RU2007733C1 - Device for spectrum analyzer - Google Patents
Device for spectrum analyzer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2007733C1 RU2007733C1 SU5008557A RU2007733C1 RU 2007733 C1 RU2007733 C1 RU 2007733C1 SU 5008557 A SU5008557 A SU 5008557A RU 2007733 C1 RU2007733 C1 RU 2007733C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- frequency
- detector
- amplifier
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Superheterodyne Receivers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в устройствах, с помощью которых можно наблюдать на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) спектр исследуемых сигналов. The invention relates to radio-measuring equipment and can be used in devices with which you can observe on the screen of a cathode ray tube (CRT) the spectrum of the studied signals.
Цель изобретения - повышение помехозащищенности и разрешающей способности устройства. The purpose of the invention is to increase the noise immunity and resolution of the device.
На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого анализатора; на фиг. 2 - частотная диаграмма, поясняющая образование дополнительных каналов приема; на фиг. 3-5 - временные диаграммы, поясняющие работу анализатора. In FIG. 1 shows a structural diagram of the proposed analyzer; in FIG. 2 is a frequency diagram explaining the formation of additional receiving channels; in FIG. 3-5 are timing diagrams explaining the operation of the analyzer.
Анализатор спектра содержит входной блок 1, калибратор 2, генератор 3 развертки, генератор 3 качающейся частоты, смеситель 5, усилитель 6 промежуточной частоты, первый квадратичный детектор 7, частотный детектор 8, блок 9 дифференцирования, вентиль 10, блок 11 совпадения, усилитель 12 постоянного тока, первый ключ 13, регистрирующий прибор в виде ЭЛТ 14, перемножитель 15, первый полосовой фильтр 16, второй квадратичный детектор 17, второй ключ 18, второй полосовой фильтр 19, фазоинвертор 20 и сумматор 21, причем к входу устройства последовательно подключены блок 1, фильтр 19, фазоинвертор 20, сумматор 21, второй вход которого соединен с выходом блока 1, смеситель 5, второй вход которого соединен с выходом калибратора 2, а третий вход - через генератор 4 - с первым выходом генератора 3, усилитель 6, детектор 8, блок 9, вентиль 10, блок 11, второй вход которого через детектор 7 соединен с выходом усилителя 6, ключ 13 и вертикально отклоняющие пластины ЭЛТ 14, горизонтально отклоняющие пластины которой соединены с вторым выходом генератора 3. К выходу сумматора 21 последовательно подключены перемножитель 15, второй вход которого соединен с выходом усилителя 6, фильтр 16, квадратичный детектор 17, ключ 18, второй вход которого соединен с выходом детектора 7, и усилитель 12, выход которого соединен с вторым входом ключа 13. The spectrum analyzer contains an input unit 1, a
Анализатор спектра работает следующим образом. The spectrum analyzer operates as follows.
Просмотр заданного диапазона частот D осуществляется с помощью генератора 3 развертки, который периодически с периодом Тп по пилообразному закону изменяет частоту генератора 4 качающейся частоты. Одновременно генератор 3 формирует горизонтальную развертку ЭЛТ 14, которая используется как ось частот. Ключи 13 и 18 в исходном состоянии всегда закрыты.Viewing a given frequency range D is carried out using a sweep generator 3, which periodically with a period T p changes the frequency of the oscillating frequency generator 4 according to a sawtooth law. At the same time, the generator 3 forms a horizontal scan of the CRT 14, which is used as the frequency axis. Keys 13 and 18 in the initial state are always closed.
Принимаемый импульсный сигнал
Uc(t)= Uccos(2πfct+φc), 0≅t≅τu, где Uc, fc, φcиτu - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность сигнала, соответственно,
с выхода входного блока 1 поступает на вход полосового фильтра 19 и на первый вход сумматора 21. Частота настройки fн полосовых фильтров 16 и 19 выбрана равной промежуточной частоте fпр(fн = fпр), поэтому указанный сигнал не попадает в полосу пропускания Δfnполосового фильтра 19. На втором входе сумматора 21 напряжение отсутствует.Received pulse signal
U c (t) = U c cos (2πf c t + φ c ), 0≅t≅τ u , where U c , f c , φ c and τ u are the amplitude, carrier frequency, initial phase, and signal duration, respectively,
from the output of the input unit 1 goes to the input of the band-pass filter 19 and to the first input of the
Следовательно, принимаемый сигнал с выхода входного блока 1 через сумматор 21 поступает на первый вход смесителя 5, на второй вход которого подаются частотные метки с выхода калибратора 2, а на третий вход подводится напряжение генератора 4
ur(t)= U r cos(2πfгt+πγ1t+φг ),
0≅t≅Tг, где Uг, fг, φгиТп - амплитуда, начальная частота, начальная фаза и период повторения напряжения генератора соответственно;
γ1= = - скорость изменения частоты генератора;
Δ fg - девиация частоты.Therefore, the received signal from the output of the input unit 1 through the
u r (t) = U r cos (2πf g t + πγ 1 t + φ g ),
0≅t≅T g , where U g , f g , φ g and T p are the amplitude, initial frequency, initial phase and the repetition period of the generator voltage, respectively;
γ 1 = = - the rate of change of the frequency of the generator;
Δ f g is the frequency deviation.
