1.3.2. Frequenties Bij het uitvoeren van een experiment in landelijke omstandigheden werd een signaal van een draagbare zendontvanger ontvangen door een andere correspondent op 22 meter afstand van mij - ontvangen op een identiek radiostation afgestemd op dezelfde frequenties. Tijdens het experiment werd iets interessants opgemerkt

Andere grootheden die het WK kenmerken

• Frequentiemodulatie-index- de verhouding tussen de frequentieafwijking en de frequentie van het modulerende signaal.

Metrologische aspecten

Afmetingen

• Deviometers worden gebruikt om de frequentieafwijking te meten. Er is ook een indirecte meetmethode - met behulp van Bessel-functies, die een hoge nauwkeurigheid biedt.
• De referentiemetingen voor frequentieafwijking zijn speciale verificatie-installaties - kalibrators van frequentieafwijkingsmeters (installatie REEDCH-1).

Normen

• Vermeld de speciale standaard voor frequentieafwijkingseenheid GET 166-2004- gelegen aan VNIIFTRI.

Schrijf een recensie over het artikel "Frequentieafwijking"

Literatuur

• Handboek over de theoretische grondslagen van radio-elektronica.- Onder. red. B. Kh. In 2 delen - M: Energie, .

Koppelingen

Zie ook

Een fragment dat frequentieafwijking karakteriseert

Andere grootheden die het WK kenmerken

• Frequentiemodulatie-index- verhouding van frequentieafwijking tot de frequentie van het modulerende signaal

Metrologische aspecten

Afmetingen

• Deviometers worden gebruikt om de frequentieafwijking te meten. Er is ook een indirecte meetmethode - met behulp van Bessel-functies, die een hoge nauwkeurigheid biedt.
• De referentiemetingen voor frequentieafwijking zijn speciale verificatie-installaties - kalibrators van frequentieafwijkingsmeters (installatie REEDCH-1).

Normen

• Vermeld de speciale standaard voor frequentieafwijkingseenheid GET 166-2004- gelegen aan VNIIFTRI

Literatuur

• Handboek over de theoretische grondslagen van radio-elektronica. Ed. B. Kh. In 2 delen - M: Energie,

Koppelingen

Zie ook

Stichting Wikimedia.

• Tsarev
• Tsvigun

2010.

Kijk wat "Frequentieafwijking" is in andere woordenboeken: frequentie afwijking

Grote Sovjet-encyclopedie- afwijking van de oscillatiefrequentie van de gemiddelde waarde. Bij frequentiemodulatie (zie Frequentiemodulatie) wordt de frequentiefrequentie gewoonlijk de maximale frequentieafwijking genoemd. De samenstelling en amplitudewaarden van de spectrumcomponenten zijn aanzienlijk afhankelijk van de waarde ervan... ... Afwijking van de oscillatiefrequentie van de gemiddelde waarde. Bij frequentiemodulatie (zie Frequentiemodulatie) wordt de frequentiefrequentie gewoonlijk de maximale frequentieafwijking genoemd. De samenstelling en amplitudewaarden van de spectrumcomponenten zijn aanzienlijk afhankelijk van de waarde ervan... ...

Grote Sovjet-encyclopedie Frequentie afwijking - 1. De grootste afwijking van de frequentie van het gemoduleerde signaal van de waarde van de draaggolffrequentie tijdens frequentiemodulatie. Gebruikt in het document: OST 45.159 2000 Industriesysteem voor het garanderen van de uniformiteit van metingen. Termen en definities...

Telecommunicatie woordenboek- frequentie (fase) afwijking Δfdev (Δφdev) De grootste verandering in de werkfrequentie (fase) van de gegenereerde of versterkte oscillaties van een microgolfapparaat tijdens frequentie (fase) modulatie. [GOST 23769 79] Onderwerpen: microgolfbeveiligingsapparaten en apparaten... ...

(fasen) van de gegenereerde of versterkte oscillaties van een microgolfapparaat tijdens frequentie(fase)modulatie. [GOST 23769 79] Onderwerpen: microgolfbeveiligingsapparaten en apparaten... ... Frequentie (fase) afwijking van een microgolfapparaat - 170. Afwijking van de frequentie (fase) van een microgolfapparaat Frequentie (fase) afwijking Δfdev (Δφdev) De grootste verandering in de werkfrequentie (fase) van de gegenereerde of versterkte oscillaties van een microgolfapparaat met frequentie (fase) modulatie Bron . ..

