1.3.2. Taajuudet Kun suoritettiin koetta maaseutuolosuhteissa, toinen kirjeenvaihtaja vastaanotti signaalin kannettavasta lähetinvastaanottimesta, joka sijaitsee 22 metrin päässä minusta - vastaanotettiin identtisellä radioasemalla, joka oli viritetty samalle taajuudelle. Kokeilun aikana havaittiin mielenkiintoinen asia

Muita MM-kisoja kuvaavia määriä

• Taajuusmodulaatioindeksi- taajuuspoikkeaman suhde moduloivan signaalin taajuuteen.

Metrologiset näkökohdat

Mittaukset

• Taajuuspoikkeaman mittaamiseen käytetään myös epäsuoraa mittausmenetelmää - käyttämällä Besselin funktioita, mikä tarjoaa suuren tarkkuuden.
• Taajuuspoikkeaman referenssimitat ovat erikoisvarmennusasennukset - taajuuspoikkeamamittareiden kalibraattorit (laitteisto REEDCH-1).

Standardit

• Valtion erityinen taajuuspoikkeamayksikkö GET 166-2004- sijaitsee osoitteessa VNIIFTRI.

Kirjoita arvostelu artikkelista "Taajuuspoikkeama"

Kirjallisuus

• Käsikirja radioelektroniikan teoreettisista perusteista.- Alle. toim. B. Kh. Krivitsky. 2 osassa - M: Energia, .

Linkit

Katso myös

Ote, joka kuvaa taajuuspoikkeamaa

Muita MM-kisoja kuvaavia määriä

• Taajuusmodulaatioindeksi- taajuuspoikkeaman suhde moduloivan signaalin taajuuteen

Metrologiset näkökohdat

Mittaukset

• Taajuuspoikkeaman mittaamiseen käytetään myös epäsuoraa mittausmenetelmää - käyttämällä Besselin funktioita, mikä tarjoaa suuren tarkkuuden.
• Taajuuspoikkeaman referenssimitat ovat erikoisvarmennusasennukset - taajuuspoikkeamamittareiden kalibraattorit (laitteisto REEDCH-1).

Standardit

• Valtion erityinen taajuuspoikkeamayksikkö GET 166-2004- sijaitsee osoitteessa VNIIFTRI

Kirjallisuus

• Käsikirja radioelektroniikan teoreettisista perusteista. Ed. B. Kh. Krivitsky. 2 osassa - M: Energia,

Linkit

Katso myös

Wikimedia Foundation.

• Tsarev
• Tsvigun

2010.

Katso, mitä "taajuuspoikkeama" on muissa sanakirjoissa: taajuuden poikkeama

Suuri Neuvostoliiton tietosanakirja- värähtelytaajuuden poikkeama keskiarvosta. Taajuusmodulaatiossa (katso Taajuusmodulaatio) taajuutta kutsutaan yleensä maksimitaajuuspoikkeamaksi. Spektrikomponenttien koostumus ja amplitudiarvot riippuvat merkittävästi sen arvosta... ... Värähtelytaajuuden poikkeama keskiarvosta. Taajuusmodulaatiossa (katso Taajuusmodulaatio) taajuutta kutsutaan yleensä maksimitaajuuspoikkeamaksi. Spektrikomponenttien koostumus ja amplitudiarvot riippuvat merkittävästi sen arvosta... ...

Suuri Neuvostoliiton tietosanakirja Taajuuspoikkeama - 1. Moduloidun signaalin taajuuden suurin poikkeama kantoaaltotaajuuden arvosta taajuusmodulaation aikana Käytetty asiakirjassa: OST 45.159 2000 Teollisuusjärjestelmä mittausten tasaisuuden varmistamiseksi. Termit ja määritelmät...

Tietoliikenteen sanakirja- taajuuden (vaiheen) poikkeama Δfdev (Δφdev) Suurin muutos mikroaaltolaitteen generoitujen tai vahvistettujen värähtelyjen toimintataajuudessa (vaiheessa) taajuus- (vaihe-) modulaation aikana. [GOST 23769 79] Aiheet: mikroaaltouunin suojalaitteet ja -laitteet... ...

(vaiheet) mikroaaltolaitteen generoiduista tai vahvistetuista värähtelyistä taajuus- (vaihe-) modulaation aikana. [GOST 23769 79] Aiheet: mikroaaltouunin suojalaitteet ja -laitteet... ... Mikroaaltolaitteen taajuuden (vaiheen) poikkeama - 170. Mikroaaltolaitteen taajuuden (vaiheen) poikkeama Taajuuden (vaiheen) poikkeama Δfdev (Δφdev) Suurin muutos taajuus- (vaihe)modulaatiolla varustetun mikroaaltouunin generoitujen tai vahvistettujen värähtelyjen toimintataajuudessa (vaiheessa) Lähde . ..

