Параллельный анализатор спектра Советский патент 1981 года по МПК G01R23/165 

1

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при создании анализаторов спектра параллельного действия.

Известны параллельные анализаторы спектра, содержащие и избирательных каналов, состоящих из последовательно соединенныхполосового фильтра, детектора, интегратора и , управляющий вход которого подключен к выходу блока управления, и общий для всех кангшов измеритель выходного сигнала 11.

Недостатком данного устройства является то, что при анализе детерминированного сигнала из-за перекралтия амплитудно-частотных характеристик (АЧХ)фильтров на экране индикатора возникают ложные спектральные составляющие, а точность измерения уровня каждой регшьной спектральной составляющей зависит от уровня соседних составляющих спектра,

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Эта цель достигается тем, что анализатор, содержащий г| избирательных каналов, состоящих из после довательно соединенных полосового

фильтра, квадратического детектора, интегратора и ключа, управляющий вход которого подключен к выходу блока управления, и измеритель выходного сигнала, снабжен в каждом избирательном канале вессжыми резисторами и дополнительными ключами, а также общим весовым резистором, сумматором и корнеизвлекающим Спокам, при этом сэдни объединенные выводы весовых резисторов в каиздом избирательном KaHajiTe подключены к выходу интегратора, а другие - ко входам дополнительных ключей, управляквдие входы 5 которых подк яочены к выходам блока управления, а выхода объединены и подключены к первому входу сумматора, второй 8ХСЩ которого через общий весовой резистор подключен к выходам основных ключей, а выход подключен через корнеизвлекающий блок ко входу измерителя выходного сигнала.

На чеотеже доказана функциональная схема анализатора.

Схема содержит полосовой фильтр 1, квадратичный детектор 2, интегратор 3, основной ключ 4, весовые резисторы 5-1-5-к,дополнительные ключи 6-1-6-к,блок 7 управления, общий весовой резистор В, сумматор 9, корне извлекающий блок 10, измеритель 11 выходного сигнсша. Устройство работает следующим об разом. При подаче навход фильтров 1 исследуемого детерминированного сиг нала на выходе фильтров с помощью детектора 2 и интегратора 3 выделяю ся частотные составляющие спектра с. погрешностью, обусловленной неидеальностью АЧХ фильтров. При опрос избирательных кандалов блоком 7 исслёдуеглый канал i через основной ключ 4 и общий весовой резистор 8 подключается ко второму входу сумма тора 9. Для устранения погрешности связанный с неидеальностью АЧХ филь ра блок 7 одновременно с исследуемым каналом через весовые резисторы 5-1-5-к и дополнительные ключи б под ключает соседние избирательные каналы к первому входу сумматора 9, при этом i -1 и i +1 каналы подключаются через весовые резисторы 5 и дополнит-ельные ключи 6-1, i -2 и 1+2 каналы через резисторы 5-2 и дополнительные ключи 6-2. Для последу щих каналов при необходимости учета их влияния закономерность их подклю чения аналогична. При относительно хорошей избирательности фильтров достаточно учитывать влияние с кажд стороны исследуемого фильтра одного двух фильтров. Весовые коэффициенты резисторов 5-1 - 5-К, а также общего весового резистора 8 определяются из решения системы линейных уравнений, которые учитывая аддитовность мощности сигналов, составлены для средней мощности сигналов. При учете взаимного пересечения АЧХ с каждой стороны исследуемого фильтра с двумя соседними фильтрами система уравнений будет иметь вид: У-,- X2 B Xз-l0 ..-i-O-, Уг-ЛаХ ч-Х2+-АгХз- взЧ -0,to-, + X-3+-A3X4-HB3X5 -0+-D; ..,X1n )

УН р+. .,,.,..-AttУн- и

где ( квадрат уровня

дискретной составлякждей входного сигнала;

Vi Lobixi - величина пропорциональная средней мощности сигнаша на выходе t-ro фильтра.

Коэффициент А характеризует взаимное пересечение АЧХ i-гб с -1 или . i -fl фильтрами и может быть приравнен коэффициенту передачи 4-го.

Параллельный анализатор спектра, содержащий п избирательных каналов, состоящих из последовательно соединенных полосового фильтра, квадратичного детектора, интегратора и ключа, управляющий вход которого подключен к выходу блока управления,

и измеритель выходного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повыиения точности измерения, он снабжен в кадцом избирательном канале весовыми резисторами и дополнительными ключг1ми, а также обфильтра на центральных частотах 1 -1-го или i+1-ГО фильтров. Коэффициент В характеризует пересечение АЧХ -го с i-2-ым или i +2-ЫМ фильтрами и может быть приравнен коэффициенту передачи i-го фильтра на центральных частотах ( -2го или i 4-2-го фильтров. Наиболее просто такая система уравнений с достаточной точностью решается методом итераций. Так как «-BI н для большинства практических случаев, то последовательность решений сводится к решению систеки уравнений. Допустив с некоторой неточностью, что А4 А { - А и Bj В и, исключая составляющие, незначительно влияющие на точность преобразования, получаем скорректированное значение для 1 -го избирательного канала: Х(-1+гА }У-1-(В-А)У1- -АУ -1-АУ,1-(В-Д)х,.. Отсюда весовой коэффициент резистора 8 равен Vif-t-2A ),а резисторов 5-1 и 5-2 соответственно 1/А и Цв-А Разностный сигнал с выхода сумматора 9 через корнейзвлекающее устройство 10 поступает на измеритель выходного сигнала 11. Таким образом, после опроса всех избирательных каналов блоком 7 управления на индикаторе измерителя выходного сигнала отображается спектр близкий к реальному. Применение предлагаемого устройства в анализаторах спектра параллельного действия позволяет повысить разрешающую способность применяемых фильтров, что повьаиает точность измерения и за счет расширения динамического диапазона измерения исследуемых сигналов, также позволяет производить измерения сигналов с мальом .уровнем на фоне расположенных в полосе соседних фильтров сигналов большого уровня, что практически невозможно без применения сложных высокоизбирательных полосовых фильтров в анализаторах без предложенной схекш коррекции. Формула изобретения

щим весовым резистором, сумматором и корнейзвлей анадим блоком, при этом одни объединенные выходы весовых резисторов в каждом избирательном каиёше подключены к выходу интегратора, а другие - ко входам дполнительных ключей, управляющие входы которых подключены к выходам блока управления, а выходы объединемы и подключены ; к первому входу

сумматора, второй вход которого через общий весовой резистор подключен к выходам основных ключей, а выход подключен через корнеизвлекающий блок ко входу измерителя выходного сигнала. . Источники информации,

принятые бо внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 588504, кл. & 01 |8 23/00, 1978.