3. Устройство, работа прибора и его составных частей

3.1. Принцип действия

3.1.1. Работа анализатора спектра основана на методе последовательного анализа сигнала. Прибор представляет собой автоматически или вручную перестраиваемый супергетеродинный приемник с индикацией выходных сигналов на ЭЛТ.

На рис. 2. приведена упрощенная структурная схема, поясняющая последовательный супергетеродинный метод анализа сигнала.

Рис. 2.

Пилообразное напряжение с генератора развертки одновременно поступает на управляемый гетеродин и на пластины горизонтального отклонения луча ЭЛТ.

Горизонтальная ось масштабной сетки ЭЛТ при линейной модуляционной характеристике гетеродина оказывается пропорциональной частоте настройки прибора. В результате перестройки гетеродина входные сигналы последовательно преобразуются в сигнал промежуточной частоты. Преобразование происходит в соответствии с уравнением:

fпч=±(mfг±пfc), (1)

где fпч, fг, fc — частоты промежуточная, гетеродина, входного сигнала, соответственно;

m, п = 1, 2, 3...

Из этого множества частот необходимо выделить промежуточную частоту

fпч = mfr—fc, (2)

где m=l, 2, 4, 5, 10 — номера используемых гармоник гетеродина.

Для подавления множества паразитных комбинационных помех, возникающих при преобразовании, сигнал промежуточной частоты фильтруется, усиливается, детектируется и подается на пластины вертикального отклонения ЭЛТ. Изображение на экране ЭЛТ представляет собой график зависимости амплитуды входного сигнала от частоты в прямоугольной системе координат.

B приборе применена ЭЛТ, используемая в осциллографическом режиме и в режиме записи и сохранения изображения спектра на ее экране.

Таким образом, анализатор спектра является по существу приемником с многократным преобразованием частоты, в котором для расширения диапазона частот используется преобразование на гармониках первого гетеродина.

3.2. Структурная схема прибора

3.2.1. Описание принципа действия анализатора спектра С4-60, в зависимости от диапазона частот, выполняется по структурным схемам (рис. 5, 6, 7, 8) в соответствии с функциональным назначением устройств: преобразователей Я4С-59 и Я4С-60, блока премежуточной частоты Я4С-54, индикатора Я40-0830.

3.2.2. Описание электрической структурной схемы преобразователя Я4С-59

Структурная схема преобразователя Я4С-59 с условным обозначением блоков по электрической принципиальной схеме (рис. 2, приложение 1) показана на рис. 5.

Входящие в схему функциональные блоки и их назначение:

преобразователь 1 (У7) преобразует входной сигнал диапазона частот 10—1500 МГц в сигнал промежуточной частоты 2050 МГц;

преобразователь 2 (У8) преобразует сигнал первой промежуточной частоты 2050 МГц в сигнал второй промежуточной частоты 550 МГц;

преобразователь 3 (У9) преобразует сигнал второй промежуточной частоты 550 МГц в сигнал третьей промежуточной частоты 50 МГц.

Гетеродин (У5) генерирует сигнал, электрически перестраиваемый в диапазоне частот 2,05—3,55 ГГц.

Блок гетеродина 1,5 ГГц (У10) генерирует сигнал высокостабильной фиксированной частоты 1,5 ГГц.

Синхронизатор (У12) стабилизирует частоту гетеродина 2,05—3,55 ГГц.

Блок управления (У1, У4, часть У5, У6, В1) формирует напряжение, управляющее частотой гетеродина 2,05—3,55 ГГц или гетеродина 500 МГц;

выдает напряжение, пропорциональное частоте гетеродина 2,05—3,55 ГГц, на блок встроенного вольтметра (У2);

формирует импульс отрицательной полярности — маркер — для ускорения перехода от панорамного обзора к узкополосному;

осуществляет автоматический выбор режима работы первого и третьего гетеродинов (фиксированный или перестраиваемый), а также синхронизатора в зависимости от установленной полосы обзора.

Блок встроенного вольтметра (У2) измеряет поступающее на него с блока управления напряжение, пропорциональное частоте гетеродина 2,05—3,55 ГГц и индицирует частоту настройки преобразователя.

Устройство деления мощности (У11) делит мощность сигнала первого гетеродина.

Калибратор (УЗ) формирует сетку частот через 50 МГц в диапазоне до 1500 МГц.

Блок питания (У13) выдает напряжения 12,6 и минус 12,6; 20; 27 В для питания всех узлов прибора.

Исследуемый сигнал через ФНЧ (с частотой среза 1,5 ГГц) поступает на первый смеситель. На первый смеситель подается также сигнал первого гетеродина (У5), частота которого может электрически перестраиваться в диапазоне 2,05—3,55 ГГц с помощью ручек ГРУБО—ПЛАВНО и пилообразного напряжения развертки. При этом предусмотрена возможность изменения полосы обзора в широких пределах.

С выхода смесителя сигнал промежуточной частоты; 2050 МГц после фильтрации и усиления поступает на второй преобразователь.

Второй преобразователь (У8) преобразует эту частоту во вторую промежуточную частоту 550 МГц с помощью блока гетеродина 1,5 ГГц (У10). Сигнал второй промежуточной частоты после усиления поступает в третий преобразователь (У9).

Третий преобразователь преобразует эту частоту в третью промежуточную частоту 50 МГц с помощью гетеродина 500 МГц. Сигнал гетеродина 500 МГц выведен на переднюю панель для контроля его работы.

Сигнал первого гетеродина поступает на первый смеситель через устройство деления мощности (У11), которое ответвляет часть мощности гетеродина на синхронизатор (У12) через развязывающий вентиль и на переднюю панель для контроля работы гетеродина.

Сигнал фиксированной частоты 1,5 ГГц второго гетеродина поступает через развязывающий вентиль и направленный ответвитель на второй преобразователь и на переднюю панель для контроля работы гетеродина.

Синхронизатор (У12) автоматически стабилизирует частоту первого гетеродина при включенном тумблере «ФАП» после установки полосы обзора, равной или меньше 2 МГц (200 KHz/дел.).

В этом случае осуществляется перестройка гетеродина 500 МГц. При полосах обзора, больших 2 МГц, третий гетеро дин работает в режиме фиксированной частоты, а осуществляется перестройка первого гетеродина при выключенном синхронизаторе.

Первый гетеродин представляет собой транзисторный генератор с резонатором в виде ЖИГ-сферы, который может перестраиваться током по двум катушкам — основной и дополнительной.

Ручками ГРУБО—ПЛАВНО управляют постоянной составляющей сигнала управления в основной катушке и перестраивают генератор в диапазоне 2,05—3,55 ГГц. Пило образное напряжение, поступающее из блока промежуточной частоты Я4С-54, прикладывается также к основной катушке для получения полос обзора 0,5 МГц/дел, и более.

Различные режимы работы гетеродина и прибора устанавливаются переключателем «МАКС-—НА ДЕЛ—0».

В режиме МАКС напряжение развертки из блока ПЧ поступает на основную катушку через буферный усилитель, сумматор 2 и токостабилизатор для получения- диапазона перестройки 2,05—3,55 ГГц.

В режиме НА ДЕЛ напряжение развертки делится переключателем полос обзора (У1) и при установке полос обзора 5 МГц и более поступает на тот же буферный усилитель. Прежде чем попасть на токостабилизатор и основную катушку гетеродина, напряжение с выхода буферного усилителя суммируется в сумматоре 2 с напряжением ручной пере стройки, полученным на выходе сумматора 1.

При установке полос обзора 2 МГц и менее напряжение развертки поступает на плату (У4) схемы управления третьим гетеродином, которая формирует напряжение, управляющее частотой гетеродина 500 МГц.

В режиме «0» сигнал на основную катушку поступает от сумматора 1 через сумматор 2 и токостабилизатор.

Индикация частоты настройки прибора основана на явлении линейной зависимости частоты гетеродина от управляющего напряжения. Напряжение ручной перестройки, полученное на входе сумматора 1 от сложения напряжений с потенциометров ГРУБО—ПЛАВНО, обрабатывается в усилителе сопряжения 1. Усилитель сопряжения 1 выдает напряжение 55—1555 мВ, соответствующее частоте первого гетеродина 2,05—3,55 ГГц на блок встроенного вольтметра (У2). Разность между выходом этого усилителя и опорным напряжением 55 мВ, регулируемым потенциометром «», измеряется цифровым вольтметром, который индицирует частоту настройки прибора.