Normatiivisen ja teknisen dokumentaation termien sanakirja-viitekirja- 31. Taajuuspoikkeama "alas" Modulaatiolain huippupoikkeama "alas" taajuusmodulaation aikana. Huom. Jos fgв = fgн = fg, kuten esimerkiksi harmonisen modulaation lain kanssa, niin fg: n arvoa kutsutaan taajuuspoikkeaman lähteeksi ... - 170. Mikroaaltolaitteen taajuuden (vaiheen) poikkeama Taajuuden (vaiheen) poikkeama Δfdev (Δφdev) Suurin muutos taajuus- (vaihe)modulaatiolla varustetun mikroaaltouunin generoitujen tai vahvistettujen värähtelyjen toimintataajuudessa (vaiheessa) Lähde . ..

Taajuuspoikkeama "ylös"- 30. Taajuuspoikkeama "ylös" Modulaatiolain huippupoikkeama "ylös" taajuusmodulaation aikana, jossa on modulaatiolain muuttuva komponentti taajuusmodulaation aikana; f(t) taajuusmodulaation modulaatiolaki (hetkellinen taajuus); …… - 170. Mikroaaltolaitteen taajuuden (vaiheen) poikkeama Taajuuden (vaiheen) poikkeama Δfdev (Δφdev) Suurin muutos taajuus- (vaihe)modulaatiolla varustetun mikroaaltouunin generoitujen tai vahvistettujen värähtelyjen toimintataajuudessa (vaiheessa) Lähde . ..

Taajuuspoikkeama "ylös"- 1. Modulaatiolain huippupoikkeama "ylöspäin" taajuusmodulaation aikana Käytetään asiakirjassa: GOST 16465 70 Radiotekniikan mittaussignaalit. Termit ja määritelmät... - 1. Moduloidun signaalin taajuuden suurin poikkeama kantoaaltotaajuuden arvosta taajuusmodulaation aikana Käytetty asiakirjassa: OST 45.159 2000 Teollisuusjärjestelmä mittausten tasaisuuden varmistamiseksi. Termit ja määritelmät...

Normatiivisen ja teknisen dokumentaation termien sanakirja-viitekirja- 1. Modulaatiolain huippupoikkeama "alas" taajuusmodulaation aikana Käytetään asiakirjassa: GOST 16465 70 Radiotekniikan mittaussignaalit. Termit ja määritelmät... - 1. Moduloidun signaalin taajuuden suurin poikkeama kantoaaltotaajuuden arvosta taajuusmodulaation aikana Käytetty asiakirjassa: OST 45.159 2000 Teollisuusjärjestelmä mittausten tasaisuuden varmistamiseksi. Termit ja määritelmät...

absoluuttinen taajuuspoikkeama- (absoluuttinen) taajuuspoikkeama taajuuspoikkeama Moduloidun signaalin taajuuden suurin poikkeama kantoaaltotaajuuden arvosta taajuusmodulaation aikana (OST 45.159 2000.1 Termit ja määritelmät (Venäjän viestintäministeriö)).… … Teknisen kääntäjän opas

(Asiakirja)

n1.doc

Taajuuspoikkeaman mittaus

Helpoin tapa mitata taajuuspoikkeama on taajuuden ilmaisinmenetelmä. Sen olemus on siinä, että taajuusmoduloidut värähtelyt muunnetaan amplitudimoduloiduiksi ja sitten havaitaan amplituditunnistimella, jolloin saadaan jännite, joka on verrannollinen moduloivan taajuuden jännitteeseen. Tämä jännite mitataan huippuvolttimittarilla, joka on kytketty lähtöön amplitudin ilmaisin. Kuten lausekkeesta (9.11) seuraa, huippuvolttimittarin asteikko voidaan kalibroida suoraan taajuuspoikkeaman yksiköissä - kilohertseissä. Taajuusmoduloidut värähtelyt muunnetaan matalataajuisiksi värähtelyiksi taajuustunnistimella (kuva 9.6 A), ominaisuus

Riisi. 9.6. Taajuustunnistin:

A) kaavio, b) ominaisuudet

jossa u F =  (f) on S:n muotoinen käyrä (kuva 9.60). Taajuusilmaisimen osien ja erityisesti värähtelypiirien tulee olla korkealaatuisia, koska niiden parametrien pieninkin muutos ajan myötä aiheuttaa merkittävän mittausvirheen.