Woordenboek-naslagwerk met termen van normatieve en technische documentatie- 31. Frequentieafwijking “naar beneden” Piekafwijking “naar beneden” van de modulatiewet tijdens frequentiemodulatie. Opmerking. Als fgв = fgн = fg, zoals bijvoorbeeld bij de harmonische modulatiewet, dan wordt de waarde van fg frequentieafwijking Bron ... - 170. Afwijking van de frequentie (fase) van een microgolfapparaat Frequentie (fase) afwijking Δfdev (Δφdev) De grootste verandering in de werkfrequentie (fase) van de gegenereerde of versterkte oscillaties van een microgolfapparaat met frequentie (fase) modulatie Bron . ..

Frequentieafwijking “omhoog”- 30. Frequentieafwijking “omhoog” Piekafwijking “omhoog” van de modulatiewet tijdens frequentiemodulatie, waarbij de variabele component van de modulatiewet tijdens frequentiemodulatie is; f(t) modulatiewet voor frequentiemodulatie (momentane frequentie); … … - 170. Afwijking van de frequentie (fase) van een microgolfapparaat Frequentie (fase) afwijking Δfdev (Δφdev) De grootste verandering in de werkfrequentie (fase) van de gegenereerde of versterkte oscillaties van een microgolfapparaat met frequentie (fase) modulatie Bron . ..

Frequentieafwijking “omhoog”- 1. Piekafwijking “opwaarts” van de modulatiewet tijdens frequentiemodulatie Gebruikt in het document: GOST 16465 70 Radiotechnische meetsignalen. Termen en definities... - 1. De grootste afwijking van de frequentie van het gemoduleerde signaal van de waarde van de draaggolffrequentie tijdens frequentiemodulatie. Gebruikt in het document: OST 45.159 2000 Industriesysteem voor het garanderen van de uniformiteit van metingen. Termen en definities...

Woordenboek-naslagwerk met termen van normatieve en technische documentatie- 1. Piekafwijking “naar beneden” van de modulatiewet tijdens frequentiemodulatie Gebruikt in het document: GOST 16465 70 Radiotechnische meetsignalen. Termen en definities... - 1. De grootste afwijking van de frequentie van het gemoduleerde signaal van de waarde van de draaggolffrequentie tijdens frequentiemodulatie. Gebruikt in het document: OST 45.159 2000 Industriesysteem voor het garanderen van de uniformiteit van metingen. Termen en definities...

absolute frequentieafwijking- (absolute) frequentieafwijking frequentieafwijking De grootste afwijking van de frequentie van het gemoduleerde signaal van de waarde van de draaggolffrequentie tijdens frequentiemodulatie (OST 45.159 2000.1 Termen en definities (Ministerie van Communicatie van Rusland)).… … Handleiding voor technische vertalers

(Document)

n1.doc

Meting van frequentieafwijking

De eenvoudigste manier om frequentieafwijkingen te meten is frequentiedetectormethode. De essentie ervan ligt in het feit dat frequentiegemoduleerde oscillaties worden omgezet in amplitudegemoduleerde oscillaties en vervolgens worden gedetecteerd door een amplitudedetector, wat resulteert in een spanning die evenredig is met de spanning van de modulerende frequentie. Deze spanning wordt gemeten door een piekvoltmeter die op de uitgang is aangesloten amplitude detector. Zoals volgt uit uitdrukking (9.11) kan de schaal van de piekvoltmeter direct worden gekalibreerd in eenheden van frequentieafwijking - kilohertz. Frequentiegemoduleerde oscillaties worden door een frequentiedetector omgezet in laagfrequente oscillaties (Fig. 9.6 A), karakteristiek

Rijst. 9.6. Frequentiedetector:

A) diagram, b) kenmerken

waarbij u F =  (f) de vorm heeft van een S-vormige curve (Fig. 9.60). De onderdelen van de frequentiedetector, en vooral de oscillerende circuits, moeten van hoge kwaliteit zijn, omdat de kleinste verandering in hun parameters in de loop van de tijd een aanzienlijke meetfout veroorzaakt.

