[khach 42]

Ну зачем тут килобаксы? Нет, если это для настройки, то конечно лучше купить прибор. Только время отклика спектроанализатора надо смотреть и возможность внешней синхронизации с с импульсом. А так нужен почти обычный гетеродинный частотометр. Можно пределать готовые модуля на этот диапазон частот. Ставим детектор начала импульса. При появленни импульса запускаем генератор пилы, который перестраивает опорный генератор. При появлении сигнала на выходе смесителя на гармониках-останавливаем свип, если есть время- точно подстраиваемя по фазовому детектору. По окончании импульса запоминаем (аналогово) напряжение перестройки опорного генератора. И медленно и печально меряем частоту опорного генератора и умножаем на номер гармоники ( т.к диапазон узкий). Из новых деталей- только ждущий ГЛИН с памятью и детектор начала импульса.

Время свипа ГЛИНа конечно должно быть короче длительности импульса.

Единственно отличие от начальных условий- померяем частоту импульса с наименьшей (наибольшей) частотой, в зависимости от направления свипа.

[blackfin 25]

Ну зачем тут килобаксы?

Да, на первый взгляд все логично.

Но лучше еще раз воспользоваться калькулятором..

 

Итак, что мы имеем?

1. полоса сигнала на входе смесителя: 1300 МГц – 1220 МГц = 80 МГц.

2. частота гетеродина (ГКЧ) на входе смесителя от: (1220 - ПЧ) МГц, до: (1300 - ПЧ) МГц.

3. поскольку каждый канал имеет ширину: 50 кГц, то всего каналов: 80 МГц / 50 кГц = 1600.

4. время сканирования всей полосы: 300 мкс.

5. считая, что зеркальный канал на выходе смесителя отсутствует

(т.к. мы грамотно выбрали частоту ПЧ и поставили на входе приемника полосовой фильтр с ПП от: 1220 МГц, до: 1300 МГц),

на выходе смесителя мы получим множество радио-импульсов в полосе частот от: ПЧ, до: (ПЧ + 80 МГц).

6. следовательно, чтобы измерить частоту пришедшего импульса, между выходом смесителя и усилителем ПЧ,

на частоте ПЧ нам придется поставить полосовой фильтр с шириной полосы пропускания: 50 кГц.

7. скорость нарастания колебаний на выходе этого фильтра будет ограничена временем: 1/50 кГц = 20 мкс.

8. меж тем, при времени сканирования: 300 мкс, на каждый канал шириной 50 кГц приходится 300 мкс / 1600 = 0,1875 мкс,

что на порядок меньше времени необходимого для нормальной работы фильтра.

 

Не трудно заметить, что проблема возникает как результат последовательной фильтрации всех 1600 каналов за время 300 мкс.

При параллельной фильтрации с помощью банка из 1600 фильтров этой проблемы не возникает.

Естественно, такое количество фильтров возможно реализовать только с помощью алгоритмов ЦОС,

на что и было указано в самом первом ответе.

[khach 42]

на выходе смесителя мы получим множество радио-импульсов в полосе частот от: ПЧ, до: (ПЧ + 80 МГц).

6. следовательно, чтобы измерить частоту пришедшего импульса, между выходом смесителя и усилителем ПЧ,

на частоте ПЧ нам придется поставить полосовой фильтр с шириной полосы пропускания: 50 кГц.

7. скорость нарастания колебаний на выходе этого фильтра будет ограничена временем: 1/50 кГц = 20 мкс.

Пункт 6 - неверно. Нет необходимости ждать 20 мкс, чтобы обнаружить наличие импульса. Двухпороговый компаратор сработает за сотни наносекунд (нет необходимости ждать полной амплитуды, достаточно из шумов выйти). А когда импульс обнаружен и сканирование остановлено и началась точная стабилизация частоты опорного генератора, то этот интервал определяется постоянной времени петли ФАПЧ. Эта постоянная времени действительно около 20 мкс. Т.е через 3 тау импульс может заканчиваться-генератор уже стабилизировался по частоте.

[blackfin 25]

Пункт 6 - неверно.

Еще раз повторюсь. :)

 

Сумма двух импульсов:

 

x(t) = cos(2*pi*F*t), и

y(t) = cos(2*pi*(F+200kHz)*t),

 

одновременно пришедших на вход Вашей схемы ФАПЧ, равна:

 

s(t) = x(t)+y(t) = cos(2*pi*F*t)+cos(2*pi*(F+200kHz)*t) = 2*cos(2*pi*(F+100kHz)*t)*cos(2*pi*100kHz*t).

 

Первый множитель - быстро осциллирующий множитель с частотой F+100kHz,

которой ФИЗИЧЕСКИ НЕТ на входе фазового детектора ФАПЧ.