Kuvassa on lohkokaavio poikkeaman mittauslaitteen taajuusilmaisinmenetelmällä. 9.7 Laite on pohjimmiltaan kalibroitu korkealaatuinen vastaanotin taajuusmoduloidut värähtelyt mittauslaitteet suoraa lukemista varten. Moduloitu signaali muunnetaan välitaajuudelle, vahvistetaan, rajoitetaan ja syötetään taajuusilmaisimeen, lähtöjännite joka on verrannollinen taajuuspoikkeamaan; havaitsemisen tulos

johdetaan alipäästösuodattimen läpi, vahvistetaan ja mitataan huippuvolttimittarilla. Jälkimmäisen asteikko on kalibroitu poikkeamayksiköissä - kilohertseissä. Sisäisen kalibraattorin avulla tarkastetaan taajuusilmaisin ja koko laitteen mittausosa. Mittausvirhe on ±(5-10)%.
Taajuusmodulaatioindeksin mittaus

Taajuusmoduloidun värähtelyn lauseke (9.9) voidaan esittää spektrimuodossa

missä minä 0 (m f) - Ensimmäisen tyyppinen nollakertainen Bessel-funktio argumentista, joka on yhtä suuri kuin taajuusmodulaatioindeksi m f; In(m f) - sama, n:nnen kertaluvun, jossa n - sivutaajuusluku taajuusmoduloidussa värähtelyssä.

Joidenkin modulaatioindeksien taajuusmoduloitujen värähtelyjen spektrien kaaviot on esitetty kuvassa. 9.8 ja riippuvuus

Bessel-funktiot ensimmäisen luokan nollakertaa; argumentista m f- kuvassa 9.9. Ensimmäinen termi f-ly (9.12) edustaa kantoaaltotaajuuden värähtelyä, jonka amplitudi muuttuu nollakertaisen Besselin funktion muutoksen ja modulaatioindeksin m yhtälön mukaan. f Besselin funktion juurien arvoista tulee nolla ja ne katoavat värähtelyspektristä. Tämä tapahtuu, kun m f=2,4; 5,52; 8,65; 11,79; 14,93; 18.07 jne. Tämän perusteella
ilmiöissä on kehitetty menetelmä taajuusmodulaatioindeksin muuttamiseksi, ns katoava kantaja -menetelmä.

Menetelmä voidaan toteuttaa kahdella tavalla: vakiolla moduloivalla taajuudella ja vakiona moduloivan taajuuden jänniteamplitudilla. Mittausten rakennekaaviot (kuva 9.10) ovat samat molemmille menetelmille.

Riisi. 9.10. Lohkokaavio taajuusmodulaatioindeksin mittaamisesta katoava kantoaaltomenetelmällä

Generaattorin (lähettimen) taajuusmodulaatioindeksin määrittäminen katoava kantoaaltomenetelmällä vakiomoduloivalla taajuudella koostuu modulaattorin sisääntulon modulointijännitteen asteittaisesta nostamisesta ja kapeakaistaisen vastaanottimen lähdössä määrittämisestä hetket, jolloin kantoaaltotaajuuden jännite katoaa.

Vastaanottimen IF-kaistanleveyden tulee olla pienempi kuin kaksi kertaa moduloiva taajuus, muuten on mahdotonta erottaa ensimmäisiä sivutaajuuksia. Mittaus suoritetaan seuraavasti: vastaanotin viritetään lähettimen moduloimattomalle kantoaaltotaajuudelle (kuva 9.8 A) n ilmaisimessa asettaa kätevän lukuarvon. Jos ilmaisin on puhelin, toinen paikallinen oskillaattori on asetettu kuunteluun sopivalle äänelle (esimerkiksi 1000 Hz). Sitten moduloivan taajuuden jännite U F kasvaa asteittain jollain vakioarvolla (esimerkiksi 3 kHz), indikaattorilukema (ääni ja puhelin) laskee ja lopulta tietyssä arvossa U F 1 katoaa. Jännite U F 1 vastaa suolattoman funktion ensimmäistä juuria, joka on yhtä suuri kuin 2/ (katso kuva 9.9), joten m f=f/F==2,4 ja poikkeama f 1 =m f 1 F=2,4 3 = 72 kHz

Jatkamalla modulaatiojännitteen nostamista, he löytävät sen toisen arvon, jossa ilmaisimen lukema häviää jälleen. Tämä tapahtuu jännitteellä U F 2, joka vastaa Besselin funktion toista juuria, joka on yhtä suuri kuin 5,52. Siksi m f 2 =5,52 ja poikkeama f 2 = 5,523 == 16,56 kHz. Mittaustulokset on koottu taulukkoon (Taulukko 9.1), jonka pohjalta muodostetaan kuvaaja

(modulaatioominaisuus), joka määrittää kaikki indeksin mf ja jännitteen U F väliarvot sekä sen lineaarisen osan rajan, jonka yli epälineaarinen vääristymä(Kuva 9.11).

