Анализатор спектра

Союз Соеетскик СоциалистическиРеспублик ОП И ИЗОБ 11178988 АВТО РС(23) ПриоритетОпубликовано 51)М. Кл.з 1 й 23/165 осударственныА комитет СССР по дмам нзобретеннА н открытнА(72) Авторы изобретения рский и М. П. Донских(71) Заявител АНАЛИЗАТОР СПЕКТР о вы подкИзобретение относится к электрорадиоиэмерительной технике и можетбыть использовано для анализа спектров радиосигналов,Известны анализаторы, содержащиесмеситель, перестраиваемый гетеродин,полосовой фильтр и индикатор 13.Однако точность анализа их недостаточна.известны также анализаторы,.содержащие преспектор, смесители, гетеродины, фильтр сжатия и индикатор 12).В указанных анализаторах имеютместо искажения фазочастотного спектра, что снижает точность анализа 5импульсных сигналов,Цель изобретения - повышение т чности анализа.Укаэанная цель достигается за счеттого, что анализатор спектра, содержа щий последовательно соединенные преселектор, первый смеситель, полосовой фильтр и второй смеситель, а также синхронизатор, выход которого подключен одновременно через линейночастотно-модулированный (ЛЧМ) гетеродинко второму входу первого смесителя, через линейный гетеродинко второму входу второго смесителя инепосредственно ко входу индикатора, 30 ко второму входу которого подключен фильтр сжатия, дополнительно содержит второй полосовой фильтр и сумматор, один вход которого подключен через второй полосовой фильтр к выходу первого смесителя, другой вход подключен к выходу второго смесителя, а выход соединен со входом фильтра сжатия.На фиг. 1 представлена структурная схема анализатора; на фиг. 2 даны диаграммы, поясняющие его работу,Анализатор содержит преселектор 1, первый смеситель 2, первый полосовой фильтр 3, сумматор 4, фильтр сжатия 5, индикатор 6, синхронизатор 7, ЛЧМ гетеродин 8, линейный гетеродин 9, второй полосовой фильтр 10 и второй смеситель 11.Преселектор 1 и смеситель 2 включены последовательно. К другому входу смесителя -2 подключен ЛЧИ гетеродин, а к выходу - первый полосовой фильтр 3 ход которого соединен с сумматором Кроме того, к выходу смесителя 2 лючены последовательно.соединенные второй полосовой фильт 10 и второй смеситель 11, к другому входу которого подключен гетеродин 9. Выход второго смесителя 11 соединен со вторым входом сумматора 4. Вы"ход сумматора 4 через фильтр 5 сжатиясоединен с индикатором б. Выход синхронизатора .7 соединен со входамиЛЧМ гвтеродина 8, гетеродина 9 и другим входом индикатора.УстройСтво работает следующим образом.Исследуемые сигналы (в частотновременной области - фиг. 2 а) черезпреселектор 1 поступают,. на сигнальный вход смесителя 2. На гетеродинный вход смесителя 2 поступает напряжение ЛЧМ гетеродина 8, частота ко-торого периодически меняется по линейному закону (Фиг. 2 б)., В смесителе 2 гармонические составляющие исследуемого сигнала в полосе анализаПА , равной частотной девиации ЛЧМгетеродина АГ, преобразуются в ЛЧМрадиоимпульсы, образующие на плоскости , 1 параллелограмм авсд (фиг. 2)В результате этого преобразования по"лоса частот, занимаемая преобразованными в ЛЧМ радиоимпульсы гармоническими составляющими исследуемого сигнала, расширяется в два раза и становится равной 2 ПА(фиг. 2 в), С помощьюпервого и второго полосовых фильтров3 и 10, имеющих полосу пропусканияЬГ 1 =61 ПА, полоса частот преобразованных сигналов на выходе смесителя 2 расфильтровывается на две полу-полосы ЬГ,( Фиг, 2 в).Из рассмотрения диаграмм нафиг. 2 в видно, что в каждой из частотно-временных полос 6 1 =П полоДвина площади свободна от сигналов ишумов (треугольники вида асс" в полосе611, например), Это позволяет без проигрыша в отношении сигнал/шум произвести совмещение полосы Ь 1 с полосой АГ (с целью дальнейшей обработкив фильтре сжатия) путем простого гетеродинирования. С этой целью к выходу второго полосового фильтра 10 под.