На выходе смесителя 5 образуются напряжения комбинационных частот
fc1= fг + γ1t-fc= fпр + γ1 t
fc2= 2fг + γ2 t -fc,
где первый индекс обозначает канал, по которому принимается сигнал; второй индекс обозначает номер гармоники частоты гетеродина, участвующей в преобразовании несущей частоты принимаемого сигнала; 2fги γ2 - вторая гармоника частоты генератора и скорость ее изменения ( γ2= 2 γ1 ).The output of the mixer 5 are formed voltage Raman frequencies
f c1 = f g + γ 1 tf c = f ol + γ 1 t
f c2 = 2f g + γ 2 t -f c ,
where the first index indicates the channel through which the signal is received; the second index denotes the harmonic number of the local oscillator frequency involved in the conversion of the carrier frequency of the received signal; 2f g and γ 2 are the second harmonic of the generator frequency and its rate of change (γ 2 = 2 γ 1 ).
Частота настройки fн1 и полоса пропускания Δ f1 усилителя 5 промежуточной частоты выбраны следующим образом;
fн1= fпр, Δ f1= 2fпр.The tuning frequency f n1 and the passband Δ f 1 of the intermediate frequency amplifier 5 are selected as follows;
f H1 = f ave, Δ f 1 = 2f pr.
Частота настройки fн2 и полоса пропускания Δ f2 полосового фильтра 16 выбраны следующим образом;
fн2 = f г , Δ f2= 2fпр.The tuning frequency f n2 and the passband Δ f 2 of the bandpass filter 16 are selected as follows;
f H2 = f g , Δ f 2 = 2f, etc.
Однако, в полосу пропускания Δ f1 усилителя 6 промежуточной частоты попадает только напряжение с частотой fс1
uпр(t)= Uпрcos(2πfпрt+πγ1t2+φпр),
0≅t≅τu, , где Uпр= K1UсUг ;
К - коэффициент передачи смесителя;
fпр = fг -fc - промежуточная частота;
φпр= φг-φс.However, in the passband Δ f 1 of the intermediate frequency amplifier 6 only the voltage with a frequency of f s1
u pr (t) = U pr cos (2πf pr t + πγ 1 t 2 + φ pr ),
0≅t≅τ u , where U pr = K 1 U with U g ;
K is the transfer coefficient of the mixer;
f CR = f g -f c - intermediate frequency;
φ CR = φ g -φ s .
Это напряжение представляет собой преобразованный по частоте сигнал с линейной частотной модуляцией. Напряжение uпр (τ ) с выхода усилителя 6 промежуточной частоты подается на второй вход перемножителя 15, на первый вход которого поступает принимаемый сигнал uc(t) с выхода входного блока 1. На выходе перемножителя 15 образуется напряжение
u1(t)= U1 cos(2πfгt+πγ1t2+φг),
0≅t≅τu, , где U1= K2UсUпр ;
К2 - коэффициент передачи перемножителя, которое выделяется полосовым фильтром 16, детектируется квадратичным детектором 17 и поступает на управляющий вход ключа 18, открывая его.This voltage is a frequency-converted signal with linear frequency modulation. The voltage u CR (τ) from the output of the intermediate frequency amplifier 6 is supplied to the second input of the multiplier 15, the first input of which receives the received signal u c (t) from the output of the input unit 1. A voltage is generated at the output of the multiplier 15
u 1 (t) = U 1 cos (2πf g t + πγ 1 t 2 + φ g ),
0≅t≅τ u ,, where U 1 = K 2 U with U ol ;
To 2 - the transfer coefficient of the multiplier, which is allocated by a band-pass filter 16, is detected by a quadratic detector 17 and is fed to the control input of the key 18, opening it.