Маркер-генератор, работа которого возможна в режиме МАКС, сравнивает пилообразное напряжение развертки с напряжением ручной перестройки частоты для того, чтобы получить отрицательный импульс, когда оба напряжения будут равны. Поступая на блок ПЧ и осциллографический индикатор, этот отрицательный импульс изображается на экране индикатора в виде остроугольного отклика отрицательной полярности — маркера, указывая на нем частоту настройки, соответствующую положению ручек ГРУБО— ПЛАВНО и индицируемую цифровым вольтметром. Кроме того, маркер указывает частоту, которая соответствует на стройке в центр экрана при переходе в режим НА ДЕЛ.

Конденсатор Сш, включаемый параллельно основной катушке в режимах 0 и НАДЕЛ, при полосах обзора 200 KHz/дел и менее осуществляет дополнительную фильтрацию низкочастотных составляющих сигнала управления.

Калибратор (УЗ) формирует сетку частот через 50 МГц в диапазоне до 1500 МГц и состоит из кварцевого генератора 50 МГц и генератора гармоник. Выход калибратора выведен на переднюю панель.

Блок питания (У13) выдает напряжения 12,6; минус 12,6; 20; 27 В, питает все узлы преобразователя.

3.2.3. Описание электрической структурной схемы преобразователя Я4С-60

Структурная схема преобразователя с условным обозначением блоков по электрической принципиальной схеме (рис. 3, приложение 1) показана на рис. 6. Входящие в схему функциональные блоки и их назначение:

Смесители (Э12) преобразовывают входные сигналы диапазона 1,45—39,6 ГГц в сигналы ПЧ 550 МГц.

Преселектор (У8) обеспечивает избирательность по входу прибора.

Ответвитель направленный (Э9) осуществляет прохождение сигнала гетеродина на входной смеситель и сигнала ПЧ со входного смесителя на УПЧ 550 МГц.

Устройство высокочастотное (У11) усиливает сигнал ПЧ 550 МГц.

Преобразователь (У12) преобразует входной сигнал частоты 550 МГц в ПЧ 50 МГц.

УПЧ (У13) усиливает сигнал 50 МГц и обеспечивает выравнивание частотной характеристики прибора по диапазонам.

Фильтры НЧ (Э5, Э11) обеспечивают помехозащищенность прибора со стороны выхода 50 МГц.

Устройство деления мощности (У14) распределяет сигнал гетеродина 2—4 ГГц на входной смеситель, на синхронизатор, на разъем передней панели «ГЕТ 2—4 GHz».

Гетеродин (У9), электрически перестраиваемый в диапазоне 2—4 ГГц. Использование 1, 2, 4, 5, 10 гармоник гетеродина позволяет преобразовывать сигналы в диапазоне от 1,45 до 39,6 ГГц в сигналы частотой 550 МГц.

Синхронизатор (У15) обеспечивает синхронизацию частоты гетеродина 2—4 ГГц.

Блок встроенного вольтметра (УЗ) индицирует частоту настройки прибора.

Блок управления (часть узла У9, платы У4, У5, У6, переключатели У1, У2, Bl, B2) обеспечивает:

ручную и автоматическую сопряженную перестройку гетеродина 2—4 ГГц и преселектора;

подачу напряжения, пропорционального частоте гетеродина 2—4 ГГц, на блок встроенного вольтметра;

автоматическую перестройку гетеродина 500 МГц при полосах обзора 200 кГц/дел и менее;

автоматическое включение синхронизатора при полосах обзора 200 кГц/дел и менее;

автоматическую регулировку усиления УПЧ 50 МГц в зависимости от диапазона;

маркер для ускорения перехода от панорамного обзора к узкополосному;

управляющее напряжение на установку полос пропускания в блоке ПЧ в составе анализатора спектра.

Блок питания (У10) обеспечивает номиналы напряжений ±12,6; 20, 27 В.

Исследуемый сигнал диапазона 1,45-39,6 ГГц подается на один из входных смесителей (Э12), где преобразуется в сигнал ПЧ 550 МГц. Для преобразования используется первый гетеродин (У9), перестраиваемый от 2 до 4 ГГц. Весь рабочий диапазон прибора перекрывается 4 смесителями:

1,45—12 ГГц — встроенным коаксиальным, канал 7×3;

12—18 ГГц — внешним волноводным, сечение 16×8 мм;

18—26 ГГц — внешним волноводным, сечение 11×5,5 мм;

26—39,6 ГГц—внешним волноводным, сечение 7,2×3,4 мм.

Коаксиальный смеситель вставляется в гнездо прибора «1,45—39,6 GHz».При работе с внешними смесителями он заменяется коаксиальным переходом (канал 7×3). Внешние смесители подключаются к переходу кабелем.

Особенностью прибора является то, что входные смесители двухполюсные, т. е. сигнал гетеродина поступает на смеситель по тому же тракту, по которому сигнал ПЧ поступает к УПЧ 550 МГц, а так же то, что используется режим работы смесителей на гармониках гетеродина.

Для работы с преселектором в диапазоне 1,8-12 ГГц исследуемый сигнал подается на вход преселектора, а выход преселектора соединяется со входом прибора. Перестройка преселектора автоматически сопряжена с перестройкой первого гетеродина.

Сигнал ПЧ 550 МГц через ответвитель направленный (Э9) поступает на устройство высокочастотное (У11).

ФНЧ с Fгp = 0,6 ГГц развязывает последующий тракт от сигнала гетеродина 2—4 ГГц. Сигнал ПЧ усиливается двумя УПЧ 550 МГц. Первый УПЧ обеспечивает также цепь постоянного смещения на входной смеситель для получения оптимальной чувствительности в каждом поддиапазоне.

Усиленный сигнал 550 МГц преобразуется в смесителе 550/50 МГц преобразователя (У12) в сигнал ПЧ 50 МГц, используя гетеродин 500 МГц. Сигнал гетеродина 500 MГц выведен на переднюю панель для контроля его работы

Сигнал 2-й ПЧ усиливается УПЧ 50 МГц (У13), имеющим ступенчатую регулировку усиления. Это позволяет сохранить, примерно, постоянным коэффициент передачи прибора при работе с 1, 2, 4, 5 гармониками первого гетеродина: ФНЧ с Fгp = 0,6 ГГц (Э5) и Fгp = 2 ГГц (Э11) препятствуют прохождению внешних СВЧ сигналов в тракт преобразования прибора со стороны выхода 50 МГц.

Сигнал первого гетеродина поступает на входной смеситель через устройство деления мощности (У14) и ответвитель направленный (Э9). Устройство деления мощности ответвляет часть мощности гетеродина на синхронизатор через развязывающий вентиль и на переднюю панель для контроля работы гетеродина.

Синхронизатор (У15) автоматически стабилизирует частоту первого гетеродина при включенном тумблере «ФАП» при полосах обзора, меньших 0,5 МГц/дел. В этом случае перестраивается гетеродин 500 МГц. При полосах обзора, больших 200 кГц/дел, гетеродин 500 МГц работает в режиме фиксированной частоты, а перестраивается первый гетеродин при выключенном синхронизаторе.

Первый гетеродин представляет собой транзисторный генератор с магнитным управлением. Перестройка осуществляется током по двум катушкам — основной и дополнительной. Ручная перестройка гетеродина от 2 до 4 ГГц осуществляется по основной катушке ручками ГРУБО—ПЛАВНО. Она определяет среднюю частоту первого гетеродина (то есть частоту настройки). Симметричное пилообразное напряжение, поступающее из блока ПЧ Я4С-54, прикладывается (в зависимости от полосы обзора) к основной или дополнительной катушке для получения полос обзора 0,5 МГц/дел и более.

Различные режимы обзора устанавливаются переключателем «0 НА ДЕЛ МАКС».

В режиме обзора 0 напряжение ручной перестройки проходит через сумматор 1, 2 (плата У6) и поступает на основную катушку через токостабилизатор (У9). В этом режиме прибор представляет собой приемник с фиксированной настройкой. Напряжение развертки на гетеродин не поступает. В режиме обзора НА ДЕЛ установлены следующие виды перестройки:

1. В первом гетеродине при Побз. ≥0,5 МГц/дел:

а) по основной катушке П обз. ≥5 МГц/дел;

б) по дополнительной катушке П обз. = 0,5; 1; 2 МГц/дел.

2. В гетеродине 500 МГц при П обз. ≤200 кГц/дел.

При Побз. ≥5 МГц/дел, напряжение развертки поступает на основную катушку через аттенюатор обзора (У1), 1/N аттенюатор (У2), буферный каскад, сумматор 2 (плата У6) и токостабилизатор (У9). Одновременно с разверткой на основную катушку поступает напряжение ручной перестройки, которое суммируется с напряжением развертки в сумматоре 2 (плата У6).

При П обз. = 0,5; 1; 2 МГц/дел, напряжение развертки поступает на дополнительную катушку через аттенюатор обзора (У1), буферный каскад, 1/N аттенюатор, усилитель тока (плата У5). На основную катушку при этом поступает только напряжение ручной перестройки.

