183814. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés elemi jelekből álló villamos jelhalmaz komponenseinek szinthelyes kijelzésére
1 183 814 2 A találmány tárgya eljárás és az eljárás foganatosítására alkalmas berendezés, melynek segítségével elemi villamos jelekből álló jelhalmaz komponenseinek szinthelyes kijelzését az ilyen célra ismert katódsugárcsöves kijelző eszközökkel elérhető változatossággal, pontossággal és megjelenítési minőnőséggel tudjuk megvalósítani olyan eszközökkel, melyek a katódsugárcsöves áramkörhöz képest egyszerűbb felépítésűek, kevésbé kényes, robusztusabb építőelemekkel kialakíthatók, megfelelően kisebb hibaérzékenységgel és ráfordításigénnyel. A találmány előnyös alkalmazási területe az ún. panoráma analizátor, ezért a továbbiakban ilyen alkalmazással kapcsolatban ismertetjük azt, de az ismertetésből kitűnik, hogy a találmány minden olyan alkalmazási helyen előnyös, ahol valamely — elemi villamos jelekből álló — villamosjelspektrum komponenseit úgy kívánjukmegjeleníteni, hogy a kijelzés egyértelműen megjelölje egyfelől a komponens helyét a spektrumban és másfelől a komponens szintjének pillanatértékét vagy meghatározott törvényszerűség szerinti átlagértékét. A rádiótechnikában, főleg a vételtechnikában gyakori — és sokszor alapvető fontosságú — igény, hogy a készülék kezelője a valamely adóállomás frekvenciasávjában és annak közvetlen környezetében jelenlevő jeleket, jelhalmazokat figyelemmel kísérni és azonosítani tudj a. Adott tartományban levő jelspektrum figyelemmel kísérésére elterjedten alkalmazzák az ún. panoráma analizátorokat. A panoráma analizátor bemenetét antennával csatolt rádióvevőkészülék olyan pontjá(i)ra kapcsolják, melyekre még a figyelendő — a rádókészülék névleges vételi sávjánál szélesebb — sávba eső valamennyi jelkomponens eljut, vagyis a rádiókészülék egy vagy több frekvenciaszelektív fokozatának (sávszűrőinek) bemenetét megelőző pont(ok)ra. Kétszeres sáváttevéssel üzemelő szuperheterodin vevőkészülékben pl. a panoráma analizátor a II. középfrekvenciás fokozat bemenetével van szokásosan csatlakozva, s így az analizátor lényegesen nagyobb sávszélességű jelhalmazt dolgoz fel, minta vevőkészülék demodulátor eszközére bocsátott frekvenciasáv. A nagy sávszélességű jelhalmazt a panoráma analizátorok úgy dolgozzák fel, hogy ún. söprő oszcillátorral (vobulátor) a széles frekvenciasávú jelhalmazt a pillnatnyi frekvencia emelkedő (vagy csökkenő) sorrendjében egymást követő keskenyebb sávonként bekeverik a megfelelően keskenyebb sávú, ún. panoráma szűrőbe, a szűrő kimenőjelét rávezetik katódsugárcsöves oszcilloszkóp függőleges eltérítő lemezpárjának kapcsaira, míg a vízszintes eltérítő lemezpárra a söprő oszcillátor pillanatnyi frekvenciájával arányos egyenfeszültséget kapcsolnak. A jelhalmaz frekvenciaspektruma úgy jelenik meg a katódsugárcső ernyőjén, hogy a vízszintes tengelyről a mindenkori frekvencia és a függőleges tengelyről a mindenkori frekvenciájú bejövő jel amplitúdója olvasható le. A frekvenciaspektrum felbontását alapvetően befolyásolja a panoráma szűrő sávszélessége, mely a söprő oszcillátor söprési sebességét is meghatározza, hiszen annak korlátot szab a szűrő lecsengési ideje. Hapl. egy 200 kHz széles frekvenciasávot 1 kHz áteresztési sávú szűrővel kívánunk letapogatni, akkor — figyelembe véve, hogy gyakorlatilag a