Напряжение uпр(t) (фиг. 4а) с выхода усилителя 5 промежуточной частоты одновременно поступает на входы квадратичного 7 и частотного 8 детекторов. Квадратичный детектор 7 выделяет огибающую импульса (фиг. 4б), которая поступает на первый вход блока 11 совпадения. С выхода частотного детектора 8 видеосигнал (фиг. 4г), форма которого соответствует закону изменения частоты импульса (фиг. 4б), поступает на вход блока 9 дифференцирования, выходной сигнал которого (фиг. 4д) подается на вход вентиля 10. Вентиль 10 пропускает только положительные импульсы. Выходной импульс (фиг. 4е) вентиля 10 поступает на второй вход блока 11 совпадения. Так как напряжения (фиг. 4 в, е), поступающие на два входа 11 совпадения, занимают на временной оси один и тот же интервал, то блок 11 совпадения срабатывает. Напряжение с выхода блока 11 совпадения (фиг. 4ж) поступает на управляющий вход ключа 13, открывая его. При этом составляющие, частота которых лежит в полосе пропускания Δ f1 усилителя 5 промежуточной частоты, усиливаются и после детектирования в квадратичном детекторе 7 и усиления в усилителе 12 через открытые ключи 18 и 13 поступают на вертикально отклоняющие пластины ЭЛТ 14, на экране которой наблюдается прямое изображение спектра принимаемого сигнала.The voltage u pr (t) (Fig. 4a) from the output of the intermediate frequency amplifier 5 simultaneously arrives at the inputs of the quadratic 7 and frequency 8 detectors. The quadratic detector 7 selects the envelope of the pulse (Fig. 4b), which is fed to the first input of the coincidence unit 11. From the output of the frequency detector 8, a video signal (Fig. 4d), the shape of which corresponds to the law of change of the pulse frequency (Fig. 4b), is input to the differentiation unit 9, the output signal of which (Fig. 4e) is supplied to the input of the valve 10. The valve 10 passes positive impulses. The output pulse (Fig. 4E) of the valve 10 is supplied to the second input of the coincidence unit 11. Since the voltage (Fig. 4 c, e) supplied to the two inputs of coincidence 11 occupy the same interval on the time axis, the coincidence unit 11 is triggered. The voltage from the output of the coincidence unit 11 (Fig. 4g) is supplied to the control input of the key 13, opening it. In this case, the components whose frequency lies in the passband Δ f 1 of the intermediate frequency amplifier 5 are amplified and after detection in the quadratic detector 7 and amplification in the
Описанная работа анализатора спектра соответствует случаю приема импульсных сигналов по основному каналу на частоте fc (фиг. 3а).The described operation of the spectrum analyzer corresponds to the case of receiving pulsed signals along the main channel at a frequency f c (Fig. 3a).
Если ложный сигнал (помеха) принимается по зеркальному каналу на частоте fз (фиг. 3б)
uз(t)= Uз cos (2πfзt+φз),
0≅t≅τu, ,
то в смесителе 5 преобразуется в напряжения следующих частот;
fз1= fз-fг - γ1 t= fпр - γ1t
fз2= 2fг + γ2 t-tз.If a false signal (interference) is received on the mirror channel at a frequency f s (Fig. 3b)
u s (t) = U s cos (2πf s t + φ s ),
0≅t≅τ u ,,
then in the mixer 5 is converted to the voltage of the following frequencies;
f z1 = f s -f g - γ 1 t = f ol - γ 1 t
f s2 = 2f g + γ 2 tt s .
Однако, только напряжение с частотой tз1 попадает в полосу пропускания Δ f1 усилителя 6 промежуточной частоты
uпр1(t)= Uпр1 cos(2πfпрt-πγ1t2+φпр1),
0≅t≅τu, , где Uпр = 1/2 · К1U3Uг;
fпр= fз-tг - промежуточная частота;
φпр1= φз-φг.However, only the voltage with a frequency of t s1 falls into the passband Δ f 1 of the intermediate frequency amplifier 6
u pr1 (t) = U pr1 cos (2πf pr t-πγ 1 t 2 + φ pr1 ),
0≅t≅τ u , where U pr = 1/2 · K 1 U 3 U g ;
f CR = f C -t g - intermediate frequency;
φ pr1 = φ s -φ g .
