Анализатор спектра Советский патент 1978 года по МПК G01R23/00 

1

Изобретение отпоеится к области электрических измерений и быть использовано в радиотехнике для анализа детерминированных и случайных процессов и в качестве составной части устройств обнаружения сигналов и устройств радиотехнического контроля.

Известны анализаторы спектра, содержащие фильтр сжатия, смеситель, гетеродин 1.

Недостатком подобных устройств является снижение точности снектрального анализа и разрснгающей снособиости ио частоте n:i-:ia )ассогласопаиии крутизшл дисиерсиониой ха рактеристики фильтра сжатия и закона измолснпя частоты колебании ЛЧ.Мчч-Кродпна вследствие, например, температурных уходо;; параметров фильтров сжатия.

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является анализатор спектра, содержаш,ий иреселектор, смеситель, ЛЧМгетеродин, фильтр сжатия и индикатор 2.

Иедостатками известного устройства являются наличие ошибок измерения спектральной плотности входного сигнала и снижение разрешающей способности по частоте.

Иель изобретения - повышение точности анализа.

Поставленная цель достигается за счет того, что в анализатор спектра, содержащий последовательно соединенные преселектор, смеситель, фильтр сжатия и индикатор, а гетеродин, выход которого соединен с вторым входом смесителя, дополнительно введены последовательно соединенные стробирующее устройство, первый фильтр, первый детектор и элемент разности, а также последовательно соединенные второй фильтр и второй детектор, причем вход второго фильтра связан с вторым ; ыходом стробируюи1его устройства, а выход isToporo дсгектора соединен с вторым входом элсмогга разности, а также последовательно с()од;. б.юк управления и генератор 1чоитролып х сигир.лов, выход которого подK.iioiRii к п 1счч ;1ектора, второй выход блока yjipaB.ieniiH соединен с входом ЛЧМ-гетсродииа, TpcrHii выход блока управления соединен с входом ст1юбируюи1,его блока, второй вход последнего связан с входом индикатора, выход которого соединен с входом блока управления, второй вход последнего подключен к выходу элемента разности.

Па чертеже представлена структурная схема предложенного анализатора.

Анализатор спектра содержит преселектор 1, смеситель 2, гетеродин 3, фильтр 4 сжатия, индикатор 5, генератор б контрольных сигналов, стробирующий блок 7, фильтры 8 и 9, детекторы 10, элемент 11 разности и блок 12 управления.

Работает устройство следующим образом.

При отсутствии сигнала на выходе индикатора 5 блок 12 управления запускает генератор 6 контрольного сигнала к открывает стробирующий блок 7. Генератор G контрольного сигнала вырабатывает стабилизироваипос ;io частоте гармоническое колебание, когорие, нройдя преселсктор 1, иостунает на вход смесителя 2. На второй вход смесителя 2 поступает ненрерывное колебание с выхода ЛЧМгетеродина 3. На выходе смесителя 2 ввиеляется колебание с линейной модуляцией частоты, которое сжимается во времени в фильтре 4 сжатия. В случае, еслн крутизна дисиерсиоиной характеристики филвтра 4 сжатия согласована с законом изменения частотв колебаний гетеродина, то сжатв1Й имиулвс не модулирован по частоте.

В противном случае сжатый имнульс имеет остаточную частотную модуляцию.

Сжатый имиульс, иройдя стробирующпй блок 7, поступает на вход дискриминатора частотной модуляции сжатого имнульса, состоящего на фильтров 8 и 9, детекторов 10 к элемента разности 11. Причем крутизна диеперснонной характеристики фильтра 8 равна крутизне дисперсионной характеристики филвтра 9 по величине и противоположна но знаку и, кроме того, незначительно отличается от нуля. Благодаря этому амплитуды имнульсов на вв1ходах фильтров 8 и 9 будут равны только в том случае, если импульс на входе дискриминатора не дюдулнрован по частоте. В противном случае на выходе элемента 11 разности появляется сигнал, пропорциональный разности амплитуд сигналов па выходах фнльтров 8 и 9. При этом амплитуды импульсов выделяются с помощью детекторов 10. Сигнал с выхода дискриминатора используется в качестве сигнала ошибки для управлеп-ия крутизной закона изменения частоты колебаний ЛЧМ-гетеродина 3.

Одновременно при появлении сжатого импульса, соответствующего гармоническим колебаниям генератора 6 контрольного сигнала, на входе индикатора 5 блока управления вырабатывает сигнал, запирающий стробирующий блок 7. Благодаря этому спгпа,; о1нг;бки вырабатывается только по стабилкзировапным колебаниям генератора контрольного снг. нала.

Блок 12 управления ре1улирует закон изменения частоты кол(юаиий ЛЧМ-гетеродина 3 так, чтобы свестн сигнал ошибки на выходе дискриминатора час);; iiioii модуляции к нулю. И .-|;/гате 3TOj(j закон изменения частоты колебаний ЛЧМ-гетеродина в установившемся режиме согласуется с крутизной дисiiepCHOHiioii характеристики фильтра сжатия. Таким образом, применение нредлагаемого устройства позволяет снизить требования к стабильпоети параметров основных элементов анализаторов епектра: фильтра сжатия и гетеродипа.

Ф о р м у л а изобретения

Анализатор спектра, еодерл ащий последовательно соединенные нреселектор, смеситель,

фильтр сжатия и индикатор, а также гетеродин, выход которого соединен с вторым входом смесителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности анализа, в него донолнительно введены последовательно соедипенные стробирующее устройство, первый фильтр, первый детектор и элел1ент разности, а также последовательно соединенные второй фн;1ьтр и второй детектор, причем вход второго фильтра связан с вторым выходом стробирующего устройства, а выход второго детектора соединен с вторым входом элемента разности, а также носледовательно соединепиые блок управления и генератор контрольных сагца.юв, выход которого подключен к входу

нреселектора, второй выход блока управления соединен с входом 1ЧМ-гетеродина, третий выход блока управления соединен с входом стробн),его блок;;, второй вход последнего связан с входом инднкато)а, выход которого

соединен с входо.м блока управления, второй вход последнего подключен к выходу элемента разности.

Нсточникк информации, н)инят1 1е во внимание при экснертнзе

1. Теоретические основы радиолокации. Под ред. Я. Д. Ширмана. М,, «Советское ралио, 1970, с. 347.

2. Шнрман Я. Д. Разрешение ц снятие сигналов. М., «Советское радио, 1974-, е. 178.