Анализатор спектра радиосигна-лОВ Советский патент 1981 года по МПК G01R23/16 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при построении анализаторов энергетического спектра детерминированных и сфационарных случайных радиосигналов. Известен акустооптический спектроанализатор, состоящий из источника коялимированиого светового пучка и оптически связанных ультразв$ кового модулятора света, являющегосй прр зрачной линией задержки, траисфор1и1ирующего зеркала, масштабирующего объ ектива и фотоприёмника с диафрагмой. Применение трансфоринрующего зеркала вместо используемой обычно линзы позволяет сократить продольные габариты оптической системы и не име ет : принципиального значения с точки зрения работы и уст юйства спектроанализатора . Недостатком этого акустооптического спектроанализатора является ог.раниченное частотное разрешение, которое определяется, временем пребывания т j сигнала в прозрачной линии задержки { . Цель изобретения - увеличение разрешения по частоте Поставленная цель достигается тем, что в анализаторе спектра радиосигналов , состоящем из источника коллимированного светового пучка, оптически связанных ультразвукового модулятора света, трансформирующей , масштабирующего объектива и фотоприемника с диафрагмой, ультразвуковой модулятор света выполнен в виде многозаходной линии задержки, а после трансформирующей линзы установлены оптические клинья по числу Используемых проходов акустической волны, причем угол при вершине каждого из клиньев выбирается из соотношения где L - длина звукопровода модулятора света; „Jf - фокусное расстояние трансформирующей линзы; п коэффициент преломления материала клина; m - номер клина. На чертеже представлена схема анализатора спектра радиосигналов. Анализатор спектра радиосигналов содержит источник 1 коллимированного светового пучка, за которым последовательно вдоль оптической оси.установлена многозаходная линия згшержки,. состоящая из прозрачного звукопровода 2, N входных пьезопреобразователей 3,

(N-1) выходных пьезопреобразователей 4 и поглотителя 5, закрепленных на торцах звукопровода. исходные и входные пьезопреобразователи соединены лестничным способом через компенси- рующие усилителя 6, а вход сигнала S{t} присоединен к верхнему входному преобразователю. После многозаходной линии задержки установлена цилиндрическая трансформирующая линза 7, в фокальной плоскости которой расположены три оптических клина 8, разнесенных по высоте. Далее последовательно вдоль, оптической оси размещены масштабирующий объектив, .состоящий из цилиндрической линзы 9 и сферической линзы 10, диафрагма 11 и фотоприемник 12.

Выход фотоприемника 12 служит,.выходом анализатора спектра радиосигналов.

Устройство работает следующим образом. . .

Входной радиосигнал S(t) поступает на вtepxний по схеме входной пьезопреобразователь 3 if преобразуется в акустическую волну, распространяющуюся в сторону выходного пьезопреобразователя 4 (верхнего по схеме). Достигнув его, акустическое возмущение преобразуется в электрический сигнал, усиливается в компенсирующем усилителе 6, который компенсирует потери на преобразование, и поступа.ет на следующий входной пьезопреобразователь 3 для очередного прохождения акустической волны по: линии задержки. Таким образом, в звукопроводе размещается сигнал общей дли, „, N.i., причем наNT

тельностью Т, чальная часть сигнала представлена в виде акустического пуска в нижней части линии задержки, а конечная часть - в верхней ее части.

Трансформирующая линза 7 осуществляет преобразование Фурье светового поля, дифрагировавшего на всех N акустических пучках вдоль коорди- наты, совпадающей с направлением распространения этих пучков.

При этом оказывается, что волновые фронты световых пучков, дифрагировавших на каждом из акустических, имеют одинаковый наклон к оптической оси.

Для придания фронтам световых пучков наклонов, соответствующих истинному расположению отрезков акус

тического сигнала (т.е последовательному относительно координаты обработки, а не параллельному, как в устройстве) используются оптические клинья 8, расположенные после трансформиругацей линзы 7 параллельно каждму из акустических пучков, имеющие угол при вершинеtfi.j Д® номер пучка, считая снизу;,п - коэффициент преломления материала клина ;F - фокусное расстояние трансформирующей линзы.

Световые пучки после клиньев имею правильные наклоны волновых фронтов и посредством астигматйческой пэры линз 9 и 10 сводятся по вертикали в одну область, которая выделяется диафрагмой 11, расположенной перед фотоприемником 12, осуществляющим считывание светового изображения и преобразование его в выходной электрический сигнал.

Формула изобретения

Анализатор спектра радиосигналов, состоящий из источника коллимированного светового пучка, оптически связанных ультразвукового модулятора света, трансформирующей линзы, масштабирующего объектива и фотоприемника с диафрагмой, отличающийся тем, что, с целью увеличения разрешения по частоте, ультра звуковой модулятор света выполнен в виде многозаходной линии задержки,, а после трансформирующей линзы установлены оптические клинья по числу используемых проходов акустической волны, причем угол при вершине каждого из клиньев выбирается из соотношения о6 ---. , где L - длина звукопровода модулятора света; F - фокусное расстояние трансформирующей линзы; л - коэффициент преломления материала клина; m - номер клина.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Егоров Ю. В., Наумов К. П., Глостовецкий Г. С., Круглов И. А., Савин В. А.,Панорамный оптико-акустический анализатор радиосигналов. Техника средств связи, серия Общетехническая , вып. 4(8), 1977, с.84-91. Т 9