SU400854A1

SU400854A1 - MULTI-CHANNEL SPECTRUM ANALYZER

Info

Publication number: SU400854A1
Application number: SU1653770A
Authority: SU
Inventors: К. Б. Круковский Синевич А. М. Решетников Л. Л. Никифоров В. В. Садовский
Priority date: 1971-05-04
Filing date: 1971-05-04
Publication date: 1973-10-01

Description

Изобретение относитс к измерительной технике, а именно К технике одновременного измерени спектра частот нескольких электрических сигналов.The invention relates to a measurement technique, namely, a technique for simultaneously measuring the frequency spectrum of several electrical signals.

Известны когерентные многоканальные электронно-ОПтические анализаторы спектра, основанные на свойстве цилиндрической интегрирующей ОПТИ1КИ (линзы) выполн ть одномерное преобразование Фурье, содержащие источник .когерентного света, входной транспарант , интегрирующую оптику. В качестве входных сигналов в таких анализаторах спектра используетс , например, многоканальна запись электрических сигналов на фотографическую пленку (транспарант). Дл целей спектрального анализа пригодна только плотностна запись. Недостатком ллотностной записи вл етс малый динамический диапазон , а следовательно, малый динамический диапазон спектрального анализа, значительные нелинейные искажени , а также зависимость основных параметров записи, а следовательно , и результатов спектрального анализа от режима про влени .Coherent multichannel electron-optic spectrum analyzers are known, based on the property of a cylindrical integrating OPTI1KI (lens) to perform a one-dimensional Fourier transform containing a coherent light source, an input transparency, an integrating optics. For example, multichannel recording of electrical signals onto a photographic film (transparency) is used as input signals in such spectrum analyzers. For the purposes of spectral analysis, only density recording is suitable. The disadvantage of low-frequency recording is a small dynamic range, and, therefore, a small dynamic range of spectral analysis, significant non-linear distortion, as well as the dependence of the main recording parameters, and, consequently, the results of spectral analysis on the appearance mode.

Цель изобретени - увеличение точности и динамического диапазона спектрального анализа .The purpose of the invention is to increase the accuracy and dynamic range of the spectral analysis.

Требуемый положительный эффект достигаетс путем использовани поперечной записи сигнала (вместо плотностной) и специальной -матрицы цилиндрических линз, устанавливаемой за плоскостью пространственных частот первого преобразовани Фурье.The desired positive effect is achieved by using transverse signal recording (instead of density) and a special matrix of cylindrical lenses installed behind the spatial frequency plane of the first Fourier transform.

На чертеже изображен предлагаемый анализатор .The drawing shows the proposed analyzer.

Он содержит источник когерентного света /, коллиматор 2, входной многоканальный транспарант сигналов 5, интегрирующую оптику , состо щую из цилиндрической линзы 4It contains a coherent light source /, a collimator 2, an input multichannel transparency of signals 5, an integrating optics consisting of a cylindrical lens 4

и сферической линзы 5, первую плоскость пространственных частот 6, матрицу дилпндрическнх линз 7, выходную плоскость пространственных частот 8.and the spherical lens 5, the first plane of spatial frequencies 6, the matrix of dilpritic lenses 7, the output plane of spatial frequencies 8.

Источник когерентного света / излучает узкий пучок монохроматического света, который расшир етс до требуемых размеров -коллиматором 2. Коллимированный пучок света освещает входной многоканальный транспарант сигналов 3. Транспарант представл ет собойA coherent light source / emits a narrow beam of monochromatic light that expands to the required dimensions with a collimator 2. A collimated light beam illuminates the input multichannel transparency of signals 3. The transparency is

поперечную много.канальную запись нескольких различных сигналов, выполненную одним из известных способов. Така запись носит также название трансвереальной, запись переменной щирины, запись переменной площади и т. д.transverse multi-channel recording of several different signals, performed by one of the known methods. Such a record is also called transverealnaya, recording a variable width, recording a variable area, etc.