Второй множитель - медленно меняющаяся амплитуда s(t) и поскольку

фазовый детектор по определению изменение амплитуды игнорирует,

Ваша схема ФАПЧ "подстроится" к частоте F+100kHz, что приведет

к ошибке в измерении частоты за пределами допуска +/- 50 кГц.

[Mirabella 0]

... Надо померить частоту импульсного сигнала. В общем случае - по одному радиоимпульсу, который может возникнуть на любой частоте от 1220 до 1300 МГц, длительность импульса 300 мкс. Таких импульсов может возникнуть несколько одновременно, тогда если получится измерить частоту наибольшего по уровню, то будет хорошо. Необходимая точность измерения - плюс-минус 50 кгц вполне достаточно, но не больше. Уровень входного сигнала может быть от -70 дбм до где-то 0 дбм.

Пока в замученный мозг приходит только одна идея-гетеродинирование вниз фильтрация, усиление-ограничение, счет.

Буду благодарен за любые идеи по поводу, даже самые бредовые на первый взгляд.

 

При такой постановке задачи целесообразно рассмотреть возможность применения акустооптического измерителя.

Их применение наиболее целесообразно именно при определении несущих частот множества коротких импульсов. Да и не всегда можно поставить на борту стандартный измерительный прибор.

Там не используется ни паралельный, ни последовательный частотный анализ, поэтому нет необходимости ни в перестраиваемом фильтре (или гетеродине), ни в наборе множества узкополосных фильтров.

Принцип работы их основан на "пространственной селекции".

Ваша длительность -300 мксек -очень большая для таких измерителей, они могут работать с импусльсами в сотни наносекунд и менее.

Такая длительность позволит произвести измерения многократно за время действия импульса, чтоможет повысить их точность.

Объём аппарата - менее 0.5 литра.

 

Почитайте из популярных:

 

"Обработка радиосигналов акустоэлектронными и акустооптическими устройствами", Сборник статей под ред. С.В. Кулакова.

на стр. 35: Н.С. Вернигоров и др. "Панорамные акустооптические приёмники-частотомеры"

Книжка старая, но этим и хорошая.

[DS 0]

Mirabella, Вам судя по всему действительно надо LiNb03 модулятор от brimrose. Типа LND 2500-1000

Похоже они специально для этого разработаны.aodefl.pdf

[khach 42]

x(t) = cos(2*pi*F*t), и

y(t) = cos(2*pi*(F+200kHz)*t),

Первый множитель - быстро осциллирующий множитель с частотой F+100kHz,

которой ФИЗИЧЕСКИ НЕТ на входе фазового детектора ФАПЧ.

Что то я непонял. Если смеситель не перегружен входным сигналом, то комбинационных частот на выходе непоявится, т.е будут две "палки" с f-fget*n и (f+200кГц)-fget*n, где n- номер гармоники. Откуда возьмется F+100kHz? Разве что как отражение от 0 при точной натройке на f.

Вопрос захвата ФАПЧ в таких условиях рассматривать некорректно, т.к мы незнаем спектральной ширины каждого импульсного сигнала. Но в общем виде метод работает, т.к является стандартным методом использования частотометров Ч3-68, Ч3-69 для измерения частоты импульсного сигнала. Только там ( по стандартной методике) надо смотреть за захватом сигнала по осциллографу (по нулевым биениям) и крутить ручку настройки гетеродина руками. Вот переделкой такого частотометра (путем выкидывания платы его ЦПУ на к580ик80 и переделке модуля свипирования и детектора захвата) мы и решали подобную проблему. Только у нас частотометр еще и замыкал петлю стабилизации частоты для мощного импульсного генератора.

[khach 42]

@Mirabella Вопрос можно? Из какого материала делаются акустооптические модуляторы для СВЧ? С АОМ в оптике работал много, а на СВЧ как-то неприходилось. Самое страшное что видел- дисперсионные измерение частоты на большущей тефлоновой призме и куче болометических приемников.

[blackfin 25]

Что то я непонял. Откуда возьмется F+100kHz?

...

Только там ( по стандартной методике) надо смотреть за захватом сигнала по осциллографу (по нулевым биениям) и крутить ручку настройки гетеродина руками.

Формулу для суммы косинусов в школе изучали?

Ее результат - появление биений в присутствии двух гармонических сигналов /см.выше/.

"..смотреть за захватом сигнала по осциллографу (по нулевым биениям)

и крутить ручку настройки гетеродина руками"

можно только если на входе фазового детектора ОДИН гармонический сигнал.

Иначе, необходимо импользовать фильтр на ПЧ.

Комбинационные частоты тут ни при чем.

 

PS. Относительно килобаксов..