Pienemmän poikkeaman saamiseksi voit alentaa modulointitaajuutta, mutta sen kaksinkertainen arvo ei saa olla pienempi kuin vastaanottimen kaistanleveys. Muussa tapauksessa sivutaajuiset jännitteet saavuttavat indikaattorin, eikä kantoaallon katoamista havaita.

Indeksin m määritelmä f taajuusmodulaatio vakiolla moduloivalla jännitteellä U F ja siten vakiopoikkeama f koostuu modulointitaajuuden asteittaisesta pienenemisestä (arvosta, joka on suunnilleen puolet tietylle järjestelmälle määritetystä taajuuspoikkeamasta) ja tallentamalla taajuuden peräkkäisen häviämisen. kantaja ohittaessaan indeksin m f suolattoman funktion juurien arvojen kautta tietyllä modulaatiotaajuudella F. Esimerkiksi laskemme modulointitaajuutta arvosta F = 25 kHz ja kantoaalto katoaa F 1 = 20 kHz:ssä; m f 1 = 2,4 ja f = 2,420 = 48 kHz. Pienentämällä taajuutta F edelleen, löydämme m f=5,52 - tämä tapahtuu arvolla F 2,= f/m f 2 = 48/5,52  8,7 kHz jne.

Ensimmäinen menetelmä on visuaalisempi, kätevämpi ja hyödyllisempi, joten sitä käytetään laajalti käytännössä. Sen tarkkuus on erittäin korkea ja mitä suurempi on, sitä kapeampi vastaanottimen kaistanleveys on. Tätä menetelmää on käytetty menestyksekkäästi mm alkuasetus lähettimet, generaattorin kalibrointi ja muissa tapauksissa.

PULSSIMODULAATIOMITTAUKSET

Minkä tahansa tyyppinen pulssimodulaatio (kuva 9.12) muodostetaan pulssien referenssisarjasta, jonka toistotaajuus on F. . Videopulsseihin kohdistuu modulaatiota, joka sitten vastaanottaa suurtaajuisen täytön, muunnetaan radiopulsseiksi ja lähetetään kaapelin, radioreleen tai satelliittiviestintälinjojen kautta. Radiopulssit havaitaan vastaanottopaikassa

Riisi. 9.12. Pulssimodulaatiotyypit:

a) referenssipulssisekvenssi, b) moduloiva jännite,

c) AIM, d) PIM, e) VIM (FIM), f) PWM, g) CIM (ICM)
ja ne muunnetaan videopulsseiksi. Periaatteessa vain videopulsseja mitataan sekä viestintälinjojen lähetys- että vastaanottopäässä.

Pulssien kulkemisen aikana eri radiopiirien ja -laitteiden läpi sekä radiopulssien etenemisen aikana lähettävän ja vastaanottoantennit niiden muoto muuttuu (vääristyy). Minkä tahansa tyyppisen pulssimodulaation laadun ja parametrien määrittämiseksi on tarpeen mitata pulssin korkeus ja kesto, etu- ja katkaisun kesto, huipun väheneminen, positiiviset ja negatiiviset jännitteet ja erityisen kriittisissä tapauksissa. , etuosan epälineaarisuus ja rajan ei-eksponentiaalisuus. Jaksottaisessa pulssisarjassa määritetään niiden taajuus tai toistojakso sekä käyttöjakso tai toimintajakso.

Pituuden, keston ja pulssin toistotaajuuden mittaus

Alle 100 V pulssijännitteet mitataan pääasiassa pulssioskilloskoopeilla, joiden avulla oskillogrammista voidaan määrittää korkeuden lisäksi myös tarkka muoto impulssi. Virtapulsseja mitattaessa ne muunnetaan ensin jännitepulsseiksi. Tätä varten piiriin sisällytetään apuvastus, jonka kautta virtapulsseja siirretään ja jolla jännitehäviötä muutetaan. Piiritilan häiriintymisen ja pulssien muodon vääristymisen välttämiseksi,

Tämän vastuksen vastuksen tulisi olla huomattavasti pienempi kuin piirin vastus. Mittausvirhe on 5-10 % ja riippuu säteen pystypoikkeaman lineaarisuudesta ja tarkennuksen laadusta.

