Анализатор спектра

СОЮЗ СОВЕ ТГКИХГОЦИАЛИСТИЧЕ СКИРЕГПУБЛИК 281 А 2 1 0 01 В 23/16 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫГИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН г О,) ) СССР1984. радиоизмерииспользовано торых можно рон но-лучевой мых импульсСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится ктельной технике и может бытьв устройствах,с помощью конаблюдать на экране электтрубки (ЭЛТ) спектр исследуе ных сигналов, Цель изобретения - повышение помехозащищенности и разрешающей способности - достигается введением в устройство фильтра 16, квадратичного детектора 17 и ключа 18,. Анализатор спектра содержит также входной блок 1, калибратор 2, генератор 3 развертки, генератор 4 качающейся частоты, смеситель 5, усилитель б промежуточной чэстс)ты, квадратичный детектор 7, частотный детектор 8, блок 9 дифференцирования, вентиль 10, блок 11 совпадения, усилитель 12 постоянного тока, ключ 13 и ЭЛТ 14. 5 фиг.Изобретение относится к рэдиоизмерительной технике и может быпгь использовано в устройствах, с помощью которых гложно наблюдать на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) спектр исследуемых сигналов,Целью настоящего изобретения является повышение поглехозащищенности и разрешающей способности.На фиг,1 показана структурная схема устройства; на фиг,2-частотная диаграмма, поясняющая образование дополнительных каналов приема; на фиг.3-5 - временные диаграммы, поясняющие работу устройстАнализатор спектра содержит входной блок 1, калибратор 2, генератор 3 развертки, генератор 4 качающейся частоты, смеси- тель 5, второй вход которого соединен с выходом калибратора 2, усилитель 6 промежуточ ой частоты, квадратичный детектор 7, частотный детектор 8, блок 9 дифференцирования. вентиль 10, блок 11 совпадения, второй вход которого через квадратичный детектор 7 соединен с выходом усилителя 6 промежуточной частоты, усилитель 12 постоянного тока, ключ 13, электронно-лучевую трубку (ЭЛТ) 14, горизонтально-отклоняющие пластины которой соединены с первым выходом генератора 3 развертки, Третий вход смесителя 5 через генератор 4 качающейся частоты соединен со вторым выходом генератора 3 развертки, К выходу входного блока 1 последовательно подключены перемножитель 15, второй вход которого соединен с выходом,силителя 6 промекуточной частоты, полосовой фильтр 16, квадратичный детектор 17, ключ 18, второй вход которого соединен с выходом квадратичного детектора 7, и усилитель 12 постоянного тока, выход которого соединен со вторым входом ключа 13. Анализатор спектра работает следующим образом.Просмотр заданного диапазона частот Ог осуществляется с помощью генератора 3 развертки, который периодически с периодом Тп по пилообразному закону изменяет частоту генератора 4 кача 1 ощейся частоты. Одновременно генератор 3 развертки формирует горизонтальную развертку ЭЛТ 14, которая используется как ось частот. Ключи 13 и 18 в исходном состоянии всегда закрыты.Принимается импульсный сигнал Ос(1) = Ос соз(2 лТст+ рс), 01ти, где Ос, 1 с, г/1 с, ти - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность сигнала. с выхода входного блока 1 поступает на первый вход смесителя 5, на второй вход которого подаются частотные метки с выходакалибратора 2, а на третий вход подводится5 напряжение генератора 4 качающейся частотыО (1) = О соз(. 