При П обз. ≤200 кГц/дел напряжение развертки поступает на плату (У4), которая формирует напряжение, управляющее частотой гетеродина 500 МГц. В этом случае первый гетеродин фиксируется на частоте, определяемой положением ручек ГРУБО—ПЛАВНО. Дополнительная катушка переключается от усилителя тока (плата У5) к синхронизатору (У15) и, если тумблер «ФАП» включен, то ручкой «ФАП» осуществляется плавная подстройка частоты первого гетеродина.

В режиме обзора МАКС напряжение развертки из блока ПЧ поступает на основную катушку, минуя аттенюаторы обзора и 1/N, в остальном повторяя режим обзора НА ДЕЛ при Побз. ≥0,5 МГц/дел. Напряжение ручной перестройки при этом не подается на основную катушку. Автоматически выставляется средняя частота гетеродина 3 ГГц, и гетеродин перестраивается напряжением развертки от 2 до 4 ГГц. Это позволяет получить полосы N∙2000 МГц, где N — номер рабочей гармоники 1-го гетеродина.

В режиме обзора НА ДЕЛ при П обз. ≤2 МГц/дел и в режиме 0 основная катушка первого гетеродина шунтируется конденсатором большой емкости противошумного фильтра для уменьшения паразитной девиации частоты гетеродина.

В диапазоне 1,8—12 ГГц можно работать как с преселектором (У8), так и без него. Преселектор состоит из полосового фильтра с магнитным управлением и схемы управления. Резонансная частота фильтра определяется управляющим током схемы управления, на вход которой поступает выходное напряжение усилителя сопряжения 2 (У9), пропорциональное частоте первого гетеродина по первой гармонике. Сдвиг на ПЧ и учет номера рабочей гармоники гетеродина осуществляется в устройстве управления преселектором с помощью переключателя «ДИАПАЗОН GHz».

Индикация частоты настройки прибора основана на принципе линейной зависимости частоты первого гетеродина от управляющего напряжения. Напряжение ручной перестройки с выхода сумматора 1 (плата У6) обрабатывается в усилителе сопряжения 1 (У9). Последний выдает напряжение 0,2—0,4 В, соответствующее частоте первого гетеродина 2—4 ГГц, на один вход блока встроенного вольтметра. Это напряжение усиливается масштабным усилителем, коэффициент усиления (Ку) которого равен номеру используемой гармоники гетеродина (кроме первой), и устанавливается переключателем «ДИАПАЗОН GHz». На первой гармонике Ку=10. На другой вход блока встроенного вольтметра подается опорное напряжение, пропорциональное ПЧ 550 МГц. Разность между выходным напряжением масштабного усилителя и опорным напряжением (U₀) (U₀ = 550 мВ на 1-м диапазоне и 55 мВ на всех остальных) измеряется цифровым вольтметром, который, таким образом, индицирует частоту настройки анализатора.

Маркер-генератор (плата У6) — устройство сравнения двух напряжений: пилообразного (поступает с буферного каскада) и постоянного (поступает с сумматора 1). В момент сравнения формируется импульс, который в режиме обзора МАКС поступает на индикатор. Импульс маркер генератора на индикаторе дает отрицательный отклик остроугольной формы; его положение на частотной оси указывает частоту настройки преобразователя, отсчитываемую на цифровом индикаторе «ЧАСТОТА GHz». При переходе в режим НА ДЕЛ индицируемая частота настройки соответствует центру экрана.

Источник опорных напряжений обеспечивает опорные напряжения плюс 6 В и минус 6 В для формирования напряжений ручной перестройки; опорного напряжения 550 мВ на блок встроенного вольтметра; для установки средней часто ты первого гетеродина, равной 3 ГГц, при нулевом управляющем напряжении на входе токостабилизатора. Опорные напряжения используются также в усилителе сопряжения 1 и усилителе сопряжения 2.

3.2.4. Описание электрической структурной схемы блока ПЧ Я4С-54

Структурная схема блока ПЧ с условным обозначением узлов по электрической принципиальной схеме (рис. 64, приложение 1) показана на рис. 7.

В тексте описания нумерация устройств по структурной схеме дается в круглых скобках.

Преобразователь 50/3 МГц (1) предназначен для преобразования в оконечную промежуточную частоту 3 МГц сигнала ПЧ 50 МГц, поступающего с преобразователей Я4С-59, Я4С-60 на разъем «50 MHz», расположенный на передней панели блока. Входной сигнал усиливается в усилителе 1, фильтруется в полосовом фильтре 2 и поступает на вход смесителя 3. На второй вход смесителя поступает сигнал гетеродина 47 МГц 4. Сигнал на выходе смесителя имеет частоту 3 МГц и выводится на разъем «3 MHz » на передней панели блока.

Частота гетеродина 47 МГц определяется емкостью варикапа и может изменяться в пределах 200 кГц или принимать фиксированное значение в зависимости от характера управляемого напряжения, поступающего со схемы ФАПЧ (2). Сигнал гетеродина через буферный каскад 5 поступает на схему ФАПЧ и через развязывающую ячейку 6 на разъем «47 MHz » на передней панели блока.

Схема ФАПЧ гетеродина 47 МГц (2) предназначена для захвата частоты гетеродина частотой стабильного опорного генератора. Частота опорного генератора синтезируется из двух опорных частот: 45 МГц, получаемой в кварцевом генераторе 3, и (2±0,1) МГц, получаемой в стабильном электрически перестраиваемом генераторе 2 МГц 6.

В результате частота гетеродина 47 МГц приобретает стабильность частоты генератора 2 МГц, и это обеспечивает анализ спектра сигналов в узких полосах пропускания.

Фазовая автоподстройка частоты гетеродина 47 МГц происходит следующим образом.

Сигнал гетеродина 47 МГц с преобразователя 50/3 МГц (1) усиливается в буферном усилителе 1 схемы ФАПЧ и поступает на вход смесителя 2. На другой вход смесителя поступает сигнал с частотой 45 МГц с кварцевого генератора 3. На выходе фильтра нижних частот 4 получается сигнал с разностной частотой 2 МГц, который сравнивается по фазе с сигналом гетеродина 2 МГц 6 в фазовом детекторе 5. Сигнал ошибки через фильтр нижних частот 7 и схему поиска и управления 8 поступает на варикап гетеродина 47 МГц в преобразователе 50/3 МГц.

При изменении частоты гетеродина 2 МГц синхронно изменяется и частота гетеродина 47 МГц. Частота гетеродина 2 МГц изменяется с помощью внешнего напряжения, поступающего с блоков Я4С-59 или Я4С-60 на схему корректора (4).

Усилитель промежуточной частоты 3 МГц (3) предназначен для калиброванного усиления сигналов промежуточной частоты 3 МГц, поступающих с разъема «3 MHz» на передней панели.

Сигнал поступает на вход полосового фильтра 1, на звено дополнительной фильтрации 2, усиливается в усилителе калибровки чувствительности 3, в усилителе со ступенчатым изменением усиления 4, в усилителе с плавно регулируемым коэффициентом усиления 5, поступает на вход буферного каскада 6 и затем на фильтры основной селекции (5).

Фильтр основной селекции на LC контурах (5) предназначен для получения полос пропускания 10, 30, 100 кГц на частоте 3 МГц и ступенчатого калиброванного изменения усиления. Сигнал с выхода усилителя 3 МГц (3) поступает на вход полосового фильтра 1, после фильтрации на вход усилителя 2 и далее на кварцевый фильтр (7).

Кварцевый фильтр (7) предназначен для получения полос пропускания 0,1; 0,3; 1 и 3 кГц на частоте 3 МГц.

Сигнал с выхода фильтра LC (5) поступает на вход полосового фильтра 1, после фильтрации — на вход усилителя 2.

Кварцевый фильтр 1 настроен на частоту 3 МГц, имеет дистанционно-переключаемые полосы пропускания. Сигналы управления поступают с органа переключения полосы про пускания на блоках-преобразователях Я4С-59 или Я4С-60. Сигнал с выхода кварцевого фильтра поступает на вход резистивного аттенюатора (10).

Аттенюатор (10) является частью ступенчатого аттенюатора промежуточной частоты и имеет калиброванные значения коэффициента ослабления 0, 10, 20 дБ. Коэффициент ослабления переключается дистанционно с помощью сигналов управления, поступающих с переключателя НОМИНАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ. С выхода аттенюатора (10) сигнал поступает на вход логарифмического усилителя (13).

Логарифмический усилитель и линейный детектор (13) предназначены для получения логарифмической или линейной зависимости выходного напряжения от напряжения, поступающего на вход усилителя.

Детектор 8 обладает линейной детекторной характеристикой и обеспечивает пропорциональную зависимость между напряжением на его входе и выходе.

