Акустооптический анализатор спектра
Сообщаются алгоритм спектральной обработки акустооптическим анализатором спектра (АОАС) радиосигналов и результаты его разработки. Приведены структура прибора, технические характеристики АОАС в целом и его компонентов, акустооптического модулятора и широкополосного усилителя анализируемых радиосигна...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
|---|---|
| Datum: | 2000 |
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2000
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70957 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Акустооптический анализатор спектра / В.В. Данилов // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2000. — № 5-6. — С. 25-28. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859901031502053376 |
|---|---|
| author | Данилов, В.В. |
| author_facet | Данилов, В.В. |
| citation_txt | Акустооптический анализатор спектра / В.В. Данилов // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2000. — № 5-6. — С. 25-28. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description | Сообщаются алгоритм спектральной обработки акустооптическим анализатором спектра (АОАС) радиосигналов и результаты его разработки. Приведены структура прибора, технические характеристики АОАС в целом и его компонентов, акустооптического модулятора и широкополосного усилителя анализируемых радиосигналов.
The algorithm of spectral processing by acoustooptical analyzer of a spectrum (AOAS) of radiosignals and results its development are informed. The structure of the device, AOAS characteristics as a whole and its components, acoustooptical modulator and broadband amplifier of analyzed radiosignals are given.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:57:50Z |
| format | Article |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2000, ¹ 5�6 25
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÀß ÀÏÏÀÐÀÒÓÐÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
Ïðåäñòàâëåíà ãèáðèäíàÿ àêóñòîîïòî-
ýëåêòðîííàÿ ðåàëèçàöèÿ àíàëèçàòîðà
ñïåêòðà, ñî÷åòàþùåãî ïðåèìóùåñòâà
îïòè÷åñêèõ ñèñòåì, àêóñòîîïòèêè è
öèôðîâîé ýëåêòðîîïòèêè.
Âûñîêèå çíà÷åíèÿ ïîëîñû àíàëèçèðóåìûõ îäíî-
âðåìåííî ÷àñòîò, ðàçðåøàþùåé ñïîñîáíîñòè ïî ÷àñ-
òîòå è âðåìåíè ïðèáûòèÿ ñèãíàëà ïîçâîëÿþò àêóñ-
òîîïòè÷åñêîìó àíàëèçàòîðó ñïåêòðà (ÀÎÀÑ) îáðà-
áàòûâàòü ðàäèîñèãíàëû ñ áàçîé Â=WñÒñ≤104 , ãäå
Wñ � ïîëîñà ÷àñòîò, Òñ � äëèòåëüíîñòü ðàäèîñèã-
íàëà (â îäíîì êàíàëå). Áëàãîäàðÿ òàêèì óíèêàëü-
íûì âîçìîæíîñòÿì ÀÎÀÑ íàõîäÿò ïðèìåíåíèå â
ðàäèîàñòðîíîìèè, ñèñòåìàõ ðàäèîýëåêòðîííîé áîðü-
áû, ðàäèîëîêàöèè è äð. [1�3]. Íàèáîëüøèé èíòåðåñ
ïðåäñòàâëÿþò ãèáðèäíûå àêóñòîîïòîýëåêòðîííûå ðå-
àëèçàöèè ÀÎÀÑ, ñî÷åòàþùèå ïðåèìóùåñòâà îïòè÷åñ-
êèõ ñèñòåì (âûñîêàÿ ñêîðîñòü îáðàáîòêè), àêóñòî-
îïòèêè (áîëüøàÿ áàçà è ðåàëüíûé ìàñøòàá âðåìåíè
ñèãíàëîâ, ââîäèìûõ â îïòè÷åñêóþ ñèñòåìó) è öèô-
ðîâîé ýëåêòðîíèêè (óäîáñòâî õðàíåíèÿ, ïðåîáðàçî-
âàíèÿ, ïåðåñûëêè è ïðåäñòàâëåíèÿ èíôîðìàöèè).
