Аналіз проходження сигналів в дисперсионном спектроаналізаторів

дитГподавление полезного сигнала до уровня шумов квантования ir ниже, а значит, в этом случае преимущества АПФ без ЛО не могут быть реализованы.

1. Белинский В. Т., Бочаров В. £., Константиновский А. Г., Кудинов А. В. Оценка пространственно-избирательных свойств по сигналу адаптивной антенной решетки//Вести. Киев, политехи, ин-та. Радиотехника. 1981. Вып. 18. С. 45—47. 2. Грифитс Л. Простой адаптивный алгоритм для обработки сигналов антенных решеток в реальном времени // ТИИЭР. 1969. Т. 57. С. 6-15. 3. Уидроу Б., Ман-тей П., Грифитс J1., Гуд Б. Адаптивные антенные системы//ТИИЭР. 1967. Т. 55. С. 78—95. 4. Фрост III. Алгоритм линейно-ограниченной обработки сигналов в адаптивной решетке//ТИИЭР. 1972. Т. 60. С. 5—16. 5. Applebaum S., Chapman D. Adaptive arrays with main beam constraints// IEEE Trans. 1976. Vol. AP - 24, N 5. P. 650—662.

Поступила в редколлегию 20.09.84

УДК 621.317.757

Я. Ф. ВОЛЛЕРНЕР, д-р техн. наук, А. Ю. МИХАЦКИИ, студ.

АНАЛИЗ ПРОХОЖДЕНИЯ СИГНАЛОВ В ДИСПЕРСИОННОМ СПЕКТРОАНАЛИЗАТОРЕ

Спектр непрерывно следующих один за другим участков реализации узкополосного сигнала измеряют дисперсионными спектральными анализаторами (СА). Это можно рассматривать как измерение спектра последовательности радиоимпульсов. Выходные отклики дисперсионной линии задержки (ДЛЗ) от смежных реализаций не должны перекрываться во времени, т. е. длительность анализа не должна превышать длительность участка реализации [3].

Ко входам смесителя спектроанализатора на ДЛЗ подводится участок реализации — радиоимпульс е (t) длительностью Тац и гетеродинное напряжение иг(/) от генератора с периодически линейно изменяющейся частотой; период линейной частотной модуляции (ЛЧМ) генератора Тчм> Тан

e(t) = Uc (t) cos(a>ct + фс), 0 <^<га„; Иг (0 = иг cos(оаг/ +

+ яД/лчм/^чм); /г (0 = (1/2я) (сог + 2пД/лчмг,/Т,чм).

Напряжение промежуточной частоты /с — /г (0 на выходе умножителя — входе ДЛЗ — s (t) и его спектральная функция SBX () (Uc (t) = = 0 при / < 0, t~> J1™) будут равны

S

oo

SBX (ш) = SBX (м) exp l/ijj (со)] = j s (X) exp (— /wX) d\ =

— oo

oo

— t/r ^ Uc (X) cos [(toc — cor)X—й/лчм^чм + фс] exp (— /соХ) dk

— OO

Выходное напряжение ДЛЗ ивых(0 находят обратным преобразованием его спектральной функции 8ВЫХ (со) = 8ВХ (со) • К («) [1]; К(ю) — передаточная функция ДЛЗ. Для идеальной ДЛЗ

К (со) = Ко ехр [/Р (со)]; Р (со) = а (со — сон)2 + т0 (со — сон),

где К о — постоянная; /„ = со„/2я — низшая частота полосы пропускания ДЛЗ; 2а — дисперсия; т0 — начальное групповое время.

В соответствии с принципом работы СА на ДЛЗ каждый компонент спектра исследуемого сигнала е (<) частоты /с1, преобразованный на промежуточную частоту /„1 = /а — /г(0> образует ЛЧМ колебание длительностью Тян. Для согласованной обработки — сжатия ЛЧМ сигнала промежуточной частоты (1) в ДЛЗ — скорость изменения его частоты должна по абсолютному значению соответствовать дисперсии ДЛЗ (3), но с обратным знаком; полагая Тан = Тчм, имеем

2 а = ГЧм/

Для разных частот компонент исследуемого сигнала в пределах от до /сггшх (/стах — /стт) = Д/сП Значение ПрОМежуТОЧНОЙ ЧЭСТО-

ты /п, дополнительно изменяется, что изменяет групповое время запаздывания компонент. Подключив выход ДЛЗ, например, к осцил-лографическому индикатору и синхронизировав его развертку с работой ЛЧМ генератора, на экране индикатора наблюдают спектр реализации исследуемого сигнала е{Ц.