Переключение из линейного режима в логарифмический производится дистанционно с помощью переключателя ЛИНЕЙН. ЛОГ. на передней панели блока. При включении логарифмического режима сигнал со входа усилителя по ступает на буферный каскад 1 и далее на 8 последовательно включенных идентичных усилителей-ограничителей 2, 4, 6. Напряжения с выходов усилителей-ограничителей складываются в сумматорах 3, 7.

При таком включении каскадов наблюдается компрессия входных сигналов и реализируется логарифмическая зависимость в диапазоне амплитуд 70 дБ.

При включении линейного режима усилители 6 отключаются, напряжение на вход сумматора 7 поступает с выхода усилителя 4, реализируется линейная зависимость напряжения на выходе сумматора 7 от напряжения на входе усилителя (13).

Генератор развертки (6) предназначен для формирования напряжения пилообразной формы, с помощью которого осуществляется развертка и перестройка частоты гетеродинов. Генератор развертки состоит из генератора пилообразного напряжения 1, схемы управления 2, оконечного усилителя 3 и схемы подсвета спектрограммы 4.

Усилитель канала У (14) предназначен для усиления видеоимпульсов, вырабатываемых в процессе анализа спектров и поступающих с выхода линейного детектора, и подачи их в канал У индикатора.

Видеоимпульсы поступают на вход каскада 1 и далее на разъем ВЫХОД ВИДЕО на индикаторе и на усилитель 3. Коэффициент усиления усилителя 3 изменяется с помощью потенциометра «ЛОГ.», выведенного под шлиц на переднюю панель блока, с помощью этого потенциометра осуществляется калибровка усиления усилителей канала У, 4 — буферный усилитель.

Усилитель 5 является буферным усилителем-формирователем и служит для получения из импульсов, вырабатываемых в процессе анализа спектра, импульсов прямоугольной формы для подачи их на схему подсвета спектрограммы в устройство (6).

3.2.5. Описание электрической структурной схемы индикатора Я40-0830

Видеосигнал с выхода блока Я4С-54 поступает на вход 1 усилителя У4.

С парафазных выходов усилителя сигнал подается на вертикально отклоняющие пластины ЭЛТ. На вход 2 усилителя У4 подается напряжение смещения луча по вертикали. Аналогично обрабатывается сигнал в усилителе УЗ. Управляющий сигнал с блока Я4С-54 поступает на вход усилителя У7. Выходное напряжение усилителя У7 складывается с напряжением минус 3,2 кВ высоковольтного источника питания У6. При помощи переключателя ПАМЯТЬ осуществляется коммутация напряжений питания электродов ЭЛТ и источников управляющих импульсов для запуска схемы стирания У5.

С блока питания У2 подаются напряжения для питания узлов индикатора и блока Я4С-54.

Электрическая структурная схема индикатора Я40-0830

Рис. 8.

3.3 Схема электрическая принципиальная

Схема электрическая принципиальная и соединений 1.406.056 Э0 (приведена на рис.1 приложения 1) содержит основные блоки, входящие в состав анализатора спектра: преобразователь Я4С-60 (У2), индикатор Я40-0830 (УЗ) и блок промежуточной частоты Я4С-54 (У4). Подробное описание электрических принципиальных схем блоков приведено ниже.

Для работы в выбранном диапазоне частот соответственно преобразователь Я4С-59 (У1) или Я4С-60 (У2) соединяется с индикатором Я40-0830 (УЗ) вместе с установленным в нем блоком промежуточной частоты Я4С-54 (У4) двумя кабелями: кабель 4.851.794 соединяет разъем «50 MHz» соответствующего преобразователя с разъемом «50 MHz» блока ПЧ Я4С-54 (У4), кабель 4.853.618 соединяет разъем БЛОК ПЧ, расположенный на задней панели соответствующего преобразователя с разъемом УПРАВЛЕНИЕ БЛОКОМ ПЧ, расположенным на задней панели индикатора Я40-0830 (УЗ).

В диапазоне 10—1500 МГц анализируемые сигналы поступают на разъем «10—1500 MHz» преобразователя Я4С-59 (У1) и после преобразования на частоту 50 МГц через разъем «50 MHz» блока Я4С-59 (У1) поступают в блок ПЧ Я4С-54 (У4) через разъем «50 MHz» для дальнейшей обработки. Аналогично, в диапазоне 1,45—39,6 ГГц. анализируемые сигналы преобразуются блоком Я4С-60 (У2) на частоту 50 МГц, который в этом случае соединяется с индикатором Я40-0830 (УЗ) и блоком ПЧ Я4С-54 (У4) вместо преобразователя Я4С-59 (У1).

Через кабель 4.853.618, соединяющий разъем УПРАВЛЕНИЕ БЛОКОМ ПЧ индикатора Я40-0830 (УЗ) с разъемом БЛОК ПЧ соответствующего преобразователя, передаются следующие сигналы:

командные сигналы включения полос пропускания к блоку ПЧ;

напряжение развертки к преобразователям; импульс маркера к блоку ПЧ; напряжение, регулирующее усиление блока ПЧ; напряжение установки частоты гетеродина 47 МГц блока ПЧ;

питающие напряжения 200 В, 5 В, 20 В, минус 10 В и минус 12,6 В.

С блока промежуточной частоты (У4) на индикатор (УЗ) поступают следующие сигналы:

горизонтальной развертки и вертикального смещения;

регулировки размеров и смещения изображения;

подсвета изображения;

ряд вспомогательных напряжений, не используемых при работе блока Я4С-54 в составе анализатора С4-60.

4. ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ

4.1. Перед началом работы внимательно изучите техническое описание и инструкцию по эксплуатации, а также ознакомьтесь с расположением, назначением органов управления и установите их в исходное положение (см. табл. 6). В табл. 6 позиционные номера указаны в соответствии с рис. 18—23.

Таблица 6

Номер поз.	Наименование органов управления, индикации и присоединения		Назначение	Исходное положение
Блок Я40-0830
1.	« » ручка	Регулировка яркости луча на экране ЭЛТ		Крайнее левое
2.	« » ручка	Фокусировка луча		Среднее
3.	« » ручка	Регулировка освещенности масштабной сетки		Крайнее правое
4.	« » шлиц	Фокусировка луча		Выключен
5.	СЕТЬ тумблер	Включение индикатора		Выключен
6.	Сеть лампа	Индикация наличия напряжения сети
7.	« X » кнопка	Стирание записи
8.	ДЛИТ кнопка	Включение режима длительной памяти
9.	ПЕРИОДИЧ кнопка	Включение режима периодической памяти
10.	ОТКЛ кнопка	Включение осциллографического режима		Нажата
11,12.	Ш7, Ш10 разъемы	Подача питающих и управляющих напряжений на вставной блок
13.	ВИДЕО разъем	Выход продетектированного сигнала
14.	Чдт разъем	Не используется
15.	Пдт разъем	Не используется
16.	ВНЕШ ГЕТ разъем	Подача сигнала внешнего гетеродина (не используется)
17.	РАЗВЕРТКА разъем	Вход напряжения развертки от внешнего источника; выход напряжения развертки со вставного блока
18.	УПРАВЛЕНИЕ БЛОКОМ ПЧ	Связь между блоками комплекта анализатора спектра
19.	Счетчик наработки	Измерение времени работы индикатора
20.	«ЗА» предохранители	Защита индикатора по входу напряжения сети
21.	«220 V 50Hz 170VA»	Подключение сетевого кабеля
22.	«» клемма	Защитное заземление индикатора Я40-0830
23,24	ВИНТЫ	Винты крепления и стопорения вставного блока

Продолжение таблицы 6

Номер поз.	Наименование органов управления, индикации и присоединения	Назначение	Исходное положение
Блок Я4С-54
1	ЗАПУСК переключатель	Установка вида запуска развертки	АВТ
2	ВИД переключатель	Установка вида развертки	ВНУТР
3	ОДИН кнопка	Однократный запуск развертки
4	РУЧ ручка	Управление разверткой вручную	Среднее
5	«  » шлиц	Смещение линии развертки по вертикали на экране ЭЛТ
6	«  ЛОГ» шлиц	Регулировка отклонения луча на экране ЭЛТ при калибровке логарифмической шкалы
7	ГАШЕНИЕ ЛИНИИ РАЗВЕРТКИ ручка	Установка уровня гашения линии развертки и изображения	Крайнее, при вращении против часовой стрелки
8	«  Х» шлиц	Регулировка размера линии развертки по горизонтали
9	«  » шлиц	Смещение линии развертки по горизонтали на экране ЭЛТ
10	ВИДЕОФИЛЬТР переключатель	Изменение полосы пропускания фильтра детектора	10 kHz
11	«50 MHz» разъем	Вход сигнала ПЧ
12	«47 MHz » разъем	Выход сигнала гетеродина на 47 МГц
13,14	«ПЧ 3 MHzи» разъемы	Контроль параметров блока (при работе блока разъемы должны быть соединены)
15	ЛОГ ЛИН тумблер	Переключение масштаба индикатора	ЛОГ
16,17	НОМИНАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ ручки	Установка конечного значения шкалы отсчета уровня сигнала	«-10 dBmW»
18	РАЗВЕРТКА индикатор	Индикация работы генератора развертки
19	РАЗВЕРТКА СКОРОСТЬ ручка	Переключение скорости развертки	10ms/Дел
20	Пр1,Пр2,Пр3 предохранители	Защита встроенных источников питания
21,22	Ш16, Ш18 разъемы	Подача управляющих и питающих напряжений

