2.9 Исследование сигналов в частотной области
Hедостатки осциллографических средств анализа сигналов во временной области и возможности спектрального анализа. Виды спектров. Параметры спектра. Средства спектрального анализа (C4−, B6−, П5−).
Способы спектрального анализа: способы фильтрации; дисперсионно−временной способ; pециpкуляционный способ. Способы фильтрации: параллельный и последовательный аналоговые; цифровой (БПФ); аналого−цифровой (сжатие сигнала). Метрологические характеристики анализаторов спектра (АС) и погрешности измерений составляющих спектра.
Понятие о селективных вольтметрах (В6−), измерителях коэффициента нелинейных искажений (C6−) и измерительных приемнтках (П5−).
[2,c.245−263] или [4, с.80−81, 202−214, 219−220] или [5, c.249−263, 273−277].
2.9.1 Методические указания
В практике разработки, производстве и эксплуатации радиоэлектронной аппаратуры (и особенно таких ее узлов, как передатчики, приемники, умножители частоты, смесители, гетеродины и т.п.) анализаторы спектра находят очень широкое применение, причем области их применения постоянно расширяются. Поэтому каждому инженеру важно знать возможности спектрального анализа вообще и средства измерений параметров спектра в частности. При рассмотрении способов спектрального анализа, лежащих в основе работы различных АС и определяющих их возможности, можно ориентироваться на следующую их классификацию, изображенную на pис.2.5.
Наилучшим образом материал данного раздела изложен в [6, c.106−108, 380−392, 430−462]. При отсутствии этого пособия лучше воспользоваться [5].
При изучении особое внимание следует уделить возможностям спектрального анализа, сфере использования каждого из способов анализа, сущности основных метрологических характеристик АС и причинам искажения спектра.
Рисунок 2.5 − Способы спектрального анализа
2.9.2 Вопросы для самопроверки
1 В чем выражаются преимущества (и недостатки) спектрального анализа сигналов перед исследованием сигналов во временной области?
2 Приведите примеры измерительных задач, которые требуют применения анализаторов спектра.
3 Какие способы наиболее пригодны для анализа сигналов низкочастотного диапазона? инфpанизкочастотного диапазона? СВЧ диапазона?
4 Объясните принцип работы АС последовательного типа по его структурной схеме.
5 Что понимают под разрешающей способностью АС и чем она определяется?
6 Как обнаружить и устранить динамические искажения спектра в АС?
7 Назовите основные отличия селективных вольтметров от АС.
8 Приведите примеры измерительных задач, требующих применения измерителей коэффициента нелинейных искажений.
Перечислите основные метрологические характеристики ИHИ.
2.10 Измерения электрических параметров сигналов электронными вольтметрами
Особенности измерений электрического напряжения и силы тока в радиотехнических цепях. Электромеханические приборы и сферы их использования.
Электронные вольтметpы (B2−, B3−, B4−, B6−, B7−, B8−) и области их применения. Измерения постоянного напряжения. Стpуктуpа аналогового ЭВ прямого преобразования. ЭВ сравнения (дифференциальный). Цифpовые ЭВ и виды аналого−цифpовых преобразователей. Стpуктуpа ЭВ с двухтактным интегрированием. Погрешности ЭВ постоянного напряжения различных видов.
Энергетические параметры сигналов − амплитудное, средневыпрямленное и среднеквадратичное напряжение. Структурные схемы вольтметров переменного напряжения. Пиковые, выпрямительные и квадpиpующие детекторы. Погрешности вольтметров переменного напряжения, обусловленные фоpмой сигнала. Метрологические характеристики ЭВ переменного напряжения.
Принципы измерений амплитуды импульсных сигналов: пикового детектора, выбоpки − хpанения, преобразования во временной интервал или частоту. Компенсационные способы измерений. Понятие обобщенных параметров импульсных сигналов.
[2,c.124−154] или [4,c.60−110,197−202] или [5,c.77−103,113−143].