Het blokschema van het apparaat voor het meten van afwijkingen met behulp van de frequentiedetectormethode wordt getoond in Fig. 9.7. Het apparaat is in wezen gekalibreerd hoge kwaliteit ontvanger frequentiegemoduleerde oscillaties met meetinstrumenten voor direct lezen. Het gemoduleerde signaal wordt omgezet naar een middenfrequentie, versterkt, begrensd en naar een frequentiedetector gevoerd, uitgangsspanning die evenredig is met de frequentieafwijking; detectie resultaat

door een laagdoorlaatfilter gevoerd, versterkt en gemeten met een piekvoltmeter. De schaal van de laatste is gekalibreerd in afwijkingseenheden: kilohertz. Met behulp van een interne kalibrator worden de frequentiedetector en het gehele meetgedeelte van het apparaat gecontroleerd. De meetfout bedraagt ​​±(5-10)%.
Frequentiemodulatie-indexmeting

Uitdrukking (9.9) voor een frequentiegemoduleerde oscillatie kan in spectrale vorm worden weergegeven

waar ik 0 (m F) - Bessel-functie van de eerste soort nulde orde van het argument gelijk aan de frequentiemodulatie-index m F; In(m F) - dezelfde, n-de orde, waarbij n - zijfrequentienummer in een frequentiegemoduleerde oscillatie.

Grafieken van de spectra van frequentiegemoduleerde oscillaties voor sommige modulatie-indices worden getoond in Fig. 9.8, en de afhankelijkheid

Bessel-functies van de eerste soort nulde orde; uit betoog m F- in afb. 9.9. De eerste term van f-ly (9.12) vertegenwoordigt een oscillatie van de draaggolffrequentie, waarvan de amplitude verandert in overeenstemming met de verandering in de nulde-orde Bessel-functie en met de gelijkheid van de modulatie-index m F waarden van de wortels van de Bessel-functie worden nul en verdwijnen uit het spectrum van oscillaties. Dit gebeurt wanneer m F=2,4; 5,52; 8,65; 11.79; 14,93; 18.07, enz. Op basis hiervan
verschijnselen is een methode ontwikkeld voor het wijzigen van de frequentiemodulatie-index, genaamd verdwijnende dragermethode.

De werkwijze kan op twee manieren worden geïmplementeerd: met een constante modulatiefrequentie en met een constante spanningsamplitude van de modulatiefrequentie. Structurele diagrammen van metingen (Fig. 9.10) zijn voor beide methoden hetzelfde.

Rijst. 9.10. Blokdiagram van het meten van de frequentiemodulatie-index met behulp van de verdwijnende draaggolfmethode

Het bepalen van de frequentiemodulatie-index van een generator (zender) met behulp van de verdwijnende draaggolfmethode met een constante modulatiefrequentie bestaat uit het geleidelijk verhogen van de modulerende spanning aan de ingang van de modulator en het bepalen aan de uitgang van een smalbandige ontvanger op de momenten waarop de draaggolffrequentiespanning daalt. verdwijnt.

De IF-bandbreedte van de ontvanger moet minder dan tweemaal de modulatiefrequentie zijn, anders is het onmogelijk om de frequenties aan de eerste zijde te scheiden. De meting wordt als volgt uitgevoerd: de ontvanger wordt afgestemd op de ongemoduleerde draaggolffrequentie van de zender (Fig. 9.8 A) n op de indicator stelt u een handige leeswaarde in. Als de indicator een telefoon is, wordt de tweede lokale oscillator ingesteld op een toon die handig is om te luisteren (bijvoorbeeld 1000 Hz). Vervolgens neemt de spanning UF van de modulatiefrequentie geleidelijk toe bij een constante waarde (bijvoorbeeld 3 kHz), de indicatorwaarde (geluid en telefoon) neemt af en ten slotte verdwijnt bij een bepaalde waarde UF 1. De spanning U F 1 komt overeen met de eerste wortel van de zoutvrije functie, gelijk aan 2/ (zie Fig. 9.9), dus m F=f/F==2,4 en afwijking f 1 =m F 1 F=2,4 3 = 72 kHz

Terwijl ze de modulatiespanning blijven verhogen, vinden ze de tweede waarde, waarbij de indicatorwaarde weer verdwijnt. Dit gebeurt bij spanning UF 2, die overeenkomt met de tweede wortel van de Bessel-functie, gelijk aan 5,52. Vandaar m F 2 =5,52, en afwijking f 2 = 5,523 == 16,56 kHz. De meetresultaten zijn samengevat in een tabel (Tabel 9.1), op basis waarvan een grafiek is opgebouwd

(modulatiekarakteristiek), die alle tussenwaarden van de index mf en spanning UF bepaalt, evenals de grens van het lineaire gedeelte waarboven de niet-lineaire vervorming(Afb. 9.11).

