SU822066A1

SU822066A1 - Radio signal spectrum analyzer

Info

Publication number: SU822066A1
Application number: SU792793988A
Authority: SU
Inventors: Кир Петрович Наумов; Игорь Анатольевич Круглов
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Электро-Технический Институт Им.B.И.Ульянова(Ленина)
Priority date: 1979-07-09
Filing date: 1979-07-09
Publication date: 1981-04-15

Description

Изобретение относитс к радиоизмерительной технике и может быть использовано при построении анализаторов энергетического спектра детерминированных и сфационарных случайных радиосигналов. Известен акустооптический спектроанализатор , состо щий из источника ко лимированиого светового пучка и оптически св занных ультразв$ кового модул тора света, вл ющегосй прр зрачной линией задержки, траисфор1и1ирующего зеркала, масштабирующего объ ектива и фотоприёмника с диафрагмой. Применение трансфоринрующего зеркала вместо используемой обычно линзы позвол ет сократить продольные габариты оптической системы и не име ет : принципиального значени с точки зрени работы и уст юйства спектроанализатора . Недостатком этого акустооптического спектроанализатора вл етс ог.раниченное частотное разрешение, которое определ етс , временем пребывани т j сигнала в прозрачной линии задержки { . Цель изобретени - увеличение разрешени по частоте Поставленна цель достигаетс тем, что в анализаторе спектра радиосигналов , состо щем из источника коллимированного светового пучка, оптически св занных ультразвукового модул тора света, трансформирующей , масштабирующего объектива и фотоприемника с диафрагмой, ультразвуковой модул тор света выполнен в виде многозаходной линии задержки, а после трансформирующей линзы установлены оптические клинь по числу Используемых проходов акустической волны, причем угол при вершине каждого из клиньев выбираетс из соотношени где L - длина звукопровода модул тора света; „Jf - фокусное рассто ние трансформирующей линзы; п коэффициент преломлени материала клина; m - номер клина. На чертеже представлена схема анализатора спектра радиосигналов. Анализатор спектра радиосигналов содержит источник 1 коллимированного светового пучка, за которым последовательно вдоль оптической оси.установлена многозаходна лини згшержки,. состо ща из прозрачного звукопровода 2, N входных пьезопреобразователей 3,The invention relates to radio metering technology and can be used in the construction of analyzers of the energy spectrum of deterministic and spontaneous random radio signals. The acousto-optical spectrum analyzer is known, consisting of a source of a collimated light beam and an optically coupled ultrasonic light modulator, which is a transparent delay line, a trassforming mirror, a scaling lens, and a diaphragm photodetector. The use of a transfer mirror instead of the lens that is usually used makes it possible to reduce the longitudinal dimensions of the optical system and does not have: it is of fundamental importance from the point of view of operation and the structure of the spectrum analyzer. The disadvantage of this acousto-optic spectrum analyzer is the limited frequency resolution, which is determined by the residence time tj of the signal in the transparent delay line {. The purpose of the invention is to increase the frequency resolution. The goal is achieved by the fact that in the spectrum analyzer of radio signals, consisting of a source of collimated light beam, optically coupled ultrasonic light modulator, transforming, scaling lens and photoreceiver with diaphragm, the ultrasonic light modulator is designed as multiple delay lines, and after the transforming lens, optical wedges are installed according to the number of used acoustic wave passes, and the angle at the top of each The dog of the wedges is selected from the relation where L is the length of the sound path of the light modulator; Jf is the focal length of the transforming lens; n is the refractive index of the wedge material; m is the number of the wedge. The drawing shows a diagram of the analyzer spectrum of radio signals. The analyzer of the spectrum of radio signals contains a source 1 of a collimated light beam, followed by successively along the optical axis. A multislotted zerzh line is installed. consisting of a transparent sound line 2, N input piezoelectric transducers 3,

(N-1) выходных пьезопреобразователей 4 и поглотител 5, закрепленных на торцах звукопровода. исходные и входные пьезопреобразователи соединены лестничным способом через компенси- рующие усилител 6, а вход сигнала S{t} присоединен к верхнему входному преобразователю. После многозаходной линии задержки установлена цилиндрическа трансформирующа линза 7, в фокальной плоскости которой расположены три оптических клина 8, разнесенных по высоте. Далее последовательно вдоль, оптической оси размещены масштабирующий объектив, .состо щий из цилиндрической линзы 9 и сферической линзы 10, диафрагма 11 и фотоприемник 12.(N-1) output piezoelectric transducers 4 and absorber 5, mounted on the ends of the Zvukoprovod. The source and input piezoelectric transducers are connected in a ladder way through a compensating amplifier 6, and the signal input S {t} is connected to the upper input converter. After the multiple-delay line, a cylindrical transforming lens 7 is installed, in the focal plane of which there are three optical wedges 8 spaced apart. Next, successively along the optical axis are a zoom lens, consisting of a cylindrical lens 9 and a spherical lens 10, a diaphragm 11, and a photodetector 12.

