周波数変換器のフィルタ 副鼻腔フィルタの設計と範囲

周波数変換器は、そのデバイスの1つだけが消費電流の形を歪めるために、周波数50HzのAC電源を持つ他の多くの電子トランスデューサと同様に、次のようにします。電流は電圧に直線的に依存しません。デバイス入力は通常通常のものです。これは管理不可です。 また、出力電流と周波数変換電圧も歪んだ形で区別され、PWMインバータの作業による高調波のセットの存在。

その結果、このような歪んだ電流を伴うエンジンステータの規則的な電力の過程で、その絶縁はより速くなり、ベアリングが損なわれるので、エンジンノイズは強化され、熱および巻線の電気的破損が成長する可能性が高まっている。 そして、提供されるネットワークのために、そのような状況は常に干渉に留められており、それは同じネットワークから食べる他の機器に害を及ぼす可能性がある。

上記の問題を取り除くために、追加の入力および出力フィルタ、有害な要因からの節約、および供給ネットワーク自体からの保存が周波数変換器およびエンジンに取り付けられ、エンジンはデータ周波数変換器によって電力を供給されます。

入力フィルタは、周波数変換器の整流器およびPWMインバータによって生成された干渉を抑制し、ネットワークを保護するように設計されており、出力フィルタは、エンジン自体をPWMインバータによって生成された周波数変換器の干渉から保護する。 入力フィルタはスロットルとEMフィルタです。出力はフィルタです。フィルタは、シファセーズ、モーターチョーク、SINUSフィルタ、およびDU / DTフィルタです。

ネットワークと周波数変換器との間に含まれるスロットルは、バッファの種類として機能します。 ネットワークチョークは、周波数変換器から高調波(250,350,550Hz、さらに)のネットワークに許可されていません(250,350,550Hz、さらには250,350,550Hz、さらに)、周波数変換器の過渡現象中の電流ショットからネットワーク内の電圧ジャンプからコンバータ自体を保護することはできません。 。

このようなチョーク上の電圧降下は約2%で、エンジンブレーキの電気回生機能なしに周波数変換器と組み合わせてスロットルの通常動作に最適です。

したがって、ネットワークチョークは、次の条件でネットワークと周波数変換器との間にインストールされます。ネットワークに干渉がない場合(さまざまな理由で)。 位相曇りを伴う。 比較的強力(最大10倍)の変圧器からの栄養があるとき。 いくつかの周波数変換器が1つのソースによって電力を供給される場合。 CRM設置コンデンサがネットワークに接続されている場合。

ネットワークチョークが提供します。

    ネットワーク電圧と位相串からの周波数変換器の保護

    エンジン内の大きなCW電流からのチェーンの保護。

    周波数変換器の耐用年数の拡張

放射線を排除するために、放射線敏感なデバイスとの電磁互換性を確保するために、EMIフィルタが必要です。

電磁放射の三相フィルタは、ファラデーセルの原理で150kHzから30MHzの範囲の干渉を抑制するように設計されています。 EMフィルタは、PWM投資家によって作成されたすべての干渉に対して信頼性の高い保護に周囲の装置を提供するために、周波数変換器の入力にできるだけ近くに近づく。 時にはAMフィルタはすでに周波数変換器に組み込まれています。

いわゆるDU / DTフィルタは、インダクタンスチェーンとコンデンサからなる三相M字型ローパスフィルタである。 そのようなフィルタはモーターチョークとも呼ばれ、しばしばコンデンサを全く持たず、インダクタンスは重要になるでしょう。 フィルタパラメータは、周波数変換器のPWMインバータのスイッチング周波数より上の周波数における全ての干渉が抑制されるようなものである。

フィルタが利用可能な場合、それらのそれぞれの静電容量の大きさは数十ナノファラッド以内であり、数百微生物にある。 その結果、このフィルタは、最大50V /μsの三相モータ端子でのピーク電圧とパルスを低く、固定子巻線を故障から節約します。

したがって、ドライブが頻繁に回復ブレーキを経験している場合、最初は周波数変換器を使用するように適合されておらず、積極的な作業環境に取り付けられている、または690ボルトの電圧で使用されている、絶縁クラスまたは短いモーターケーブルがあります。周波数変換器とエンジンの間のDU / DTフィルタを推奨します。インストール