Om een ​​kleinere afwijking te verkrijgen, kunt u de modulatiefrequentie verlagen, maar de dubbele waarde ervan mag niet kleiner zijn dan de bandbreedte van de ontvanger. Anders zullen zijfrequentiespanningen de indicator bereiken en zal het verdwijnen van de draaggolf niet worden gedetecteerd.

Definitie van index m F frequentiemodulatie bij een constante modulerende spanning UF, en dus een constante afwijking f, bestaat uit een geleidelijke afname van de modulatiefrequentie (vanaf een waarde die ongeveer gelijk is aan de helft van de frequentieafwijking die voor een bepaald systeem is vastgesteld) en het registreren van de opeenvolgende verdwijning van de drager bij het passeren van de index m F door de waarden van de wortels van de zoutvrije functie bij een bepaalde modulatiefrequentie F. We verlagen bijvoorbeeld de modulatiefrequentie van F = 25 kHz en de draaggolf verdwijnt bij F 1 = 20 kHz; M F 1 =2,4 en f=2,420=48 kHz. Als we de frequentie F verder verlagen, vinden we m F=5,52 - dit zal gebeuren bij F 2,= f/m F 2 = 48/5,52  8,7 kHz, enz.

De eerste methode is visueler, handiger en nuttiger en wordt daarom in de praktijk veel gebruikt. De nauwkeurigheid is zeer hoog en hoe hoger, hoe smaller de bandbreedte van de ontvanger. Deze methode is met succes toegepast initiële installatie zenders, generatorkalibratie en in andere gevallen.

PULSMODULATIEMETINGEN

Elk type pulsmodulatie (Fig. 9.12) wordt gevormd uit een referentiereeks van pulsen met een strikt gespecificeerde herhalingssnelheid F . Videopulsen zijn onderhevig aan modulatie, die vervolgens hoogfrequente vulling krijgen, worden omgezet in radiopulsen en worden verzonden via kabel, radiorelais of satellietcommunicatielijnen. Op de ontvangstlocatie worden radiopulsen gedetecteerd

Rijst. 9.12. Soorten pulsmodulatie:

a) referentiepulssequentie, b) modulerende spanning,

c) AIM, d) PIM, e) VIM (FIM), f) PWM, g) CIM (ICM)
en worden omgezet in videopulsen. In principe worden alleen videopulsen gemeten aan zowel de zendende als de ontvangende kant van de communicatielijnen.

Tijdens het passeren van pulsen door verschillende radiocircuits en apparaten, evenals tijdens de voortplanting van radiopulsen tussen de zendende en ontvangende antennes hun vorm verandert (vervormt). Om de kwaliteit en parameters van pulsmodulatie van welk type dan ook te bepalen, is het noodzakelijk om de hoogte en duur van de puls, de duur van de front- en cutoff, de afname van de piek, positieve en negatieve pieken, en in bijzonder kritieke gevallen te meten , de niet-lineariteit van het front en de niet-exponentialiteit van de grenswaarde. In een periodieke reeks pulsen wordt hun frequentie of herhalingsperiode bepaald, evenals de duty-cycle of duty-cycle.

Meting van lengte, duur en hartslagherhalingsfrequentie

Pulsspanningen kleiner dan 100 V worden voornamelijk gemeten met pulsoscilloscopen, die het mogelijk maken om uit het oscillogram niet alleen de hoogte, maar ook de exacte vorm impuls. Bij het meten van stroompulsen worden deze eerst omgezet in spanningsimpulsen. Om dit te doen, is een hulpweerstand opgenomen in het circuit waardoor stroompulsen worden verzonden, waarop de spanningsval wordt veranderd. Om te voorkomen dat de circuitmodus wordt verstoord en de vorm van de pulsen wordt vervormd,

De weerstand van deze weerstand moet aanzienlijk kleiner zijn dan de weerstand van het circuit. De meetfout bedraagt ​​5-10% en is afhankelijk van de lineariteit van de verticale bundelafbuiging en de kwaliteit van de focussering.

De diepte van de amplitudepulsmodulatie (Fig. 9.12 A) worden gemeten met behulp van de oscillografische methode met behulp van een lineaire sweep en berekend met behulp van formule (9.7) in relatie tot figuur 9.1 V.