Известно, что если за транспарантом 3 на рассто нии, равном фокусному рассто нию цилиндрической линзы, установлена линза 5, за 1которой следует сферическа линза 5, тоIt is known that if a transparency 3 at a distance equal to the focal length of a cylindrical lens is set by a lens 5, 1 followed by a spherical lens 5, then

в выходной фокальной плоскости сферическойin the output focal plane spherical

линзы образуетс одномерный (вдоль оси х) спектр прост1ранственных частот каждого канала записи. Так -как канал представл ет собой поперечную запись, то этот спектр соответствует спектру каждого сечени у поперечной записи и не соответствует спектру исходного электрнческого сигнала. В разных сечени х у одного и того же канала этот спектр разный.The lenses form a one-dimensional (along the x axis) spectrum of the spatial frequencies of each recording channel. Since the channel is a transverse recording, this spectrum corresponds to the spectrum of each cross section of the transverse recording and does not correspond to the spectrum of the original electrical signal. In different sections of the same channel, this spectrum is different.

Чтобы этот спектр преобразовать в спектр исходного сигнала за плоскостью пространственных частот, установлена матрица цилиндрических линз 7, представл юща собой набор «цилиндрических линз, число которых соответствует числу анализируемых сигналов (каналов ). Кажда цилиндрическа линза матрицы производит интегрирование вдоль оси у, соответствующего канала записи, в результате чего в выходной плоскости 8 каждой цилиндрической линзы образуетс спектр исходной реализации сигнала.. Таким образом, использу лоперечную запись каждого сигнала и матрицу цилиндрических линз, Получают требуемый спектр записанного сигнала.In order to convert this spectrum into the spectrum of the original signal behind the plane of spatial frequencies, a matrix of cylindrical lenses 7 is installed, which is a set of cylindrical lenses, the number of which corresponds to the number of analyzed signals (channels). Each cylindrical lens of the matrix integrates along the y axis of the corresponding recording channel, resulting in a spectrum of the original signal realization in the output plane 8 of each cylindrical lens. Thus, using the transverse recording of each signal and the matrix of cylindrical lenses, the desired spectrum of the recorded signal is obtained.

Исиользозание цоперечной записи вместо плоскостной иозвол ет расширить динамический дианазон анализа, так как динамическийUsing a transverse record instead of a planar one allows you to expand the dynamic analysis area, because the dynamic

диапазон поперечной залиси значительно больше; избавитьс от нелинейных искажений , присущих Плотностной записи и возникающих , вследствие нелинейности характеристической кривой пленки; освободитьс от вли ни режима про влени фотопленки на результат спектрального анализа н таким образо .м ловыоить точность оиектрального анализа . range of transverse zalis much more; eliminate the non-linear distortions inherent in Density Recording and occur due to the non-linearity of the characteristic curve of the film; free from the influence of the film production mode on the result of spectral analysis and thus ensure the accuracy of the optical analysis.

Предмет изобретени Subject invention

Многоканальный анализатор спектра, содержащий источник когерентного света, коллиматор , входной многоканальный транспарант сигналов и интегрирующую оптику, вылолн ющую преобразование Фурье по одной координате, отличающийс тем, что, с целью увеличени динамического диапазона и повышени точности авализа, он снабжен .матрицей цилиндрических линз, котора установлена за плоскостью лространственных частот интегрирующей оитики таким образом, что кажда линза матрицы выполн ет интегрирование вдоль оси расположени каналов сигналов , а в качестве входного транснаранта используют транспарант с поперечной записью сигналов.A multichannel spectrum analyzer containing a coherent light source, a collimator, an input multichannel transparency of signals and integrating optics, a single-coordinate Fourier transform, characterized in that, in order to increase the dynamic range and improve the accuracy of the avalysis, it is equipped with a matrix of cylindrical lenses, which installed behind the plane of the spatial frequencies of the integrator Otik so that each matrix lens integrates along the axis of the signal channels, and as input transnaranta use a transparency with transverse recording of signals.