Анализатор спектра
Изобретение относится к рэдиоизмерительной технике и предназначено для спектрального анализа радиосигналов Изобретение позволяет р асширить функциональные возможности анализатора спектра (АС) за счет уменьшения уровня присущих АС комбинационных откликов с амплитудой, зависящей от уровня входных сигналов, а именно интермоцуляционных и гармонических. АС содержит входной аттенюатор 1, фильтр 2 нижних частот ступенчатые аттенюаторы 3. 13, три каскада преобразования частоты каждый в составе последовательно соединенных смесителя 4, 7, 10. усилителя 6, 9, 12 промежуточной частоты и подключенного к смесителю гетеродина 5, 8, 11, отсчетный аттенюатор 14, узкополосный фильтр 15, логарифмический усилитель 16, детектор 17, индикатор 18, генератор 19 пилообразного напряжения, блок 20 упавления полосой обзора, блоки 21. 22 управления частотой, формирующее устройство 23, блоки 24, 25 управления ступенчатыми аттенюаторами. Сущность изобретения в осциллографический индикатор АС введены два ключа 26, 30, таймер 27, два коммутатора 28,31, блок 29 выбора наименьшего значения сигнала, элемент 32 задержки , генератор 33 тактовых импульсов. Устранение комбинационных откликов в АС осуществляется за счет реализации операции Запоминания результатов всех частных измерений, которые проводятся при различном соотношении ослаблений ступенчатых аттенюаторов (от 0 до п-1 дБ с дискретом К) 1 ил со С
С01ОЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИЛЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДЛРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ Г1О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ 1 (61) 813305 (21) 4769476/21 (22) 21,09.89 946) 07.09.92.Бюл. N. 33 (71) Нижегородский научно-исследовательский приборостроительный институт (72) В.В. Ручкин, B.Ñ. 1У1озохин и В.В. Малыгин (5G) Авторское свидетельство СССР N 813305, кл. G 01 R 23/16, 1979. (54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике и предназначено для спектрального анализа радиосигналов, Изобретение позволяет расширить функциональные возможности анализатора спектра (AC) за счет уменьшения уровня присущих АС комбинационных откликов с амплитудой, зависящей от уровня входных сигналов, а именно интермоцуляционных и гармонических. АС содержит входной аттенюатор 1, фильтр 2 нижних частот ступенчатые аттенюаторы 3, 13, три каскада преобразования частоты каждый в составе Ы, Ä 1?60472 А2 последовательно соединенных смесителя 4, 7, 10, усилителя 6. 9, 12 промежуточной час-. тоты и подключенного к смесителю гетеродина 5, 8, 11. отсчетный аттенюатор 14, узкополосный фильтр 15. логарифмический усилитель 16. детектор 17, индикатор 18, генератор 19 пилообразного напряжения, блок 20 упавления полосой обзора, блоки 21, 22 управления частотой, формирующее устройство 23, блоки 24, 25 управления ступенчатыми аттенюаторами. Сущность изобретения: в осциллографический индикатор AC введены два ключа 26, 30, таймер 27, два коммутатора 28, 31, блок 29 выбора наименьшего значения сигнала, элемент 32 задержки, генератор 33 тактовых импульсов, Устранение комбинационных откликов в АС осуществляется за счет реализации операции Запоминания результатов всех частных измерений, которые проводятся при различном соотношении ослаблений ступенчатых аттенюаторов (от 0 до n — 1 дБ с о дискретом К). 1 ил. 1760472 Изобретение относится к радиоизмерительной технике, предназначено для спектрального анализа электронных сигналов и является усовершенствованием анализатора по авт,св. N 813305. Цель изобретения — расширение функциональных возмо>кностей анализатора за счет селекции Lt устранения паразитных OTкликов сигнала на экране индикатора. Зто позволяет также расширить динамический диапазон регистрируемых сигналов. На чертеже представлена структная схема анализатора, где пунктирной линией обозначено новое и гдикаторнае устройство. Устройства содержит входной аттенюагор 1, фильтр 2 нижних частот, первый ступенчатый аттенюатор 3, смеситель 