Продолжение таблицы 6

Номер поз.	Наименование органов управления, индикации и присоединения	Назначение	Исходное положение
Блок Я4С-59
1.	«ЧАСТОТА MHz» индикатор	Индикация частоты, на которую настроен прибор
2.	«» шлиц	Регулировка частоты настройки 0 МГц
3.	ГРУБО ручка	Грубая настройка на центральную частоту прибора
4.	ПЛАВНО ручка	Плавная настройка на центральную частоту прибора	Среднее (10 оборотов от любого крайнего положения)
5.	«  УСИЛ»	Для калибровки по напряжению блока ПЧ Я4С-54
б	«47 MHz» потенциометр	Устанавливает частоту гетеродина 47 МГц в блоке ПЧ Я4С-54	Среднее
7.	« ФАП» потенциометр	Плавно изменяет частоту настройки при установке полос обзора 200 кНz/дел и менее при включенном тумблере ФАП	Среднее
8.	« ФАП» тумблер	Для включения синхронизатора	Нижнее
9.	«МАКС—НА ДЕЛ—0» переключатель	Устанавливает режимы обзора при работе в составе анализатора спектра
10.	ОБЗОР переключатель	Устанавливает калиброванные полосы обзора в режиме НА ДЕЛ. Включает синхронизатор при полосах обзора 200 кHz/дел и менее в режиме НА ДЕЛ при включенном тумблере ФАП
11.	«ПОЛОСА кHz» переключатель	Коммутирует напряжение, включающее полосы пропускания в блоке ПЧ Я4С-54
12.	«50 MHz» разъем	Выход сигнала промежуточной частоты 50 МГц на блок ПЧ Я4С-54
13.	«ГЕТ 500 MHz» разъем	Выход сигнала гетеродина 500 МГц.
14.	«ГЕТ 1,5 GHz» разъем	Выход сигнала гетеродина 1,5 ГГц

Продолжение таблицы 6

Номер поз.	Наименование органов управления, индикации и присоединения	Назначение	Исходное положение
15.	«ГЕТ 2,05—3,55 GHz» разъем	Выход сигнала гетеродина на 2,05—3,55 ГГц
16.	«КАЛИБРАТОР 50 MHz» тумблер	Включает калибратор	Нижнее
17.	«КАЛИБРАТОР 50 MHz» разъем	Выход сигнала калибратора
18.	«010—1500 MHz» разъем	Вход прибора
19.	СЕТЬ тумблер	Включение напряжения сети	Выключено
20.	«2А» предохранители	Защита блока по входу напряжения сети
21.	«220 V 50 Hz 150 VA» разъем	Подключение сетевого кабеля
22.	БЛОК ПЧ разъем	Выведены управляющие напряжения из блока Я4С-59 в блок ПЧ и обратно
23.	«» клемма	Защитное заземление преобразователя Я4С-59
Блок Я4С-60
1.	«1,45—39,6 GHz» разъем	Для установки коаксиального смесителя или перехода для подключения волноводных смесителей
2.	СЕТЬ тумблер	Включение напряжения сети	Выключено
3.	«ЧАСТОТА GHz» индикатор	Индикация частоты, на которую настроен прибор
4.	ГРУБО, ручка	Грубая настройка на центральную частоту прибора
5.	ПЛАВНО, ручка	Плавная настройка на центральную частоту прибора
6.	«ПРЕСЕЛЕКТОР 1,8—12 GHz» потенциометр	Осуществляет регулировку преселектора для дополнительного сопряжения с первым гетеродином	Среднее
7.	«ПРЕСЕЛЕКТОР 1,8—12 GHz» разъем	Выход преселектора
8.	«ПРЕСЕЛЕКТОР 1,8—12 GHz» разъем	Вход преселектора

Продолжение таблицы 6

Номер поз.	Наименование органов управления, индикации и присоединения	Назначение	Исходное положение
9.	«» потенциометр	Калибровка показаний цифрового электронного индикатора
10.	« УСИЛ» потенциометр	Для калибровки по напряжению блока ПЧ Я4С-54
11.	« ФАП» потенциометр	Плавно изменяет частоту настройки при установке полос обзора 200 кГц/дел и менее, при включенном тумблере ФАП	Среднее
12.	« ФАП» тумблер	Для включения синхронизатора	Нижнее
13.	ЧУВСТВИТ потенциометр	Устанавливает оптимальную чувствительность прибора	Среднее
14.	«47 MHz» потенциометр	Устанавливает частоту гетеродина 47 МГц в блоке ПЧ Я4С-54
15.	«ДИАПАЗОН GHz» переключатель	Устанавливает необходимый диапазон частот
16.	ОБЗОР переключатель	Устанавливает калиброванные полосы обзора в режиме НА ДЕЛ. Включает синхронизатор при полосах обзора 200 кГц/дел и менее в режиме НА ДЕЛ при включенном тумблере ФАП
17.	«МАКС-НА ДЕЛ-0» переключатель	Устанавливает режимы обзора при работе в составе анализатора спектра
18.	«ПОЛОСА kHz» переключатель	Коммутирует напряжение, включающее полосы пропускания в блоке ПЧ Я4С-54
19.	«50 MНz» разъем	Выход сигнала промежуточной частоты 50 МГц на блок ПЧ Я4С-54
20.	«ГЕТ 500 MНz» разъем	Выход сигнала гетеродина на 500 МГц
21.	«ГЕТ 2-4 GНz» разъем	Выход сигнала гетеродина на 2-4 ГГц
22.	БЛОК ПЧ разъем	Выведены управляющие напряжения из блока ПЧ Я4С-60 в блок ПЧ и обратно
23.	«2 А» предохранители	Защита блока по входу напряжения сети
24.	«220 V 50 Hz 150 VA» разъем	Подключение сетевого кабеля
25.	«» клемма	Защитное заземление преобразователя Я4С-60

Следует помнить, что анализатор спектра является высокочувствительным прибором и что подача сигнала мощностью более 1 мкВт на смесители СВЧ и на вход преселектора (в диапазоне до 3 ГГц) недопустима.

2. Для подготовки прибора С4-60 к работе необходимо установить индикатор Я40-0830 с блоком ПЧ Я4С-54 на преобразователь Я4С-59 для работы в диапазоне частот от 0,01 до 1500 МГц, или на преобразователь Я4С-60 для работы в диапазоне от 1,45 до 39,6 ГГц. Установка свободного преобразователя Я4С-59 или Я4С-60 на работающий комплект недопустима.

3. Соединить зажимы защитного заземления «» блоков с зануленным зажимом питающей сети. При использовании шнура питания с трехполюсной вилкой защитное заземление выполняется автоматически включением вилки в сеть.

4. Установить тумблеры СЕТЬ используемых блоков в выключенное состояние и присоединить блоки к питающей сети шнурами питания 4.860.212 (4.860.159), расположенными в комплекте 4.068.765.

5. Соединить кабелем 4.853.618 («302») разъем «БЛОК ПЧ», расположенный на задней панели преобразователя с разъемом «УПРАВЛЕНИЕ БЛОКОМ ПЧ» на задней панели индикатора. Кабель 4.853.618 («302») расположен в комплекте 4.068.765.

6. Соединить кабелем 4.851.794 («56») из комплекта 4.068.765 разъем «50 MHz» на передней панели преобразователя с разъемом « 50 MHz» на передней панели блока ПЧ Я4С-54.

7. Кабелем 4.852.008 («307») из комплекта 4.068.765 соединить на передней панели блока ПЧ Я4С-54 разъем «» и « ПЧ 3 MHz».

8. На контрольные выходы гетеродинов «ГЕТ 500 MHz», «ГЕТ 2,05—3,55 GHz», «ГЕТ 1,5 GHz» (блок Я4С-59) и «ГЕТ 500 MHz», « ГЕТ 2—4 GHz» (блок Я4С-60) навинтить согласованные нагрузки 2.243.970, расположенные в комплекте 4.068.766.

