Файл: Инженерные изыскания в строительстве. Инженерно-геологические, геофизические и геодезические исследования [сборник].pdf

ходмое напряжение резонатора содержит установившую­ ся и переходную составляющие. При этом частотная ха­ рактеристика резонатора, получившая название динами­ ческой, уклоняется от статической тем больше, чем боль­ ше скорость изменения частоты уа и чем меньше полоса пропускания резонатора АД определяющая ее инерцион­ ность. Поэтому спектральные «линии» на экране элек­ тронно-лучевой трубки будут иметь форму динамической частотной характеристики резонатора.

Для одиночного колебательного контура при линей­ ном нарастании частоты в случае увеличения у а или уменьшения Д/ относительная динамическая полоса про­ пускания контура расширяется, а максимум напряжения уменьшается и смещается в направлении изменения ча­ стоты. При очень больших значениях уй появляются до­ полнительные максимумы, вызванные биениями между собственными колебаниями контура и подводимыми к нему колебаниями. Практически в радиолокационных системах используются анализаторы с характеристика­ ми, которые мало отклоняются от статических и не име­ ют дополнительных максимумов [2].

Нетрудно понять, что если смещение максимума ча­ стотной характеристики анализатора не вносит ошибки в измерения, то расширение полосы пропускания непо­ средственно влияет на точность отсчета по шкале частот и разрешающую способность анализатора. В этой связи различают статическую и динамическую разрешающие способности, определяемые соответственно шириной мак­ симума статической и динамической частотных харак­ теристик анализатора. Поскольку статическая характе­ ристика уже динамической, то динамическая разрешаю­ щая способность всегда хуже статической. На рис. 24 сплошными линиями показаны статические кривые (со­ ответствуют весьма медленному анализу) и пунктиром — динамические (соответствуют быстрому анализу). Кри­ терием разрешения двух соседних спектральных линий является относительная глубина «провала» между ними

дов индикации и режимов работы анализатора различ­

56

ное и устанавливается чаще всего на основе эксперимен­ тальных данных. Например, при визуальном отсчете по

экрану электроино-лучевой трубки ( — ] 1 ф п т ~ 0,14-0,3.

\ е м /

Из приведенного анализа видно, что основным кри­ терием качества анализатора является его статическая

Рис. 24. Частотные характеристики анализатора спектра

полоса пропускания, так как она определяет его дина­ мическую разрешающую способность при заданных диа­

Таким образом, исходя из требуемой скорости анализа выбирают статическую полосу пропускания анализатора Af. При этом исходят из того, что при очень большой статической полосе пропускания разрешающая способ­ ность плохая, но и при очень узкой Д/разрешающая спо­ собность ухудшается за счет резкого расширения дина­ мической частотной характеристики резонатора. Поэтому выбирают некоторое оптимальное значение полосы про­ пускания.

В работе [8] В. Кробель рассчитал и построил кри­ вые, по которым в зависимости от скорости анализа и

57

количества каскадов резонансного усилителя (я) можно определить оптимальную полосу пропускания, а также рассчитать динамическую полосу пропускания и разре­ шающую способность анализатора. На основании этих кривых для однокаскадного усилителя оптимальные со­ отношения будут:

х — время, в течение которого частота резона­ тора в схеме анализа изменится на А/.

Из кривых, построенных Кробелем, также видно, что наибольшую скорость анализа при оптимальных соот­

мы. Поэтому на практике чаще всего в качестве анали­ затора применяются однокаскадные резонансные усили­ тели.

В схемах одновременного анализа анализатор спек­ тра представляет собой набор резонаторов, на выходах которых включен индикатор. В таком анализаторе от­ счет частоты возможен только дискретный. Причем, если полосы пропускания фильтров не перекрываются на ис­ следуемом участке, то отсчет возможен с интервалами, равными интервалу между средними частотами настрой­ ки соседних фильтров. Если же полосы пропускания фильтров перекрываются, то отсчет возможен с интер­ валами, большими полосы пропускания фильтра. Эти интервалы в данном случае и определят статическую разрешающую способность анализатора спектра.

58

На практике в анализаторах спектра одновременного анализа используется набор фильтров с перекрывающи­ мися полосами пропускания и период анализа всегда конечен. Поэтому здесь, как и при последовательном ана­ лизе, для определения динамической разрешающей спо­ собности следует ввести понятие динамической частот­ ной характеристики.

резонансные свойства проявляются полностью и описы­ ваются статической резонансной кривой. Если же время включения очень мало, то его резонансные свойства не успевают проявиться и он ведет себя как апериодическая цепь. В рассматриваемом случае имеет место нечто сред­ нее. Чем больше Га, тем острее максимум динамической характеристики и, следовательно, тем лучше разрешаю­ щая способность анализатора спектра.

В работе [9] произведен расчет динамических харак­ теристик для одиночного колебательного контура и по­

59

При заданном значении Та необходимо подбирать такое значение статической полосы пропускания, чтобы обеспечивалось соотношение

При этом разрешающая способность будет опреде­ ляться той же формулой, что и при последовательном анализе, а значение полосы пропускания приближенным соотношением

6.О П Р Е Д Е Л Ь Н О Й РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СИСТЕМЫ

ном, так и при последовательном анализе накладываются два огра­

Подставив в эту формулу выражение первого ограничения, получим

60