周波数変換器からエンジンに供給される電圧がバイポーラの長方形のパルスの形であっても、清潔な正弦波の形状ではなく、DU / DTフィルタ(その小容量およびインダクタンスを有する)が作用することにもかかわらず。電流、それはほぼ正確に巻線エンジンにそれを作ります。 それを公称の上の周波数でDU / DTフィルタを使用すると、フィルタは過熱を経験すること、つまり特別な損失をもたらすことを理解することが重要です。

正弦フィルタは、モータチョークまたはDU / DTフィルタの類似性であるが、ここではカテンパおよびインダクタンスが大きな値を有するので、切断周波数はPWMインバータキーのスイッチング周波数の半分未満である。 したがって、高周波干渉の最良の平滑化が達成され、そしてエンジンの巻線およびそれらの中の電流の形状は、完全な正弦波に非常に近いことが判明している。

サインフィルタ内のコンデンサの容量は、数十と数百のマイクロ変換、およびコイルのインダクタ - 単位および数十一のミリゲニで測定されます。 したがって、正弦フィルタは、従来の周波数変換器の寸法と比較して大きいサイズです。

正弦フィルタの使用により、最初は(仕様別)エンジンでさえ(仕様)では、弱い絶縁のために周波数変換器を使用することを意図していない。 騒音なしでは、軸受の急激な摩耗や巻線の高周波電流による巻線の過熱も見られません。

エンジンと周波数変換器とを接続する長いケーブルを使用することは、ケーブル内のパルス反射が周波数変換器内の熱形の損失を引き起こす可能性がある。

    ノイズを減らす必要があります。 エンジンが弱い断熱材を持っている場合

    頻繁な回復ブレーキを経験する。

    積極的な環境の下で働く。 150メートルを超えるケーブルを接続した。

    メンテナンスなしに長い間働く必要があります。

    エンジン運転の過程では、電圧は循環する。

    公称エンジン電圧は690ボルトです。

この場合、正弦フィルタは公称公称の公称値以下の周波数で使用できないことを思い出してください(最大許容周波数偏差は20%です)ので、周波数変換器の設定では事前に設定する必要があります。下からの周波数制限。 そして、70Hzを超える周波数を細かい注意で使用する必要があり、コンバータ設定では、可能であればタンクのプリロードと接続サインフィルタのインダクタンスを設定します。

フィルタ自体がノイズを作り、有形の量の体を強調している可能性があるため、定格負荷でも約30ボルトが低下するため、適切な冷却条件に従ってフィルタを設置する必要があります。

すべてのチョークとフィルタは、エンジンシールドケーブルと一貫して最小限の長さとして接続されている必要があります。 そのため、7.5 kWの容量のエンジンの場合、シールドケーブルの最大長は2メートルを超えてはいけません。

シファレージフィルタは、高周波干渉を抑制するように設計されています。 このフィルタは、フェライトリング上の差動変圧器(より正確には楕円形)であり、その巻線はエンジンを周波数変換器に接続する直接三相線である。

このフィルタは、モータベアリング内の放電によって発生したシファレージ電流を減らすために使用されます。 結果として、シファンメーターは、特にこのケーブルが遮蔽されていない場合、エンジンケーブルからの可能性のある電磁放射を減少させる。 3段階のワイヤはコアウィンドウを通過し、接地保護ワイヤは外側に残る。

コアは、フェライト上の振動の破壊的影響から保護するためにケーブルクランプに固定されています(エンジン運転中、フェライトコアは振動します)。 フィルタは周波数変換端子からケーブルに最もよく取り付けられています。 動作中にコアが70℃を超えると、これはフェライトの飽和を示し、それはコアを追加するか、ケーブルを短くする必要があることを意味します。 複数の平行な三相ケーブルは、それぞれのコアと共に装備する方が良いです。

エンジンが稼働しているときは、不要な現象がしばしば生まれ、それは「高調波」と呼ばれます。 それらはケーブルラインと電源装置に悪影響を及ぼす、不安定な機器につながります。 それは効率的なエネルギー、迅速な熟成、絶縁の急速な老化、送電および世代の減少を遂げました。

この問題を解決するためには、電磁互換性要件(EMC)に準拠する必要があり、その実施は技術的手段の持続可能性を悪影響に保障することを確実にする。 この物品は、周波数変換器(IF)のフィルタリング信号および出力信号に関連する電気工学領域への小さな偏位を作り、エンジン性能を高める。

電磁ノイズとは何ですか?

