Анализатор спектра Советский патент 1981 года по МПК G01R23/16 

(54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА

Изобретение относится к анализаторам спектра и может быть использо вано в технике радиоизмерений и радиолокации . Известны анализаторы спектра параллельного типа с применением блока обработки сигналов на ультразвуковых поверхностных волнах, состоящего из звукопровода с нанесенными на его поверхность электродными вхо ными и выходными преобразователями Недостатком таких анализаторов является то, что спектральные составляющие входных сигналов выделяjoTCfi ими в отдельных отсчетных точках. Известен также анализатор спектра, содержащий коммутатор,- подключенный к объединенным входам N па-. раллельно включенной блоков сдвига частоты, управляющие входы которых также объединены и подключены к выходу синхронизатора, второй выход которого соединен с управляюпцсм вхо дом коммутатора, блок обработки сигналов, предназначенный для фильтрации спектральных составляющих, N перемножителей, генератор базисных функций вида sin х/х, N линий задержки и сумматор. Такой спектроана- лизатор позволяет считывать информацию о спектре сигнала в полосе обзора -в виде непрерывной функции f2J. Однако известный анализатор спектра имеет сложную конструкцию, относительно болыоие габариты и вес, трудоемок в изготовлении и настройке. Цель изобретения - упрощение конструкции анализатора. Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее входной кo в yтaтop,.подключенный к объединенным входам N параллельно включенных блоков сдвига частоты, управляющие входы которых также объединены и подключены к выходу синхронизатора, второй выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, блок обработки сигналов на уль тразвуковых поверхностных волнах, состоящий из звукопровода с нанесенными на его поверхность электродными преобразователями, электроды входных и выходного преобразователей нанесены за звукопровод вдоль одной оси, причем длина электродов выходного преобразователя установлена по закону §ifii, а расстояние между электрода ми входных преобразователей, подключенных к выходам соответствующих блоков сдвига частоты, кратно длине ультразвуковой поверхностной волны. На чертеже представлена схема пре лагаемого анализатора спектра. Устройство содержит коммутатор , выход которого подключен к сигнальным входам блоков сдвига частоты 2-1 2-2;..,;2-N. Синхронизатор 3 соединен со входами синхронизации блоков сдвига частоты 2-1; 2-2j..,2-N и коммутатора 1. Нанесенные на поверхность звукопровода 4, идентичные вхо ные электродные преобразователи ультразвуковых поверхностных волн 5-1; 5-2-, ...;5-N подключены к выходам соответствующих блоков сдвига частоты 2-1; 2-2,... 5 2-N. Выходной электродный эквидистантный преобразователь 6, длина электродов которого из меняется по закону sin х/х, размещен вдоль одной оси со входными преобразователями. Расстояние между первыми электродами соседних входных преобразователей 5-1, 5-2;..,; 5-N равно протяженности одного бокового лепестка выходного преобразователя 6 и кратно,длине ультразвуковой поверхностной волньь Расстояния между соседними электродами во входных и выходном преобразователях постоянны и равны. Анализатор спектра работает следующим образом. При поступлении радиосигнала коммутатор 1 открывает вход анализатора на время . В дальнейшем пр изводится обработка выборки длительностью С из входного непрерьшно го сигнала или выходного радиоимпуль са длительностью t и менее. Когда с вьЕХОда коммутатора снимаются импульсы длительностью Cj с выходов блоков сдвига частоты 2-1; 2-2;.,.,. 2-N снимаются радиоимпульсы, отличающиеся от входкь х тем, что их спек 84 тры дискретно смещены по оси частот. Причем дискрет Af смещения спектров по частоте на выходах соседних блоков сдвига частоты выбран в соответствии с теоремой отсчетов для узкополосных радиосигналов, т.е. uf f/C| Синхронизатор 3 обеспечивает синхронизацию работы коммутатора 1 и блоков сдвига частоты. Радиоимпульсы блоков сдвига частоты поступают на блок обработки сигналов, выполненный на звукопроводе 4 из пьезоактивного материала, в котором посредством преобразователей 5-1; 5-2... 5-N возбуждаются ультразвуковые импульсы. Они распространяются по звукопроводу, достигают выходной преобразователь 6 последовательно через постоянный интервал времени Т, в несколько раз превь1апающий длительность TI/ . При распространении ультразвуковых импульсных сигналов, возбужденных входными преобразователя ми, на выходе выходного преобразователя формируются сдвинутые относительно друг друга на время Т радиоимпульсы с огибающими вида sin х/х и частотой заполнения f , определяемой расстоянием между соседними электрода- ми преобразователей и скоростью распространения ультразвуковой поверхностной волны. Длительность главных лепестков формируемых радиоимпульсов равняется 2Т, а длительность боковых лепестков - Т, что определяется конструкцией электродной решетки выходного преобразователя. Амплитуды этих радиоимпульсов пропорцио.нальны амплитудам соответствукяцих спектральных компонентов анализируемого радиосигнала. Помимо рассмотренных процедур, на выходном преобразователе производится суммирование сформированных радиоимпульсов с огибающей вида sin х/х, т.е. формируется частичная сумма рйда Котельникова. В результате огибающая выходного сигнала представляет собой спектр ангшизируемого радиоимпульса. Спектр формируется как непрерывная функция в полосе обзора анализатора. Предлагаемое устройство позволяет упростить конструкцию анализатора спектра за счет применения блока обработки -сигналов на ультразвуковых поверхностных волнах. Пространственная расстановка входных

преобразователей относительно выходного позволяет обеспечить последовательное считывание информации, а выходной преобразователь, помимо функций фильтрации и последовательного считывания информации, выполняет перемножение отсчетных значений спектра с функцией вида s i n х/х и обеспечивает суммирование взвешенных функций sin х/х сигналов каналов фильтрации с целью получения непрерывного спектра в полосе обзора.

Формула изобретения

Анализатор спектра, содержащий входной коммутатор, подключенный к объединенным входам N параллельно включенных блоков сдвига частоты, управляющие входы которых также объединены и подключены к выходу, синхронизатора, второй выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, блок обработки сигналов на ультразвуковых поверхностных волнах, состоящий из звукопровода снанесенными на его поверхность электродными преобразователями, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, электроды входных и выходного преобразователей нанесены на звукопровод вдоль одной оси, причем длина электродов выходного прербразователя установлена

по закону 5,

а расстояние между

Л электродамивходных преобразователей, подключенных к выходам соответствующих блоков сдвига частоты, кратна- длине ультразвуковой поверхностной волны.

Источники информации, принятые во внимание npHi экспертизе

поверхностных волнах. М., 1975, с. П4-П5.

межв. научнв-технический сб.вып. 19, Харьков, 1971, с. 9-16. Т / f-r,f-... 5--/У