Анализатор спектра радиосигналов Советский патент 1981 года по МПК G01R23/16 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для определения спектров радиосигналов в радиоизмерительных системах, системах радионавигации и радиопеленгации . Известны анализаторы спектра радиосигналов на акустических поверхкостных волнах, представляющие собой пластину из пьезоэлектрического материала, на поверхности которой нанесены входные и выходные преобразователи. Пространственное разделение различных частотных составляющих входного сигнала осуществляется либо за счет частотно-избирательных свойс входного веерообразного преобразователя, либо за счет дисперсионных свойств тонкопленочной призмы, наносимой за входным эквидистантным пре образователем f1. Недостатком указанных устройств является высокая сложность технологи изготовления, обусловленная высокими точностными требованиями при изготовлении веерообразных преобразователей или необходимостью применения дорогостоящего вакуумного оборудования, в случае применения тонкопленочных злементов. Известен также анализатор спектра на ультразвуковых поверхностных волнах, в котором на рабочую поверхность звукопровода нанесены входные преобразователи, совмещенные с волноводами акустических поверхностных волн, излучающие края которых образуют диаграммообразующую систему. Выходные преобразователи располагаются по дуге окружности, радиус которой равен минимальному значению границы дальней зоны системы излучающих краев волноводов (диаграммообразукмцей системы), которые, в свою очередь, размещаются по дуге окружности с вдвое большим радиусом. Расстояние мех-еду входным преобразователем и излучающим краем соответствующего ему волновода поверхностных волн линейно увеличивается в зависимости от номера входного преобразователя. В таком анализаторе при изменении частоты входного сигнала происходит сканирование диаграммы направлен- ности и, в зависимости от значения несущей частоты сигнала, энергия поверхностных волн концентрируется на соответствующем выходном преобразователе. Перемещение диаграммы направленности объясняется различными

фазовыми соотношениями, возникающими в раскрыве диаграммообразующей системы при изменении частоты входного сиснала за счет распространения поверхностных волн в волноводах различной длины 2 .

Недостатком такого устройства является невозможность размещения ;в диаграммообразующей системе большого числа излучающих элементов (в данном случае излучающих краев волноводов), так как их апертура не может быть сделана меньше, чем несколько длин волн. Это приводит к уменьшению полосы анализа либо при сохранении полосы анализа к появлению неоднозначности в измерениях. Кроме того, изготовление большого числа входных преобразователей и волноводов поверхностных волн является сложной технологической задачей

Цель изобретения - расширение полосы анализа анализатора спектра радиосигналов.

Поставленная цеЛь достигается тем что в анализаторе спектра радиосигналов, содержащем звукопровод, диаграммообразующуго систему, входной и выходные преобразователи акустически поверхностных волн, расположенные по дуге окружности, радиус которой равен минимальному.значению границы дальней зоны диаграммообразующей системы, элементы которой размещены по дуге окружности с вдвое большим радиусом,и акустический поглотитель на торцах звукопровода, элементы диаграммообразующей системы выполнены в виде отражающих акустических неоднородностей, расположенных в пределах апертуры входного преобразователя, причем расстояния между проекциями центров отражающих акусти еских неоднородностей на направление распространения падающей акустическо волны равны или кратны длине акустической поверхности волны на средней частоте, а угол наклона неоднородностей по отношению к направлению распространения поверхностной волны равен 454

На чертеже схематически изображена конструкция анализатора спектра радиосигналов на акустических поверхностных волнах.

Предлагаемый анализатор спектра радиосигналов состоит из звукопровода 1, на рабочей поверхности которого размещены входной преобразователь 2 акустических поверхностных волн, в пределах апертуры которого нанесены акустические неоднородности 3. Выходные преобразователи 4 располагаются по дуге окружности, радиус которой равен минимальному значению границы дальней зоны диаграммообразующей системы, у которой элементы (акустические неоднородности 3), в свою очередь, размещены

по дуге окружности с вдвое большим радиусом. Расстояния между проекциями центров отражающих акустически неоднородностей 3 на направление распространения падающей акустической волны равны или кратны длине акустической поверхности волны на средней частоте. Для устранения отражений поверхностных волн на торцах звукопровода нанесен акустический поглотитель 5.

Анализатор спектра радиосигналов работает следующим-образом.

При подаче на входной преобразователь 2 радиосигнала возбуждается акустическая поверхностная волна. Достигая акустических неоднородностей 3, поверхностная волна отражается в сторону выходных преобразователей 4. В момент, когда поверхностная волна достигает дальней от -входного преобразователя 2 акустической неоднородности 3, происходит формирование диаграмлш направленности системы отражающих акустических неоднородносте 3. в зависимости от фазовых соотношений парциальных волн, отраженных от акустических неоднородностей 3 и определенных для каждой конкретной частоты входного сигнала, происходит концентрация энергии акустических поверхностных волн на определенном выходном преобразователе 4. При изменении частоты входного сигнала изменяются фазовые соотношения отраженных парциальных волн (для каждой парциальной волны фазовые соотношени определяются несущей частотой сигнал и временем распространения волны от входного преобразователя до соответствующей акустической неоднородности и осуществляется сканирование диаграммой направленности, сформированно системой акустических неоднородносте 3. Таким образом, подавая на вход устройства какой-либо радиосигнал и производя считывание сигналов с выходных преобразователей 4, получаем амплитудный спектрисследуемого сигнала. Для изменения формы диаграммы направленности возможно варьирование расстояний между акустическими неоднородностями 3.

В устройствах на акустических поверхностных волнах с диаграммообразующими системами полоса анализа определяется отношением рабочей длины вЛлны к шагу между элементами системы. Это отношение определяет угол сканирования диаграммы направленности, т.е. угол перемещения основного лепестка диаграммы до первого бокового лепестка диагрс1ммы направленности (первого дифракционного максимума)

е ш.