szűrő lecsengési ideje közelítően a sávszélesség reciproka — a söprő oszcillátor a sávot nem söpörheti végig gyorsabban, mint 1/5 másodperc alatt, mert 1 kHz reciproka 1 ms, s így elemi (1 kHz-es) sávonként 1 ms lecsengési idővel számolva, a söprési ciklus időtartama: 220-1 ms = 200 ms = 1/5 s. Ez pedig a képernyő 5 Hz-es villogást okoz. Abból indulunk ki, hogy tulajdonképpen ennél kisebb felbontással is beérhetjük, hiszen az ilyen rendeltetésű ún. széles panorámának csak azt kell megjelenítenie, hogy valamely vett adó környezetében van-e más, eltérő frekvenciájú, a vételi sávból már kieső jel. A söprési ciklus időtartamát általában úgy határozhatjuk meg, hogy kifejezzük a szűrőből B sávszélességéből leszármaztatott lecsengési idő és az ugyancsak a szűrőB sávszélességéből leszármaztatott A csatornaszám közötti függvény kapcsolatot. Az A csatornaszámot megkapjuk, ha meghatározzuk, hogy a figyelni kívánt Af frekvenciasáv a szűrő B sávszélességének hányszorosa. A fiiggvénykapcsolatot tehát olyan szorzat adja, melynek egyik tényezője a B sávszélesség reciproka, másik tényezője a Af frekvenciasáv és a szűrő B sávszélességének hányadosa, így a söprési 71 ciklusidő: T =-L.AL=AL. s B B W A söprési 71 ciklusidő tehát közelítően arányos a felbontóképességet meghatározó elemi B sávszélesség négyzetének reciprokával. A Af/B hányadost azért nevezzük N csatornaszakasznak, mert a fenti jellemzőkkel kialakított rendszer annyi különálló jelkomponenst képes megkülönböztetni. Az átsöprési 71 ciklusidő legkisebb értékét úgy célszerű megválasztani, hogy már ne lépjen fel zavaróként észlelhető villogás a képernyőn, s ne kelljen annak kiküszöbölésére különleges, költséges kiegészítő intézkedéseket tenni. Gyakorlatilag a 71 ciklusidő nem lehet kisebb, mint 1/100 s, vagyis 10 ms. Ha 200 kHz szélességű Af frekvenciasávot 20 ms alatt akarunk átsöpömi, akkor a szűrő B sávszélességre a fent adott összefüggés szerint: B =V Af/T =V 200 • 103/2 • 10-1= 3,2 kHz. Ha pedig a Af = 200 kHz frekvenciasávot 10 ms alatt akarjukvégigsöpömi, a B sávszélesség megfelelően kb. 4,5 kHz. Az N csatornaszám az utóbbi esetben: Ebből azt a következtetést lehet levonni, hogy a katódsugárcső többszáz soros felbontóképességét ilyen jellegű feladatok gyakorlati megvalósítása során közel sem lehet kihasználni, annál is inkább, minthogy még ilyen mértékű felbontásra sincs mindig szükség, hiszen csak azt kell a megjelenített kép alapján eldönteni, hogy a vett állomással szomszédos csatornákban van-e jel és ha igen, az milyen szintű a vett jelhez képest. Ezen túlmenően a katódsugárcső alkalmazása konstrukciós szempontból igen hátrányos korlátozó feltételeket vet fel: a katódsugárcsővel kialakított panoráma analizátort független készülékként kell megépíteni, mely szerkezetileg keret vagy állvány alkalmazásával építhető egybe a vevőkészülékkel. Ebben az esetben az ergonómiai feltételek is romlanak, a teljes rendszer nehezen áttekinthető, a kezelő szeme váltakozva fordul az analizátor képemyőj e, illetve a vevőkészülék skálája, vagy frekvenciakijelzője felé, ez az „ugrálás” igen fárasztó. Korszerű vevőkészülékekben törekednek a panoráma jobb beillesztésére, megfelelően kisméretű katódsugárcsövet választva. Ilyen pl. a Rohde—Schwarz cég ESM 500 vevőberendezése. Még a szokásoshoz képest kisebb 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