Amplitudipulssimodulaation syvyys (kuva 9.12 A) mitataan oskillografisella menetelmällä lineaarista pyyhkäisyä käyttäen ja lasketaan kaavalla (9.7) suhteessa kuvaan 9.1 V.

Viestintä- ja lähetystekniikassa käytetyt pulssit ovat eripituisia, joten sinun on pystyttävä mittaamaan aikavälejä sekunneista osananosekuntiin. Mittaukset suoritetaan pääasiassa oskillografisella menetelmällä ja diskreetillä laskentamenetelmällä. Oskillografinen menetelmä suoritetaan käyttämällä kalibroitujen merkkien menetelmää tai vertailumenetelmää ajanjaksoon, jonka kesto on tiedossa. Kalibroitujen merkkien menetelmällä pulssin tai sen reunan kesto määräytyy oskilloskoopin kestokalibraattorin tuottaman pulssioskilogrammin merkkien lukumäärän mukaan. Tämä menetelmä soveltuu minkä tahansa muotoisille pulsseille.

Vertailumenetelmää tunnetulla jaksolla T käytetään, kun pulssin muoto on lähellä suorakaiteen muotoista ja sen toimintajakso on pieni, kun kaksi vierekkäistä pulssia näkyvät selvästi oskilogrammissa (kuva 9.13). Tässä tapauksessa segmentit l 1 = ja l 2 =T mitataan asteikkoruudukolla; saatujen tietojen avulla voidaan laskea pulssin kesto kaavalla =(l l \l 2)T- Pulssin keston mittaaminen diskreetillä laskentamenetelmällä on kuvattu aikavälimittauksia käsittelevässä osiossa.

Pulssin toistotaajuus vaihtelee yleensä useista kymmenistä hertseistä kymmeniin ja satoihin megahertseihin. Yksinkertaisin, tarkin ja kätevin tapa mitata se on diskreetti laskentamenetelmä. Elektronisen taajuusmittarin puuttuessa käytetään vertailumenetelmää, joka suoritetaan oskilloskoopilla. Pystypoikkeutuskanavan tuloon syötetään jännite pulssisarjasta, jonka toistotaajuus tulee mitata, ja vaakapoikkeutuskanavan tuloon syötetään jännite vastaavan taajuuden mittausgeneraattorilta. Tässä tapauksessa oskilloskoopin pyyhkäisygeneraattori on kytkettävä pois päältä. Generaattorin taajuutta nostetaan vähitellen alimmasta taajuudesta, kunnes näytölle tulee vakaa kuva yksittäisestä pulssista. Generaattorin taajuus on yhtä suuri kuin pulssin toistotaajuus. Mittauksen tarkkuus määräytyy käytetyn mittausgeneraattorin taajuusasteikon kalibroinnin tarkkuuden mukaan. Nanosekuntien pulssien sekvenssi mitataan näytteenottooskilloskoopilla.

LUKU kolmetoista
SPEKTRIANALYYSISIGNAALIT

Yleistä tietoa

Signaalin f(t) spektrifunktio määräytyy hyvin tunnetulla lausekkeella
IN todelliset olosuhteet funktio S (i) mitataan äärellisen ajan T yli, joten mitattu spektri on yleisesti ottaen taajuuden lisäksi myös mittausajan funktio:

kutsutaan funktiota S t (i). nykyisen signaalin spektri. Hänellä on suuri arvo kehitettäessä mittaustekniikkaa, erityisesti mittausajan määrittämiseksi.

Nykyinen spektri S t (i) liittyy spektritiheysfunktioon, teho G () seuraavalla suhteella:

Äärilliselle mittausaikavälille T saadaan ns. staattinen tai energiaspektri

Spektritiheyden muutos

impulssijännite
Pulssijännitteiden spektritiheys mitataan harmonisten ja spektrianalysaattoreiden avulla. Harmoniset analysaattorit on suunniteltu mittaamaan jaksollisten ei-sinimuotoisten signaalien yksittäisten harmonisten komponenttien amplitudeja ja taajuuksia, kun tutkittavan signaalin spektri on viivaluonteinen ja vierekkäisten komponenttien välinen suhteellinen väli on melko suuri suodatuskaistaan ​​verrattuna. Yliaaltojen eristysmenetelmästä riippuen erotetaan harmoniset analysaattorit resonanssi- ja selektiivipiireillä ja

hererodyne. Yleisimmin käytettyjä ovat heterodyne-analysaattorit, joiden toimintaperiaate on samanlainen kuin analysaattoreiden

selektiivisten volttimetrien tai selektiivisten tasomittareiden toiminta. Heterodyne-analysaattorit erottuvat huolellisesti kalibroidusta, joka tarjoaa määritetyn virheen mitatun harmonian taajuuden määrittämisessä, yleensä ± (10 -6  -3), ja korkean selektiivisyyden.