2 лт+лу 1 т 2 + рг),0 1 Тп10где Ог, бг, ог, Тп - амплитуда, начальная частота, начальная фаза и период повторениянапряжения генератора;у = --- скорость измененияО Л 1 дТп Тпчастоты генератора;Лд - девиация частоты,На выходе смесителя 5 образуются напряжения комбинационных частот;тс 1 = тг + У 1 1 - фс = Гп р + У 1 1,20 с 2=2 тг+ В 1 сгде первый индекс обозначает канал, по которому принимается сигнал, второй индексобозначает номер гармоники частоты генератора, участвующей в преобразовании несущей частоты принимаемого сигнала21 г, У 2 - втооаЯ гаРмоника частоты генератора и скорость ее изменения (у 2 = 2 у 1).ЧаСтатЫ НаСтРОйКИ 1 н 1, н 2 И ПОЛОСЫ ПРОпускания Ь т 1, Ь т 2 усилителя 5 и полосовогофильтра 16 соответственно выбраны следующим образом:тн 2 = гг, Л т 2 = 2 тпртн 1 = 1 пр, 611 = 2 тпр .Однако в полосу пропускания Л 11 усилителя 5 промежуточной частоты попадаетТОЛЬКО НаПРЯжЕНИЕ С ЧаСтОтсй 1 с 1Опр 1(1) = Опр соз(2 7 г 1 пр 1 + 7 гу 1 е ++фпр),0 т Хи140 Опр = - К 1 Ос Оггде К 1 - коэффициент передачи смесителя;тпр = 1 г - 1 с - промежуточная частота;фпр - Рг ггсЭто напряжение представляет собой преобразованный по частоте сигнал с линейнойчастотой модуляцией (ЛЧМ), НапряжениеОпр(1) с выхода усилителя 5 промежуточнойчастоты подается на второй вход перемноЖителя 15, на первый вход которого поступает принимаемый сигнал Ос(т) с выходавходного блока 1. На выходе перемножителя 15 образуется напряжение 011) = О 1 соз(2 7 г 1 1 + тг у 1 2 +которое выделяется полосовым фильтром16, детектируется квадратичным детектором 17 и поступает на управляющий входключа 18, открывая его,НаПРЯжЕНИЕ Опр(1) (фИГ,4 а) С ВЫХОДа УСИлителя 5 промежуточной частоты одновременно поступает на входы квадратичного 7и частотного 8 детекторов, Квадратичныйдетектор 7 выделяет огибающую импульса(фиг,4 а), которая поступает на первый входблока 11 совпадения, С выхода частотногодетектора 8 видеосигнал (фиг.4 г), форма которого соответствует закону изменения частоты 1,1 импульса (фиг.4 б), поступает навход блока 9 дифференцирования, выходной сигнал которого (фиг.4 д) подается навход вентиля 10, Вентиль 10 пропускаеттолько положительные импульсы. Выходной импульс (фиг.4 е) вентиля 10 поступаетна второй вход блока 11 совпадения. Так какнапряжения (фиг.4 в,е), поступающие на двавхода блока 11 совпадения, занимают на временной оси один и тот же интервал, то блок11 совпадения (фиг.4 ж) поступает на управляющий вход ключа 13, открывая его, Приэтом составляющие, частота которых лежитв полосе пропускания Л 11 усилителя 5 промежуточной частоты, усиливаются и последетектирования в квадратичном детекторе7 и усиления в усилителе 12 через открытыеключи 18 и 13 поступают на вертикальноотклоняющие пластины ЭЛТ 14, на экранекоторой наблюдается прямое изображениеспектра принимаемого сигнала. Описаннаявыше работа анализатора спектра соответствует случаю приема импульсных сигналовпо основному каналу на частоте с (фиг,За),Если ложный сигнал (помеха) принимается по зеркальному каналу на частоте 1 з(фиг.Зб)Оз(1) = Оз сов(2 л 1 з 1 + рз ), 01тито в смесителе 5 он преобразуется в напряжения следующих частот:1 з 1= 1 з - г - 1 з 1 1.