Анализатор спектра

 

ОП КСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<п>883781 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 05. 02. 80(21) 2878039/18-2) с присоединением заявки М (23) Приоритет— (51) М. Кл.

G 01 R 23/16

Гооударотеанный коинтет

СССР ло делам нзабретеннй н открытнй (53) УД3(621.317. .757(088.8) Опубликовано 23. 11 81. Бюллетень J4 43

Дата опубликования описания 23 . 11 .81 (72) Автор изобретения

В. В. Блатов (71) Заявитель (54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА

Изобретение относится к радиотех нике и может,использоваться в устройствах автбматического спектрального анализа сигналов, а также в устройствах автоматического измерения ширины спектров сигналов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является анализатор, содержащий регулируемый входной усилитель, смеситель, фильтр, 10 индикатор и цепь автоматической регулировки усиления (АРУ)11 ).

Однако точность измерений им недостаточна из-за больших искажений, вносимых аналоговой цепью АРУ.

Цель изобретения — повышение точ,ности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в анализаторе спектра, содержащем последовательно соединенные входной регулируемый усилитель, смеситель, фильтр и детектор, выход которого через цепь автоматической регулировки усиления связан с управляющим входом регулируемого усилителя, а также генератор пилообразного напряжения, подключеннный ко входу гетеродина, выход которого соединен со вторым входом смесителя, цепь автоматической регулировки уси- ления состоит из последовательно соединенных порогового элемента, генератора импульсов, счетчика и цифроаналогового преобразователя, а также второго порогового элемента и делителя частоты, причем входы обоих пороговых элементов объединены и подключены к выходу детектора, входы делителя частоты подключены ко второ-. му выходу генератора пилообразного напряжения и к выходу второго порогового элемента, а выход соединен со вторым входом счетчика.

На чертеже представлена структурная схема анализатора спектра.

Анализатор спектра содержит последовательно соединенные входной регулируемый усилитель I смеситель

2, фильтр 3 и детектор 4, Второй вход смесителя 2 соединен с выходом гетеродина 5, вход которого подключен к выходу генератора б пилообразного напряжения. Выход детектора 4 соединен со вторым (управ-, ляющим) входом регулируемого усилителя 1 через цепь АРУ, которая выполнена в виде последовательно соединенных порогового элемента 7, генератора 8 импульсов, счетчика 9 и цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 1О. Между выходом детектора 4 и вторым входом счетчика 9 включены последовательно соединенные второй пороговый элемент ll и делитель 12 частоты, второй вход которого подключен ко второму выходу генератора б пилообразного напряжения.

Анализатор спектра работает следующим Образом.

Исследуемый сигнал поступает на вход регулируемого усилителя 1 и преобразуется по частоте с помощью смесителя 2, на второй вход которого поступает напряжение гетеродина 5, перестраиваемого генератором б пи" . лообраэного напряжения по..линейному закону. В результате на выходе фильтра 3 йоявляются частотные отметки, амплитуда которых пропорциональна уровням спектральнйх состав™ ляющих сигнала. Если амплитуда какой-либо частотной составляющей пре" высит верхний пороговый уровень М 1, включается цепь АРУ, работающая сле..дующим образом. При превышении напряжением на выходе детектора 4 веркнего порога Vg на выходе порогового элемента 7 появляется напряжение, которое включает генератор 8 импульсов. Импульсы с выхода генератора 8 поступают на счетный вход счетчика

9, увеличивая число, записанное в счетчике. Цифроаналоговый преобразо" ватель (ЦАП) 10 преобразует код это" го числа в аналоговое напряжение.

При заполнении счетчика 9 растет выходное напряжение ЦАП 10 и усиле ние регулируемого усилителя 1 уменьшается. С появлением очередного тактового импульса усиление уменьшается на величину одного диекрета, причем тактовые импульсы следуют с такой частотой, что цепь АРУ поддерживает выходное напряжение детектора

4 практически на постоянном уровне., равном \/В. Усиление измерительного

83781

4 тракта продолжает уменьшаться до тех пор, пока напряжение на выходе детектора 4 возрастает. В момент достижения максимума амплитуда частотной отметки оказывается примерно равной напряжению верхнего порога

Л1 . Затем напряжение на выходе детектора 4 начинает уменьшаться и становится меньше порогового значения. Напряжение на выходе порогового элемента 7 становится равным нулю и генератор 8 импульсов блокируется. . Число в счетчике 9 перестает изменяться и напряжение на выходе gAH 10 фиксируетея.

Таким образом, после окончания цикла перестройки гетеродина 5 усиление регулируемого усилителя 1 оказывается подобранным так, что амплитуда наибольшей спектральной сос тавляющей равна величине 1/В, т.е. произошла нормировка спектра сигнала. При следующем цикле перестройки гетеродина соотношение спектральных составляющих нормированного спектра строго сохраняется, поскольку усиление тракта остается постоянным. Искажений спектра не происходит.

При каждом цикле в момент обратного хода генератора 6 пилообразного напряжения на счетный вход, делителя

12 частоты поступает импульс. Однако если при следующем цикле перестромки гетеродина 5 хотя бы одна сосM тавляющая спектра на выходе детектора 4 превысит нижний пороговый уровень Чн, производится установка делителя 12 частоты в начальное (нулевое) состояние. Если сигнал выключился или его уровень уменьшился настолько, что наибольшая спектральная составляющая стала меньше нижнего порогового уровня Ч, делитель !2 начинает заполняться импульсами с вы45 хода генератора 6 пилообразного напряжения. Через число циклов, равное . коэффициенту деления делителя 12 частоты, на его выходе появляется сигнал, устанавливающий счетчик 9 в ну50 левое состояние. Напряжение на выхо де ЦАП 10 становится минимальным, а усиление регулируемого усилителя

1 — максимальным, т.е. чувствительность тракта усиления восстанавливау ется. Коэффициент деления делителя

12 частоты выбирается с учетом пауз в принимаемом сигнале, чаще всего он

1 ,находится в пределах 2-.4.

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 10218/б8 . Тираж 735 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Предлагаемый анализатор спектра позволяет существенно повысить точность измерений при визуальном контроле и при автоматическом измерении ширины спектров сигналов за счет резкого уменьшения искажений спектра при нормировании.

Анализатор спектра, содержащий последовательно соединенные входной регулируемый усилитель, смеситель, фильтр и детектор, выход которого через цепь автоматической регулировки усиления связан с управляющим входом регулируемого усилителя, а также генератор пилообразного напряжения, подключенный ко входу гетеро= дина, выход которого соединен со вторым входом смесителя, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью

883?81 d повышения точности измерений, цепь автоматической регулировки усиления состоит из последовательно соединенных порогового элемента, генератора

5 импульсов, счетчика и цифроаналогового преобразователя, а также второго порогового элемента и делителя частоты, причем входы обоих пороговых элементов объединены и подключены

1© к выходу детектора, входы делителя частоты подключены ко второму выходу генератора пилообразного нанряже" ния и к выходу второго порогового элемента, а выход соединен со вторым

i5 входом счетчика.

Источники информацииэ ,принятые во внимание при экспертизе

26

1.Мартынов В. А, .Селихов 9. И.

Панорамные приемники и анализаторш спектра. М., 1964, с. 302.