Анализатор спектра

С 01 ОЗ СОВЕТСКИХСОЦИЛЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 6 01 Я 23/16 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕЛЪСТВУ ВТОРСКОМУ СВ ГОСУДЛРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТГ 10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА(57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике и предназначено для спектрального анализа радиосигналов, Изобретение позволяет расширить функциональные возможности анализатора спектра (АС) за счет уменьшения уровня присущих АС комбинационных откликов с амплитудой, зависящей от уровня входных сигналов, а именно интермоцуляционных и гармонических. АС содержит входной аттенюатор 1, фильтр 2 нижних частот ступенча-тые аттенюаторы 3, 13, три каскада преобразования частоты каждый в составе последовательно соединенных смесителя 4, 7, 10, усилителя 6. 9, 12 промежуточной час-. тоты и подключенного к смесителю гетеро- дина 5, 8, 11. отсчетный аттенюатор 14, узкополосный фильтр 15. логарифмический усилитель 16. детектор 17, индикатор 18, генератор 19 пилообразного напряжения, блок 20 упавления полосой обзора, блоки 21, 22 управления частотой, формирующее устройство 23, блоки 24, 25 управления ступенчатыми аттенюаторами. Сущность изобретения: в осциллографический индикатор АС введены два ключа 26, 30, таймер 27, два коммутатора 28, 31, блок 29 выбора наименьшего значения сигнала, элемент 32 задержки, генератор 33 тактовых импульсов, Устранение комбинационных откликов в АС осуществляется за счет реализации операции Запоминания результатов всех частных измерений, которые проводятся при различном соотношении ослаблений ступенчатых аттенюаторов (от 0 до и - 1 дБ с дискретом К). 1 ил.Изобретение относится к рэдиоизмерительной технике, предназначено для спектрального анализа электроюых сигналов иявляется усовершенствованием ацализаторэ по авт,св, М 813305.Цель изобретения - расширение функциональных возмокостей анализатора засчет селекции и устранения паразитных откликов сигнала на экране индикатора. Этопозволяет также расширить динамическийдиапазон регистрируемьх сигналов.На чертеже представлена структцаясхема анализатора, где пунктирной линиейобозначено новое идикаторное устройство.Устройства содержит входной аттенюэгор 1, фильтр 2 нижних частот, первый ступенчатый эттенюдтор 3, смеситель 4первого преобразователя, гетеродиц 5, усилитель 6 промежуточной частоть. (УПЧ), смеситель 7 второго преобразователя,гетеродин 8, УПЧ 9, смеситель 10 третьегопреобразователя, гетероди 11, УПЧ 12,второй ступенчатый дттеюатар 13, отсчетцый эттенюатор 14, узкополосной фильтр15, логарифмический усилитель 16, детектор 17, индикатор 18, геердтар 19 пилообразного напряжения (ГПН),. блок 20управления полосой обзорд, блок 21 управления частотой пероага преобразоодтеля,блок 22 уп равлеия частотой второго преобразователяя, фармируощее устройство 23,блок 24 управления первым ступенчатыматтенюатором, бтак 25 управления вторымступенчатым аттеюоатарам, первый ключ26, таймер 27, первый коммутатор 28, блок29 выбора наименьшего зцдчеця сигналд,второй ключ 30, отарой коммутатор 31, элемент 32 зддеркки, генератор 33 тактовыхимпульсов, вход 34 устдцооки количествачастных измерений таймера, вход 35 устаовки времени задержки,Работает анализатор следуощим образам,Исследуемый сигнал частоты черезвходной аттецюатор 1, фильтр 2 нижних частот. ступенчатый аттенюатор 3 падается навход смесителя 4, где с помощью сигнала,поступаощего с гетеродид 5, преобразуется о промежуточную частоту, выделяемуюУПЧ 6 и подаваемую ца охад смесителя 7,На отарой вход смесителя 7 поступает сигнал частоты от гетеродицд 8, Сигнал разностцой частоты с выхода смесителя 7выделяется УПЧ 9 и подается цэ смеситель10, на второй вход которого поступает сигнал с гетеродина 11, Сигнал разностной частоты выделяется УПЧ 12 и через ступенчатый аттенюдтор 13, отсчетный аттенюатор 14, узкополосной фильтр 15 и ло 5 10 15 20 30 35 40 45 50 гарифмический усилитель 16 падается на детектор 17, Продетектирооанцый сигнал поступает в осциллографический индикатор, состоящий из двух коммутаторов 28 и 31, блока 29 выбора наименьшего значения. элемента 32 задержки и ключа 30, и на вертикальные отклоняющие пластинки индикатора 18. Перестройка по частоте анализатора с одновремеым горизонтальным сканирооанием луча нэ акрае и- дикаторов 18 осуществляется с помощью ГПН 19, Сигнал с выхода ГПН через блок 20 управления полосой обзора и блоки 21 и 22 управления частотой поступает на упраоляощий вход гетеродица 5 или 8 (в заоисимости от выбранной полосы обзора). При широких полосах обзора перестройка по частоте выполняется с помощью гетеродица 5, а при узких - с помощью гетеродина 8. Блок 20 управления полосой обзора выпалцяет функции делителя и коммутатора, оддоэя сигнал с выхода ГПН ца вход блока 21 либо нд вход блока 22. Управление ступенчатыми аттеюоаторами 3 и 13 через блоки 24 и 25 управления осуществляется с помощью таймера 27, Ключ 26 с ручным управлением при замыкании его контактов вырабатывает сигнал разрешения счета (запуска) таймера 27 и пропускает ца счетный вход таймера импульсные сигналы с формирующего устройства 23, приоязанные по времени к моменту обратного хода сигнала ГПН 19. включая тем самым режим идентификации и устранения паразитных откликов.