Pulsen die worden gebruikt in de communicatie- en uitzendtechnologie hebben verschillende duur, dus je moet tijdsintervallen kunnen meten van eenheden van seconden tot fracties van nanoseconden. Metingen worden voornamelijk uitgevoerd met behulp van de oscillografische methode en de discrete telmethode. De oscillografische methode wordt uitgevoerd met behulp van de methode van gekalibreerde markeringen of de vergelijkingsmethode met een periode waarvan de duur bekend is. Bij de gekalibreerde markeringsmethode wordt de duur van de puls of de flank ervan bepaald door het aantal markeringen op het pulsoscillogram dat wordt gegenereerd door de oscilloscoopduurkalibrator. Deze methode is geschikt voor pulsen van elke vorm.

De vergelijkingsmethode met een bekende periode T wordt gebruikt wanneer de pulsvorm bijna rechthoekig is en een kleine werkcyclus heeft, wanneer twee aangrenzende pulsen duidelijk zichtbaar zijn op het oscillogram (Fig. 9.13). In dit geval worden de segmenten l 1 = en l 2 =T gemeten op een schaalraster; Met de verkregen gegevens kunnen we de pulsduur berekenen met behulp van de formule =(l l \l 2)T- Het meten van de pulsduur met behulp van de discrete telmethode wordt beschreven in het gedeelte over tijdsintervalmetingen.

De pulsherhalingsfrequentie varieert gewoonlijk van enkele tientallen hertz tot tientallen en honderden megahertz. De eenvoudigste, meest nauwkeurige en handige methode om dit te meten is de discrete telmethode. Bij afwezigheid van een elektronische frequentiemeter wordt een vergelijkingsmethode gebruikt, die wordt uitgevoerd met behulp van een oscilloscoop. De ingang van het verticale afbuigkanaal wordt voorzien van spanning uit een reeks pulsen, waarvan de herhalingsfrequentie moet worden gemeten, en de ingang van het horizontale afbuigkanaal wordt voorzien van spanning door een meetgenerator met de overeenkomstige frequentie. In dit geval moet de sweepgenerator van de oscilloscoop worden uitgeschakeld. De frequentie van de generator wordt geleidelijk verhoogd vanaf de laagste frequentie totdat er een stabiel beeld van een enkele puls op het scherm verschijnt. De generatorfrequentie is gelijk aan de pulsherhalingsfrequentie. De nauwkeurigheid van de meting wordt bepaald door de nauwkeurigheid van de kalibratie van de frequentieschaal van de gebruikte meetgenerator. De reeks nanosecondenpulsen wordt gemeten met behulp van een stroboscopische oscilloscoop.

HOOFDSTUK DERTIEN
SPECTRUMANALYSESIGNALEN

Algemene informatie

De spectrale functie van het signaal f(t) wordt bepaald door de bekende uitdrukking
IN echte omstandigheden de functie S (i) wordt gemeten over een eindige tijd T, dus het gemeten spectrum is in het algemene geval niet alleen een functie van de frequentie, maar ook van de meettijd:

de functie S t (i) wordt aangeroepen huidige spectrum van het signaal. Zij heeft grote waarde bij het ontwikkelen van een meettechniek, in het bijzonder om de meettijd te bepalen.

Het huidige spectrum S t (i) is gerelateerd aan de spectrale dichtheidsfunctie, vermogen G () door de volgende relatie:

Voor een eindig meettijdsinterval T verkrijgen we het zogenaamde statische of energiespectrum

Verandering in spectrale dichtheid

impuls spanning
De spectrale dichtheid van pulsspanningen wordt gemeten met behulp van harmonische en spectrumanalysatoren. Harmonische analysatoren zijn ontworpen om de amplitudes en frequenties van individuele harmonische componenten van periodieke niet-sinusvormige signalen te meten, wanneer het spectrum van het onderzochte signaal een lijnkarakter heeft en het relatieve interval tussen aangrenzende componenten vrij groot is in vergelijking met de filterband. Afhankelijk van de methode voor het isoleren van harmonischen, worden harmonische analysatoren met resonante en selectieve circuits onderscheiden en

hererodyne. De meest gebruikte zijn heterodyne-analysatoren, waarvan het werkingsprincipe vergelijkbaar is met dat van

bediening van selectieve voltmeters of selectieve niveaumeters. Heterodyne-analysatoren onderscheiden zich door een zorgvuldig gekalibreerde lokale oscillatorschaal, die een gespecificeerde fout oplevert bij het bepalen van de frequentie van de gemeten harmonie, meestal ± (10 -6  -3), en een hoge selectiviteit.

