Анализатор спектра
Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в устройствах,с помощью которых можно наблюдать на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) спектр исследуемых импульсных 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 6 промежуточной частоты, 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.
СОЮЗ СОВЕ ТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я) G 01 R 23!16
ГОСУДАРСТВЕ HHbl Й КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫГИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ф
ЬЭ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6 i) 1187095 (21) 4871726/21 (22) 03,10.90 (46) 07.11.92. Бюл, N 41 (72) В.И,Дикарев и В.В.Федоров (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 11118877009955, кл, G 01 R 23/00, 1984. (54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в устройствах,с помощью которых можно наблюдать на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) спектр исследуемых импульс„„ Ы„„1774281 А2
2 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 6 промежуточной частоты, квадратичный де- . тектор 7, частотный детектор 8, блок 9 дифференцирования, вентиль 10, блок 11 совпадения, усилитель 12 постоянного тока, ключ 13 и ЭЛТ 14. 5 фиг.
1774281
Изобретение относится к рэдиоизмерительной технике и может быпгь использовано в устройствах, с помощью которых можно наблюдать на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) спектр исследуемых сигналов.
Целью настоящего изобретения является повышение па>лехозащищенности 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 устройства, Анализатор спектра содержит входной блок 1, калибратор 2, генератор 3 развертки, генератор 4 качающейся частоты, смеситель 5, второй вход которого соединен с выходом калибратора 2, усилитель 6 прамежуточ ой частоты, квадратичный детектор
7, частотный детектор 8, блок 9 дифференцирования. вентиль 10, блок 11 совпадения, второй вход кОтОрОгО через квадратичный детектор 1 соединен с выходам 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 праме>кута<ной частоты, паласовой 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
Dr осуществляется с помощью генератора 3 развертки, который периодически с периодом Тп по пилообразному закону изменяет частоту генератора 4 кача1ощейся 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
Uc(t) = Uc cos(2,тг fct+ pc) 0 1 5 т и где Uc< fcr pc t11 — 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 выхода калибратора 2, а на третий вход подводится
5 напряжение генератора 4 качающейся частоты
Ur(t) = Ur cos(. 2 zt f„ t + л y1 tz + p„), 0 10 где Ur, fr pr Tn — амплитуда, начальная частота, начальная фаза и период повторения напряжения генератора; y = — — — скорость изменения 0 Л1д Tn Tn частоты генератора; Л fä — девиация частоты, На выходе смесителя 5 образуются напряжения комбинационных частот: fc1= fr+ г 11 у->с =fnp +y1 1 с2=2fr+ yz — 1с > где первый индекс обозначает канал, па которому принимается сигнал, второй индекс обозначает номер гармоники частоты генератора, участвующей в преобразовании несущей частоты принимаемого сигнала 21г, yz — втоРаЯ гаРмоника частоты генератора и скорость ее изменения (yz = 2 y1). Частоты настройки fH1, fH2 и полосы пропускания Л <1 Л fz усилителя 5 и полосового фильтра 16 соответственно выбраны следующим образом: fí2 = г, Л 2 = 2fnp fí1 = fnp, Л f1 = 2fnp . Однако в полосу пропускания Л f1 усилителя 5 промежуточной частоты попадает ТОЛЬКО НаПРЯжЕНИЕ С ЧаСтОтсй fc1 Unp1(t) = Unp сов(2 1г fnp t + л)>1 е + +pnp),0 40 Ъпр = К1 0с Ог > где К1 — коэффициент передачи смесителя; fnp = fr — fc — промежуточная частота; r>r>np — tr>r pc ° Это напряжение представляет собой преобразованный по частоте сигнал с линейной частотой модуляцией (ЛЧМ). Напряжение Ипр(1) с выхода усилителя 5 промежуточной частоты подается на второй вход перемнажителя 15, на первый вход которого поступает принимаемый сигнал uñ(t) с выхода входного блока 1. На выходе перемножителя 15 образуется напряжение 01(1) = U1 cos(2,7г т, t + тг у1 tz + +p,),0 t T, 1 где U1 = «2 К2 О, О.