Смысл идентификации помех состоит о следующем, Импульсные сигналы, синхронизаванные с разверткой ГПН 19, последовательно изменяют состояние счетчиков таймера 27, управляющих через блоки 24 и 25 управления аттенюдторами 3 и 13, таким образам, что с каждый импульсом (соответствующим концу очередной развертки) значение аттец автора 3 увеличивается цэ К дБ. а аттенюатора 13 уменьшается нэ К дБ, тэк чта общее усиление тракта обработки сигнала остается без изменения. Таким образом, изменение ослабления аттеюоатора 3 происходит с 0 дБ да и - 1 дБ (с дискретом К дБ), а аттенюдторд 13 - с и - 1 дБ до 0 дБ, Такое манипулирование дттенюаторами 3 и 13 приоадит к тому, что коэффициент усиления трактора анализатора для основного измеряемого сигнала остается без изменения, а для камбиационных состэоляющих оц периодически изменяется.Таким образом, синхронная вариация ослаблений ступенчатых аттеюааторов 3 и 13 позволяет всякий раз наилучшим образом приспособиться к данной помеховой обстановке.Кроме того, если в усовершецстоуемол 1анализаторе помехи лишь идентифицировались путем периодического изменения ихамплитуды, наблюдаемого ца экране ицдикатра, то в предлагаемом устройстое идентифицированные помехи ца ЭЛТ непроходят и, следовательно, це и 11 дицируются.Устранение помех осуществляется путем запоминания результатов вссх частных 10измерений, проводимых при различном соотношении ослаблений ступенчатых аттенюаторов, и амплитудной селекциинаименьшего результата из всех частныхизмерений, Под амплитудной селекцией наименьшего результата в данном описаниипонимается выделение одного из нескольких одновременно действующих сипэлао, аименно того. который имеет наименьшуювеличину в данный момент времени. Если 20сигналы равны, то выделяется один из них,причем любой иэ сцгцалоо о л 1 обой моментвремени может иметь наименьшее значение. Запоминание результатоо частных измерений, сдвинутых во времени, позволяет 25привести их путем задержки ца оел 11 чину,кратную периоду местных измерений, к одному масштабу времени и в процессе аглплитудной селекции наименьшегорезультата выделить совпадающие полези ые сигнал ь и устранить комбинациоцц ыейомехи супергетеродиццого (преобразования. Операция запомицацич и амплитуднойселекции наименьшего результата о заявляемом устройстве осущестоляетс в следующей последовательности, В течениепервого частного измерения запоминаютего результат на время периода частных измерений, а в течение каждого последующего частного измерения производят 40амплутудную селекцию из результата запоминания, полученного в тече 1 ц 1 е предыдущего частного изл 1 ереция, и результататекущего частного измерения и запоглицаютполученный результат. Далее следует операция Отображения с памятью . Осуществляющая вывод ца индикатор результатаоамплитудной селекции наименьшего значения из частных измереций, Память позволяет сохранить отображе 1 ив о то время, когда 50идет амплитудная селекция наименьшегорезультата,Количество частных изл 1 ереций, по результатам которых производи гся ал плитудная селекция сигнала, определяет и 55количество ступеней изменения (вариаций)ослабления ступенчатых аттецюатороо и задается (праграл 1 мируется) операторам, исходя из конкретной помеховой обстановки(вход 34). Через и периодов сканировация анализатора цикл вариаций ослабления ступенчатых аттенюаторов и амплитудной селекции наименьшего значения пс результатам и частных измерений автоматически возобновляется,При разомкнутом ключе 26 (управляемь 1 м вручную анализатор работает в режиме без идентификации и устранения паразитных помех. По двум выходал 1 таймер 27 выдает сигналы управлсния, соответствующие замыканию контактов Н коммутаторов 28 и 31 и замыканию контактов ключа 30, Таким образом, продетектирооанцый сигнал в течение каждого частного измерения без задержки и дополнительного преобразования отображается на экране ицдика 1 О(-а,Б этом случае по двум груг пам выходов таймера 27, управляющих перекл очением ступецчатых аттецюаторов 3 113, выда,отся сигналы (коды), соответствующие исходному зцачеци 1 о ослабления эких ат 1 ецюаторов, установлеццому оператором с панели управления приборов. 