляющих., W

Наиболее близким к предлагаемому является анализатор спектра, содержащий последовательно соединенные широкополосный смеситель, узкополосный фильтрующий тракт, детектор, ин- 5 дикатор, причем выход детектора подсоединен через решающий блок к входу генератора пилообразного напряжения, выход которого соединен с входом частотно-модулированного гетеродина, 30 выход которого соединен с вторым входом смесителя. Решающий блок включает пороговый элемент, элемент дифференцирования, ключевой элемент и измерительный блок .2,35

Недостаток известного анализатора спектра - низкая точность измерения амплитуд и частот спектральных составляющих.

Целью изобретения является повы- 40 шение точности.

Поставленная цель достигается тем, что анализатор спектра, содержащий . смеситель, гетеродикн1Й1 вход которого соединен через частотно-модулирован- 45 ный гетеродин с выходом генератора пилообразного напряжения, а выход его через последовательно соединенные ;узкополосный фильтруюций тракт и детектор подсоединен к одному из $о входов индикатора, 1слючевой элемент и элемент дифференцирования, снабжен фильтром нижних частот, мультивибратором, добавочньм ключевьм I элементом, фазовым детекто юм и триг-55 гером Шмитта, при этом выход детектора через последовательно соединенные ключевой элемент, элемент дифференцирования и фильтр нижних частот подсоединен к одному из входов ждущего мультивибратора, второй вход которого через триггер Шмитта соединен с выходом фазового детектора и одним из входов добавочного ключевог элемента, второй вход которого присоединен к выходу ждущего мультивибратора и управляющему входу ключевого элемента, а выход - к входу генератора пилообразного напряжения, выход которого соединен с вторьм входом индикатора, вход детектора и дополнительный выход узкополосного тракта соединены соответственно с первым и вторым входами фазового детектора.

Схема анализатора спектра приведена на чертеже.

Анализатор спектра содержит последовательно соединенные смеситель 1 узкополосный тракт 2, детектор 3, выход которого соединен с индикатором А и через последовательно соединенные ключевой элемент 5, элемент дифференцирования 6, фильтр 7 нижних частот соединен с одним из входов ждущего мультивибратора 8, выход которого соединен с управляющим входом ключевого элемента 5 и одним из входов добавочного ключевого элемента 9. Один из входов фазового детектора 10 соединен с входом детектора, а другой - с дополнителвньм выходом УЗКОПОЛОСНОГО тракта. Выход фазового детектора 10 соединен с входом триггера Шмитта 11 и входом дополнительного ключевого элемента 9, выход которого соединен с входом генератора 12 пилообразного напряжения, выход которого соединен с вторым входом индикатора 4 и входом частотно-модулированного гетеродина 13, выход которого соединен с вторьм входом . смесителя 1. Выход триггера ЦЫитта 1 соединен также с вторым входом ждущего мультивибратора 8 I

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии при отсутствии входного сигнала или большой его расстройке относительно центральной частоты узкополосного тракта напряжение сигнала на входах фазового детектора 10 отсутствует и на его выходе напряжение равно нулю. По мере подхода анализируемого сигнала к частоте настройки узкополосного тракта 2 на входах Фазового детектора появляются напряжения сигналов,а на его выходе начинает увеличиваться напряжение, которое приводит к переключению триггера Шмитта 11. Форма характеристики фазового детектора представляет собой S-образную кривую, симметричнз относительно нулевого фазового сдвига. При достижении фазового сдвига между входными напряжениями фазового детектора, близкого к нулю, что соотве ствует настройке на резонанс фильт ра узкополосного тракта, триггер ПЫитта 11 вновь переключается в исходное состояние и отрицательным .фронтом импульса запускает ждущий мультивибратор 8. Ключевые элементы 5 и 9 открываются. Выход фазового детектора 10 через ключевой элемент подключается к входу управления генератора 12 пилообразного напряжения Устройство переходит в режим автопод стройки по максимуму откпика. Время пребьшания в этом режиме равно длительности импульса ждущего мультивиб ратора 8,.который пропорционален напряжению на выходе фильтра 7 нижних частот. Ключевой элемент 5 препятствует прохождению на вход элемента дифференцирования 6 перепадов 96 . Л напряжения до момента настройки на вершину отклика. Напряжение на входе фильтра 7 нижних частот пропорционально значению случайной составляющей видеосигнала на вершине отклика. Таким образом, время автоподстройки на вершине отклика, определяемое длительностью импульса ждущего мультивибратора 8, а следовательно, и время измерения зависит от отношения сигнал/шум преобразованного сигнала. После окончания импульса ждущего мультивибратора ключевые элементы 5 и 9 закрьгеаются, развертка продолжает движение в прямом направлении. Изобретение позволяет повысить точность измерения амплитуд и частот спектральных составляющгх в большом динамическом диапазоне при различных отношениях сигнал/шум. Применение предложенного устройства особенно целесообразно в прецизионных автоматизированных анализаторах спектра с коррекцией погрешностей, в которых можно реализовать высокие точности измерения амплитуд и частот спектральных составляющих и для которых необходима информация о моменте времени настройки на максимум огибаннцей откликов.

АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА, содержащий сме ситель, гетеродинньй вход которого соединен через частотномодулированный гетеродин с выходом генератора пилообразного напряжения, а выход его через последовательно соединенные узкополосный фильтрующий тракт и детектор подсоединен к одному из входов индикатора, ключевой эле- мент и элемент дифференцирования, отличающийся тем, что. с целью повышения точности, он снабжен фильтром нижних частот, ждущим мультивибратором, добавочньм ключевым элементом, фазовым детектором и триггером Шмитта, при этом выход детектора через последовательно соединенные ключевой элемент, элемент дифференцирования и фильтр нижних частот подсоединен к одному из входов ждущего мультивибратора, второй вход которого через триггер Шитта соединен с выходом фазового детектора и одним из входов добавочного ключевого элемента, второй вход которого подсоединен к выходу ждущего мультивибратора и управляющему входу ключевого 3 элемента, а выход - к входу генера(Л тора пилообразного напряжения, выход которого соединен с вторым входом индикатора, вход детектора и дополнительный выход узкополосного тракта соединены соответственно с первш я вторьвч входами фазового детектора.