ключен второй смеситель 11, на второй вход которого подается гармоническое колебание гетеродина 9 с час, тотой Г И=ПА,Для суммирования сигналов с выхода первого полосового фильтра и второго смесителя используется сумматор4. Частотно-временная диаграмма, соответствующая выходу сумматора, приведена на Фиг.: 2 г. При этом когерентное фазирование гармонических составляющих исследуемого сигнала всмежных периодах изменения частотыгетеродина (точка В фиг. 2 г) обеспечивается за счет синхронного запус.ка синхронизатором 7 ЛЧМ гетеродина8 и гетеродина 9, а также выполнениемусловия2(Т Ь,где к - целое число.Это условие обеспечивается соответствующим выбором периода модуляцииЛЧМ гетеродина 8. С выхода сумматора4 преобразованные в ЛЧМ радиоимпульсы гармонические составляющие исследуемого сигнала, занимая полосу частот равную П, поступают на фильтрсжатия 5. При этом прсизводные по времени от частоты колебаний импульснойхарактеристики Фильтра сжатия и колебаний, в которые преобразуются гармоники исследуемого сигнала, имеютодинаковые абсолютные величины и противоположные знаки (фиг, 2 е) При выполнении этого условия преобразованные в ЛЧМ радиоимпульсы гармонические составляющие сжимаются в Фильтрево времени.С выхода Фильтра сжатия 5 выходныесигналы непосредственно поступают на 15 индикатор б, развертка которого запускается синхронно с запуском ЛЧМгетеродина 8, где путем амплитудногои фазового детектирования могут бытьполучены амплитудно-частотный и фа О зочастотный спектры исследуемогосигнала соответственно.В предлагаемом анализаторе точность воспроизведения фазочастотного спектра выше,чем в известном устройстве.Это объясняется тем,что преобразованные сигналы на выходе сумматора занимают одинаковую полосу частот равную ПА,а не вдвое большую.Вследствие этого сжатые импульсы отвсех гармонических составляющих исследуемого сигнала имеют одинаковую частоту заполнения Го (фиг.2 а) и дополнительного их гетеродинирования для получения фазочастотного спектра уже нетребуется, что исключает его искажеЗ 5 ния,вносимые при повторном гетеродинировании.Кроме этого за счет когерентногофазирования гармонических составляющих в смежных периодах изменения 40 частоты ЛЧМ гетеродина одинаково точно воспроизводятся сиектры как непрерывных, так и импульсных сигналов сослучайным временем прихода на входанализатора, т. е. точность анализа 4 по сравнению с известным устройствомповышается,Полоса пропускания фильтра схатияв предлагаемом анализаторе должнабыть равна Пр=ПА, а произведениеПФ=Пф 7 ф =П Т, что в четыре разаменьше, чем в известном устройстве.Это упрощает конструкцию фильтра сжатия, а следовательно, и конструкциюанализаторбв. в целом.формула изобретенияАнализатор спектра, содержащийпоследовательно соединенные преселек 66 тор, первый смеситель, полосовойФильтр и второй смеситель, а также синхронизатор, выход которого подключен одновременно через линейно-частотно-модулированный гетеродин ко вто рому входу первого смесителя, через789882. Составитель А. Орлоедактор А. Маковская Техред И.Кузьма орректорМ. Кос Подписное аз 9032 4 .Тираж 1019 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб дФилиал ППП Патент , г. Ужгород, ул, Проектная,ййнейнйй гетеродин - ко второму входу второго смесителя и непосредственно ко входу индикатора, ко второму входу которого подключен фильтр сжатия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности ана.лиза, он дополнительно содержит вто 5 рой полосовой фильтр и сумматор, один вход которого подключен через второй полосовой фильтр к выходу первого смесителя,другой вход подключен к выходу второго смесителя, а выход соединенсо входом фильтра сжатия.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Мартынов . А., Селихов Ю, И.Панорамные приемники и анализаторыспектра. М., "Сов. радио", 1964,с. 336-337.2 . Ширман Я. Д. Разрешение исжатие сигналов. М , "Сов, радио",1974, с. 178-179,