Напряжение uпр1(t) с выхода усилителя 5 промежуточной частоты поступает на второй вход перемножителя 15, на первый вход которого поступает принимаемый ложный сигнал (помеха) uз(t) с выхода входного блока 1.The voltage u pr1 (t) from the output of the intermediate frequency amplifier 5 is supplied to the second input of the multiplier 15, the first input of which receives the received false signal (interference) u s (t) from the output of the input unit 1.
На выходе перемножителя 15 образуется напряжение
u2(t)= U2cos(2πfгt+πγ1t2+φг),
0≅t≅τu, , где U2 = 1/2 · K2UзUпр1,
которое выделяется полосовым фильтром 16, детектируется квадратичным детектором 17 и поступает на управляющий вход ключа 18, открывая его.The output of the multiplier 15 is formed voltage
u 2 (t) = U 2 cos (2πf g t + πγ 1 t 2 + φ g ),
0≅t≅τ u ,, where U 2 = 1/2 · K 2 U з U пр1 ,
which is allocated by a band-pass filter 16, is detected by a quadratic detector 17 and is fed to the control input of the key 18, opening it.
Напряжение uпр1(t) (фиг. 5а) с выхода усилителя 6 промежуточной частоты одновременно поступает на входы квадратичного 7 и частотного 8 детекторов. Квадратичный детектор 7 выделяет огибающую сигнала (фиг. 5в), которая поступает на первый вход блока 11 совпадения. С выхода частотного детектора 8 видеосигнал (фиг. 5г), форма которого соответствует закону изменения частоты fз1 (фиг. 5б), поступает на вход блока 9 дифференцирования, выходной сигнал которого (фиг. 5д) не пропускается вентилем 10. Ключ 13 не открывается и ложный сигнал (помеха), принимаемый по зеркальному каналу на частоте fз, подавляется.The voltage u pr1 (t) (Fig. 5a) from the output of the intermediate frequency amplifier 6 is simultaneously supplied to the inputs of the quadratic 7 and frequency 8 detectors. The quadratic detector 7 selects the envelope of the signal (Fig. 5c), which is fed to the first input of the coincidence unit 11. From the output of the frequency detector 8, a video signal (Fig. 5g), the shape of which corresponds to the law of frequency change f s1 (Fig. 5b), is fed to the input of the differentiation unit 9, the output signal of which (Fig. 5e) is not passed by the valve 10. The key 13 does not open and a false signal (interference) received on the mirror channel at a frequency f s is suppressed.
Если ложный сигнал (помеха) принимается по первому комбинационному каналу на частоте fк1 (фиг. 3в)
uк1(t)= Uк1 cos(2πfк1t+φк1),
0≅t≅τu, , то в смесителях 5 он преобразуется в напряжение следующих частот:
f11= fк1-fг - γ1 t
f12= 2fг + γ2 t-fк1= fпр + γ2t.If a false signal (interference) is received on the first combinational channel at a frequency f k1 (Fig. 3B)
u к1 (t) = U к1 cos (2πf к1 t + φ к1 ),
0≅t≅τ u , then in mixers 5 it is converted to the voltage of the following frequencies:
f 11 = f k1 -f g - γ 1 t
f 12 = 2f g + γ 2 tf k1 = f ol + γ 2 t.
Однако только напряжение с частотой f12 попадает в полосу пропускания Δ f1 усилителя 5 промежуточной частоты
Uпр2(t)= Uпр2 сos (2πfпрt+πγ2t2+φпр2),
0≅t≅τu, , где Uпр2= 1/2 · К1Uk1Uг;
fпр= 2fг -fk1 - промежуточная частота;
φпр2= φг-φk1.However, only voltage with a frequency f 12 falls into the passband Δ f 1 of the intermediate frequency amplifier 5
U pr2 (t) = U pr2 cos (2πf pr t + πγ 2 t 2 + φ pr2 ),
0≅t≅τ u , where U pr2 = 1/2 · K 1 U k1 U g ;
f CR = 2f g -f k1 - intermediate frequency;
φ pr2 = φ g -φ k1 .
