Многоканальный анализатор спектра

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 260680 (21) 2949593/18-21 151) hA. Кл.з с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G 01 R 23/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 3004.82. Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описания 300482 (53) УДК 621.317..361(088,8) (72) Авторы изобретения

В.И.Тверской, Л.A.Èâàøåâ, Ю.A.Ïîíòàê, С.Ю.Белозеров, Ю.И.Шапиро, Л.Е.Речкина и Т.М.Шмарина (71) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР

СПЕКТРА

15

Изобретение относится к радиоэлектронике и может найти применение при использовании колебательных процессов в различных системах в диапазоне низких частот в реальном времени.

Известен анализатор спектра, содержаций генератор зондирующего синусоидального сигнала, исследуемый объект, перемецаемый зонд, детектор и регистратор t12.

Недостатком данного устройства является невоэгложность анализа спектра в реальном масштабе времени, т.е. низкое быстродействие.

Известен многоканальный анализатор спектра, содержащий многоканальный электронный коммутатор, блок памяти, балансный модулятор, смеситель дисперсионного анализатора, блок разверток памяти, частотно-модулиро" ванный гетеродин, дисперсионную линию задержки, детектор, индикатор, блок синхронизации (2).

Недостатком известного анализатора. является невозможность определения пространственно-временных спектров низкочастотных процессов в реальном времени.

Цель изобретения - повы«гение быст30 родейс тви я при определении пространственно-временных спектров.низкочас-. тотных процессов.

Поставленная цель достигается тем, что в глногоканальный анализатор спектра, содержащий электронный коммутатор, блок синхронизации, первый .и второй выходы которого соединены с первым и вторым входами блока разверток памяти, первым входом блока памяти и входом первого частотно-модулированного гетеродина соответственно, второй и третий входы блока памяти подсоединены к первому и второму выходам блока раэверток памяти, а выход его через балансный модулятор соединен с одним из входов смесителя дисперсионного анализа, второй вход которого присоединен к выходу первого частотно-модулированного гетеродина, а выход через последовательно соединенные первую дисперсионную линию задержки и детектор - к входу индикатора, снабжен первыгл, вторым и третьим смесителями, первым и вторым усилителями промежуточной частоты, второй и третьей дисперсионными линиями задержки, генератором опорных видеоимпульсов, гетеродином,. вторым частотно-модулированным гетеродином, и фаэовым детектором, причем третий выход блока син924602 хронизации соединен с входами синхронизации электронного коммутатора, генератора опорных видеоимпульсов и второго частотно-модулированного гетеродина, выходы электронного коммутатора соединены через последователь- 5 но соединенные первый смеситель, первый усилитель промежуточной частоты, второй смеситель, вторую дисперсионную линию задержки с первым входом фазового детектора, выход генерато- 10 ра опорных видеоимпульсов через последовательно соединенные лодулятор, второй усилитель промежуточной частоты, третий смеситель, третью дисперсионную линию задержки — с вто- 15 рым входом фазового детектора, выход которого подсоединен к четвертому входу блока памяти, первый и второй выходы гетеродина и второго частотно-модулированного гетеродина соеди- 2р нены соответственно с гетеродинны ли входами первоГо смесителя и модулятора и второго и третьего смесителей °

На чертеже представлена структурная схема многоканального анализатора спектра.

Анализатор спектра содержит электронный коммутатор 1, первый смеситель 2, первый усилитель 3 промежуточной частоты, второй смеситель 4, первую дисперсионную линию 5 задержки, .фазовый детектор б, гетеродин 7, первый частотно-модулированный гетеродин 8, генератор 9 опорных видеоимпульсов, модулятор 10, второй усилитель 11 промежуточной частоты, третий смеситель 12, вторую дисперсионную линию 13 задержки, блок 14 памяти, блок 15 разверток памяти, блок 16 синхронизации, балансный модулятор 4О

17, смеситель 18 дисперсионного анализа, второй частотно-модулированный гетеродин 19; третью дисперсионную линию 20 задержки, детектор 21, индикатор 22..

Устройство работает следующим образом.

Сигналы с выходов однородных датчиков, установленных на исследуемом объекте, подаются на входы коммутатора 1. Опрос всех датчиков производится эа определенное время и на выходе коммутатора 1 выделяется сигнал, состоящий из N импульсов, которые соответствуют практически одновременным отсчетам сигналов на выходе датчиков. Этот сигнал подается на вход первого смесителя 2, переносится с помощью гетеродина 7 на первую промежуточную частоту и после усиления в 60 первом усилителе 3 промежуточной частоты поступает на вход второго смесителя 4. На гетеродинный вход смесителя 4 подается гетеродинный сигнал бт второго частотно-модулиро- 65 ванного гетеродина 19, начало которого совпадает с началом цикла опроса в коммутаторе. Преобразованный сигнал с выхода второго смесителя 4 подается на вход второй дисперсионной линии 13 задержки, а выходной отклик .с ее выхода, определяюций спектр (ространственных частот, поступает

1а первый вход фазового детектора 6. момент начала цикла опроса коммутатора на управляюций вход модулятора