4 первого преобразователя, гетеродин 5, усилитель 6 промежуточной частотьi (УП !), смеситель 7 второго преобразователя, гетеродин 8, УПЧ 9, смеситель 10 третьего преобразователя, гетеродин 11, УПЧ 12, второй ступенчатый аттенюатар 13, отсчетный аттенюатор 14, узкополосной фильтр 15, логарифмический усилитель 16, детек;ор 17, индикатор 18, re»epaтар 19 пилообр*ça í îotãî o н аaпoрpяq>жения (ГПН),. блок 20 управления полосой обзора, блок 21 управления частотой первого преобразователя, блок 22 управления частотой второго преобразователяя, формирующее устройство 23, блок 24 управления первым ступенчатым аттенюатором, блок 25 управления вторым ступенчатым аттеттюатарам, первый ключ 26, таймер 27, первый коммутатор 28, блок 29 выбора наил1еньшего значения сигнала. второй ключ 30, второй коммутатор 31, элемент 32 задержки, генератор 33 тактовых импульсов, вход 34 устанооки количества частных измерений таймера, вход 35 установки времени задержки, Работает анализатор следующим образам, Исследуемый сигнал частоты через входной аттенюатор 1, фильтр 2 нижних частот. ступенчатый аттенюатор 3 падается на вход смесителя 4, где с помощью сигнала, поступа ощего с гетерадина 5, преобразуется о промежуточную частоту, выделяемую УПЧ 6 и подаваемую на вход смесителя 7. На отарой вход смесителя 7 поступает сигнал частоты от гетеродина 8, Сигнал разностной частоты с выхода смесителя 7 выделяется УПЧ 9 и подается на смеситель 10, на второй вход которого поступает сигнал с гетеродина 11, Сигнал разностной «астоты выделяется УПЧ 12 и через ступенчатый аттенюатор 13, отсчетный аттенюатор 14, узкополосной фильтр 15 и ло5 55 гарифмический усилитель 16 падается на детектор 17, Продетектированный сигнал поступает в осциллографический индикатор, состоящий из двух коммутаторов 28 и 31, блока 29 выбора наименьшего значения. элемента 32 задержки и ключа 30, и на вертикальные отклоняющие пластинки индикатора 18. Перестройка по частоте анализатора с одновременным горизонтальным сканированием луча на экране индикаторов 18 осуществляется с помощью ГПН 19, Сигнал с выхода ГПН через блок 20 управления полосой обзора и блоки 21 и 22 управления частотой поступает на управляющий вход гетеродина 5 или 8 (в зависимости от выбранной полосы обзора). При широких полосах обзора перестройка по частоте выполняется с помощью гетеродина 5, а при узких — с помощью гетеродина 8. Блок 20 управления полосой обзора выполняет функции делителя и коммутатора, г1одаоая сигнал с выхода ГПН на вход блока 21 либо на вход блока 22. Управление ступенчатыми аттенюаторами 3 и 13 через блоки 24 и 25 управления осуществляется с помощью таймера 27. Ключ 26 с ручным управлением при замыкании его контактов вырабатывает сигнал разрешения счета (запуска) таймера 27 и пропускает на счетный- вход таймера импульсные сигналы с формирующего устройства 23. приоязанные по ореглени к моменту обратного хода сигнала ГПН 19. включая тем самым режим идентификации и устранения паразитных откликов. Смысл идентификации помех состоит в следующем, Импульсные сигналы, синхрониэованные с разверткой ГГ1Н 19, последовательно изменяют состояние счетчиков таймера 27, управляющих через блоки 24 и 25 управления аттенюаторами 3 и 13, таким образам, что с каждый импульсом (соответствующим концу очередной развертки) значение аттенюатора 3 увеличивается на К дБ. а аттенюатора 13 уменьшается на К дБ, так чта общее усиление тракта обработки сигнала остается без изменения. Таким образом, изменение ослабления аттенюатора 3 происходит с 0 дБ да n — 1 дБ (с дискретом К дБ), а аттенюатора 13 — с и — 1 дБ до 0 дБ. Такое манипулирование аттенюаторами 3 и 13 приводит к тому, что коэффициент усиления трактора анализатора для основного измеряемого сигнала остается без изменения, а для комбинационных состаоляющих он периодически изменяется. Таким образом, синхронная вариация ослаблений ступенчатых аттен аатороо 3 и 13 позволяет всякий раз наилучшим образом приспособиться к данной помеховой