=- пр - У 11,тз 2 = 2 тг+ У 21 1 зОднако, только напряжение с частотой1 з 1 ПОПаДаЕт В ПОЛОСУ ПРОПУСКаНИЯ Ь 1 УСИлителя 5 промежуточной частотыОпр 1(т) =. Опр 1 СОЯ(2 Л 1 прт Л )/1 т +24- фпр 1 ), 01ги1где Опр 1 = - К 1 Оз Ог,2тпр = з - 1 г - прсмежуточная частота;д 2 пр 1 = гРЗ - У;НаПряжЕНИЕ Опр 1(т) С ВЫХОда уСИЛИтЕЛя 5промежуточной частоты поступает на второй вход перел 1 ножителя 15, на первый входкоторого поступаег принимаемый ложныйсигнал (помеха) О.(1) г. выхода входного блока 1. На выкодп перел 1 ножитс пя 15 образуе 1 ся напряжениеО 2(11 - О, СО.",(2:т 1 г 1 2 Г 11 С4 Рг ), 0 ( 1 5 ти5 1гдЕ О 2 =- - К 2 Оз О Ч.1,2которое выделяется полосовым фильтром 6,детектируется квадратичным детектором 17и поступает на управляющий вход ключа 18,10 открывая его, Напряжение Опр 1(т) (фиг,5 а) свыхода усилителя 5 промежуточной частотыодновременно поступает на входы квадратичного 7 и частотного 8 детекторов. Квадратичный детектор 7 выделяет огибающую15 сигнала (фиг.5 в), которая поступает на первый вход блока 11 совпадения. С выходачастотного детектора 8 видеосигнал(фиг.5 г), форма которого соответствует законУ измене 1 иЯ частоты 1 з 1(фиг,5 б), постУпа 20 ет на вход блока 9 дифференцирования,выходной сигнал которого(фиг,5 д) не пропускается вентилем 10, Ключ 13 не открывается и ложный сигнал (помеха). принимаемыйпо зеркальному каналу на частоте 1 з,подав 25 ляется, Если ложный сигнал (помеха) принимается по первому комбинационномуканалу на частоте 1 к 1(фиг,Зв),Ок 1 (1) = Ок 1 СОЗ(2 7 Г 1 к 11+ Рк 1),0 1 тиЗО то в смесителе 5 он преобразуется в напряжения следующих частот11 = к 1 - г - 1 1;112 = 2 тг + )21 тк 1 = тпр + ЩОднако, только напряжение с частотой35 112 попадает в полосу пропускания Л 11 усилителя 5 промежуточной частотыОпр 2 = Опр 2 соз(2 лтпр 1+ л ,ф 1 +2+ гРпр 2) 01 Ги140 где Опр 2 = К 1 Ок 1 Опр = 2 г - 1 к 1 - промежуточная частота;фпр 2 = гг фк 1,НаПРЯжЕНИЕ Опр 2 (1) С ВЫХОДа УСИЛИТЕЛЯ5 промежуточной частоты поступает на второй вход перемножителя 15, на первый входкоторого поступает принимаемый ложныйСИГНаЛ (ПОМЕХа) Ок 1 (т) С ВЫХОда ВХОДНОГОблока 1, На выходе перемножителя 15 образуется напряжение50Оз(1) = Оз сов(4 л 1 гт+л)2 1 +Р) О - ти1где Оз = - К 2 О,которое не попадает в полосу пропусканияЛ 12 полосового фильтра 16, Ключ 18 не открывается и ложный сигнал (помеха), принимаемый по первому комбинационномуКаНаЛУ На ЧаСтстЕ 1 к 1,ПОДаВЛЯЕтСЯ; ПО аНалогичной причине подавляется и ложныйсигнал (помеха). принимаемый по второмукомбинационному каналу на частоте Г,",фиг,Зг),Формула изобретенияАнализатор спектра по авт, св,Й 1187095, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения помехозащищенности иразрешающей способности, в него введены последовательно соединенные перемножитель. полосовой фильтр, второй квадратичный детектор и второй ключ, второй вход которого соединен с выходом первого квад ратичного детектора, а выход - с входомусилителя постоянного тока, второй вход соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, а вход перемножителя подключен к выходу входного блока.1774281 Фиг 5 ФИГ.оставитель Л.Усти ехред М.Моргента ва Редактор Т,Шубин ректор П,Гереш Заказ 3925 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10