それらは、すべての金属アンテナからの文字通り、双方向エネルギー波を集めて放射する。 そして携帯電話は、もちろん磁気波を示唆しているので、航空機を離陸/着陸させると、スチュワルダルは機器を無効にするように求められます。

スペクトルおよび特徴的な特徴に従って、ノイズはそれらの発生の原因の種類によって分離されています。 スイッチングリンクが存在するため、スイッチングリンクが存在するためにさまざまな電源の電気的および磁場は、有用な波で増加するケーブルラインによって作成されます。

干渉の電線に到着することは、抗相またはシファセーゼと呼ばれます。 後者(それらはまた非対称、縦)がケーブルと地球の間に形成され、ケーブルの絶縁特性に作用する。

最も一般的なノイズ源は、非同期モーター(血圧)、リレー、発電機などの誘導機器(コイルを含む)です。ノイズは、いくつかのデバイスで「競合」に入ることができ、骨壷の電気を誘発し、誤動作のプロセスを引き起こします。 。

周波数変換器に関連するノイズはどうですか?

非同期エンジンのための変換器動的に変化する運転モードを多く有する、多くの肯定的な不利益を有する - それらの使用は集中的な電磁干渉およびファイリングをもたらし、それはネットワーク上のそれらに関連付けられているか、または近くに配置された装置で形成される。放射線。 多くの場合、地獄はインバータから遠隔的に配置され、それが細長いワイヤーと接続され、それは電動機の出口の脅威の背景を生み出します。

確かに誰かがコントローラ上の電動モーターエンコーダからのパルスまたは長いワイヤを使用するときのエラーの発行との間にパルスを直面しなければならなかった - これらすべての問題、ある意味で、電子技術の互換性に関連付けられていました。

周波数トランスデュースフィルタ

制御品質を向上させるために、悪影響の減衰は、非線形関数を有する要素であるフィルタリング装置を使用する。 周波数範囲が設定され、それを超えて反応が弱まり始めます。 電子機器の観点からは、この用語は信号を処理するときによく使用されます。 それらは現在のパルスの制限条件を定義します。 周波数の主な関数は、関連規格で確立されたレベルへの不要な振動の有用な減少を生み出すことです。

入力および出力と呼ばれる回路の位置に応じて、2種類のデバイスがあります。 「ログイン」と「終了」とは、フィルタ装置がコンバータの入出力側に接続されていることを意味します。 それらの違いはそれらの使用によって決定されます。

電源ケーブルラインのノイズを軽減するために入り口が使用されます。 それらは同じネットワークに接続されているデバイスにも影響します。 週末は、インバータと同じ土地を使用して配置された装置の干渉を目的としています。

周波数変換器用フィルタの目的

機能の過程で、周波数変換器は非同期エンジンであり、不要な高調波が作成され、それはワイヤのインダクタンスと共にシステムのノイズ耐性の弱化につながる。 放射線の発生により、電子技術は間違って動作し始めます。 積極的に機能する電磁的に電磁的に適合性を提供します。 いくつかの機器は騒音免疫のための要求を増大させた。

周波数の3位相フィルタを使用すると、広い周波数範囲でのコンジット干渉の程度を最大化できます。 その結果、電気駆動装置は単一のネットワークに適しており、ここで複数の装置が関与している。 EMCフィルタは、周波数変換器の電源入力/出力まで、電源ケーブルの敷設の依存性と方法の依存性を考慮して、周波数変換器の電源入力/出力まで距離に配置する必要があります。 場合によってはインストールされています。

フィルタは次のために必要です。

  • ノイズイミュニティ。
  • 純粋な電気を得るための振幅スペクトルを平滑化する。
  • 周波数範囲とデータ回復の選択

ベクトル周波数変換器のすべてのモデルはネットワークフィルタリングを備えています。 フィルタリング装置の存在は、システムを操作するために必要なEMCレベルを提供します。 内蔵装置は、電子技術におけるエンハンサーを最小化することを可能にし、したがって互換性要件を満たすことを可能にする。