р, Kz — коэффициент передачи перемножителя: 1 i(: 12И1 которое выделяется полосовым фильтром 16, детектируется квадратичным детектором 17 и поступает на управляющий вход ключа 18, открывая его. Напряжение Unp(t) (фиг,4а) с выхода усилителя 5 промежуточной частоты одновременно поступает на входы квадратичного 7 и частотного 8 детекторов. Квадратичный детектор 7 выделяет огибающую импульса (фиг,4а), которая поступает на первый вход блока 11 совпадения. С выхода частотного детектора 8 видеосигнал (фиг.4г), форма которого соответствует закону изменения частоты 1,1 импульса (фиг.4б), поступает на вход блока 9 дифференцирования, выходной сигнал которого (фиг.4д) подается на вход вентиля 10. Вентиль 10 пропускает только положительные импульсы. Выходной импульс (фиг.4е) вентиля 10 поступает на второй вход блока 11 совпадения. Так как напряжения (фиг.4в,е), поступающие на два входа блока 11 совпадения, занимают на временной оси один и тот же интервал, то блок 11 совпадения (фиг.4ж) поступает на управляющий вход ключа 13, открывая его. При этом составляющие, частота которых лежит в полосе пропускания Л f1 усилителя 5 промежуточной частоты, усиливаются и после детектирования в квадратичном детекторе 7 и усиления в усилителе 12 через открытые ключи 18 и 13 поступают на вертикально отклоняющие пластины ЭЛТ 14, на экране которой наблюдается прямое изображение спектра принимаемого сигнала. Описанная выше работа анализатора спектра соответствует случаю приема импульсных сигналов по основному каналу на частоте f< (фиг.3а). Если ложный сигнал (помеха) принимается по зеркальному каналу на частоте f3 (фиг.3б) U3(t) = U3 cos(2 л f3 t + P3 ), 0 (t S(Tg то в смесителе 5 он преобразуется в напряжения следующих частот: fç1 = fs fr - У1 1 == пр У«, тз2 = 2тг+ У2 t з. Однако, только напряжение с частотой f» попадает в полосу пропускания Лf1 усилителя 5 промежуточной частоты Unp1(t) =- Unp1 СО$(2 гГ fnpt Л У1 t + +Pnp1),0 (t (Ги 1 где Unp1 = — К1 U3 Ur, 2 fnp = з — fr — прсмежуточная частота; Pnp1 = г з — Уп, НаПряжЕНИЕ Unp1(t) С ВЫХОда уСИЛИтЕЛя 5 промежуточной частоты поступает на второй вход перемножителя 15, на первый вход которого поступаег принимаемый ложный сигнал (помеха) И (t) r; выхода входного блока 1. На выкодп ппромнпжитг пя 15 образу 81cя напряжение l.l2(1) -- И со.;(2:т frt r yi t 4pr ) 0(t =г„ 5 1 где 02 =- — К2 U> Unр1, 2 которое выделяется полосовым фильтром 6. детектируется квадратичным детектором 17 и поступает на управляющий вход ключа 18, 10 открывая его. Напряжение Unp1(t) (фиг.5а) с выхода усилителя 5 промежуточной частоты одновременно поступает на входы квадратичного 7 и частотного 8 детекторов. Квадратичный детектор 7 выделяет огибающую 15 сигнала (фиг.5в), которая поступает на первый вход блока 11 совпадения. С выхода частотного детектора 8 видеосигнал (фиг.5г), форма которого соответствует закону измене ия частоты f» (фиг,5б), поступа20 ет на вход блока 9 дифференцирования, выходной сигнал которого (фиг.5д) не пропускается вентилем 10. Ключ 13 не открывается и ложный сигнал (помеха). принимаемый по зеркальному каналу на частоте f>,ïîäàâ25 ляется. Если ложный сигнал (помеха) принимается по первому комбинационному каналу на частоте f«(фиг,3в), Ок1 (t) = Ок1 COS(2 _#_ f« t + у1к1), 0 (t(tu то в смесителе 5 он преобразуется B напряжения следующих частот 11 =- к1 — г — y1 t f12 = 2fr + у21 fê1 = fnp + у21 ° Однако, только напряжение с частотой f12 попадает в полосу пропускания Л fi усилителя 5 промежуточной частоты Опр2 = 0пр2 СО$(2 Л fnpt+ Л У2 t + + Рп 2),0 (t 40 где Unp2 = — К1 U«Ur fnp = 2 г — 1к1 — промежуточная частота; rrnnp2 = Pr Px1, НаПРЯжЕНИЕ Unp2 (t) С ВЫХОДа УСИЛИТЕЛЯ 5 промежуточной частоты поступает на второй вход перемножителя 15, на первый вход которого поступает принимаемый ложный сигнал (помеха) U„1 (t) с выхода входного блока 1. На выходе перемножителя 15 образуется напряжение U>(t) = U3 сов(4л frt+ лу2 t + + pr) 0 ((ти ГдЕ 0з = — К2 U«Unp2 которое не попадает в полосу пропускания Л f2 полосового фильтра 16, Ключ 18 не открывается и ложный сигнал (помеха), принимаемый по первому комбинационному каналу на частоте f«,ïoäàBëÿåòcê По аналогичной причине подавляется и ложный 6ю Ъ ! ! 41 8Fã irz сигнал (помеха1. принимаемый по второму комбинационному каналу на частоте (фиг.Зг), Формула изобретения Анализатор спектра по авт. св. Й 1187095, о T л и ч а lo tg и и с я TOM, )TO, c целью повышения помехозащищенности и разрешающей способности, в него введены последовательно соединенные перемножитель. полосовой фильтр, второй квадратичный детектор и второй ключ, второй вход которого соединен с выходом первого квад5 ратичного детектора, а выход — с входом усилителя постоянного тока, второй вход соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, а вход перемножителя подключен к выходу входного блока. 1774201 P а Фиг. 5 Составитель Л.Устинова Техред М.Моргентал Корректор П.Гереши Редактор Т.Шубина Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3925 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5
