Основные характеристики анализаторов спектра

Анализаторы спектра характеризуются определенными параметрами, определяющими их основные метрологические качества. Система данных параметров определяется ГОСТом. Рассмотрим основные характеристики фильтровых анализаторов спектра, многие из которых в значительной степени могут быть применены и к другим типам анализаторов. Такими характеристиками являются:

диапазон частот;

разрешающая способность;

полоса обзора;

время анализа;

скорость анализа.

Диапазон частот анализатора спектра – это граничные значения частотного интервала, в котором возможен анализ спектра. Для расширения частотного диапазона, как уже известно, используется метод супергетеродинного приема. При необходимости диапазон частот может разбиваться на поддиапазоны.

f  

Δfф  

fф2

fф3

fфn

Разрешающая способность АС – это минимальный интервал по оси частот, при котором соседние составляющие спектра могут быть выделены как отдельные уровни и измерены их уровни. Реальная частотная характеристика фильтров анализатора спектра фильтрового типа изображена на рис. 8.6.

К(f)

Рис. 8.6. Частотная характеристика анализатора спектра

Как видно из рисунка, полное разделение соседних составляющих спектра всегда в какой-то мере условно, а при анализе сплошных спектров – невозможно. Поэтому мерой разрешающей способности АС считается значение Δfф. При этом различают статическую и динамическую разрешающие способности АС. Статическая разрешающая способность определяется только величиной Δfф и соответствует случаю, когда переходные процессы в фильтрах не искажают спектр. Динамическая разрешающая способность определяется не только Δfф, но и скоростью изменения частоты ГКЧ. При слишком большой скорости напряжение на выходе УПЧ не будет успевать изменяться в соответствии с изменением напряжения на входе, что приведет к появлению динамических искажений спектра.

Полоса обзора АС (ΔF) – это ширина изображения анализируемого спектра. Как уже указывалось раньше, для оценки спектра достаточно изображения одного основного лепестка и 2-3 боковых. Исходя из этого полоса обзора для типового прямоугольного радиоимпульса может быть определена по формуле:

ΔF = (6 – 8)/τи

Зная ширину полосы обзора для анализатора спектра параллельного типа можно определить необходимое число каналов фильтрации

n = ΔF/ Δfф

Время анализа для АС параллельного действия (Та) определяется как

Та пар.= 1/ Δfф + tс,

где tс – время, необходимое для съема показаний индикаторов.

Для АС последовательного действия

Та посл.= А/ Δfф ΔF / Δfф =А ΔF / Δf²ф,

где коэффициент А>1 – коэффициент, учитывающий динамическую разрешающую способность АС.

Скорость анализа (только для АС последовательного действия) – это скорость изменения частоты ГКЧ, а следовательно и скорость развертки осциллографического индикатора. Она может быть определена по формуле

V = ΔF/ Та пар.= Δf²ф/А.

Дата добавления: 2014-01-03