4.9. При работе с прибором в диапазоне частот от 1,45 до 12 ГГц необходимо в разъем «1,45—39,6 GHz» установить коаксиальный смеситель 2.245.347 из комплекта 4.068.766, а при работе в диапазоне от 12 до 39,6 ГГц необходимо в разъем «1,45—39,6 GHz» установить переход 2.236.326 из комплекта 4.068.766.

4.10. Ручку регулировки яркости «» на индикаторе Я40-0830 установить в крайнее левое положение.

ВНИМАНИЕ!

Повторно включать индикаторный блок Я40-0830 разрешается только после выдержки не менее 2 минут после выключения.

Ручку регулировки яркости вводить не раньше, чем через 3 минуты после включения прибора. При переходе из осциллографического режима работы ЭЛТ в режим периодической или длительной памяти необходимо установить ручку «» в крайнее левое положение. В режиме периодической или длительной памяти необходимо работать при минимально возможной яркости луча и с временем развертки не менее 50 ms/дел.

Подсоединение и отсоединение кабеля 4.853.618 («302») производить только в обесточенном состоянии прибора.

5. ПОРЯДОК РАБОТЫ

5.1. Подготовка прибора к проведению измерений в диапазоне 10—1500 МГц

5.1.1. Установить органы управления в следующие поло­жения:

ручку регулировки

яркости «» в крайнее левое положение;

переключатель ПАМЯТЬ ОТКЛ;

ГАШЕНИЕ ЛИНИИ

РАЗВЕРТКИ в крайнее левое положение;

РАЗВЕРТКА СКОРОСТЬ «10 ms/ДЕЛ»;

ЗАПУСК АВТ;

ВИД ВНУТР;

тумблер ЛОГ/ЛИНЕЙН ЛОГ;

НОМИНАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ «10 dBmW» (против третьей

(ступенчато) лампочки слева);

НОМИНАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ

(плавно) «0»;

ВИДЕОФИЛЬТР «10 kHz»;

«ПОЛОСА kHz>: «30»;

ОБЗОР НА ДЕЛ «1 MHz»;

Тумблер ФАП верхнее;

Тумблер «КАЛИБРАТОР

50 MHz» нижнее;

«ЧАСТОТА MHz ПЛАВНО» среднее.

Остальные органы управления могут находиться в произвольном положении.

2. Тумблер СЕТЬ блоков прибора поставить в положение ВКЛ. При этом на индикаторе загорается сигнальная лампочка, а на блоке Я4С-59 светится цифровое табло индикатора «ЧАСТОТА MHz» и сигнальная лампочка.

3. До проведения измерений необходимо прогреть прибор в течение 1 ч.

4. Опробовать работу прибора по следующим признакам:

ручками «» и «  » индикатора установить нормальную яркость и требуемую фокусировку линии развертки;

при вращении ручки ГАШЕНИЕ ЛИНИИ РАЗВЕРТКИ вправо гасится линия развертки;

линия развертки на экране индикатора не исчезает при всех положениях ручки РАЗВЕРТКА СКОРОСТЬ;

в положении «—60 dBmW» аттенюатора НОМИНАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ на экране индикатора видны шумы, размах которых уменьшается при установке ручки ВИДЕО-ФИЛЬТР в положение «10 Hz». При уменьшении полосы пропускания ручкой «ПОЛОСА kHz» размах шумов уменьшается, а при увеличении полосы пропускания — увеличивается;

при установке переключателя ОБЗОР в положение МАКС на экране наблюдается амплитудный маркер в виде отклика отрицательной полярности, перемещающийся по экрану при вращении ручки «ЧАСТОТА MHz ГРУБО».

5.1.5. Проверить и при необходимости установить по частотомеру частоту сигнала на разъеме «47 MHz» блока Я4С-54, равной (47±0,025) МГц, органом «47 MHz» блока Я4С-59. При появлении негармонических откликов в обзоре 200 кНг/дел, отклики отстроить за пределы экрана ЭЛТ потенциометром « 47 MHz», расположенным на передней панели. Частота сигнала на разъеме «47 MHz» должна быть (47±0,2) МГц.

6. Совместить линию развертки с нижней линией масштабной сетки ЭЛТ органами РЕГУЛИРОВКА ИЗОБРАЖЕНИЯ: «»; «», «  Х».

7. Выполнить регулировку логарифмического масштаба амплитудной шкалы:

установить органы управления в положения, указанные в п. 10.1.1.;

подать на вход прибора «10—1500 MHz» сигнал с уровнем 10^-8 Вт (—50 дБ мВт) любой частоты в диапазоне прибора и ручками «ЧАСТОТА MHz ГРУБО, ПЛАВНО» установить отклик сигнала в центр экрана;

изменяя уровень сигнала на входе прибора, установить отклик равным одному делению масштабной сетки;

вращая ручку ступенчатого аттенюатора НОМИНАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ по часовой стрелке, убедиться, что амплитуда отклика возрастает ступенями через 10 дБ, то есть вершина отклика каждый раз совмещается с линиями масштабной сетки ЭЛТ.

Если этого не наблюдается, то при крайнем правом положении ручки НОМИНАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ органом подстройки «ЛОГ совместить вершину отклика с верхней линией масштабной сетки и, установив ручку НОМИНАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ в крайнее левое положение, повторить предыдущие операции сигнала.

Методом последовательного приближения добиться органом «ЛОГ» оптимальной настройки, при которой ступени переключения по 10 дБ точно соответствуют делениям масштабной сетки.

5.1.8. Выполнить калибровку прибора по частоте:

установить органы управления в положения, указанные в п. 10.1.1;

ручками «ЧАСТОТА MHz ГРУБО, ПЛАВНО» установить «нулевой» отклик прибора в центр экрана;

органом «» блока Я4С-59 установить нулевые показания индикатора «ЧАСТОТА MHz».

5.1.9. При включении режима ФАП необходимо ручку «ФАП» повернуть влево-вправо до упора и установить ручкой «ФАП» отклик сигнала в пределах экрана ЭЛТ.

5.2. Подготовка прибора к проведению измерений в диапазоне 1,45—39,6 ГГц

5.2.1. Установить органы управления в следующие положения:

ручку регулировки

яркости «» в крайнее, левое положение;

переключатель ПАМЯТЬ ОТКЛ;

ГАШЕНИЕ ЛИНИИ

РАЗВЕРТКИ в крайнее левое положение;

РАЗВЕРТКА СКОРОСТЬ «10 ms/ДЕЛ»;

ЗАПУСК АВТ;

ВИД ВНУТР;

тумблер ЛОГ/ЛИНЕЙН ЛОГ;

НОМИНАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ «10 dBmW» (против третьей

(ступенчато) лампочки слева);

НОМИНАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ

(плавно) «0»;

ВИДЕОФИЛЬТР «10 kHz»;

«ЧАСТОТА GHz ПЛАВНО» среднее;

«ДИАПАЗОН GHz» «1,45—3,45»;

«ПОЛОСА kHz» «30»;

«ОБЗОР НА ДЕЛ» «1 MHz»;

тумблер ФАП верхнее;

ручку « ф ПРЕСЕЛЕКТОР среднее.

1,8—12 GHz»

Остальные органы управления могут находиться в произвольном положении.

5.2.2. Тумблер СЕТЬ блоков прибора поставить в положение ВКД. При этом на индикаторе загорается сигнальная лампочка; а на блоке Я4С-60 — цифровое табло индикатора «ЧАСТОТА GHz» и сигнальная лампочка.

5.2.3. До проведения измерений необходимо прогреть прибор в течение 1 ч.

5.2.4. Опробовать работу прибора по следующим признакам:

ручками «» и «  » индикатора установить нормальную яркость и требуемую фокусировку линии развертки;

при вращении ручки ГАШЕНИЕ ЛИНИИ РАЗВЕРТКИ вправо гасится линия развертки;

линия развертки на экране индикатора не исчезает при всех положениях ручки РАЗВЕРТКА СКОРОСТЬ;

в положении «—60 dBmW» аттенюатора НОМИНАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ на экране индикатора видны шумы, размах которых уменьшается при установке ручки ВИДЕО-ФИЛЬТР в положение «10 Hz». При уменьшении полосы пропускания ручкой «ПОЛОСА kHz» размах шумов уменьшается, а при увеличении полосы пропускания — увеличивается;

при установке переключателя ОБЗОР в положение МАКС на экране наблюдается амплитудный маркер в виде отклика отрицательной полярности, перемещающийся по экрану при вращении ручки «ЧАСТОТА GHz ГРУБО».