 

Вот примерная стоимость:

1. AD8347 800 MHz to 2.7 GHz RF / IF Quadrature Demodulator, 1-шт = 6$

2. AD9411BSV-170 ADC 2-шт.*36$ = 72$

3. ADF4112 Single, Integer-N 3.0 GHz PPL, 1-шт = 3$

4. ADSP-BF531 400 MHz Low Cost Blackfin Processor 1-шт = 8$

5. PCB+Power+... = 100$

Итого: 200$.

 

Но, ..если сильно постараться, можно уложиться и в килобакс.

 

PS.PS. Размер анализатора - пачка сигарет или меньше.

Изменено 5 марта, 2007 пользователем blackfin

[MaslovVG 0]

@Mirabella Вопрос можно? Из какого материала делаются акустооптические модуляторы для СВЧ? С АОМ в оптике работал много, а на СВЧ как-то неприходилось. Самое страшное что видел- дисперсионные измерение частоты на большущей тефлоновой призме и куче болометических приемников.

Лет 35 тому назад мы делали это так. Сигнал подавался на прозрачную линию задержки.

Перпендикулярно линия задержки освещалась лазерным пучком. Поток света после линии задержки поступал на оптическую линзу. В фокальной плоскости линзы распределение интесивности света есть интеграл Фурье сигнала распространяющегося по линии задержки. Тогда была проблема с анализом этой иформации. Снимали на скоростную кинокамеру.

Все описано во множестве статей и книг того времени. В частности "Папулис. и др. Интегральные преобразования в оптике"

Насколько техника продвинулась там судить трудно. Но сигналы описанные зачинателем темы различались четко.

[blackfin 25]

Лет 35 тому назад мы делали это так. Сигнал подавался на прозрачную линию задержки.

Перпендикулярно линия задержки освещалась лазерным пучком. Поток света после линии задержки поступал на оптическую линзу. В фокальной плоскости линзы распределение интесивности света есть интеграл Фурье сигнала распространяющегося по линии задержки. Тогда была проблема с анализом этой иформации. Снимали на скоростную кинокамеру.

Круто.. :a14:

[Tornado-Alex 0]

По-моему тоже, без ЦОС здесь не обойтись.

По крайней мере это гарантированно работающее решение.

Всё остальное - танцы с бубном (может заработает, может нет.....а если не заработало, то почему?)

blackfin - респект!

[DS 0]

@Mirabella Вопрос можно? Из какого материала делаются акустооптические модуляторы для СВЧ? С АОМ в оптике работал много, а на СВЧ как-то неприходилось. Самое страшное что видел- дисперсионные измерение частоты на большущей тефлоновой призме и куче болометических приемников.

 

Да там тоже свет отклоняется, под действием СВЧ волн в кристалле (получается своеобразное Фурье преобразование). Это отдельный класс АО приборов - дефлекторы. Я тоже по началу не врубился. Существенное отличие - прозрачность 70 - 95%. При этом отклонения луча больше, чем в стандартных модуляторах. Для лазерной оптики такие не используются, они бы и секунды не проработали.

[blackfin 25]

Это отдельный класс АО приборов - дефлекторы.

Для сравнения.. Можете привести в качестве примера параметры спектроанализатора на основе дефлектора?

 

1. Габариты?

2. Полоса анализируемых частот?

3. Динамический диапазон?

4. Разрешающая способность по частоте?

5. Потребляемая мощность?

6. Стоимость?

[khach 42]

Лет 35 тому назад мы делали это так. Сигнал подавался на прозрачную линию задержки.

Перпендикулярно линия задержки освещалась лазерным пучком. Поток света после линии задержки поступал на оптическую линзу. В фокальной плоскости линзы распределение интесивности света есть интеграл Фурье сигнала распространяющегося по линии задержки. Тогда была проблема с анализом этой иформации. Снимали на скоростную кинокамеру.

Спасибо, ясно - тот же АОМ, только "вид сбоку". На современных ССД или диодных линейках работать будет замечательно. Вот только вопрос, до какой частоты удавалось запихнуть СВЧ акустическую волну и какие были преобразователи в акустику? Акустическая волна была объемная или поверхностная?

Существенное отличие - прозрачность 70 - 95%. При этом отклонения луча больше, чем в стандартных модуляторах. Для лазерной оптики такие не используются, они бы и секунды не проработали.

Непонятно почему. Это же та же акустически индуцированная брегговская дифракционная решетка. и модулятор не поглащает свет, а только преломляет. Работать будет, пока поверхность кристалла лазерный пучок выдержит. А для этого существуют просветляющие диэлектрические покрытия. Насколько я помню, дефлекторы прекрасно справлялись с "разгрузкой" лазерного резонатора и формированием сверхмощных субнаносекундных импульсов.