Spectrumanalyzers zijn ontworpen voor visuele observatie van het spectrum van de signalen die worden bestudeerd. Deze apparaten verschillen in de methode voor het uitvoeren van analyses: sequentiële, gelijktijdige en gemengde actie; volgens het circuitontwerp - eenkanaals en meerkanaals; per type indicatorapparaat - oscillografisch en met een recorder; per frequentiebereik - lage frequentie, hoge frequentie, ultrahoge frequentie, breed bereik;

volgens de methode van voorlopige verwerking van de bestudeerde signalen - met directe introductie van het signaal, met voorlopige opname van het signaal op magneetband, met compressie van het signaal in de tijd, met accumulatie van het signaal in amplitude, met behulp van dispersieve vertragingsbanden. Vaker dan andere worden voor metingen analysers met sequentiële en gelijktijdige analyse gebruikt.

Spectrumanalyzers met sequentiële analyse. Analysers opeenvolgende actie bevatten ofwel een afstembaar filter (Fig. 6.34 A) of een afstembare lokale oscillator (Fig. 3.34 B). In het eerste geval wordt de te testen spanning via het invoerapparaat geleverd aan een afstembaar smalbandfilter, waarvan de instelling verandert en achtereenvolgens passeert

het gehele onderzochte frequentiespectrum. De uitgangsspanning van het filter na detectie wordt geregistreerd door een opnameapparaat, meestal een recorder. Dubbele T-vormige RC-bruggen aangesloten op het negatieve circuit worden meestal gebruikt als afstembare filters. feedback versterker (Fig. 6.35). De kwaliteitsfactor van een dergelijk filter wordt bepaald door de uitdrukking (kwaliteitsfactor van een dubbele T-vormige RC-brug: K-versterking van de versterker zonder negatieve terugkoppeling). De relatieve bandbreedte van het filter is 2f/f = 1/Q.

De filterfrequentie f wordt aangepast soepele verandering capaciteiten van condensatoren en weerstanden van weerstanden. Vaak wordt hiervoor een motor gebruikt, die tegelijkertijd de recorderband beweegt. Aan de uitgang van het filter worden de componenten van het spectrum (f-f)(f+f) verkregen, die, naarmate de resonantiefrequentie f van het filter verandert, door het werkbereik van het gemeten spectrum zullen gaan ( Afb. 6.36). Als gevolg van detectie in een kwadratische detector wordt de uitgangsspanning van het afstembare filter omgezet in een videopuls, waarvan de spanning evenredig is met het gemiddelde vermogen P  van het overeenkomstige deel van het spectrum in de frequentieband 2f ; het middelen wordt uitgevoerd in het magneto-elektrische apparaat van de recorder:

Als de band 2 smal genoeg is zodat kan worden aangenomen dat de spectrale vermogensdichtheid Gt () daarin constant is, is de gelijkheid waar, of

De waarde van 2f wordt bepaald door de resolutie van de analysator, gelijk aan de minimale afstand langs de frequentie-as tussen twee componenten van het spectrum, waarbij individuele lijnen van het spectrum kunnen worden geïdentificeerd en hun niveaus kunnen worden gemeten met een gegeven fout.

In het microgolfbereik worden hoogwaardige resonatoren gebruikt als afstembare filters, meestal handmatig afstembaar. Het grootste nadeel van dergelijke apparaten is de relatief lage resolutie vanwege de lage kwaliteitsfactor van de filters.

Analysers met afstembare lokale oscillatoren (zie Fig. 6.34 B) maken het mogelijk een hoge resolutie te verkrijgen door het gebruik van hoogwaardige resonatoren, meestal kwartsfilters, afgestemd op een constante middenfrequentie f in, voldoende laag geselecteerd; Daarom wordt dubbele en zelfs drievoudige frequentieconversie gebruikt.