обста и ов ке. 1760472 Кроме того, если в усовершенствуемом анализаторе помехи лишь идентифицировались путем периодического изменения их амплитуды, наблюдаемого на экране индикатра, то в предлагаемом устройстве иден- 5 тифицированные помехи нэ ЭЛТ не проходят и, следовательно, lie и11дицируются. Устранение помех осуществляется путем запоминания результагов вссх частных 10 измерений, проводимых при различно Icoотношении ослаблений ступен IBTbfx аттенюаторов, и амплитуд11ой селекции наименьшего результата из всех частных измерений, Под амплитудной селекцией на- 15 именьшего результата в даlltl0M описании понимается выделение одного из нескольких одновременно действующих сиг>1элов, а именно того. который IIMoer 11аименьшую величину в данный момент времени. Если 20 сигналы равны, то выделяется один из них, причем любой Ita сип1алов tl л1обой момент времени может иметь наименьшee значение. Запоминание результатов частных измерений, сдвинутых во времени, позволяет 25 привести их путем задержки на вел11чину, кратную периоду местных измерений, к одному масштабу времени и в процессе ar rlлитудной селекции наименьшего результата выделить совпадающие полез- 30 ные сигналbj и устранить комбинацио101ые йомехи супергетеродинного 1преобрэзовэния. Операция запоминания и а>лплитудной селекции наименьшего результата и заявляемом устройстве осуществляетс» в следую- 35 щей последовательности, В течение первого частного измерения запоминают efo результат на время периода частных измерений, а в течение каждого последу>ощего частнОго измерения производят 40 амплутудную селекцию из результата запоминания, полученного B течен11е предыдущего частного изл1ерения, и результата текущего частного измерения и запоминают полученный результат. Далее следует опе- 15 рация отображения с памятью . осуществляющая вывод на индикатор результатов амплитудной селекции наименьшего значения из частных измерений. Память позволяет сохранить отображе11ие в то время, когда 50 идет амплитудная селекция наименьшего результата, Количество частных из11ерений. по результатам которых производигся Bl плитудная селекция сигнала, определяет и 55 количество ступеней изменения (вариаций) ослабления ступенчатых аттенюаторов и задается (програл1мируетс11) оператором, исходя из конкретной помеховой обстановки (вход 34). Через и периодов сканирования анализатора цикл вариаций ослабления ступенчаTblx аттенюаторов и амплитудной селекции наименьшего значения пс результатам и частных измерений автоматически возобновляется. При разомкнутом ключе 26 (управляемым вручную анализатор работает в режиме без идентификации и устранения паразитных помех. По двум выходал1 таймер 27 выдает сигналы управления, соответствующие замыканию контактов I — ll коммутаторов 28 и 31 и замыкани10 контактов ключа 30. Таким образом, продетектированный cltrHaft в течение каждого частного измерения без зэде1>жки и Qofloл нител ьноr0 и реобрэзоaания отг>брах:ается íà af;p;If le индикэ1орэ, f3 этом случае по двум группам выходов таймера 27, у Ipaaflafoùftõ перекл очением ступеliчатых аттенюаторов 3 113, выда>отся сип>алы (коды), соответстпу ощие исxojiif0му зна fetli1io ослабления эги:, ат1енюаторов. установленному оператором с панели управления приборов. В этом режиме раб>0 ты анализатора сигналы упраи>е11ия, выдаваемые таймером, не изменя>отся. Перед началом рабаты устройства в I7e>f;Itr te устранения помех выдаготся (программно или вручнук>) значения количесп:,э >астных измерений, необходи11ых для предварительной селекции сигналов перед его выдачей, и время задержки, равное периоду повторения частных измерений. При замыкании контактов ключа 26 через него нэ счетный вход таймера 27 поступают импульсы с устройства 23 формирования. Кроме тього, в момент замыксч1ия ключа с него поступаег сигнал разрешения счета(запуска) таймера, по которол>у происходлт предустановка аттенюаторов 3 и 13: эттен.оатора 3 в положение 0 дБ, 13 il поло>кение и — 1 дБ. Одновре1ленно таймер устанавл11вэет коммутаторы 20. 