Анализатор спектра

Анализатор спектра

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсиик

Социалистически к

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >900207 (6 I j Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 23.05. 80 (21) 2928772/18-21 (51)М. Кл.

G 0I R 23/16 с присоединением заявки М тввуааратмкай каиитет

СССР вю двлаи кзебратевив к еткрмткк (23) Приоритет

Опубликовано 23.01 ° 82 ° Бюллетень М 3

Дата опубликования описания 23.01.82 (53) УД К 621. 317 ° .757(088.8) (72) Авторы изобретения

В.Ф.Ребизов и А.А.Кириллов (71) Заявитель (54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при конструировании селективных микровольтметров и анализаторов спектраль" ной плотности и мощности шумовых и регулярных сигналов.

Известны анализаторы спектра, содержащие усилитель, перемножитель, перестраиваемый генератор, фильтр, детектор, фильтр нижних частот и индикатор ll) и (2}.

Недостатком этих анализаторов спектра является малая точность измерения, которая определяется точностью калибровки. При калибровке на

1$ вход анализатора подается регулярный сигнал эталонного уровня. Затем анализатор настраивается на частоту калибровочного сигнала по максимальному показанию индикатора. При ручной настройке трудно настроиться на максимум, особенно если полоса фильтра узкая или имеет несколько максимумов разного уровня. Кроме того, известные устройства калибруются в одной точке, т.е. калибровочный сигнал имеется только на одной частоте. В этом случае возникает еще одна составляющая ошибки измерения эа счет неравномерности частотной характеристики усилителя.

Цель изобретения — повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные усилитель, перемножитель,фильтр, детектор, фильтр нижних частот и индикатор, перестраиваемый генератор, подключенный ко второму входу перемножителя, ключ, введены блок сдвига частоты и генератор сдвига, причем к первому входу блока сдвига частоты подключен выход генератора сдвига, выход перестраиваемого генератора подключен ко второму входу блока сдвига частоты, выход которого че900207 4

55 рез ключ подключен ко входу усилителя.

На фиг. 1 приведена структурная схема анализатора спектра, на фиг. 2 и 3 — амплитудно-частотные характеристики.

Устройство состоит (фиг. 1) из усилителя 1, перемножителя 2, фильтра 3, детектора 4, фильтра 5 нижних частот, индикатора 6, перестраиваемого генератора 7, блока 8 сдвига частоты и генератора 9 сдвига, ключа 10. !

Анализатор спектра работает следующим образом.

Входной сигнал поступает на вход усилителя I с выхода которого поступает на первый вход перемножителя 2. На второй вход перемножителя 2 приходит синусоидальный сигнал FA перестраиваемого генератора

7, Участки анализируемого сигнала отстоящие от частоты F< на величину XFР, где F — верхняя частота полосы пропускания фильтра 3, проходит через фильтр 3. Выделенный сигнал поступает на детектор 4, в нагрузке которого выделяется напряжение постоянного тока, пропорциональное мощности вьщеленного сигнала. Напряжение на выходе детектора

4 усредняется с помощью фильтра 5 нижних частот и фиксируется индикатором б. В режиме калибровки синусоидальный сигнал с выхода блока

8 сдвига поступает через замкнутый ключ 10 на вход усилителя i, Сдвиг сигнала перестраиваемого генератора

7 по частоте производится на величину, равную частоте 1 снератора 9 сдвига F@, которая выбирается из условия =0-F . Точнее частота выбирается из условия попадания сигнала блока 8 сдвига в точку максимального подъема частотной характеристики фильтра 3 (частота F, фиг. 3). при анализе регулярных сигналов и в точку F4, при анализе шумового сигнала. Точка F< соответствует среднему значению амплитудной характеристики фильтра, т.е. услогию 51 =S>, где 51 и S площади заштрихованных участков (фиг. 3). Таким образом калибровочный сигнал будет автоматически попадать в полосу прозрачности фильтра 3 во всей полосе анализируемых частот. При этом точность калибровки

5

1J

Зо повышается, так как сигнал калибровки с точностью до стабильности частоты генератора 9 сдвига. автоматически попадает в одну и ту же точку частотной характеристики фильтра 3. Точность повышается также за счет того, что при учете характера анализируемых сигналов, расположение калибровочного сигнала относительно характеристики анализирующего фильтра изменяется (точки F4 - и

F фиг,. 3). Следует отметить, что выполнение,>ильтра 3 полосовым фильтром (фиг. 2) вместо фильтра нижних частот, приводит к дополнительному выигрышу по чувствительности, так как сигнал перестраиваемого генератора 7 FA, просочившийся на вход усилителя 1 подавляется фильтром 3. Из взаимного расположения сигналов перестраиваемого генератора 7 FA блока сдвига 8 и полосы пропускания фильтра 3 (фиг. 2) видно, что сигнал F подавляется фильтром 3, а сигнал F автоматически попадает в полосу прозрачности фильтра 3, В качестве устройства сдвига может быть применен балансный модулятор. В случае, если перестраиваемый генератор выполнен, как генератор на биениях, сдвиг можно осуществить с помощью системы фазовой автоподстройки частоты.

Изобретение позволяет повысить точность за счет того, что калибровочный сигнал от измерения к измерению находится в одной точке частотной характеристики фильтра по сравнению с ручной настройкой, при которой попадание калибровочного сигнала в ту или иную точку анализирующего фильтра зависит от оператора, производить автоматическую настройку на частоту калибровочного сигнала во всей полосе анализируемых частот, что позволяет избавиться от ошибки за счет неравномерности частотной характеристики усилителя.

Формула изобретения

Анализатор спектра, содержащий последовательно соединенные усилитель, перемножитель фильтр, детектор фильтР нижних частот и индикатор, 5 900207 d перестраиваемый генераivp, подклю- ка сдвига частоты, выход которого ченный ко второму входу перемножи-,через ключ подключен ко входу усителя, ключ, отличающийся лителя. тем, что с целью повыпения точно- Источникй информации, сти, в него введены блок сдвига 5 принятые во внимание при экспертизе частоты и генератор сдвига, причем l. Авторское свидетельство СССР к первому входу блока сдвига часто- 11 260006, кл. G 01 R 23/16, 1968. ты подключен выход генератора сдви- 2. Иирский Г.Я. Определение хага, выход перестраиваемого генера- рактеристик случайных процессов. тора подключен ко второму входу бло- >© И., "Энергия", 1967, с. 361.

ВКИИПИ Заказ 12175/62

Тираж 718 Подписное

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