ÀËÃÎÐÈÒÌ ÑÏÅÊÒÐÀËÜÍÎÉ ÎÁÐÀÁÎÒÊÈ
ÐÀÄÈÎÑÈÃÍÀËΠÀÊÓÑÒÎÎÏÒÈ×ÅÑÊÈÌ
ÀÍÀËÈÇÀÒÎÐÎÌ ÑÏÅÊÒÐÀ
Ïðîìåæóòî÷íûå ðåçóëüòàòû ðàçðàáîòêè ÀÎÀÑ è
åãî ýëåìåíòîâ ñîîáùàëèñü â [4�8].
Àêóñòîîïòè÷åñêèé àíàëèçàòîð ñïåêòðà ñîäåðæèò
òðè ôóíêöèîíàëüíûõ óçëà (ñì. ðèñ. 1). Îñíîâîé
ÀÎÀÑ ÿâëÿåòñÿ áëîê àêóñòîîïòè÷åñêîé îáðàáîòêè
(ÁÀÎ), ñòðóêòóðà êîòîðîãî, îáùèé âèä è êîíñòðóê-
òèâíîå ðåøåíèå ïîêàçàíû íà ðèñ. 2.
Ïðèíöèï äåéñòâèÿ áëîêà àêóñòîîïòè÷åñêîé îáðà-
áîòêè ñ ïðîñòðàíñòâåííûì èíòåãðèðîâàíèåì îñíî-
âàí íà ÿâëåíèè àêóñòîîïòè÷åñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ
â ôîòîóïðóãîé ñðåäå îïòè÷åñêèõ è óïðóãèõ âîëí, à
òàêæå íà ñâîéñòâå òîíêîé ïîëîæèòåëüíîé ëèíçû è
ñîïðÿæåííûõ ñ íåé ñëîåâ ñâîáîäíîãî ïðîñòðàíñòâà
âûïîëíÿòü ïðåîáðàçîâàíèÿ Ôóðüå íàä ïðîñòðàíñòâåí-
íûìè îïòè÷åñêèìè ðàñïðåäåëåíèÿìè.
 ðåçóëüòàòå àêóñòîîïòè÷åñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ
â àêóñòîîïòè÷åñêîì ìîäóëÿòîðå (ÀÎÌ) îïòè÷åñêî-
ãî è àêóñòè÷åñêîãî ïîëåé â âûõîäíîé ïëîñêîñòè åãî
ôîðìèðóåòñÿ ðàññåÿííîå ñâåòîâîå ïîëå:
[ ]∑
+∞
−∞=
π+−Ωω=
m
md KztjmaJtjEztE )2/3(exp)()exp(),( 00 , (1)
 ñëó÷àå äèôðàêöèè Ðàìàíà�Íàòà ðåçóëüòàòîì
àêóñòîîïòè÷åñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ â ïëîñêîñòè ñ
êîîðäèíàòîé z1 ÿâëÿåòñÿ ñâåòîâîå ðàñïðåäåëåíèå âèäà
[ ]∑
+∞
−∞=
π+−Ωω=
m
md KztjmaJtjEztE )2/3(exp)()exp(),( 1001 . (2)
 ñëó÷àå äèôðàêöèè Áðýããà òîò æå ðåçóëüòàò
çàïèñûâàåòñÿ â âèäå
{ }+Θ−Θ−ω= )]sincos([exp)
2
sin(),( Á1Á
0
01 zxktj
a
EztEd
[ ]11
0
0 )sincos()(exp)
2
sin( Kzzxktj
a
E −Θ−Θ−Ω+ω+ ÁÁ
, (3)
ãäå k � âîëíîâîå ÷èñëî ñâåòîâîé âîëíû;
ΘÁ � óãîë Áðýããà.
Ê. ò. í. Â. Â. ÄÀÍÈËÎÂ
Óêðàèíà, ã. Äîíåöê, ÍÈÈ êîìïëåêñíîé àâòîìàòèçàöèè
ÀÊÓÑÒÎÎÏÒÈ×ÅÑÊÈÉ ÀÍÀËÈÇÀÒÎÐ ÑÏÅÊÒÐÀ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
10.07 2000 ã.