5. Проверить и при необходимости установить по частотомеру частоту сигнала на разъеме «47 MHz» блока Я4С-54, равной (47±0,025) МГц, органом «47 MHz» блока Я4С-60. При появлении негармонических откликов в обзоре 200 кНг/дел, отклики отстроить за пределы экрана ЭЛТ потенциометром «47 MHz», расположенным на передней панели. Частота сигнала на разъеме «47 MHz» должна быть (47±0,2) МГц.

6. Совместить линию развертки с нижней линией масштабной сетки ЭЛТ органами РЕГУЛИРОВКА ИЗОБРАЖЕНИЯ: «»; «», «  Х».

5.2.7. Выполнить регулировку логарифмического масштаба амплитудной шкалы:

установить в гнездо «1,45—39,6 GHz» блока Я4С-60 коаксиальный смеситель 2.245.347 из комплекта 4.068.766;

соединить кабелем 4.851.794-01 из комплекта 4.068.765 выход преселектора с гнездом «1,45—39,6 GHz»;

установить органы управления в положения, указанные в п. 10.2.1;

подать на вход «ПРЕСЕЛЕКТОР 1,8—12 GHz» блока Я4С-60 сигнал с уровнем 10^-6 Вт (—30 дБмВт) любой частоты в диапазоне частот 1,8—3,45 ГГц и ручками «ЧАСТОТА GHz ГРУБО, ПЛАВНО» установить отклик сигнала в центр экрана;

изменяя уровень сигнала на входе прибора, установить отклик, равный одному делению масштабной сетки;

вращая ручку ступенчатого аттенюатора НОМИНАЛЬНЫИ УРОВЕНЬ по часовой стрелке до упора, убедиться, что амплитуда отклика возрастает ступенями через 10 дБ, то есть вершина отклика каждый раз совмещается с линиями масштабной сетки ЭЛТ;

если этого не наблюдается, то при крайнем правом положении ручки НОМИНАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ органом подстройки «ЛОГ» совместить вершину отклика с верхней линией масштабной сетки и, установив ручку НОМИНАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ в крайнее левое положение, повторить предыдущие операции.

Методом последовательного приближения органом «ЛОГ» добиться оптимальной настройки, при которой ступени переключения на 10 дБ точно соответствуют делениям масштабной сетки.

5.2.8. Произвести калибровку прибора по частоте, которая выполняется отдельно для каждого поддиапазона следующим образом:

соединить кабелем выход преселектора с гнездом «1,45—39,6 GHz», в котором установлен коаксиальный смеситель;

установить переключатель «ОБЗОР» в положение «0,5 MHz НА ДЕЛ»;

соединить кабелем 4.851.794-03 из комплекта 4.068.765 гнездо «ГЕТ 1,5 GHz» блока Я4С-59 с гнездом « ПРЕСЕЛЕКТОР 1,8—12 GHz» через аттенюатор 2.243.948-06 (30 дБ). Ручками «ЧАСТОТА GHz ГРУБО, ПЛАВНО» установить отклик сигнала гетеродина 1500 МГц в центр экрана, вращением ручки ЧУВСТВИТ установите максимальную амплитуду отклика сигнала;установить переключатель «ДИАПАЗОН GHz» в положение, соответствующее выбранному в дальнейшем диапазону частот и органом «ЧАСТОТА GHz ПЛАВНО» установить показания цифрового индикатора частоты настройки согласно табл. 7.

При калибровке в диапазонах частот «3,45—7,45», «7,45—12», «12—19,45» и «19,45—39,6» сигнал гетеродина 1,5 ГГц подавать на гнездо «1,45—39,6 GHz» через аттенюатор 30 дБ.

Таблица 7

Диапазон	1,45—3,45	3,45—7,45	7,45—12	12—19,45	19,45—39,6
Показания индикатора ЧАСТО­ТА GHz	1.500	03.55	07.65	09.70	19.95

5.2.9. При работе с прибором в диапазоне выше 12 ГГц в гнездо «1,45—39,6 GHz» необходимо установить коаксиальный переход 2.236.326 из комплекта 4.068.766 и соединить его кабелем 4.851.794-03 с соответствующим полноводным смесителем из того же комплекта.

После настройки прибора на частоту анализируемого сигнала необходимо ручку ЧУВСТВИТ блока Я4С-60 установить в положение, при котором отклики сигнала становятся максимальными.

5.2.10. При включении режима ФАП необходимо ручку «ФАП» повернуть влево-вправо до упора и установить ручкой «ФАП» отклик сигнала в пределах экрана ЭЛТ.

5.3. Проведение измерений прибором в диапазоне 10—1500 МГц

ВНИМАНИЕ! Перед калибровкой прибора по частоте, также при проведении частотных измерений необходимо переключатель «0 НА ДЕЛ МАКС» установить в положение МАКС на время, равное или больше пяти периодов развертки, затем возвратить в положение НА ДЕЛ.

5.3.1. Прибор обеспечивает следующие режимы работ:

режим анализатора спектра;

режим приемника (ОБЗОР «0»).

В режиме анализатора спектра измеряются относительные амплитуды спектральных компонент анализируемого сигнала, а также частоты и частотные интервалы между отдельными составляющими анализируемого сигнала.

В режиме приемника измеряется частота модулирующего сигнала и глубина модуляции.

5.3.2. В суммарную погрешность относительного измерения уровней составляющих спектра (амплитудную погрешность) входят следующие погрешности:

погрешность амплитудной шкалы в логарифмическом масштабе

Δ₁ = ±2 дБ (±26%);

погрешность амплитудной шкалы в линейном масштабе

Δ₂=±0,35 дБ (±4%);

погрешность ступенчатого аттенюатора НОМИНАЛЬНЫИ УРОВЕНЬ

Δз =±0,5 дБ (±6%);

погрешность индикатора (при сравнении амплитуд двух откликов входят в расчет дважды)

Δ₄=±0,13 дБ (±1,5%);

погрешность Δ₅ за счет флюктуации отклика, обусловленная влиянием собственных шумов прибора. При превышении откликов над шумами на 20 дБ Δ₅ = ±0,26 дБ (±3%), при превышении на 10 дБ Δ₅=±0,58 дБ (±7%), при превышении на 6 дБ Δ₅= ± 1,93 дБ (±25%).

Суммарная максимальная вероятная погрешность определяется по формулам:

при линейном масштабе индикатора

ΔΣлин=±(3)

при логарифмическом масштабе индикатора

ΔΣлог=±(4)

Пример 1.

Измерение уровня какого-либо отклика относительно максимального в сложном сигнале в линейном масштабе выполняется с помощью ступенчатого аттенюатора НОМИНАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ.

Для этого необходимо установить амплитуду максимального отклика, равной 8 делениям масштабной сетки ЭЛТ, ручками плавного и ступенчатого аттенюаторов НОМИНАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ. Отсчитать показания ступенчатого аттенюатора N₁ по верхней шкале «dBmW». Установить амплитуду измеряемого отклика в пределах экрана с помощью ступенчатого аттенюатора и отметить его показания N₂ по шкале «dBmW». Отметить далее уровень отклика n в делениях масштабной сетки индикатора.

Относительный уровень измеряемого сигнала, в децибелах, определить по формуле:

A=(N₂-N₁-20 1g). (5)

Без учета погрешности за счет неравномерности АЧХ и при превышении отклика над шумами на 10 дБ, погрешность измерения составит:

ΔΣлин=±=±1дБ (6)

Для учета неравномерности АЧХ необходимо определить ее величину в установленной полосе обзора, изменяя частоту сигнала в пределах полосы обзора при неизменном уровне сигнала.

Пример 2.

Пусть анализируется сложный сигнал и необходимо измерить уровень какого-либо отклика относительно максимального по шкале индикатора в логарифмическом масштабе. Измеряемый отклик на 10 дБ превышает уровень шумов.

Для этого необходимо установить максимальный отклик, равный 8 делениям экрана, ручками плавного и ступенчатого аттенюаторов НОМИНАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ.

Отсчитать по масштабной сетке индикатора на сколько делений измеряемый отклик меньше максимального и определить его относительный уровень как минус П х 10 дБ.

Без учета погрешности за счет неравномерности АЧХ и при превышении отклика над шумами на 10 дБ погрешность измерения составит:

ΔΣлог=±=± 2,1 дБ. (7)

Для учета неравномерности АЧХ прибора необходимо определить ее величину в установленной полосе обзора методом, указанным в примере 1.

Примечание. В приборе шкалы аттенюатора НОМИНАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ, калиброванные в абсолютных единицах (dBmW, mV, μV) не используются. При измерении отношений уровней учитывается, что аттенюатор имеет шаг 10 дБ (см. пример 1).

5.3.3. При анализе сложного сигнала измерение частотных интервалов между отдельными спектральными составляющими или ширины отдельных участков спектра выполняются по масштабной сетке индикатора. Цена одного деления масштабной сетки (частотная шкала индикатора равна 10 делениям) обозначена на переключателе ОБЗОР НА ДЕЛ.