Выход фотоприемника 12 служит,.выходом анализатора спектра радиосигналов .The output of the photodetector 12 serves as an output of the spectrum analyzer of radio signals.

Устройство работает следующим образом . . .The device works as follows. . .

Входной радиосигнал S(t) поступает на вtepxний по схеме входной пьезопреобразователь 3 if преобразуетс в акустическую волну, распростран ющуюс в сторону выходного пьезопреобразовател 4 (верхнего по схеме). Достигнув его, акустическое возмущение преобразуетс в электрический сигнал, усиливаетс в компенсирующем усилителе 6, который компенсирует потери на преобразование, и поступа .ет на следующий входной пьезопреобразователь 3 дл очередного прохождени акустической волны по: линии задержки. Таким образом, в звукопроводе размещаетс сигнал общей дли , „, N.i., причем наNTThe radio input signal S (t) arrives at the top in an input piezo transducer 3 if circuit is converted into an acoustic wave propagating in the direction of the output piezo transducer 4 (the top one in the circuit). Upon reaching it, the acoustic disturbance is converted into an electrical signal, amplified in a compensating amplifier 6, which compensates for conversion losses, and enters the next input piezoelectric transducer 3 for the next passage of the acoustic wave along the: delay line. Thus, a signal of a total length, ", N.i.

тельностью Т, чальна часть сигнала представлена в виде акустического пуска в нижней части линии задержки, а конечна часть - в верхней ее части.T, the initial part of the signal is represented as an acoustic start in the lower part of the delay line, and the final part in the upper part.

Трансформирующа линза 7 осуществл ет преобразование Фурье светового пол , дифрагировавшего на всех N акустических пучках вдоль коорди- наты, совпадающей с направлением распространени этих пучков.The transforming lens 7 performs the Fourier transform of the light field diffracted on all N acoustic beams along a coordinate that coincides with the direction of propagation of these beams.

При этом оказываетс , что волновые фронты световых пучков, дифрагировавших на каждом из акустических, имеют одинаковый наклон к оптической оси.In this case, it appears that the wave fronts of the light beams diffracted on each of the acoustic waves have the same inclination to the optical axis.

Дл придани фронтам световых пучков наклонов, соответствующих истинному расположению отрезков акусTo impart to the fronts of the light beams of the slopes corresponding to the true position of the acus segments

тического сигнала (т.е последовательному относительно координаты обработки , а не параллельному, как в устройстве) используютс оптические клинь 8, расположенные после трансформиругацей линзы 7 параллельно каждму из акустических пучков, имеющие угол при вершинеtfi.j Д® номер пучка, счита снизу;,п - коэффициент преломлени материала клина ;F - фокусное рассто ние трансформирующей линзы.An optical wedge 8, located after transforming the lens 7 parallel to each of the acoustic beams, having the angle at the vertex of the fi.j D® beam number, counting from the bottom, is used for the actual signal (i.e., sequential relative to the processing coordinate, rather than parallel to the device); n is the refractive index of the wedge material; F is the focal length of the transforming lens.

Световые пучки после клиньев имею правильные наклоны волновых фронтов и посредством астигматйческой пэры линз 9 и 10 свод тс по вертикали в одну область, котора выдел етс диафрагмой 11, расположенной перед фотоприемником 12, осуществл ющим считывание светового изображени и преобразование его в выходной электрический сигнал.The light beams after the wedges have the correct inclinations of the wave fronts and, by means of the astigmatic peer of the lenses 9 and 10, are reduced vertically into one area, which is distinguished by the diaphragm 11 located in front of the photoreceiver 12, which reads the light image and converts it into an output electrical signal.

Claims

1. Egorov Yu. V., Naumov K. P., Glustovetsky G. S., Kruglov I. A., Savin V. A., Panoramic optical-acoustic analyzer of radio signals. Communications equipment, a series of General Technology, vol. 4 (8), 1977, pp.84-91. T 9