Полосу пропускания ДЛЗ с передаточной функцией (3) Пдлз выбирают так, чтобы оптимально обрабатывать колебания промежуточной частоты, обусловленные любыми частотными компонентами сигнала В пределах /стт ... ^стах1: Пдлз > д/лчм + Д^сП да 2Д/сП-

Найдем далее выходное напряжение ДЛЗ нвых (/), подставив в •выражение (2) лД/лчмЯЧм = 1/(4а),

оа ос

«вых (0 = ¿/г/(2л) ^ | | и С. {Ц СОБ [(С0с -— СОг) X —

—оо —оо

— Щ4а) + фс] е-,шйХ] К (со) е~шсЬ.

Заменив порядок интегрирования, перейдя к комплексному представлению напряжения 5 (?) (1) и отбросив составляющую с отрицательными частотами, получим

оа оо

•иВЫх (А =» иг/(2л) £ [ ис (Я)ехр [/(сос — сог)Х—/Я2/(4а)—/аЛ+/«рс]Л] х

— оо —оо

X Ко ехр [— /а (со — сон)2 + /т0 (со — сон) + /со/] ¿со =

'Применяют и СА на ДЛЗ, у которых ПдЛЗ да Д/сП, но при этом Д/лчм ^ « 2Д/СП.

оо со

= UrK0f(2n) ^ ехр [— ja (со — coH)2 + /со (t — т0 — X) + /х0сон] cfco X

— ОО —00

х ис (X) ехр [/ (сос — cor) X + /фс — /№7(4a)] dX.

Преобразуем внутренний интеграл подстановкой со = х/Уа + + [2асон + (t — т0 — Х)]/(2а); dco = скЦ/а, тогда

оо со

ивых (0 = UrK0f(2n J/7T) j | { ехр (-/*2)ck]x

— со —оо

X и с (X) ехр [/сон (/ - X) + / (t- т0 - ХЩЩ +

+ /(С0с — cor) X + /фс — /Л,2/(4а)] dk.

Внутренний интеграл в квадратных скобках сводится к интегралу Френеля и равен jAi/S"-ехр(— /л/4) [2]. Тогда

иВых (0 = £/гЛУ(2 /2лсГ)-ехр [/сонг + / (i — т0)2/(4а) — /л/4] х

^ан

X j Uс М ехр [/ (сос — сог) А, + /фс — /Ш] dX,

о

где Й — Й (0 = сон + (t — т0)/(2а).

Напряжение на выходе ДЛЗ— это колебание с огибающей, опревай

деляемой интегралом j Uc (X) ехр [/ (сос — cor) X + /фс — jQX] iA.=S(fi). о

Такой интеграл является преобразованием Фурье радиоимпульса с огибающей Uc(t) и заполнением по частоте (сос — сог), т. е. спектральной функцией S (Q) исследуемого участка реализации — радиоимпульса e(t). Текущая частота й линейно связана со временем и изменение амплитуды напряжения на выходе ДЛЗ во времени характеризует спектральную функцию напряжения е (1).

1. Гоноровский И. С. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Сов. радио, 1982. 568 с. 2. Двайт Г. Б. Таблицы интегралов и другие математические формулы/ Под ред. К- А. Семендяева. М.: Наука, 1973. 210 с. 3. Хорунжий В. А., Долбня Е. В. Богатое П. И. Акустоэлектроника. Киев: Техшка, 1984. 150 с.

Поступила в редколлегию 11.04.84

УДК 621.3.012.8

В. С. ВУНТЕСМЕРИ, канд. техн. наук МАТРИЦА РАССЕЯНИЯ ГЕЛИКОНОВОГО ВЕНТИЛЯ

Геликоновые вентили относятся к классу невзаимных пассивных устройств. Их невзанмные свойства проявляются в изменении передаточной функции при перемене местами подключенных генера-