Анализатор спектра

 

! 01 Р 23, т й

1;, !Н т 1!

72) АВ OO -i тт т т!- != К!

C= ПОТ... т - С ° ас

:,.г т! е ь1х соc aв.. я::!ц .:: 1! к -p!, =.л ь:-. с сь стр а 00 Ь. г о т! хн1<ч; к.,й! а <бо — åå блиа«H;"., .:,H ОСТИ!.-,! e K T !2, с од б р а 0 в 311 1и я

С О Г.<ОЕО

«1Е;--,т т-, Ч1.. <ткт

C. .C 1 0 0:-: 01

1 1 0 и

tv!x 1й сост а

-.ттщт=

Ю 31G

Т,т <

-тост-Ет ей . вкт-.

" е "т- те

Ь !32 1!

0170. OC т НОЙ

3.:П Д!ЛЯ

: —. -ель. Б с.:.eøeни ==:

-1 "-;П:Н-Ь11й К, И тт.

ГО СО1=Л 1- TP

;т.ЕР-.:, Етт Ь-.--,o — ЕХН И КЕ И М.,ЛHЯΠ—.— H! -OИ 003,!с 1 —. и:,", ИВ!ИЕРЕHHc! а ;! <ЛИ T .тл < OС Г

Оа И v ЕЛH.! Е °:! -тх ТЯСКаЖЕHИ".

Кттх Ст На: 01311 3 в е « —,;::,;; — с о й: т в а,. <-OB ..—,!ocHeдовàTeT Ь1-.0 соединel--H

УC.é"ilHT H" " тот.<ЕЖУTOHHOH

П<.т-.оо НЬ-: фн.-!.-!т р дЕ т ЕКт Ор, 1<:."..".;-,"= а;; 0P, т СИЛЬ Еп!:. В Е РТИ Кап ЬН ОГО 3» К11ОН Е

:и — . и. л,. ;< т;р, }=,-орой вхсп "..::..=.:=.ител

;.-.e!a! HeH c á1jo <о< гетерод и ., а ко вт-ро " входу коммутатopa пот;сoeëê— нe:-- .e; —. — )a ° Ор ли-eйнo . пeн a-.aто:О на!.р ял< eни я . Б и=-pB 011 пoлОжe H% и::o ", татopa на от:<лсняющие пласт-.H.. . Ht-.с-, .-пает -Hraал - Выхода детекTopa = Ro

E TOP Oc1 ПОЛОЖЕН Ии КО<МУ Та 10С 3; ГН =...

С ВЬ1Х Да ГЕ НЕ"- аТС!Ра ЛИ Н e1 ...<1H <: Т „- !.ЕН Ча того напря <<ения пос упав на ус;;ли— .-.ель ве":.Нкальндго отклоa eн .я индикатор :1 уа 3 кране MoiKHO: аб cGJ

1<у гОриаoHтальннх пиний, брааующихсЯ при рав верт ке гåH ep a-opa;1H H ей.-!о-сту.

ПЕН таТОГО iнa;:ря111;ения <<па Сдеря ПОСлесвечению зл-. т<:p.lн .т.z eтвОЙ трубки на =.кра;те анали-.:ат.",::а м< .<Н<. набгюдать

СПЕКТР И <1CЛ ЕГ<ут гбо тт .И ГH acj ca И !..ЕТКу

ГО ВИ 3:тн н"3 -. Hei Õ . 1 и н .1!=...—.!- н .и 3. 1 Ь Н Ь1й

Н1!1!и

ТСРОГO ПОДСОЕД H C Нт! ..— << тЕ1-: ив,т-,!.. Кади.и, !я в то!вой < сТоро1 с!1еситель сл :-,e!.-. н . :.

-:аст С ту ГЕТЕРот 1 - 3 1-10)- I " сос THет ..тву131ц1.1: =х,";,31. а . б а: 0 таря 1ся!! H":-;...e.lac ..

ЧаотОта, 00!.-. TPЕТСТВ--УЮЩÇИ т=.-,бРc=.у!10<1

В:..ÎÄH ОЙ Ча<. То" Е, ВЕ Н ТИП Ьн =.и ." т

i::. лего,= . 1" ел .но г ев:" ленные !лис копо

;.-и-, ц-,.;Й,: .;, -: 1-ец;=, ? i p =г и с 4ññ ит =и-вг е.мый Фазоврас!:- апр яжения „ т сигнал к масшта— лом гон про,, выра)ен;-:ем "": = ж . —; в,= Ю и! —, К

—:от.;-:ы и оре:- .-.р —, 1 1т и l деaитет .:0 то рый преобрci= уе

5 „в "ли чины нходнс (-.>-;:-, "=:-л с вылo;ia у;о - т 1-1 а выходе меси (гн ая с яастотой;

:-пе; емой спект -ал., е. осуществляетс обрат-.ае преобраво го си:-и эл а, —. o отув о св смесителя

::-,==o поступает

p=-еляемого гетете .; — 7 появляется

pавной настотс ион::-.н:A составляющей, :ак;-.авываемое в=-;Hèå в соответст838606

Разностное напряжение с частотой исследуемой спектральной составл яюцей, полученное на выходе блока 6 вычитания, на входы которого поступает исследуемый сигнал и выходной сигнал смесителя 7, йреобразуется во втором канале 9 прямого преобразования в промежуточную частоту.