Напряжение Uпр2(t) с выхода усилителя 6 промежуточной частоты поступает на второй вход перемножителя 15, на первый вход которого поступает принимаемый ложный сигнал (помеха) Uk1(t) с выхода входного блока 1. На выходе перемножителя 15 образуется напряжение
u3(t)= U3cos(4πfгt+πγ2t2+φг),
0≅t≅τu, , где U3= 1/2 · K2Uk1Uпр2, которое не попадает в полосу пропускания Δ f2 полосового фильтра 16. Ключ 18 не открывается и ложный сигнал (помеха), принимаемый по первому комбинационному каналу на частоте fk1, подавляется.The voltage U pr2 (t) from the output of the intermediate frequency amplifier 6 is supplied to the second input of the multiplier 15, the first input of which receives a false signal (interference) U k1 (t) from the output of the input unit 1. A voltage is generated at the output of the multiplier 15
u 3 (t) = U 3 cos (4πf g t + πγ 2 t 2 + φ g ),
0≅t≅τ u , where U 3 = 1/2 · K 2 U k1 U pr2 , which does not fall into the passband Δ f 2 of the band-pass filter 16. Key 18 does not open and the false signal (interference) received by the first Raman channel at a frequency f k1 is suppressed.
По аналогичной причине подавляется и ложный сигнал (помеха), принимаемый по второму комбинационному каналу на частоте fk2 (фиг. 3г).For a similar reason, the false signal (interference) received on the second Raman channel at a frequency f k2 is also suppressed (Fig. 3d).
Если ложный сигнал (помеха) принимается по каналу прямого прохождения на частоте fпр
u (t)= Uncos(2πfпрt+φпр),
0≅t≅τu, , то он выделяется полосовым фильтром 19 и поступает на вход фазоинвертора 20. На выходе последнего образуется следующий ложный сигнал (помеха)
un= -Un cos(2πfпрt+φпр),
0≅t≅τu, , который поступает на второй вход сумматора 21, на первый вход которого подается ложный сигнал (помеха) Un(t). Ложные сигналы (помехи) Un(t) и Uu (t), поступающие на два входа сумматора 21, на его выходе компенсируется. Следовательно, ложный сигнал (помеха), принимаемый по каналу прямого прохождения, подавляется. (56) Авторское свидетельство СССР N 1774281, кл. G 01 R 23/16, 1990. If a false signal (interference) is received on the direct channel at a frequency f pr
u (t) = U n cos (2πf pr t + φ pr ),
0≅t≅τ u , then it is allocated by the band-pass filter 19 and fed to the input of the bass reflex 20. The following false signal (interference) is generated at the output of the latter.
u n = -U n cos (2πf pr t + φ pr ),
0≅t≅τ u , which is supplied to the second input of the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5008557 RU2007733C1 (en) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | Device for spectrum analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5008557 RU2007733C1 (en) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | Device for spectrum analyzer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007733C1 true RU2007733C1 (en) | 1994-02-15 |
Family
ID=21588504
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5008557 RU2007733C1 (en) | 1991-10-30 | 1991-10-30 | Device for spectrum analyzer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2007733C1 (en) |
-
1991
- 1991-10-30 RU SU5008557 patent/RU2007733C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2007733C1 (en) | Device for spectrum analyzer | |
RU2020493C1 (en) | Spectrum analyzer | |
RU2302012C1 (en) | Training device on radio technique | |
RU2025737C1 (en) | Device for measuring input signal frequency of panoramic radio receiver | |
RU1774281C (en) | Spectrum analyzer | |
SU1569737A2 (en) | Apparatus for measuring frequency of input signal of panoramic radio receiver | |
RU2005992C1 (en) | Indication device | |
SU1747904A1 (en) | Indication unit | |
RU2005993C1 (en) | Indication device | |
RU2275744C1 (en) | Device for controlling operation of radio stations with pseudo-random readjustment of working frequency | |
SU1531018A2 (en) | Device for measuring input signal frequency of panoramic radio receiver | |
RU2260193C1 (en) | Radio engineering training device | |
RU2009512C1 (en) | Oscillographic spectrum analyzer | |
RU2366079C1 (en) | Panoramic receiver | |
RU2006044C1 (en) | Receiver | |
SU1682788A2 (en) | Indicator | |
SU1272266A1 (en) | Device for measuring frequency of input signal of panoramic radio receiver | |
JPH0619395B2 (en) | Spectrum analyzer | |
SU1580569A2 (en) | Device for identifying pulse signals with intrapulse modulation | |
SU1354124A2 (en) | Device for measuring frequency of input signal of panoramic radio receiver | |
SU1330581A2 (en) | Oscillographic phase meter | |
SU1187095A1 (en) | Spectrum analyser | |
RU2617112C1 (en) | Device for controlling radiostation work with pseudo-random restruction of operating frequency | |
RU2380717C1 (en) | Panoramic asynchronous radio receiver | |
RU2231926C1 (en) | Monitoring device for pseudorandom operating frequency tuned radio stations |