Анализатор спектра Советский патент 1993 года по МПК G01R23/16 

Изобретение относится к радиойзмери- тельной технике и может быть использовано при разработке анализаторов спектра (АС) последовательного действия, измерительных приемников, селективных вольтметров и т.д.-

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На чертеже изображена структурная схема анализатора спектра.

Устройство содержит входной электронно-управляемый коммутатор 1. широкополосный входной аттенюатор 2 с программируемым ослаблением, широкополосный усилитель-пресёлектор 3. смеситель 4, усилитель 5 ПЧ с изменяемым усилением, программируемый аттенюатор 6 НЧ, демодулятор 7. регистрирующий прибор 8, формирователь 9 опорного сигнала; электронно-управляемый коммутатор 10, перестраиваемый гетеродин 11, преобразователь 12 код-напряжение (ПКН), блок 13 генерации, запоминания и обработки цифровых кодов (БГОК), преобразователь 14 напряжение - код (ПН К), смеситель 15, формирователь 16 опорного перепада (ФОП), усилитель 17с изменяемым коэффициентом усиления, гетеродин 18, преобразователь 19 код-напряжение.

Анализатор спектра работает следующим образом.

С помощью коммутаторов 1 и 10 на вход подается опорный сигнал (ОС) с формирователя 9 опорного сигнала, частота первой гармоники которого равна частоте настройки, а амплитуда фиксирована и слабо зависит от частоты настройки. Входной аттенюатор ВЧ 2 устанавливается в положение, соответствующее минимальному ослаблению, - Аечмин, аттенюатор ПЧ б в положение, соответствующее максимально му ослаблению - АПч макс, а формирователь 16 опорного перепада (ФОП) в положение с максимальным ослаблением А0макс. Затем на фиксированной частоте настройки измеряется выходной оТклик и БГОК 13 опредеел С

41

О Ю

vl

Сд

00

ляет, запоминает и записывает в ПКН 12 цифровой код К1, в соответствии с которым усиление усилителя 5 ПЧ устанавливается таким, чтобы уровень выходного отклика определял полное отклонение контрольного устройства (электронный луч или стрелка) индикатора 8, обуславливающее полное заполнение ПНК 14. Затем с помощью перестраиваемого гетеродина 11 производятся изменение частоты настройки С, что приводит к синхронному изменению частоты ОС, и измеряется выходной отклик сигнала, оп- ределяется:и записывается в ПКН 12 цифровой код К2, в соответствии с которым устанавливается усиление усилителя 5 ПЧ, обеспечивающее полное заполнение ПНК 14 на данной частоте, настройки. Аналргич -. ные операции выполняются для других точек частотного обзора, а полученные, запомненные коды К1, К2,.,., Кп принимаются за исходные и хранятся в соответствую- щем объеме памяти БГОК 13.-.Эта операция позволяет установить усиление и учесть АЧХ широкополосного трактз для указанных положений аттенюаторов ВЧ и ПЧ с погрешностью (АЧХ) формирователя опорного.сигнала.

Затем с помощью коммутатора 10 с формирователя 9 отключается ОС и подключается сигнал с выхода следящего гетеродина 21. Из соответствующей установленной частоте настройки ячейки памяти массива исходных кодов БГОК 13 извлекается цифровой код и записывается в ПКН. 1.2, устанавливая определенное для этой частоты усиление усилителя 5 ПЧ, С помощью ВГОК 13 измеряется уровень выходного сигнала отклика и записывается в ПКН 19 цифровой код, устанавливающий коэффициент деления делителя мощности усилителя 17 таким, при котором обеспечивается полное заполнение ПНК 14. Этот код заносится в ячейку памяти 6ГОК 13, соответствующую частоте настройки прибора. Затем аналогичным образом путем изменения частоты настройки определяются и запоминаются цифровые коды для других частот установленного частотного обзора. Эти коды хранятся в другом объеме (А2) памяти БГОК 43.

