§ 6.3 Формирование частотных меток
1) Формирование одиночной подвижной метки
Подавая сигнал с выхода смесителя на фильтр на выходе фильтра получим спектральную составляющую метки и остальные спектральные составляющие. Спектроанализатор отобразит спектр этого сигнала. На экране получим всплеск индицирующий наличие спектральной составляющей.
При этом зная частоту генератора частотных меток (по органам управления) можэем установить частоту метки на экране, и перемещая метку относительно спектра сигнала получаем интересующую нас информацию о сигнале и его спектре.
Формирование 3-х подвижных меток
Формирование происходит аналогично пункту 1, добавляется ещё один генератор, с амплитудной модуляцией.
3) Формирование частотной шкалы
В том случае, если необходимо сформировать несколько меток (частотную шкалу) необходимо сформировать спектр из нескольких спектральных составляющих. Для этого подходят сигналы с ЧМ.
Спектр частотно модулированного сигнала имет вид:
Число составляющих в спектре определяется коэффициентом модуляции m.
При этом получается некоторая шкала частот которую можно перемещать изменяя частоту несущей сигнала.
Простейшая принципиальная схема “формирователя частотной шкалы “ состоит из двух генераторов G1,G2 и смесителя. В качестве генератора G1 можно использовать генератор импульсных сигналов. Генератором G2 перестраиваемым по частоте мы задаём расстояние между метками.
§ 6.4 Основные характеристики спектроанализаторов
Диапазон частот спектрального анализа. Он зависит от диапазона генератора качающей частоты, её можно регулировать.
Динамический диапазон. Характеризует сколь слабые сигналы можно анализировать с точки зрения их спектра. (обычно составляет от сотен нановольт и выше, по мощности 10-14 Вт, в дБ – 140 дБ Вт).
Разрешающая способность. Разрешающая способность определяется расстоянием (по частоте) между еще различимыми спектральными составляющими (это то минимальное расстояние по частоте между спектральными составляющими, при котором их можно наблюдать раздельно). Для понимания разрешающей способности введем критерий разрешающей способности:
fр - разрешающая способность. Спектральные составляющие разрешаются когда У / у ≥ 2. Если это значение меньше 2-х то спектральные составляющие не разрешаются.
В идеальном случае, при бесконечно малой ширине полосы пропускания фильтра:
Проанализируем, от чего зависит разрешающая способность. Разрешающая способность зависит от добротности фильтра, его частотной характеристики. Чем выше добротность, тем уже полоса пропускания фильтра:
Отсюда следует способ повышения разрешающей способности. Но повышая добротность фильтра (сужая полосу пропускания фильтра), сталкиваемся со следующим противоречием: чем выше добротность, тем инерционнее фильтр. (У любой системы существует постоянная времени и чем выше постоянная времени, тем уже полоса пропускания системы, так как система более инерционна при большей постоянной времени, в случае фильтра постоянная времени связана с добротностью). При статической разрешающей способности это способ её повышения, но в случае динамической разрешающей способности разрешения не будет, так как спектр сигнала изменяется, а фильтр, в силу высокодобротности, обладает большёй инерционностью и поэтому он не успевает среагировать на воздействие и исказит огибающую.
Поэтому вводится понятие времени спектрального анализа tсп (в случае статической АЧХ фильтра):
Если АЧХ –динамическая (фильтр имеет длительное последействие), то вводят понятие динамической разрешающей способности.
Этим способом можно пользоваться в разумных пределах.
4) Время спектрального анализа.