Spektrianalysaattorit on suunniteltu tutkittavien signaalien spektrin visuaaliseen havainnointiin. Nämä laitteet eroavat toisistaan ​​​​analyysin suoritusmenetelmässä - peräkkäinen, samanaikainen ja sekoitettu toiminta; piirisuunnittelun mukaan - yksikanavainen ja monikanavainen; indikaattorilaitteen tyypin mukaan - oskillografinen ja tallentimella; taajuusalueen mukaan - matala taajuus, korkea taajuus, ultrakorkea taajuus, laaja alue;

tutkittujen signaalien esikäsittelymenetelmän mukaisesti - signaalin suoralla sisäänotolla, signaalin alustavalla tallennuksella magneettinauhalle, signaalin pakkaamisella ajassa, signaalin keräämisellä amplitudissa, käyttämällä dispersiivisiä viivenauhaa. Mittauksiin käytetään muita useammin analysaattoreita, joissa on peräkkäinen ja samanaikainen analyysi.

Spektrianalysaattorit sekvenssianalyysillä. Analysaattorit peräkkäinen toiminta sisältää joko viritettävän suodattimen (kuva 6.34 A) tai viritettävä paikallisoskillaattori (kuva 3.34 b). Ensimmäisessä tapauksessa testattava jännite syötetään syöttölaitteen kautta viritettävään kapeakaistasuodattimeen, jonka asetus muuttuu, kulkee peräkkäin

koko tutkittava taajuusspektri. Suodattimen lähtöjännite havaitsemisen jälkeen tallennetaan tallennuslaitteella, useimmiten tallentimella. Kaksinkertaisia ​​T-muotoisia RC-siltoja, jotka on kytketty negatiiviseen piiriin, käytetään yleensä viritettävinä suodattimina. palautetta vahvistin (kuva 6.35). Tällaisen suodattimen laatutekijä määräytyy lausekkeella - kaksois-T-muotoisen RC-sillan laatutekijä: vahvistimen K-vahvistus ilman negatiivista takaisinkytkentää). Suodattimen suhteellinen kaistanleveys on 2f/f = 1/Q.

Suodattimen taajuutta f säädetään tasainen muutos kondensaattorien kapasitanssit ja vastusten resistanssit. Usein tähän tarkoitukseen käytetään moottoria, joka samanaikaisesti liikuttaa nauhurinauhaa. Suodattimen lähdössä saadaan spektrin komponentit (f-f)(f+f), jotka suodattimen resonanssitaajuuden f muuttuessa kulkevat mitatun spektrin toiminta-alueen ( kuva 6.36). Kvadraattisen ilmaisimen havaitsemisen seurauksena viritettävän suodattimen lähtöjännite muunnetaan videopulssiksi, jonka jännite on verrannollinen spektrin vastaavan osan keskimääräiseen tehoon P  taajuuskaistalla 2f. ; keskiarvon laskeminen suoritetaan tallentimen magnetosähköisessä laitteessa:

Jos kaista 2 on niin kapea, että tehospektritiheyden Gt () voidaan olettaa siinä olevan vakio, yhtälö on tosi, tai

2f:n arvo määräytyy analysaattorin resoluutiolla, joka on yhtä suuri kuin pienin etäisyys taajuusakselilla kahden spektrin komponentin välillä, jolla spektrin yksittäiset juovat voidaan tunnistaa ja niiden tasot mitata tietyllä virhe.

Mikroaaltoalueella käytetään korkealaatuisia resonaattoreita viritettävänä suodattimena, yleensä manuaalisesti viritettävänä. Tällaisten laitteiden suurin haittapuoli on suhteellisen alhainen resoluutio, joka johtuu suodattimien alhaisesta laatutekijästä.

Analysaattorit, joissa on viritettävät paikallisoskillaattorit (katso kuva 6.34 b) mahdollistaa korkean resoluution saavuttamisen käyttämällä korkealaatuisia resonaattoreita, yleensä kvartsisuodattimia, jotka on viritetty vakiovälitaajuudelle f in, jotka on valittu riittävän alhaiseksi; Siksi käytetään kaksinkertaista ja jopa kolminkertaista taajuuden muuntamista.