Си гн алы промежуточной частоты с выходов каналов прямого преобразования 1 и 9 поступают на входы сумматора 10. Выходной сигнал сумматора 10 через детектор 11 поступает на вход индикатора 12.

Уравнение преобразования для дан— ной структуры в комплексном виде может быть записано (5

Пвы 7" К1 К" К9 К К 5 КвК К9/()

Коэффициент преобраэованйя равен

К.= =К (К, +K -К К К К К 7 27

f UeII

/() „/ Н " . 9 4 9 <5 8

К„= К е (3) О где К вЂ” комплексный коэффициент передачи блока;

К. -- модуль комплексного козффи— циента передачи i — =ro блока; — аргументы комглексного коэффициента передачи i — ого блока, С учетом относительных мультипликативных составляюших погрешностей блоков можно записать К =-К !1+7 )

К„=К (1+, ); К„К К,=-Kp,=Kg (1+ Я,) (4)

Уравнейие:",астройки устройства или условие его работы к к (5) тогда

K К .К = — (1 + ) (6)

1 35

Резул ьтируюшая погрешност ь коз ффив циента преобразования равна (промежуточные преобразования не приводят— ся)

9г„3;-2„,(-т.,) (+79) =-7 - Y - r> (7)

Снижение результирующей погрешности до величины, определенной выражением (7), до тигается при выполнении условий равенства фазовых сдвигов, осуШествляемых в каналах прямого преобразования ) и 9, т.е. 9 (8) и достижени я си н фаз ности си гн алов н а обоих входах блока. 6 вычитания, что реализуется при выполнении условия (9)

Условие (8) выполняется вследствие идентичности построени я и работы каналов прямого преобразовани я 1 и 9 .

Для выполнения услови я (9 ) в устройство введен фаэовращатель 15.

Согласно обоз н ачени ям в выражении (3) 60

Ч = („+ Чe + Ч, (10)

Фазовый сдви г, осуществляемый фаз овращателем 15, определ яется выходным напряжением фазового детектора 6, которое прог2орцйонально разности 65 фаз сигналов промежуточной частоты, поступаюших на его входы. На один из входов фазового детектора 16 поступает сигнал непосредственно с выхода генератора 17 промежуточной частоты с начальной фазовой 9яр, а на другой вход — выходной сигнал генератора 17 промежуточной частоты, преобразованный в смесителе 19 на частоту исследуемой cïeêòpàëüíîé составляющей

Йп =Ц)„р + UOI- и в тРетьем канале 18 прямо го преобр аз ования на промежуточную частоту 1и = Ыпр + (йг — Фг = <- -7пр с фаз овым сдвигом g IIp, р авным сумме фазовых сдвигов в смесителе 19 и канале 18.

Таким образом, опуская промежуточные преобразования, можно записать: „„=7 (7дрп 1яр= (7дро про 1в <9 = в

Подставляя (11) в (10) получим (6 "19.+ @+%-7 (1 7

Учитывая, что фазовый сдвиг в делителе напряжения минимален (т. е. /

<р - 4е (13)

Исходя из условий идентичности построени я и условий работы каналов прямого преобразования 1 и 9 и в смеситеге 19, получим

<",= < e (14)

Приведенный анализ показывает, что результирующая погрешность козффициeIIта данного устройства опредевыРажением Зс Х. 3 и 7Р Х +3„п)- в основном з ависит от погрешности

2 (Таким образом, в соответствии с выражением результирующая погрешность определяется лишь погрешностями, присушими смесителю 7.

Для современных анализаторов спектра последовательного действия характерным значением погрешности измерения амплитуд спектральных составляющих являются цифры 2 — 4 дБ (20 — 40%) °

Суммарная погрешность измерения амплитуд определяется суммарным обозначением погрешностей всех блоков, входяши х в тракт прямого преобраз ов ани я .

Применение данной структуры позволяет снизить результатируюшую погрек7ность к величине погрешности, присущей смесителям, и может быть приведена к значениям 0,5 дБ °

Следует отметить, что повышение точности измерения амплитуд не тре-бует дополнительных временных эа-.рат или проведения калибровочных о ераций, которые присущи известным методам повышения точности измерения амг.— дитуд.

АН ЛЛЧ=з:Т(. С. Iс -.. i.

BF! % " В. - В.П jppg1,,>

Шкрс:согс3ло Г!:т! .":", . 1И с: - . :

; т. у р у-, yr : л . ;.—. r-,, ;Дй ; ., (; Г-; ; „(Рî TT,Ä-Л ViOilli „. 6Е1хо (;,"с)тз(1Т ..л: г>д BB! C -, R р l Lr1tт = .г1сй 3 Тр "у= --=-- --. - !," г

v(}pg д --, .; —,-) ю

p, рлцц а ": ..* д г,- д—

НЬ. ПОГ!СЛЮ"*- ; "- Р"Т Е: f И С СО e; f" : 1 = —; .

А (>jf Vi: .

442 69 ТХ Э 2а< . г

ВНИИПО Госуцаос. тяенко.