周波数変換器内のフィルタリング機能がないことは、供給変圧器の集束加熱をもたらし、インパルス変化、供給曲線の形の歪みを引き起こす。

複雑な電子技術の作業の安定性を確保するために絶対に必要な装置。 周波数変換器と電源との間には、バッファはラインを高調波から保護するために取り付けられています。 周波数が550 Hzを超えるこれらの波を抑制することができます。 強力な非同期システムを停止すると、電圧ジャンプが発生する可能性があります。 この時点で、保護がトリガされます。

高周波高調波を抑制し、システム係数を調整することを確立することをお勧めします。 設置の重要性は、電動機の固定子、骨材の不要な加熱の損失を減らすことです。

ネットワークチョークは利点を持っています。 デバイスの正しく選択されたインダクタンスを使用すると、次のことができます。

  • 電圧降下からの周波数変換器の保護と位相非対称
  • cWの速度成長速度は減少します。
  • コンデンサーの「寿命」の持続時間を増やします。

ブロックとしてコンデンサーを送信することができます。 したがって、コンデンサーを接続する方法に応じて、次のように機能できます。

  • ソースに平行に接続した場合、低周波。
  • ソースと順番に接続した場合、高周波。

実際的なスキームでは、電子フローを制限し、周波数の正しいカットオフを達成するために抵抗器が必要とされ得る。

2.電磁放射フィルタ(AM)

お茶料理の間にティーストレーナーを使っていますか? 不要な「不要」を防ぐために使用されます。 システムに入るのが原因です。 電気回路では、さまざまな周波数に現れる様々な不要な現象があります。

周波数変換器および電動機の電気駆動は可変荷重であると考えられる。 これらの装置およびインダクタンスは、高周波電圧変動の出現によって行われ、その結果、他の装置の動作に悪影響を及ぼすケーブルの電磁放射が行われる。

これは、電流が反対方向に流れる2つの(またはそれ以上)の巻線を持つインデューサです。 チョークとコンデンサからなるこのデバイスの使用は、いくつかの利点があります。 それはより信頼性があり、最低の作業温度で使用することができます。 これすべて電動機の耐用年数を増やすことができます。 低インダクタンスと小型サイズもその重要な機能です。

次の場合に適用されます。

  • 周波数変換器から電動機延伸ケーブルまで最大15 m長さ。
  • 脈動電圧ジャンプのためにエンジン巻線の絶縁を損傷する機会があります。
  • 古い集合体を適用します。
  • 頻繁な制動を伴うシステムで。
  • 媒体の攻撃性

非常に高い周波数では、電圧降下はほぼゼロに等しく、コンデンサは開いたチェーンのように動作します。 FILPRPRESSは、抵抗器と凝縮器を持つ分圧器の形で作られています。 帯域幅、不安定性を低減し、URの増分率を修正するために本質的に使用されています。

単純な言葉で話すと、通常のスロットルは「窒息」という言葉から来ています。 それでも使われているので、彼の目的地を正確に説明しています。 電流の急激な変化を防ぐために、「拳」がワイヤーの周りに圧縮されているのか考えてください。

4.正弦波フィルター

可変電気は波、サインとコサインの組み合わせである波です。 様々な正弦波が異なる周波数を有する。 どの頻度があるかを知っているのか、送信または削除する必要があるのか\u200b\u200b、その結果として、「有用な」波、つまりノイズなしで組み合わせることができます。 電流信号を清掃するのに役立ちます。 正弦波フィルタは、容量素子と誘導素子の組み合わせです。

電磁的適合性を確保するための対策の1つが正弦波装置の使用であることが必要である。

  • 1つのトランスデューサを持つグループアクチュエータを使用する。
  • 電動機のケーブル(スクリーンなし)(例えば、ループまたは中断エネルギー供給電源を接続するなど)で最小切り替え接続で動作する場合。
  • 長いケーブルの損失を減らすため。

装置の任命は、電動機巻線の絶縁体の損傷を防ぐことです。 高パルスのほぼ完全な吸収により、出力電圧は洞形状をとる。 その適切な設置は、ネットワーク内の干渉のレベルを低下させるための重要な側面であり、したがって放射線である。 これにより、長いワイヤを使用してノイズレベルを下げるのに役立ちます。 低いインダクタンスはまた、小型化と低価格を意味します。 デバイスは、デュ/ DTフィルタリング法によって、要素の公称値の大きな側面に差がある。