10 от генератора 9 опорных видеоимпульсов подается короткий видеоимпульс, осуцествляюций модуляцию сигнала, поступающего со второго выхода гетеродина 7 на высокочастотный вход модулятора 10. Запуск коммутатора генератора 9 опорных видеоимпульсов и второго частотно-модулированного гетеродина 19 осуществляется в один и тот же момент времени задающими синхроимпульсами, поступающими от блока 16 синхронизации. Иодулированный сигнал с выхода модулятора 10 подается через второй усилитель 11 промежуточной частоты на третий смеситель 12. На гетеродинный вход смесителя 12 поступает сигнал с второго выхода частотно-модулированного гетеродина 19, а преобразуемый импульс подается на третью дисперсионную линию 20 задержки. Выходной отклик этой линии подается на второй вход. фазового детектора б, на выходе которого выделяется косинусная составляющая спектра пространственных частот. Этот сигнал подается на вход блока 14 памяти. В момент начала каждого из выходных откликов фазового детектора б.осуществляется запуск "быстрой" развертки столбца длительностью в блоке 15 разверток памяти. Соответствуюцие запускающие импульсы подаются с выхода задающих синхроимпульсов блока 16 синхронизации и блока 15 разверток памяти задерживаются на величину начальной задержки линий 13 задержек и 20. В момент начала первого цикла коммутатора кадровым синхроимпульсом, поступающим от блока 16 синхронизации, производится запуск медленной раэвертки вдоль строки. После .окончания медленной развертки строки, в течение которой происходит заполнение матрицы запоминающего увгройства откликами с выхода фазового детектора б, очередным кадровым синхроимпульсом, подаваемым на Управляюций вход блока

14 памяти, последний переводится в режим считывания. При этогл в блоке

15 разверток памяти длительность развертки по строкам производится быстро, а по столбцу медленно. Таким образом, считывание осуществляется в направлении, перпендикулярном направлению записи. Синхронизация строк считывания производится

924602 задающими синхроимпульсами от блока

16 синхронизации. Этими же синхроимпульсами в момент начала строк считйвания производится запуск первого частотно-модулированного гетеродина.

С выхода считывания блока 14 памяти сигналы считывания строк подаются на балансный модулятор 17 (который включает собственно модулятор и гетеродин переноса частоты), переносятся на промежуточную частоту и поступают 10 на смеситель 18 дисперсионного анализа. Преобразованные в этом смесителе с помощью гетеродина сигналы считывания строк подаются на первую дисперсионную линию 5 задержки, à ее выходные отклики, определяющие спектры этих сигналов, поступают на детектор 21, а затем на сигнальный вход индикатора 22.

Применение предлагаемого аналиэато70 ра спектра дает представление полной информации о колебательном процессе в виде диаграммы, т.е. в весьма сжатой форме, что значительно упрощает интерпретацию результатов анализа, повышает оперативность контроля, позволяет упростить обработку результатов измерений на ЭВМ в темпе поступающей информации, т.е. в реальном времени, и повысить быстродействие при определении пространственно-временных спектров низкочастотных процессов.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

45 1. Хилд М., Уортон С. Микроволновая диагностика плазмы. М., 1968, с. 74.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2635808/18-21, gp кл. G 01 R 23/00, 1978.

Многоканальный анализатор спектра, содержащий электронный коммутатор, блок синхронизации, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым входами блока разверток памяти, первым входом блока памяти и входом первого частотномодулированного гетеродина соответственно, второй и третий входы блока памяти подсоединены к первому и второму выходам блока разверток памяти, а выход его через балансный модулятор соединен с одним из входов .смесителя дисперсионного анализа, второй вход которого присоединен к выходу первого частотно-модулированного гетеродина, а выход — через последовательно соединенные первую дисперсионную линию задержки и детектор — к входу индикатора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия при определении пространственно-временных спектров низкочастотных процессов, он снабжен первым, вторым и третьим смесителями, первым и вторым усилителями промех<уточной частоты, второй и третьей дисперсионными линиями задержки, генератором опорных видеоимпульсов, гетеродином вторым частотно-модулированным гетеродином и фазовым детектором, причем третий выход блока синхронизации соединен с входами синхронизации электронного коммутатора, генератора опорных видеоимпульсов и второго частотномодулированного гетеродина, выходы электронного коммутатора соединены через последовательно соединенные первый смеситель, первый усилитель промежуточной частоты, второй смеситель, вторую дисперсионную линию задержки, с первым входом фазового детектора, выход генератора опорных видеоимпульсов через последовательно соединенные модулятор, второй усилитель промежуточной частоты, третий смеситель, третью дисперсионную линию задержки — с вторым входом фазового детектора, выход которого подсоединен к четвертому входу блока памяти, первый и второй выходы гетеродина и второго частотномодулированного гетеродина соединены соответственно с гетеродинными входами первого смесителя и модулятора и второго и третьего смесителей.

924602

Составитель М.Барашков ..

Редактор Н.Ковалева ТехредХ. Кастелевич . Корректор H.швыдкая

Заказ 2809/62 Тираж 719 Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4