К
характеристикам анализаторов спектра относятся: разрешающая способность,
диапазон частот, полная полоса обзора, время анализа.
Разрешающая способность это минимальный интервал частот ∆fP
(рис. 8.2), при котором
соседние составляющие спектра могут
быть выделены как отдельные линии и измерены их уровни.
Для реальных
фильтровых анализаторов спектра нет полного разделения соседних составляющих
спектра, а при анализе сплошных спектров будет вырезаться конечная ширина
участка спектра. При этом мерой разрешающей способности принято считать
значение ∆fФ (рис. 8.2).
Различают
статическую и динамическую разрешающую способность АС. Статическая разрешающая способность
определяется значением ∆fФ и при этом переходные процессы в фильтрах не искажают
аппаратурный спектр.
Динамическую разрешающую способность можно рассмотреть на примере
последовательного АС. В этом случае она определяется не только ∆fФ, но и скоростью изменения частоты ГКЧ. При большой
скорости сигнал на выходе не будет успевать изменяться в соответствии с
изменением сигнала на входе, и появятся динамические искажения аппаратурного спектра. Эти искажения ограничивают
скорость изменения частоты ГКЧ.
Рис. 8.2.
Рис. 8.3.
Деформация
резонансной кривой (рис. 8.3) может характеризоваться рядом параметров:
Относительным
изменением значения максимума
(8.6)
Относительным
смещением максимума динамической характеристики относительно максимума
статической характеристики
(8.7)
Относительным
расширением полосы пропускания
, (8.8)
где Ω - полоса пропускания колебательной системы.
Диапазон
частот (полоса анализируемых частот) это интервал частот, в котором возможен анализ спектра. Диапазон частот может быть разбит на поддиапазоны.
В
анализаторах спектра обычно имеется возможность исследовать сигналы не во всем
диапазоне, а в части его, называемой полосой обзора ∆F, что позволяет повысить точность анализа сигналов. Полоса
обзора определяется шириной анализируемого спектра. В анализаторах спектра
параллельного действия ∆F определяет число каналов n = ∆F/ ∆fФ, в анализаторах
последовательного действия – диапазон качания частоты.
Время (скорость)
анализа характеризует, насколько быстро можно провести анализ сигнала в
определенном диапазоне частот.
Для
АС параллельного действия время анализа ТА может быть определено по
формуле
, (8.9)
где tC – время, необходимое для съема показаний.
Время
параллельного анализа зависит от времени установления колебаний в резонаторах
(время съема показаний с резонаторов обычно невелико). Только после
установления колебаний во всех резонаторах можно получить спектр сигнала.
Для АС
последовательного действия
, (8.10)
где коэффициент А >1 учитывает динамическую разрешающую способность.
Скорость анализа (V) используется для последовательных анализаторов и
определяется при линейном законе изменения частоты генератора качающейся
частоты.
. (8.11)
При
последовательном анализе время зависит от скорости перестройки частоты
резонатора. Она не может быть слишком большой, так как с ее увеличением
ухудшается разрешающая способность анализатора. При перестройке частоты резонатор
будет характеризоваться не статической, а динамической разрешающей
способностью.
Погрешность
по частоте показывает, с какой точностью может быть определен интервал
частот между составляющими спектра или действительное значение частоты этих
составляющих.
Погрешность по амплитуде определяется
инструментальными погрешностями анализатора и зависит от спектра исследуемого
сигнала.
Погрешности
анализаторов спектра связаны также с временем анализа.