Het werkingsprincipe van dergelijke analysatoren is gemakkelijk te begrijpen door ze gegeneraliseerd te beschouwen blokschema(zie Afb. 6.34 B). Stel dat de lokale oscillator een werkfrequentiebereik heeft van tg.min tot tg.max, dan zijn de resonator en de middenfrequentieversterker van de versterker afgestemd op frequentie f en is het noodzakelijk om het spectrale vermogen van het ingangssignaal te bepalen bij de frequenties van de harmonische componenten

F1, f2. . . , f  , . . . , fn

Naarmate de frequentie van de lokale oscillator wordt aangepast, zal het verschil tussen de huidige frequentie fg  en de frequentie van de de component van het spectrum op een gegeven moment gelijk zijn aan f pr ±f; dit zal resulteren in de volgende verhouding tussen de frequenties van de lokale oscillator en de de harmonische:
(6.37)

Na de kwadratische detector gaat het signaal naar een opnameapparaat, waarvan de meetwaarden evenredig zijn met P  ,.

Beschouw als voorbeeld van een analysator met heterodyne-conversie het blokdiagram van een panoramische analysator (Fig. 6.37a).

Het periodieke signaal met een complexe vorm dat wordt onderzocht, wordt via een invoerapparaat aan een mixer geleverd, waaraan de spanning van een sweepfrequentiegenerator wordt geleverd. Een lineaire frequentieverandering in de tijd wordt uitgevoerd door de MFC-signalen te moduleren met de spanning van de sweepgenerator. Met als resultaat de afwijking elektronenbundel horizontaal is evenredig met de verandering in de frequentie van de MCG en de horizontale as van het schaalraster is de frequentie-as. Aan de mixeruitgang worden combinatiefrequentiespanningen gegenereerd. De componenten van het spectrum, waarvan de frequenties in de doorlaatband van de middenfrequentieversterker fpr ±f liggen, worden na detectie versterkt en de versterking wordt toegevoerd aan de verticale afbuigplaten van de kathodestraalbuis

De afwijking van de bundel in verticale richting is dus evenredig met het vermogen van een bepaalde smalle spectrumband van het onderzochte signaal (f-f)-(f+f) en voldoet aan een ongelijkheid vergelijkbaar met (6.37):

waarbij f gkch = f 0 + A t - momentane frequentie van de oscillerende generator

Sommige spectrumanalysatoren gebruiken logaritmische versterkers, die het mogelijk maken om componenten van het spectrum met een grote amplitudeverhouding te observeren - 100: 1 of 1000: 1. Deze apparaten hebben meestal schakelaars voor het overschakelen van logaritmische naar lineaire versterkingsmodus. In logaritmische modus wordt het uitgevoerd algemene beoordeling spectrum, waarvoor de lineaire modus wordt gebruikt gedetailleerde analyse geselecteerd deel van het frequentiespectrum. Spectrumanalyzers gebruiken buizen met persistentie.

De kalibrator (Fig. 6.37) wordt gebruikt om frequentiemarkeringen op het scherm te creëren. Wanneer de kalibrator wordt ingeschakeld, verschijnen op het scherm van de analysator, naast de lijnen van het onderzochte spectrum, lijnen van de componenten van het kalibratorspectrum, waarvan de frequentie bekend is. Als gevolg hiervan worden referentiepunten met een bekende frequentie op de frequentie-as verkregen, wat het mogelijk maakt de schaal van de frequentie-as te verduidelijken.

Het grootste nadeel van sequentiële analysers is de lange analysetijd. Om bijvoorbeeld n te krijgen spectrale lijnen periodieke spanning de minimale analysetijd moet gelijk zijn aan nT, waarbij T de periode is van de geteste spanning. Door de onderzochte spanning rechtstreeks in te voeren, kunnen deze apparaten worden gebruikt om het spectrum van periodieke, inclusief zelden herhalende, signalen (radiopulsen of videopulsen) te analyseren, wanneer de analysetijd niet bijzonder belangrijk is.

De spectra van enkele pulsen kunnen worden gemeten met behulp van een sequentiële analysator met hun voorlopige niet-vervormende opname. In dit geval wordt het mogelijk om de analyse meerdere keren te herhalen.

Analysers met gelijktijdige analyse. Deze analysatoren maken gelijktijdige analyse van het spectrum van het onderzochte signaal mogelijk, dat wil zeggen dat ze kunnen worden gebruikt om direct de spectra van afzonderlijke pulsen en statistische processen te meten. Het onderzochte signaal na het invoerapparaat (Fig. 6.37b) zal gelijktijdig worden toegevoerd aan n resonatoren, die elk een smalle frequentieband toewijzen. Na detectie effectieve waarden componenten gaan via een schakelapparaat naar een kathodestraalbuis of recorder. Dit soort analysers zijn bedoeld voor gebruik in het veld lage frequenties, gewoonlijk niet meer dan 100 kHz.

