[发明专利]用于频谱分析的接收机

说明书

本发明涉及用于量测无线频率输入信号的频谱的接收机，包括用于产生本地振荡信号的装置，一个混频器，输入信号和本地振荡器信号在其中相混以产生中频信号，和一个检测器，用于检测已经转换成中频的输入信号的包络。

在频谱分析中；用频谱分析器来研究电信号能量作为频率的函数的分布，它允许频谱中一部分的幅度作为频率的函数而图示出来。分析器可用作测量衰减，FM偏差和频率以及用来研究RF脉冲的灵敏接收机。简单的频谱分析器基于一个超外差式接收机和一个示波器。在接收机中，输入信号在混频器中与从压控振荡器得到的频率相混频。振荡器的控制电压是锯齿电压，振荡器的频率借此在一定的频率范围内扫瞄。混频结果得到的中频被放大和检测。把在视频放大器中放大了的检测信号加到阴极射线管的垂直偏转板上，而所述的锯齿电压加到水平偏转板上。结果，在显示器上画出作为频率函数的幅度。在老的频谱分析器中，将检测器和视频放大器结合在一个单元中。

图1表示主要用于监视的现有技术的频谱分析器的简单方框图。输入的RF信号在衰减器1被衰减，此后，在混频器级3中把它与振荡器频率f₂混频之前先把它在泸滤器2中低通滤波。振荡器频率f₂在YIG振荡单元A产生，它包括振荡器4及其控制电路5和6。YIG振荡器的频率f₂根据由斜坡产生器7得到的斜坡电压而变化，振荡器的频率借以在在要求的频带内扫描。阴极射线管CRT的水平偏转电压响应斜坡产生器7的电压的改变。由在混频器3得到的混频结果，将要求的频率在可调的带通滤波器7中滤波，此后在两个采用固定振荡器频率的级联的混频器级9和10中将信号频率进一步降低。这样可以把分辨带作得较窄些。在一连串的可切换的中频放大器11中进行放大，在可调节通带的滤波器12中进行带通滤波，并且在中频放大器13中进行放大之后，把信号加到执行对数变换的单元14上。在此单元也执行检测。把进行检测和对数放大的部分结合的部件是商业上可得到的。单元14按对数比例检测信号的幅度作为频率函数的输出。阴极射线管的垂直偏转电压响应单元14的输出而变化。借以使输入信号的幅度以分贝刻度作为频率的函数而画在管子上。

在现有技术的频谱分析器中，使用视频放大器。名字来源于检测器，其中在包络检测之后或之前使用了对数放大器，即一连串有限幅器输出的饱和放大器。此种类型的视频放大器的精度高，但其价格贵。也可能使用在输出处带RSSI(接收信号强度指示器)电路的IF放大器电路。应用这个解决办法的放大器的优点是价廉，但缺点是低精度。用现有技术的分析器能达到的动态范围约为60dB，这限制了分析器的使用。此外，视频放大器可能随质量而非常昂贵，并且在生产中引起的分析器之间的偏差会很大，从而为了降低此偏差必须进行不同类型的调整。第三个缺点由这样的事实引起的，因为对可调振荡器的精度要求高必须采用昂贵的振荡器方案如YIG振荡器。

本发明的目的是得到一个适用于分析无线频率信号的用于频谱分析的接收机，并避免现有技术接收机的缺点。该目的具体是用简单的可靠的方式以频率的函数来量测信号电平，不用对数放大链，并达到直至100dB的宽动态范围。

用权利要求1中所描述的频谱分析器达到了此目的。

本发明的接收机包括一可调节衰减器和一个第一装置用来响应检测信号电平而产生控制信号以调节其衰减，从而使检测信号电平保持不变，及一个第二装置用来记录控制信号值。在这种场合下，控制信号表示幅度值。

根据优选实施方式，接收机包括一个微处理器，控制信号值记录在其中，并且处理这些值将其显示在显示单元上。微处理器也进行可调节衰减器的校准。如果信号超过了动态范围，则发出通报，使接收机的工作得以继续以预定方式进行。

根据优选实施方式，借助于锁相环产生振荡器频率，其分频器的除数值由上述的微处理器提供，使其得以产生将以所要求的频率步长被扫描的频率范围的频率，并将频率信息和正比于检测信号幅度值的衰减器控制信号值记录在微处理器中。

下面，借助于本发明的优选实施方式参照附图将详细公开本发明，其中

图1表示用于频谱分析现有技术的接收机的方框图和

图2表示根据本发明用于频谱分析的接收机的方框图。