Далее вводится ступень ослабления входного аттенюатора 2 ВЧ, а ослабление ФОП Тб устанавливается минимальным, При этом значение ослабления ФОП выбирается равным шагу ослабления аттенюаторов 2 ВЧ и 6 ПЧ. Из объема памяти извлекается и записывается соответствующий частоте настройки цифровой код в ПНК Т, Измеряется уровень выходного отклика и определяется цифровой код, при записи которого в ПКН 12 происходит изменени

усиления усилителя 5 ПЧ и обеспечивается полное заполнение ПНК 14. Затем производится сравнение полученного кода с исходным, вычисляется код поправки,

определяющий отклонение ослабл ения данной ячейки входного аттенюатора ВЧ относительно ослабления ФОП, а заносится в соответствующую ячейку памяти БГОК 13. Аналогичным образом для других частот частотного обзора определяются и запоминаются коды поправок, соответствующие неравномерности АЧХ этой ячейки аттенюатора 6 ВЧ2,

Затем производится уменьшение ос5 лабления аттенюатора 6 ПЧ на величину шага, а ФОП 16 устанавливается в положение максимального ослабления. После записи в ПКН 19 цифрового кода из соответствующей частоте настройки ячейки объема памяти

0 измеряется уровень выходного отклика и определяется цифровой код, при записи которого в ПКН 12 происходит изменение усиления усилителя 5 ПЧ, соответствующее полному заполнению ПНК 14. Далее произ5 водится сравнение этого кода с исходным с : учетом поправки для данной частоты и дан- . ного ослабления аттенюатора 2 ВЧ, определенных ранее. Полученный код поправки, определяющий отклонение ослабления

0 данной ячейки аттенюатора ПЧ относительно ослабления ФОП, заносится в память БГОК 13. .

Аналогичным образом производится , последовательное определение цифровых

5 кодов поправок для остальных ячеек ослаблений аттенюаторов ПЧ и ВЧ, При этом калибровка каждой ячейки ослабления аттенюаторов относмтелы-m предыдущей производится с погрешностью ослабления

0 ФОП. Затем коммутаторы 1 и.10 устанавливаются в исходное положение и измеряемый сигнал поступает на вход анализатора спектра. БГОК 13 извлекает из соответствующих частоте настройки и положения атте5 нюаторов 6 ПЧ и 2 ВЧ ячеек памяти цифровые коды поправок и записывает в ПКН 12 цифровой код с учетом исходного кода и кода поправок, что приводит к изменению усиления усилителя 5 ПЧ. При этом

0 изменения уровня сигнала, выявленные отклонением параметров блоков в АС от номинальных значений, будут скорректированы в соответствии с определенными ранее поправками и уровни откликов сигналов будут

5 воспроизводиться на индикаторе 8 без изменений, обусловливаемых погрешностью параметров узлов,

Фор мула изобретения Анализатор спектра, содержащий первый преобразователь код-напряжение, reтеродин, последовательно соединенные перестраиваемый гетеродин, первый смеситель и формирователь опорного сигнала, подключенные к входу анализатора спект-, ра, последовательно соединенные первый коммутатор, первый аттенюатор, усилитель- преселёктор, второй смеситель, усилитель промежуточной частоты, второй аттенюатор, демодулятор, преобразователь напряжение - код и блок генераций и обработки цифровых кодов, выход которого соединен с управляющими входами перестраиваемо го гетеродина, первого преобразователя код - напряжение, первого коммутатора, первого и второго аттенюатора, а также ре- гистрирующий прибор, подключенный к выходу демодулятора, при этом второй выход перестраиваемого гетеродина соединен с вторым входом второго смесителя, а выход первого преобразователя код - напряжение

- с вторым входом усилителя промежуточной частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены второй коммутатор и последовательно соединенные второй преобразователь код-напряжение, усилитель е переменным коэффициентом усиления и формирователь опорного перепада, выход которого подключен к второму входу первого смесителя, управляющий вход - к выходу блока генерации и обработки цифровых кодов, к управляющему входу второго преобразователя код-напряжение и к управляющему входу второго коммутатора, выход которого соединен с вторым входом первого коммутатора, входы - с выходами формирователя опорного сигнала и первого смесителя соответственно, а второй вход усилителя с переменным коэффициентом усиления подключен к выходу гетеродина.

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при разработке измерительных приемников, селективных вольтметров, анализаторов спектра последовательного действия. Цель изобретения - повышение точности измерения, что достигается введением формирователя опорного перепада усилителя с переменным усилением и преобразователя код напряжение и коммутатора. Анализатор содержит первый коммутатор, аттенюатор ВЧ, усилитель, первый смеситель, усилитель ПЧ, аттенюатор ПЧ, демодулятор, индикатор, формирователь опорного сигнала гетеродин, перестраиваемый гетеродин, второй преобразователь код-напряжение, блок генерации и запоминания цифровых кодов, преобразователь напряжение - код и второй смеситель. 1 ил.