5.シタフェーゼ干渉の高周波フィルタ

歪んだ電圧の正弦波が主周波数に加えられる数の高調波信号として振る舞うと、フィルタリング回路はメイン周波数のみをスキップすることができ、不要な高調波を遮断することができます。 濾過入力装置は、高周波ノイズを抑制することを目的としている。

装置は上記の構成された設計とは異なる。 ノイズを減らすための最も重要な方法は、電気キャビネット内の必要なアースルールの遵守です。

右入力と出力フィルタEMCを選択する方法

それらの独特の利点は高い雑音目の係数である。 EMCはパルス電源を持つデバイスで使用されています。 非同期エンジンの特定の管理方式のための指示の要件を遵守する必要があります。 選択の正確さを決定する一般的な原則があります。

選択したモデルは一致しなければならないことに注意する必要があります。

  • 周波数変換器と電源のパラメータ。
  • 必要な限界に対する干渉を減らすレベル。
  • 電気回路と設置の周波数パラメータ
  • 運転電気機器の特徴。
  • 制御システム等におけるモデルのEL電子モデル

電気ネットワークの品質を向上させる最も簡単な方法は、設計段階で行動を起こすことです。 最も興味深いことは、デザインソリューションからの不当な逸脱を持つと、ワインは電気設備の肩に完全に落ちます。

周波数変換器の種類の選択に関する正しい決定は、適切なフィルタハードウェアと共に、パワーアクチュエータの機能に対するほとんどの問題の発生を防止する。

適切な互換性を提供することは、正しい選択コンポーネントパラメータを使用して得られます。 デバイスの誤った使用は干渉のレベルを上げることができます。 現実では、入り口および出力フィルタは互いに悪影響を与えることがあります。 これは、特に、入力装置が周波数変換器に組み込まれている場合に関するものである。 特定のコンバータへのフィルタリング装置の選択は技術的なパラメータによって実行され、専門家の有能な勧告においてより良い。 高価な機器は実際には定性的な安価なアナログが常に選択されているため、専門的な協議はあなたに大きな利益をもたらすかもしれません。 希望の周波数範囲では動作しません。

結論

電磁効果は主に高周波で機器に影響を与えます。 これは、電気設備と製造と技術的要件の規則に従っている場合にのみ、システムの正しい動作が達成され、高周波機器の要件が実行されます(たとえば、シールド、接地、フィルタリング)。

ノイズ耐性を増やす対策は一組のイベントであることは注目に値します。 単独でのみ使用すると、問題は解決されません。 しかし、これは、電子技術の通常の電磁互換性のための悪質な干渉を除去するかまたはむしろ大幅に減らすための最も効果的な方法です。 また、問題を解決するための特定のモデルであるか否かを忘れなければなりません - 「整っている」、または実験やテストによって決まります。

第3章。

デジタルBGのレビュー

最後の世紀の80代から始めて、スペクトルの分析の中で最も重要な変化の1つは、それが例外的にアナログの一実施形態を持っていた以前の機器ブロックを交換するためのデジタル技術の使用でした。 高性能ADCの出現により、新しいスペクトラムアナライザは、文字通り2,3年前に作成された機器よりもはるかに速く入ってくる信号をデジタル化することができます。 スペクトラムアナライザのセクションで最も野心的な改善が起こった。 デジタルPC 1は、高度なデジタル信号処理技術の使用のおかげで、複雑な信号を測定する速度、精度、および能力の向上の強い効果を高めました。

デジタルフィルタ
PCチェーンの部分デジタルの実施形態は、Agilent ESA-E Agilent Analyzerで行われます。 1 kHzで幅が広く、通常、従来のアナログLCフィルタと結晶上のフィルタを提供することができる場合、最も狭い解像度帯域(1 Hzから300 Hz)はデジタル方法によって実装されています。 図5に示すように、No。 図3-1に示すように、線形アナログ信号は、1kHzの幅でストリップフィルタを通してストリップフィルタを通過した後、周波数に変換されます。 このPC信号は強化され、次に11.3kHzのマークで測定され、デジタル化されます。