31 в по 10>t ell>to замыкaffftft ко11тактов I--II, а ключ 30 в положение размыкания контактов. Сигнал, прой,„.1 через кол11лутатopt 20, 31, поступает нэ вход элемента 32 задержки с переменны>. време;crt задер>кки, в задачу которого входит задержка сигнала на один период развертки анализатора. Для этого в элементе 32 задержки сигнал преобразуется в цифровуio форму и далее сдвигается импульсами тактовой «астоты (с генератора ЗЗ). Нэ выходе элемента сигHBR вновь преобразуется в а>1алоговуlo форму., Задержка сигнала осуществляется синхронно с началом развертки (Т1Н по сигналу синхронизации с таймера. 0 течение обратного хода (первой) развертки таймер изменяет зна «ени>1 аттен1оаторов 3 и 13 и псреклачает комл,утаторы 28, 1760472 Формула изобретения Анализатор спектра, по авт.св. N 813305. отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей анализатора за счет селекции и устранения параэитных откликов сигнала на экране индикатора, в осциллографический индикатор введены два ключа, таймер, два коммутатора, блок выбора наименьшего значения сигнала, элемент задержки, генератор тактовых импульсов, причем вход первого коммутатора соединен с выходом детектора, один выход коммутатора соединен с первым входом блока выбора наименьшего значения сигнала, второй вход которого соединен с выходом элемента задержки, один вход которого соединен одно5 Составитель А.Орлов Редактор Н.Купрякова Техред M.Moðãåíòàë Корректор О.Густи Заказ 3184 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 31 в положение замыкания контактов Н!1. После каждого очередного прямого хода развертки таймер соответствующим образом изменяет значения ступенчатых атте. нюаторов. В течение второго частного измерения на два входа блока выбора наименьшего значения синхронно(по сигналам запуска) поступают результаты двух частных измерений, сдвинутых во времени точно на один период развертки. Результат выбора снова поступает в элемент задержки с целью дальнейшего сравнения с данными третьего частного измерения. Этот процесс повторяется в течение и частных измерений, К началу и-го частного измерения таймер замыкает контакты ключа 30 и результат амплитудной селекции по данным и частных измерений поступает на индикатор с целью обновления на нем информации. Далее цикл запоминия амплитудной селекции наименьшего результата, отображения, а также вариаций ослабления аттенюатора автоматически возобновляются. При раэмыкании ключа 26 контакты коммутаторов и ключа 30 переключаются в исходное состояние, аттенюаторы 3 и 13 остаются в положениях, соответствующих 0 и n— - 1дБ. Для изменения количества частных измерений, по данным которых проводится амплитудная селекция наименьшего результата, необходимо соответственно изменить значение и на входе 34 анализатора замкнуть контакты ключа 26, Таким образом, введение режима идентификации и устранения паразитных откликоа позволяет увеличить динамический диапазон в анализаторе до 90-100 дБ при полном устранении с экрана ЭЛТ паразитных откликов. 40 временно с выходом генератора тактовых импульсов, и с входом генератора пилообразного напряжения, второй вход — с входом установки времени задержки, третий вход соединен с первым выходом таймера, четвертый вход соединен со входом второго ключа и с выходом второго коммутатора, один вход которого соединен с первым входом первого коммутатора, а другой вход — с выходом блока выбора наменьшего значения сигнала, выход формирующего устройства соединен со входом первого ключа, один выход которого соединен со входом синхронизации таймера, а другой выход — со входом запуска таймера, третий вход которого со входом установки количества частных измерений таймера. два выхода таймера соединены с соответствующими входами блоков управления ступенчатыми аттенюаторами, третий выход таймера соединен со входами управления обоих коммутаторов, четвертый выход — со входом управления вторым ключом, выход которого соединен с одним из входов осциллографа.
