Анализатор спектра

 

Научно-исследовательскии институт интроскопии и Казанский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им А. Н/ Туполева (71) Заявители (54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к анализаторам спектра, и может быть использовано при анализе спектра случайной вибрации.

По основному авт.св. У 431384 из5 вестен анализатор спектра, содержащий последовательно соединенные преобразователь частоты, к другому вхо. ду которого подключен частотно-модулированный гетеродин, управляемый от генератора пилообразного напряжения, и электромеханический фильтр, амплитудный детектор, усилитель вертикального отклонения и электронно-лучевую трубку, причем второй выход генератора пилообразного напряжения подсоединен через усилитель горизонтального отклонения к электронно-лучевой трубке, в котором между выходом элект-20 . ромеханического фильтра и входом амплитудного детектора включены последовательно соединенные второй преобразователь частоты с вспомогательным гетеродином, полосовой фильтр, третий преобразователь частоты с перестраи" ваемым гетеродином, и второй электромеханический фильтр, причем перестраиваемый гетеродин сопряжен с генератором пилообразного напряжения $1), По существу этот анализатор выполнен в виде блока трехкратного преобразования частоты с избирательными цепями на выходе каждого преобразователя частоты, два из которых образуют узкополосный фильтр, и амплитудного детектора с индикатором.

Однако при анализе случайной вибрации наличие известной статистической погрешности не позволяет полностью реализовать возможности анализатора по разрешающей способности, появляющиеся благодаря получаемой узкой полосе анализирующего фильтра. Для полной реализации воэможностей анализатора по разрешающей способности необходимо увеличивать время анализа, 9 4 ные сигналы. Образование узкополосных сигналов аналогично образованию боковых полос при амплитудной модуляции гармонического сигнала узкополосным процессом, Ввиду линейности характеристики перемножителя 2 амплитудная модуляция гармонических сигналов с частотами W„ узкополосным процессом (фиг. 2о) происходит независимо друг от друга (принцип суперпозиции) . С выхода перемножителя 2 сигнал поступает на амплитудный детектор 3 и далее в индикатор 4.

Учитывал известное соотношение связывающее погреш ст ЬМаТа ость анализа со временем анализа и полосой анализируемых частот, видно, что расширение спектра узкополосного исследуемого сигнала в 2 N раз за счет включения между выходом блока 1 трехкратного преобразования частоты и амплитудным детектором 3, перемножителя 2, второй вход которого соединен с выходом сумматора 5, входы которого соединены с выходами N генера- торов 6 синусоидального сигнала, позволяет увеличить в- 2 II раз точность анализа при неизменном времени анализа.

Высокая разрешающая способность известного анализатора также сохраняется благодаря узкой полосе анализируемых частот в блоке трехкратного преобразования частоты.

Экономический эффект от использования предлагаемого анализатора спектра обусловлен отмеченными выше его техническими преимуществами.

Анализатор работает следующим образом.

Исследуемый сигнал (Фиг. 20) поступает на блок трехкратного преобразования частоты, где происходит в пределЭх полосы анализа Ь а последовательное выделение сигнала узкополос35 ной избирательнои системои Р с выхода которой сигнал поступает на первый вход перемножителя 2 сигналов (фиг. 28), а на второй вход перемножителя 2 поступает сумма гармоник с выхода сумма40 тора 5, частоты которых выбраны с от.носительным сдвигом 2/М,„(фиг. 2 r) .

Гармони ки (фи г. 24) вырабатываются

N генераторами 6. В результате перемножения сигналов, поступающих на входы перемножителя 2, на выходе пе45 ремножителя 2 получается сигнал, спектр которого расширен в 2 N раз по сравнению со спектром сигнала на выходе узкополосной системы в блоке 1 трехкратного преобразования частоты (фиг. 2 Д ). В спектре сигнала на выходе перемножителя 2 отсутствуют частоты гармоник И„. „ что достигается в балансном модуляторе, на основе которого выполнен перемножитель 2 (осуществляется подавление частоты гармоники), и остаются только сформированные около частот гармоник узкополос"

Формула и зобретени я

Анализатор спектра по авт.св.Ю

Р 411384, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен перемножителем сигналов, сумматором и N генераторами синусоидального сигнала, выходы которых подключены к входам сумматора, выход которого соединен с одним входом перемножителя сигналов, второй вход которого соединен с выходом блока трехкратного преобразования частоты, а выход перемножителя сигналов соединен с входом амплитудного детектора.

Источники информации, принлтые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 411384, кл, G 01 R 23/16, 1971 (прототип).

3 94579 что существенно ухудшает технические характеристики устройства в целом.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что известный анализатор спектра снабжен перемножителем сигналов, сумматором и М генераторами синусоидального сигнала, выходы которых подключены к входам сумматора, выход которого со- 1р единен с одним входом перемножителя сигналов, второй вход которого соединен с выходом блока трехкратного преобразования частоты, а выход перемножителя сигналов соединен с входом ам- l5 плитудного детектора.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для анализа случайной вибрации при испытании изделий; на фиг. 2 - эпюры, поясняющие принцип 2о действия устройства.

Анализатор спектра содержит блок 1 трехкратного преобразования частоты, перемножитель 2 сигналов, амплитудный детектор 3, индикатор 4, сумматор 5 и генераторы 6 синусоидального сигнала.

945799

Фиг.2

Составитель И. Лынский

Редактор В. Лазаренко Техреду А. Бабинец Корректор М.Шароши

Заказ 5323/В5 Тираж 557 Подпи сное

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий . 1130Д Иосква Ж-3 Раушская наб. g, 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,