図3-1。 ESA-Eシリーズのデバイスにおける解像度フィルタ1,2,10,30,100および300Hzのデジタル実施の形態

すでにデジタル化された状態にあるため、信号はフーリエクイックコンバージョンアルゴリズムを通過します。 信頼性のある信号を変換するには、アナライザは固定設定状態(掃引なし)になければなりません。 すなわち、変換は時間領域の信号に対して実行されなければならない。 したがって、ESA-Eシリーズのアナライザでは、デジタル解像度モードで連続掃引の代わりに、900 Hzの段差が実装されています。 このようなステップ設定はディスプレイ上で観察することができ、デジタル処理が実行されている間に900Hzの増分で更新される。
すぐに見て、他のスペクトラムアナライザ - たとえばPSAシリーズの機器は完全にデジタルインバータであり、それらの許容フィルタはデジタル実行を行います。 これらの分析装置によって行われるデジタル処理の重要な利点は、約4:1のストリップによる選択性である。 そのような選択性は、最も狭い帯域フィルタで入手可能である - 最も近い信号を分離する必要があるもの。

第2章では、3キロゲンアナログフィルタを使用すると、4 kHzで区切られた2つの信号の選択性を行いました。 デジタルフィルタリングの場合にこの計算を繰り返しましょう。 デジタルフィルタの優れた選択性モデルは、Gaussのほぼガウスモデルになります。

ここで、H(Δf)はフィルタカットオフレベルDBである。
δf - 中心、Hzからの周波数が離調されている。

α-選択性制御パラメータ 完璧なガウスフィルタα\u003d 2の場合。 Agilent Analyzerでの掃引されたフィルタを解決することは、パラメータα\u003d 2.12を持つニアガウスモデルに基づいており、これは選択性4.1:1を提供します。

この式からこの式に値を代入すると、次のようになります。


4 kHzを離れて、3キロサルデジタルフィルタはアナログフィルタと比較して-24.1 dBに低下します。これは、-14.8 dBしか表示されていません。 その優れた選択性のために、デジタルフィルタははるかに近い信号を区別することができる。

完全デジタルBF
Agilent PSAスペクトラムアナライザでは、最初にいくつかのデジタル技術が組み合わされて完全にデジタルBCが作成されました。 Pure Digital Inverterは、ユーザーにとって全体のブーケの利点を提供します。 ワイドビューバンド用のスキャナとの狭い分析のためのBPF分析の組み合わせは、より大きな測定を確実にするためにスキャンを最適化します。 アーキテクチャでは、ADCは入力ポートに近づいています。これは、アナログ/デジタルコンバータやその他のデジタル機器を改善することによって可能になりました。 図4に示すPSAシリーズの完全デジタルPSAアナライザのブロック図を考慮して始めましょう。 3-2。

図3-2。 PSAシリーズの楽器の完全デジタルPCのブロック図

ここで、全ての160の解像度帯域はデジタル方式によって実現される。 ADCの前にはアナログ回路がありますが、ダウンコンバージョンのいくつかの段階から始まり、単極予備フィルタ(1つのLCフィルタと水晶上の1つのフィルタ)で終わる。 予備フィルタは、IFのアナログ実装と同じ方法で、後続のチェーン内の3次歪みの入りを防ぐのに役立ちます。 また、測定範囲を自動的に切り替えることでダイナミックレンジを拡張することができます。 単極プリフィルタの出力からの信号は、自動スイッチング検出器および平滑化フィルタに送られる。
BPFに基づくあらゆるPCアーキテクチャの場合と同様に、平滑化フィルタはオーバーレイを除去するために必要とされる(ADCデータサンプルへの帯域外信号の堆積)。 このフィルタはマルチポールであるため、グループ遅延がたくさんあります。 インバータで転送された非常に急激に増加する無線周波数のスプラッシュでさえ、平滑化フィルタを通過するときにADC(30 MHz)の3つ以上のトラッカーの遅延をテストします。 遅延は、ADCの過負荷を引き起こす前に、大きな値の着信信号を認識する時間を示します。 自動スイッチング検出器を制御するロジックチェーンは、パルスカットを防止するのを防ぐ前に、ADCの前のゲインを減少させます。 エンベロープ信号が低時間のままである場合、オートストロークチェーンは入力における有効ノイズを上げることによって利得を増加させます。 ADC後のデジタル増幅もADCの前のアナログ利得に対応するように変化します。 その結果、「浮動小数点」を持つADC、掃引モードでアクティブな自動調整が付いている非常に広いダイナミックレンジです。