Tällaisten analysaattoreiden toimintaperiaate on helppo ymmärtää niiden yleistettynä lohkokaavio(katso kuva 6.34 b). Olkoon paikallisoskillaattorin toimintataajuusalue tg.min - tg.max, resonaattori ja vahvistimen välitaajuusvahvistin on viritetty taajuudelle f ja on tarpeen määrittää tulosignaalin spektriteho taajuuksilla harmoniset komponentit

F 1, f 2. . . , f  , . . . ,fn

Kun paikallisoskillaattorin taajuutta säädetään, ero sen nykyisen taajuuden f g  ja spektrin :nnen komponentin taajuuden välillä jollakin hetkellä on f pr ±f; tämä johtaa seuraavaan paikallisoskillaattorin ja :nnen harmonisen taajuuksien suhteeseen:
(6.37)

Neliöllisen ilmaisimen jälkeen signaali menee tallennuslaitteeseen, jonka lukemat ovat verrannollisia P  ,:iin.

Esimerkkinä analysaattorista, jossa on heterodynemuunnos, harkitse panoraama-analysaattorin lohkokaaviota (kuva 6.37a).

Tutkittava monimutkaisen muotoinen jaksollinen signaali syötetään syöttölaitteen kautta sekoittimeen, johon syötetään pyyhkäisytaajuusgeneraattorin jännite. Lineaarinen taajuuden muutos ajan kuluessa suoritetaan moduloimalla MFC-signaaleja pyyhkäisygeneraattorin jännitteellä. Tämän seurauksena poikkeama elektronisuihku vaakatasossa on verrannollinen MCG:n taajuuden muutokseen ja asteikkoruudukon vaaka-akseli on taajuusakseli. Yhdistelmätaajuusjännitteet syntyvät sekoittimen lähtöön. Spektrin komponentit, joiden taajuudet sijaitsevat välitaajuusvahvistimen f pr ±f päästökaistalla, vahvistetaan ilmaisun jälkeen ja vahvistus syötetään siten katodisädeputken pystypoikkeutuslevyille

Siten säteen poikkeama pystysuunnassa on verrannollinen tutkittavan signaalin tietyn kapeaspektrikaistan tehoon (f-f)-(f+f) ja täyttää (6.37) kaltaisen epäyhtälön:

missä f gkch = f 0 + A t - värähtelevän generaattorin hetkellinen taajuus

Jotkut spektrianalysaattorit käyttävät logaritmisia vahvistimia, jotka mahdollistavat spektrin komponenttien tarkkailun suurella amplitudisuhteella - 100:1 tai 1000:1. Näissä laitteissa on yleensä kytkimet logaritmisesta lineaariseen vahvistustilaan siirtymistä varten. Logaritmisessa tilassa se suoritetaan kokonaisarvosana spektriä ja lineaarista tilaa käytetään yksityiskohtainen analyysi taajuusspektrin valittu osa. Spektrianalysaattorit käyttävät pysyviä putkia.

Kalibraattoria (kuva 6.37) käytetään taajuusmerkkien luomiseen näytölle. Kun kalibraattori kytketään päälle, analysaattorin näytölle ilmestyy tutkittavan spektrin viivojen lisäksi kalibraattorispektrin komponenttien viivoja, joiden taajuus tunnetaan. Tämän seurauksena taajuusakselille saadaan tunnetun taajuuden referenssipisteitä, mikä mahdollistaa taajuusakselin mittakaavan selkeyttämisen.

Sekvenssianalysaattoreiden suurin haittapuoli on pitkä analyysiaika. Esimerkiksi saadaksesi n spektriviivoja jaksollinen jännite vähimmäisanalyysiajan tulee olla yhtä suuri kuin nT, missä T on testattavan jännitteen jakso. Syöttämällä suoraan tutkittava jännite näillä laitteilla voidaan analysoida jaksollisten, mukaan lukien harvoin toistuvien, signaalien (radiopulssien tai videopulssien) spektriä, kun analyysiaika ei ole erityisen tärkeä.

Yksittäisten pulssien spektrit voidaan mitata peräkkäisanalysaattorilla ja niiden alustavalla vääristymättömällä tallennuksella. Tässä tapauksessa on mahdollista toistaa analyysi useita kertoja.

Analysaattorit samanaikaisella analyysillä. Nämä analysaattorit mahdollistavat tutkittavan signaalin spektrin samanaikaisen analyysin, eli niillä voidaan mitata suoraan yksittäisten pulssien ja tilastollisten prosessien spektrejä. Tulolaitteen jälkeen tutkittava signaali (kuva 6.37b) syötetään samanaikaisesti n:lle resonaattorille, joista jokainen varaa kapean taajuuskaistan. Havainnon jälkeen tehokkaita arvoja komponentit kulkevat kytkinlaitteen kautta katodisädeputkeen tai tallentimeen. Tämän tyyppiset analysaattorit on tarkoitettu toimimaan kentällä matalat taajuudet, yleensä enintään 100 kHz.

