Способ анализа спектра радиосигналов Советский патент 1979 года по МПК G01R23/16 

нейночастотномодулираванной. Для получения спиновых эхо-от.клико.в, сжатых во времени от каждой составляющей исследуемого сигнала, в качестве рабочего вещества используют ферромагнитные материалы, обогащенные изотопами, например, , Q, , Ivln, ядра которых обладают полуцелым спином и находятся в сильном внутреннем, магнитном аоле феррохмагнетика.

В момент t to подают первый вспомогательный .импульс, ;в качестве которого выбирают дельта-импульс, для создания инверсной населенности энергетических ядерных уровней (поварот вектора ядерлой намагниченности на 90°) и равномерного возбуждения Bicex спийов, а затем в момент t ti подают исследуемый преобразованный сигнал. При этом лреобразоваиный исследуемый сигнал представляет собой многочастотный импульс, спектральная составляющая которого промодулирована но частоте. Девиация частоты в преобразованном сигнале не должла превышать полосу Ларморозокнй частот, но не должна быть менее Ширины спектра исследуемого сигнала. Длительность исследуемого сигнала не должна превышать времени фазовой памяти рабочего вещества (времени спин-спиновой релаксации). Для получения сиглалои спинового эха от каждой спектральной составляющей йоследуемого сигнала на рабочее вещество в момент времени / /2 подают второй вспомогательный импульс с линейной частотной модуляцией, причем скорость изманания частоты заполнения в нем равна скорости изменения частоты заполнения в .преобразованном исследуемом сигнале, но противоположна ей по знак}-. Девиация частоты во втором вспомогательном импульсе опраничена сверху полосой Лар моровских частот рабочего вещества, которая для указанных рабочих веществ достигает десятка мГц. Невыполнение этого условия может привести к у.кудшенню разрешающей способлости анализатора и ,к разрушению сипналов спинового эха.

Полученные спиновые эхо-отклики представляют С0:бой сжатыеВО времени частотномодулированные спектральные составляющие с ампллтудами, пропорциональными амплитудам опектральных составляющих исследуемого сипнала. Причем расстояния во времени между полученными сжатыми эхо-откликами бздут пропорциональны частотному интервалу между соответствующими спектральными составляющими. Наличие у ферромагнетиков собственного внутреннего поля позволяет анализировать спектры радиоимпульсов без внещнего постоянного неоднородного магнитного поля.

Данным способом можно анализировать спектры радиоимпульсов, частота следования которых не превышает величину /sTi,

где Т - время спин-решеточной релаксации рабочего вещества. Расстояние во времени

2,.,

между эхо-отклика ми равно / где

-г.ч

Асо - интервал по частоте между соответствуюп ими частотными составляющими, а -trm - длительность второго вспомогательного импульса. Длительность эхо-отклика равна V2Acoj, поэтому разрешающая

способность А/о для сигналов одинакового

уровня равна А/о :г

Для воспроизведения спектров сигналов без искажений необходимо длительность

второго вспомогательного импульса выбирать меньше времени фазовой памяти рабочего вещества.

Устройство, реализующее далный способ, состоит нз последовательно соединенных усилителя /, смесителя 2 и усилителя 3 промежуточной частоты, иодключенного к радиочастотной катущке 4 с рабочим веществом 5, последовательно соединенные линию 6 задержки и генератор 7, выход которого подсоединен также к радиочастотной катушке 4, последовательно соединенные модулятор 8, линию 9 задержки, генератор 10 и усилитель У/, выход которого соединен с радиочастотной катушкой 4, второй выход

тенератора W соединен со входом генератора 12, который осуществляет развертку осциллографа 13. Третий выход генератора 12 через генератор 14 соединен со входом усилителя 15, два выхода которого соедилены с другими пластинами осциллографа 13, а третий - с радиочнстотной каг шкой 4. Второй выход модулятора 8 через гетеродин 16 соединен со вторым входом смесителя 2.

Работа данного устройства заключается в следующем. Исследуемый сигнал через усилитель / поступает на смеситель 2, куда от гетеродина 16 поступает .импульс с линейной во времени модуляцией частоты

заполнения. Сигнал промежуточной частоты через усилитель 3 промел уточной частоты поступает на радиочастотную катущку 4, которая намотала на рабочее вещество 5. Исследуемый сигнал подается еще на линию 6 задержки для запуска генератора 7 первого вспомогательного импульса, с выхода которого указанный импульс подается на радиочастотную катущку 4. Кроме того, исследуемый сигнал подается на модулятор 8 для запуска гетеродина 16. Модулятор 8 через линию 9 задержки .запускает генератор 10 второго вспомогательного импульса.

С выхода генератора 10 второй вспОМОгательный импульс поступает через усилитель // на радиочастотную катушку 4, а наведенные эхо-отклики через усилитель 15 подаются на осциллО|Лраф 13. Развертка осциллографа 13 запускается от геиератора

12 после окончания второго вспомогательного имлульса. Одновременно с этим стробирующие импульсы с выхода генератора 14 открывают на время развертки усил-итель 15. Устройство .анализирует спектр второго приходящего импульса, так .как первый приходящий И1миуль€ необходим для запуска генератора 7 первого вспомогательного импульса. Формула изобретения Способ анализа спектра радиосигналов, о,снова1нный на И1спользованин явления спинового эха и преобразовании входного сигнала в радиоимпульсы с линейной модуляцией частоты заполнания, отличающийс я тем, что, с целью увеличения полосы анализируемых часот и упрощения способа, IB качестве первого вспомогательного импульса, воздействующего на рабочее вещество, используют дельта-.импульс, а в качестве второго вспомогательного импульса, поступающего на рабочее вещество вслед за входным преобразоваялым сигналом, используют импульс, скорость изменения частоты заполнения которого скорости изменения частоты заполнения преобразованного входного сигнала, но обрати а ей по знаку.