図3-3。 自動調整は、キャリア近くのADCノイズを保持し、ヘテローシンのノイズレベルまたは解像度フィルタの特性を下回る

図1において、No。 図3~3は、スキャン時のPSAシリーズアナライザの動作を示しています。 単一のポールプリフィルタを使用すると、アナライザーがキャリア周波数から再構築されている間に増幅を増やすことができます。 軸受補強が近づくにつれて、ADCの量子化のノイズが低減される。 ノイズレベルは、信号レベルとキャリアからの周波数調整によって異なりますので、段階位相ノイズのようになります。 しかし、位相雑音は自動調整のこのノイズとは異なります。 スペクトラムアナライザの位相雑音は回避できません。 しかしながら、事前濾過の幅の低下は、キャリアからのほとんどの周波数の予約に対するオートチューニングのノイズを減らすのを助ける。 プリフィルタ帯域幅は解像度帯域の幅の約2.5倍であるため、解像度帯域の縮小はオートチューニングのノイズを低下させる。

専用の信号処理
デジタルIFフローチャートに戻りましょう(図3-2)。 ADCのゲインがアナログおよび調整されたデジタル強化の増幅に従って設置された後、特殊なICはサンプルの処理を開始します。 最初に、PCの30メガヘルツサンプルを半段階(1秒あたり1500万蒸気)のIとQ対に分けられます。 その場合、一段階のデジタルフィルタを使用して、合体IとQが高周波利得によって得られ、その増幅と位相はアナログ単極プリフィルタのほぼ反対側である。 次に、対IとQは、線形位相特性とほぼ完全なガウス周波数応答を有するFGHによってフィルタリングされる。 Gaussianフィルタは、周波数領域(フォームファクタ)と時間領域(高速スキャンへの応答)の挙動の最適な妥協点のおかげで、常に周波数掃引を分析するのに最適です。 帯域幅が短くなると、ペアIとQは遮断されてBPF処理または復調のためにプロセッサに送信されるようになりました。 BPFが平滑化フィルタの帯域幅セグメントに対してBPFを実行することができるという事実にもかかわらず、1 Hzの狭いストリップの分解能が狭いほど、BPFは2000万のデータを必要とするであろうポイント。 より狭い間隔のためのデータ間引きの使用は、BPFに必要なデータ量を大幅に減らし、これはその計算を深刻に高速化します。
周波数掃引を分析するために、フィルタ処理対IとQは振幅と位相対に変換されます。 スキャンによる従来の解析では、振幅信号はビデオストリップを介してフィルタリングされ、その選択はディスプレイの表示回路によって行われます。 対数/線形表示モードとスケーリング「DB / UNITS」を選択すると、プロセッサで行われているため、測定を繰り返し測定することなく、任意のスケールに表示されます。

追加のビデオ処理の機会
通常、ビデオストリップフィルタは信号振幅の対数を平滑化するが、それは多くの追加機能を有する。 それは濾過前の振幅の対数をエンベロープ応力に変換し、読み取りの整合性のためにディスプレイを検出する前に戻ることができる。
線形電圧スケールの振幅フィルタリングは、ゼロ周波数レビューでパルス無線信号のエンベロープを観察することが望ましい。 対数振幅を有する信号を濾過前の電力(振幅平方)に再計算し、次に戻ることもできる。 電力フィルタリングにより、アナライザは、ノイズ形状の特性(デジタル信号信号)と同じ平均応答、ならびに同じRMS電圧を有する不運の波信号を用いて同じ平均応答を与えることができる。 今日、チャネル内のフルパワーまたは周波数範囲内の全電力を測定することがますます必要です。 そのような測定では、ディスプレイ上の点は、ヘテロダインがこの点を通過する間に平均電力を示すことができる。 ビデオストリップフィルタは、対数、電圧、または電力のスケールで平均化するためのデータを収集するように再構成できます。

周波数カウント
周波数スキャンを伴うスペクトルアナライザでは、通常周波数カウンタがあります。 IF信号内のゼロ交差数の数を数え、変換チェーンの残りの変換チェーンのヘテロダインから既知の解決値でこのカウントダウンを削除します。 アカウントが1秒先になっている場合は、1 Hzの観点から解決できます。
ヘテローズのデジタル合成とPSAシリーズアナライザに固有の解像度帯の完全デジタル実装のおかげで、周波数精度は非常に大きい(帯域幅の0.1%)。 さらに、PSAには、ゼロマークの交点だけでなく位相の変化も追跡するPSAには周波数カウンタがあります。 したがって、それは0.1秒で数十milligerzの周波数を解くことができます。 そのような設計では、周波数変化を解決する能力はもはやスペクトラムアナライザとしてはもはや制限されていないが、むしろ研究中の信号の不完全である。

