Упрощенная структурная схема аналогового СА СВЧ

Входной сигнал СВЧ проходит регулируемый (автоматически и, в необходимых случаях, мануально) радиочастотный аттенюатор, управляемый фильтр нижних частот, или фильтр, называемый преселектором, и подвергается преобразованию частоты. На схеме показано однократное преобразование, на самом деле в СА используется от двух до четырех каскадов преобразования, что решает известные проблемы устранения зеркального канала, выбора оптимальной промежуточной частоты (ПЧ) и др. Гетеродин первого каскада преобразования (первый гетеродин) выполнен как синтезатор, дискретно перестраиваемый по частоте, давая эквидистантную сетку частот. Управляющая этим гетеродином цепь условно показана как «генератор развертки». После смесителя на схеме показан тракт последней промежуточной частоты (тракты остальных ПЧ стереотипны). Принципиальные элементы в нем: усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, управляемый аттенюатор и управляемый полосовой фильтр с дискретным набором полос. Показанный на схеме условно детектор огибающей символизирует как последний, так и набор переключаемых оператором т.н. дисплейных детекторов разного вида. Принципиальный элемент видео-тракта – ФНЧ (видео-фильтр), символизирующий набор фильтров с разной полосой, позволяющий устанавливать разную степень сглаживания отображаемого спектра. Визуальное отображение результатов анализа осуществляется калибруемым по частоте и уровню дисплеем, синхронизованным со схемой управления первого гетеродина.

Первый гетеродин

Первый гетеродин последовательно генерирует сетку частот, обеспечивая соответствующую сетку входных частот СА , . Минимальная и максимальная частоты анализируемого диапазона устанавливаются оператором до и во время сеанса, шаг перестройки обусловливает разрешающую способность. Из двух теоретических возможностей соотношения частот сигнала и гетеродина : или , в данном случае возможна только вторая, т.к. может быть очень малой, например, 10 МГц. Первый гетеродин может отвечать предъявляемым к нему требованиям только если выполнен как синтезатор частот. Важнейшие из этих требований таковы:

– максимальный устанавливаемый диапазон перестройки должен соответствовать максимальному частотному диапазону СА: от до , где, в данном случае, – минимально и максимально возможные устанавливаемые частоты диапазона сигналов; максимальный частотный диапазон как правило очень широк, например, от 10 МГц до 4, 10, 20 или даже 50 ГГц;

– шаг перестройки должен варьироваться в очень широких пределах, а минимальный шаг быть очень малым, например, = ; заметим, что, например, при шаге перестройки 1 Гц и диапазоне перестройки 0.01–20 ГГц 1-ый гетеродин за один цикл перестройки должен настроиться на частотных точек (!), причем на каждую – с ошибкой Гц (!);

– время переключения на следующую частотную точку и время переключения на следующую развертку частоты должны быть достаточно малыми, например, порядка 1–5 мкс (в зависимости от ), порядка 1 мс;

– уровень фазового шума гетеродина должен быть достаточно низким.

Дисплей