De gebruikte typen resonatoren zijn afhankelijk van het frequentiebereik van het apparaat. Voor infrarood- en lage frequenties worden selectieve RC-circuits gebruikt, voor hogere frequenties worden LC-circuits of elektromechanische filters gebruikt. Schakelaars zorgen voor een sequentiële aansluiting van detectoren op het opnameapparaat. Als het aantal kanalen klein is, is de schakelaar mogelijk afwezig. In dit geval moet het aantal opnameapparaten gelijk zijn aan het aantal kanalen. De industrie produceert analysatoren met een aantal kanalen van 8 tot 80.

Tijdens het meetproces moet rekening worden gehouden met voorbijgaande verschijnselen die leiden tot een afname van de resolutie van het apparaat. De mate van deze reductie wordt bepaald door de parameters van de analysator en de snelheid (tijd) van de analyse.

De dynamische resolutie van een gelijktijdige analysator verandert in de loop van de tijd ongeveer volgens een exponentiële wet. Op het moment van inschakelen (t=0) van het onderzochte signaal naar de ingang van de analysator, bestaande uit een set resonatoren met dezelfde kwaliteitsfactor en op gelijke afstand van elkaar gelegen resonantiefrequenties, is de uitgangsspanning nul. In de loop van de tijd benaderen dynamische resonantiecurven statische curven en worden zadelvormige curven gevormd (Fig. 6.38). A), scheidt de analysator de signaalcomponenten. De tijd gedurende welke de karakteristiek van de analysator zijn statische karakteristiek benadert met een gegeven fout, wordt genoemd vestigingstijd t j . Deze tijd is omgekeerd evenredig met de bandbreedte f f, d.w.z.

(6.40)

waarbij B een coëfficiënt is die afhangt van het type resonator en dicht bij de eenheid ligt.

In sequentiële analysatoren ontstaan ​​bij het meten van periodieke signalen transiënte processen als gevolg van een continue verandering in de frequentie die de resonator opwekt, bepaald door de snelheid waarmee de frequentie verandert  f van de swinggenerator

In afb. 6.38 B de statische 1 en dynamische 2 kenmerken van de resonator worden weergegeven in de vorm van de afhankelijkheid van het kwadraat van de resonatortransmissiecoëfficiënt K van de gegeneraliseerde ontstemmingsparameter: x=2 (- 0)/d 0. waarbij ( 0 de resonantiefrequentie is, d de verzwakking van de resonator is). De vervorming van de resonatorkarakteristieken wordt bepaald door de volgende relaties:

De snelheid van sequentiële analyse wordt bepaald door de vergelijking  last = f p /t y of rekening houdend met (6.39) en (6.40)
De analysetijd is in dit geval gelijk aan

Uit vergelijkingen (6.41) en (6.43) volgt dat de tijd van sequentiële analyse ongeveer k keer groter is dan de tijd die nodig is voor gelijktijdige analyse.

De middenfrequentie wordt zo gekozen dat, bij een minimale duur van de onderzochte puls t, het via het spiegelkanaal verkregen spectrumbeeld het spectrogram van het hoofdkanaal niet overlapt (Fig. 6.39). In de meeste gevallen zijn ze bij het bestuderen van het spectrum beperkt tot het meten van de hoofd- en drie zijlobben van het spectrum. De breedte van de hoofdlob van een rechthoekige puls is 2, en de zijlobben zijn 1/. Om de mogelijkheid van overlap te elimineren is het dus noodzakelijk dat f pr >4/.


Het bereik van de frequentiezwaai van de lokale oscillator wordt bepaald door de breedte van het onderzochte spectrum. Om de hoofd- en drie zijlobben te meten, moet het zwaaibereik gelijk zijn aan (Fig. 6.39) fg  max – fg  min 8. De sweepfrequentie bepaalt het aantal sweepcycli van de lokale oscillatorfrequentie per seconde. De minimale toewijzingsperiode wordt gekenmerkt door de tijd van sequentiële analyse T als laatste. Bij het analyseren van het spectrum van periodieke pulssignalen is de sweepperiode T p gerelateerd aan de signaalherhalingsperiode T met de relatie T p = mT c T laatste, waarbij m het aantal spectrumlijnen is dat op het buisscherm wordt waargenomen.