その他の利点完全なデジタルIF
私たちはすでにPSAシリーズデバイスのいくつかの機能を検討しています:対数/電圧/パワーフィルタリング、高解像度の周波数カウントダウン、メモリに格納されている対数/リニアスケールの切り替え、優れたフォームファクタ、ディスプレイポイントのデータ警告モード、160さまざまな解像度帯域、もちろん、周波数またはBPFを備えた処理モードです。 スペクトルを分析するとき、解像度フィルタをフィルタリングすると、振幅および位相の測定に誤りがあり、これは掃引速度関数の機能です。 そのような誤差のある一定のレベルで、直線位相を有する純粋なデジタルインバータの許容フィルタは、アナログフィルタよりも周波数掃引速度を可能にする。 デジタルの実施形態はまた、周波数および振幅データを除去するときに既知の補償を提供し、それによって掃引速度を高周波の2倍にすることを可能にし、硬化掃引速度をもっても優れた指標を示す。
デジタル形式で実現される対数の増加は高精度です。 一般的なエラー全体として、製造者がロゴリシングの信頼性を推定する測定誤差がはるかに低い誤りがあります。 Analyzer Input Mixerでは、対数の値は、最大-20 dBmまでの任意のレベルで±0.07 dBで定義されています。 低レベルの対数利得は、アナログインバータと同じように、対数の信頼性を制限しません。 範囲は、入力ミキサーのノイズによってのみ制限されます。 より高い容量での後続の回路の1つの光圧縮のために、入力ミキサで最大-10 dBmのレベルに対して±0.13 dBに劣化します。 比較のために、アナログ対数増幅器は通常、±1 dBのオーダーの許容範囲によって特徴付けられる。
PCに関連するその他の精度も改善を経験しました。 予備フィードフィルタはアナログであり、任意のアナログフィルタとして構成する必要があるため、設定エラーが発生します。 しかし、それは他のアナログフィルタよりもまだ優れています。 1つのステップしかする必要があるという事実は、アナログインバータを搭載したアナライザで使用されている4速フィルタと5速フィルタの場合よりもはるかに安定しています。 その結果、分解フィルタ間の補強値は±0.03dBの値の一部として保つことができ、これは純粋にアナログの設計よりも10倍良好です。
PCバンドの精度は、フィルタリングのデジタル部分のインストール制約とアナログプリフィルタのキャリブレーションエラーによって決まります。 そしてやはり、予備フィルタは非常に安定しており、そのようなステップからなる解像度帯域のアナログ実装に存在するであろう誤差の20%のみをもたらす。 その結果、アナログインバータを有するアナライザの場合、10~20パーセントとは異なり、ほとんどの解像度帯域は宣言された幅の2パーセントに並ぶ。
ストリップ精度の最も重要な側面は、チャネル内の電力の測定誤差と同様の測定の誤差を最小限に抑えています。 解像度フィルタのノイズバンドは、インストールプロセスで2パーセントの許容範囲よりも最良のインジケータでさえも、ノイズマーカーとチャネル内の電力測定は±0.5%に調整されます。 したがって、ストロークエラーは、ノイズの振幅の密度とチャネル内の電力の測定の誤差の誤差で±0.022 dBだけを与えます。 そして最後に、アナログストリームが完全に存在しないと、基準レベルに応じて、PCの増幅に誤りがない。 これらすべての改善の合計値は、純粋にデジタルインバータがスペクトル分析の精度を大幅に向上させるようなものである。 また、測定精度に大きな影響を与えることなく分析装置の設定を変更することも可能にします。 次の章では、より詳細に説明します。

1厳密に言えば、信号がデジタル化されるとすぐに、それはもはや中間周波数、またはIFではなくなります。 この点から、信号はデジタル値で表されます。 ただし、「デジタルインバータ」という用語を使用して、従来のスペクトラムアナライザに存在していたIFのアナログセクションを交換したデジタルプロセスを説明します。)

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