Käytettävien resonaattorien tyypit riippuvat laitteen taajuusalueesta. Inframataalilla ja matalilla taajuuksilla käytetään selektiivisiä RC-piirejä, korkeammilla taajuuksilla LC-piirejä tai sähkömekaanisia suodattimia. Kytkimet mahdollistavat ilmaisimien peräkkäisen liittämisen tallennuslaitteeseen. Jos kanavien määrä on pieni, kytkin saattaa puuttua. Tässä tapauksessa tallennuslaitteiden lukumäärän on oltava yhtä suuri kuin kanavien lukumäärä. Teollisuus tuottaa analysaattoreita, joiden kanavien määrä on 8-80.

Mittausprosessin aikana on tarpeen ottaa huomioon ohimenevät ilmiöt, jotka johtavat laitteen resoluution heikkenemiseen. Tämän vähennyksen aste määräytyy analysaattorin parametrien ja analyysin nopeuden (ajan) perusteella.

Samanaikaisen analysaattorin dynaaminen resoluutio muuttuu ajan myötä suunnilleen eksponentiaalisen lain mukaan. Tutkittavana olevan signaalin päällekytkemishetkellä (t=0) saman laatukertoimen ja tasavälisillä resonanssitaajuuksilla olevien resonaattoreiden sarjasta koostuvan analysaattorin tuloon lähtöjännite on nolla. Ajan myötä dynaamiset resonanssikäyrät lähestyvät staattisia ja muodostuu satulan muotoisia käyriä (kuva 6.38). A), analysaattori erottaa signaalikomponentit. Kutsutaan aikaa, jonka aikana analysaattorin ominaisuus lähestyy staattista ominaiskäyrään tietyllä virheellä perustamisaika t y . Tämä aika on kääntäen verrannollinen kaistanleveyteen f f, ts.

(6.40)

missä B on kerroin, joka riippuu resonaattorin tyypistä ja on lähellä yksikköä.

Sekventiaalisissa analysaattoreissa jaksollisia signaaleja mitattaessa syntyy transientteja prosesseja, jotka johtuvat jatkuvasta resonaattorin herättämän taajuuden muutoksesta, joka määräytyy heilahdusgeneraattorin taajuuden  f muutosnopeudella.

Kuvassa 6.38 b Resonaattorin staattiset 1 ja dynaamiset 2 ominaisuudet esitetään resonaattorin lähetyskertoimen K neliön riippuvuuden muodossa yleistetystä viritysparametrista: x=2 (- 0)/d 0. missä ( 0 on resonanssitaajuus, d on resonaattorin vaimennus). Resonaattorin ominaisuuksien vääristymä määräytyy seuraavista suhteista:

Jaksottaisen analyysin nopeus määritetään yhtälöllä  last = f p /t y tai ottamalla huomioon (6.39) ja (6.40)
Analyysiaika tässä tapauksessa on yhtä suuri

Yhtälöistä (6.41) ja (6.43) seuraa, että peräkkäisen analyysin aika on noin k kertaa suurempi kuin samanaikaiseen analyysiin tarvittava aika.

Välitaajuus valitaan siten, että tutkittavan pulssin vähimmäiskestolla t peilikanavan kautta saatu spektrikuva ei mene päällekkäin pääkanavan spektrogrammin kanssa (kuva 6.39). Useimmissa tapauksissa spektriä tutkittaessa ne rajoittuvat spektrin pää- ja kolmen sivukeilan mittaamiseen. Suorakaiteen muotoisen pulssin pääkeilan leveys on 2 ja sivukeilan leveys 1/. Siten päällekkäisyyden välttämiseksi on välttämätöntä, että f pr >4/.


Paikallisoskillaattorin taajuuden heilahduksen alue määräytyy tutkittavan spektrin leveyden mukaan. Pää- ja kolmen sivukeilan mittaamiseksi kääntöalueen tulee olla (Kuva 6.39) f g  max – f g  min 8. Pyyhkäisytaajuus määrittää paikallisoskillaattorin taajuuden pyyhkäisyjaksojen määrän sekunnissa. Minimiallokointijaksolle on ominaista peräkkäisen analyysin aika T last. Jaksottaisten pulssisignaalien spektriä analysoitaessa pyyhkäisyjakso T p liittyy signaalin toistojaksoon T suhteella T p =mT c T last, missä m on putken näytöllä havaittujen spektriviivojen lukumäärä.