8 этом режиме работы анализатора сигналы управления, оыдаваемые таймером, не изменя 1 отся, Перед началом работы устройства в режиме устранения помех выда 1 атся (11 рограмлн 1 О или вручную) значения количества 1 астных изл 1 ерений, необходимых для предварительной селекции сигналов перед его выдачей 1, и оремя задержки, равное периоду повторения частнь 1 х измерений. При замыкании контактов ключа 26 через него на счетный оход таймера 27 поступают импульсы с устройства 23 формровация. Кроме тього, в мал 1 е 11 т замыкания ключа с него поступаег сигнал разрешения счета за 11 уска) таймера, по которол 1 у происходлт,1 редустановка аттецюатарао 3 и 13: оттен автора 3 в положение 0 дБ, 13 о г 1 оложенис и - 1 дБ. Одновременно таймер уста 11 аолцвает коммутаторы 28. 31 в полажение замыкания контактов Н, а ключ 30 в полажение размыкания контактов. Сигнал, г 1 ройдя через комл 1 утаторь 20, 31, поступает на вход зле(лентд 32 задержки с перел 1 е 11 цыл 1 временем задер;кки, в задачу которого входит задержка сигнала на один период развертки анализатора. Для этого о элементе 32 задержки сигнал преобразуется в цифрооу 1 о форму и далее сдвигается импульсами тактовой частоты (с генератора ЗЗ), На выходе элемента сигнал вновь преобразуется о ацалагооу 1 о форму., Задержка сигнала осуществляется синхронна с 11 ачалом развертки (Т(Н по сигналу синхронизации с таймера,О течение обратного хода (пе(ооой) развертки таймер изменяет значения аттец 1 оаторов 3 и 13 и псреключает комл,утаторы 28,1760472 Формула изобретения Анализатор спектра, по авт.св, В 813305. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей анализатора за счет селекции и устранения параэитных откликов сигнала на экране индикатора, в осциллографический индикатор введены два ключа, таймер, два коммутатора, блок выбора наименьшего значения сигнала, элемент задержки, генератор тактовых импульсов, причем вход первого коммутатора соединен с выходом детектора, один выход коммутатора соединен с первым входом блока выбора наименьшего значения сигнала, второй вход которого соединен с выходом элемента задержки, один вход которого соединен одно 5 10 15 Составитель А.Орлов Редактор Н.Купрякова Техред М.Моргентал Корректор О.ГустиЗаказ 3184Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 31 в положение замыкания контактов Н 3.После каждого очередного прямого ходаразвертки таймер соответствующим образом изменяет значения ступенчатых атте.нюаторов. В течение второго частногоизмерения на два входа блока выбора наименьшего значения синхронно(по сигналамзапуска) поступают результаты двух частных измерений, сдвинутых во времени точно на один период развертки. Результатвыбора снова поступает в элемент задержки с целью дальнейшего сравнения с данными третьего частного измерения, Этотпроцесс повторяется в течение и частныхизмерений, К началу и-го частного измерения таймер замыкает контакты ключа 30 ирезультат амплитудной селекции по данн ьили частных измерений поступает наиндикатор с целью обновления на нем информации.Далее цикл запоминия амплитудной селекции наименьшего результата, отображения, а также вариаций ослабленияаттенюатора автоматически возобновляются. При раэмыкании ключа 26 контакты коммутаторов и ключа 30 переключаются висходное состояние, аттенюаторы 3 и 13остаются в положениях, соответствующих 0и и - 1 дБ.Для изменения количества частных измерений, по данным которых проводитсяамплитудная селекция наименьшего результата, необходимо соответственно изменить значение и на входе 34 анализаторазамкнуть контакты ключа 26,Таким образом, введение режима идентификации и устранения паразитных откликоа позволяет увеличить динамическийдиапазон в анализаторе до 90-100 дБ приполном устранении с экрана ЭЛТ паразитных откликов,20 25 30 35 40 временно с выходом генератора тактовых импульсов, и с входом генератора пилообразного напряжения, второй вход - с входом установки времени задержки, третий вход соединен с первым выходом таймера, четвертый вход соединен со входом второго ключа и с выходом второго коммутатора, один входкоторого соединен с первым входом первого коммутатора, а другой вход - с выходом блока выбора наменьшего значения сигнала, выход формирующего устройства соединен со входом первого ключа, один выход которого соединен со входом синхронизации таймера, а другой выход - со входом запуска таймера, третий вход которого со входом установки количества частных измерений таймера. два выхода таймера соединены с соответствующими входами блоков управления ступенчатыми аттенюаторами, третий выход таймера соединен со входами управления обоих коммутаторов, четвертый выход - со входом управления вторым ключом, выход которого соединен с одним из входов осциллографа.