Измерение заключается в том, чтобы отсчитать в установленной полосе обзора интервал L между спектральными составляющими в делениях масштабной сетки и найти этот интервал в единицах частоты путем умножения L на цену одного деления.

В этом случае абсолютная погрешность измерения частотных интервалов равна:

половине цены деления при измерении интервалов в полосах обзора 5 МГц на деление и более;

цене деления при измерении интервалов в полосах обзора 2 МГц на деление и менее.

5.3.4. Измерение абсолютного значения частоты спектральной составляющей выполняется либо по цифровому индикатору, либо с помощью внутреннего калибратора.

Для измерения частоты по цифровому индикатору необходимо установить отклик сигнала в центр экрана и по индикатору ЧАСТОТА MHz отсчитать значение частоты входного сигнала. Погрешность измерения составляет в этом случае ±(10^-2f+10) МГц.

Для измерения частоты с помощью калибратора необходимо на вход прибора вместе с измеряемым сигналом подать сигнал внутреннего калибратора через направленный ответвитель 2.243.991-03 из комплекта 4.068.766.

Направленный ответвитель подключить ко входу прибора разъемом, обозначенным цифрой 1, измеряемый сигнал подключить к разъему, обозначенному на ответвителе цифрой 2, а сигнал калибратора к разъему 3. Измерить далее частотный интервал AF между сигналом и ближайшим откликом калибратора при минимально возможной полосе обзора.

Затем установить отклик калибратора, относительно которого измерялся частотный сдвиг сигнала, в центр экрана и отсчитать значение частоты по индикатору «ЧАСТОТА MHz». Округлить значение частоты до ближайшего значения 1, кратного 50 МГц.

Абсолютное значение частоты входного сигнала найти по формуле f+ΔF, где ΔF берется со знаком плюс, если отклик сигнала расположен на экране правее отклика калибратора и со знаком минус, если левее.

Погрешность измерения в этом случае равна ±(10^-2f+2) МГц.

5. Измерение частотных интервалов между двумя составляющими сложного сигнала можно выполнять путем определения разности абсолютных значений частоты этих составляющих. В этом случае погрешность измерения частотного интервала равна удвоенной погрешности измерения абсолютного значения частоты спектральных составляющих.

6. В режиме приемника AM колебаний прибор измеряет как частоту модулирующего колебания, так и глубину модуляции.

Когда установлен «ОБЗОР 0», настройка прибора на сигнал выполняется по максимальному подъему линии развертки индикатора ручками «ЧАСТОТА MHz ГРУБО, ПЛАВНО» при выключенной системе ФАПЧ и ручкой «ФАП» при включенной системе ФАПЧ.

После настройки прибора несущая частота AM колебания может быть отсчитана по цифровому индикатору «ЧАСТОТА MHz» с погрешностью ±(10~²f+10) МГц.

Глубина модуляции определяется по масштабной сетке при линейном масштабе индикатора с погрешностью ±4% тем же методом, что и при наблюдении сигнала во временной области (на экране осциллографа).

Период модулирующего колебания измеряется также по масштабной сетке методом, аналогичным для осциллографов с учетом того, что цена деления масштабной сетки индикатора указана на переключателе РАЗВЕРТКА СКОРОСТЬ. Погрешность измерения ±30%.

5.4. Проведение измерений прибором в диапазоне 1,45—39,6 ГГц

5.4.1. Все сказанное в п. 10.3 относительно проведения измерений прибором справедливо и для диапазона 1,45—39,6 ГГц за исключением особенности измерения абсолютного значения частоты спектральных составляющих.

Поэтому при проведении относительных амплитудных измерений, измерений частотных интервалов и измерений в режиме приемника AM колебаний в диапазоне 1,45—39,6 ГГц следует руководствоваться указаниями пп. 10.3.2, 10.3.3 и 10.3.6, соответственно, настоящего описания.

2. Измерение абсолютного значения частоты спектральной составляющей при работе по входу преселектора (в диапазоне до 12 ГГц) выполняется путем установки отклика сигнала ручками «ЧАСТОТА GHz ГРУБО, ПЛАВНО» в центр экрана и отсчета частоты по индикатору «ЧАСТОТА GHz». Погрешность измерения не превышает ±1%.

3. При работе с прибором по входу смесителя возможен прием сигнала по зеркальному каналу и на гармониках гетеродина. Поэтому при измерении частоты следует прежде убедиться, что сигнал принимается по основному каналу, а затем определить номер гармоники гетеродина в следующей последовательности:

удерживая отклик сигнала в центре экрана ручками «ЧАСТОТА GHz ГРУБО, ПЛАВНО», уменьшить обзор до 200 кГц на деление при одновременном уменьшении полосы пропускания до 30 кГц (тумблер «ФАП» должен находиться в нижнем положении);

наблюдать перемещение отклика сигнала на экране при вращении ручки «ЧАСТОТА GHz ПЛАВНО». Если при вращении ручки по часовой стрелке отклик перемещается справа налево, то сигнал принимается по основному каналу, если же отклик перемещается слева направо, то сигнал принимается по зеркальному каналу;

установить отклик сигнала, принимаемого по основному каналу, в центр экрана и записать показания индикатора «ЧАСТОТА GHz» (f₀) при установке переключателя «ДИАПАЗОН GHz» в положение 1,45—3,45;

перестроить анализатор по частоте вниз (вращая ручки «ЧАСТОТА GHz, ГРУБО ПЛАВНО» против часовой стрелки) до появления равного по уровню отклика сигнала;

методом, указанным выше, убедиться, что сигнал принимается по зеркальному каналу, и записать показания индикатора «ЧАСТОТА GHz» (f₃), при установке переключателя «ДИАПАЗОН GHz» в положение «1,45—3,45»;

определить номер рабочей гармоники гетеродина из выражения

N=

если значение N из ряда 1, 2, 4, 5, 10, то ручку «ДИАПАЗОН GHz» поставить в положение, соответственно, 1,45—3,45; 3,45—7,45; 7,45—12; 12—19,45; 19,45—39,6 и, установив отклик сигнала, принимаемого по основному каналу, в центр экрана, отсчитать значение частоты сигнала по индикатору «ЧАСТОТА GHz»;

если рабочая гармоника N из ряда 3, 6, 7, 8, 9, то определить приближенное значение частоты сигнала в мегагерцах из выражения

fc=(f_o+550)·N—550;

после чего, включив необходимый диапазон частот, установить отклик сигнала в центр экрана и отсчитать точное значение частоты по цифровому индикатору «ЧАСТОТА GHz». Погрешность измерений частоты не более ±1%.

5.5. Особенности работы прибора

5.5.1. При работе с прибором в диапазоне от 1,45 до 39,6 GHz по входу смесителя не рекомендуется включать полосу обзора более чем 200 МГц (20 МГц на деление), поскольку возможны комбинационные помехи.

При работе по входу преселектора типичное значение уровня комбинационных помех типа nfc±mfr, обусловленных побочными каналами приема в панорамном обзоре 2000 МГц не более минус 60 дБ мВт в диапазоне 3,45—12 ГГц.

При работе в диапазоне от 10 до 1500 МГц типичное значение уровня комбинационных помех не более минус 60 дБ при уровне входного сигнала на смесителе минус 30 дБ мВт. Типичный уровень помех, относительно «нулевого» отклика, (при отсутствии сигнала на входе) минус 60 дБ мВт в диапазоне до 100 МГц и минус 70 дБ мВт в диапазоне от 100 до 1500 МГц.

2. При оценке нелинейности четырехполюсников по уровню интермодуляционных искажений следует иметь в виду, что возможности этого метода ограничены уровнем собственных шумов и интермодуляционных искажений анализатора, типичное значение которых в зависимости от уровня сигнала на смесителе и номера рабочей гармоники гетеродина (диапазона) приведено на рис. 24.

3. В диапазоне 1,8—12 ГГц преселектор преобразователя Я4С-60 может быть использован как перестраиваемый полосовой фильтр. Типичное значение резонансной характеристики преселектора приведено на рис. 25.

4. При работе в панорамном обзоре рекомендуется включать между смесителем и преселектором аттенюатор 3 дБ, а на вход прибора аттенюатор 10 дБ из комплекта 4.068.766. При этом типичное значение неравномерности АЧХ (размах) 10 дБ в пределах каждого поддиапазона.

Относительный уровень интермодуляционных искажений

1. — на частоте 1,8 ГГц

2. — на частоте 12 ГГц.

Рис. 25.

5.5.5. Типичное значение АЧХ прибора по входу смесителя в полосе обзора 200 МГц 0,5 дБ.