Îïïîíåíò ä. ô.-ì. í. À. Ã. ÌÈËÎÑËÀÂÑÊÈÉ
Ðèñ. 1. Âíåøíèé âèä àêóñòîîïòè÷åñêîãî àíàëèçàòîðà
ñïåêòðà (ÀÎÀÑ):
1 � áëîê èíäèêàöèè; 2 � áëîê ñîïðÿæåíèÿ ñ ÝÂÌ; 3 �
áëîê àêóñòîîïòè÷åñêîé îáðàáîòêè
1
2 3
ãäå E0 è Ed �
ω �
Jm(a0) �
a0 �
K=Ω/v �
Ω è v �
íàïðÿæåííîñòü ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ ïà-
äàþùåé (ïîñòóïàþùåé íà îáëàñòü àêóñ-
òîîïòè÷åñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ÀÎÌ) è
äèôðàãèðîâàâøåé (ðàññåÿííîé) ñâåòî-
âûõ âîëí;
÷àñòîòà ñâåòîâîé âîëíû;
ôóíêöèÿ Áåññåëÿ ïåðâîãî ðîäà m-ïîðÿä-
êà îò àðãóìåíòà a0;
èíäåêñ ôàçîâîé ìîäóëÿöèè;
âîëíîâîå ÷èñëî àêóñòè÷åñêîé âîëíû;
÷àñòîòà è ñêîðîñòü àêóñòè÷åñêîé âîëíû
â ñâåòîçâóêîïðîâîäå àêóñòîîïòè÷åñêîãî
ìîäóëÿòîðà.
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2000, ¹ 5�6
26
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÀß ÀÏÏÀÐÀÒÓÐÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
Ðàñïðåäåëåíèå ñâåòîâûõ ïîëåé â ïåðåäíåé è çàä-
íåé ôîêàëüíûõ ïëîñêîñòÿõ ëèíçû 4 (ñì. ðèñ. 2)
ñâÿçàíî ñ ïðåîáðàçîâàíèåì Ôóðüå:
11
2/
2/
11 )exp(),(),( dzzjztEBtE z
D
D
dzd ⋅ω−=ω ∫
+
−
, (4)
Ñ ó÷åòîì (4) âûðàæåíèå (2) ìîæíî çàïèñàòü â
âèäå
×ω=ω ∑
∞
−∞=m
mzd aJtjDEBtE )()exp(),( 001
v
D
vm
v
D
vm
tjmjm
z
z
2
)(
2
)(sin
)exp(
2
3
exp
ω+Ω
ω+Ω
⋅Ω⋅
π× . (5)
Ðåãèñòðàöèÿ ñïåêòðàëüíûõ ðàñïðåäåëåíèé, êàê
ïðàâèëî, ïðîèçâîäèòñÿ â îáëàñòè ôîðìèðîâàíèÿ äèô-
ðàêöèîííûõ ìàêñèìóìîâ â âûõîäíîé ïëîñêîñòè ÁÀÎ
(ïëîñêîñòü ñ êîîðäèíàòîé z2). Åñëè âûäåëèòü ñ ïî-
ìîùüþ äèàôðàãìû (íà ðèñ. 2 íå ïîêàçàíà) ïëþñ
ïåðâûé äèôðàêöèîííûé ìàêñèìóì, ðàñïðåäåëåíèå â
íåì ñâåòîâîãî ïó÷êà áóäåò îòâå÷àòü óñëîâèþ
])(exp[
2
)(
2
)(sin
)(),( 0101
' tj
v
D
v
v
D
v
aDJEjBtE
z
z
zd ω+Ω⋅
ω+Ω
ω+Ω
=ω . (6)
Ó÷èòûâàÿ, ÷òî vωz=�ω � òåêóùàÿ ÷àñòîòà ñïåê-
òðà, D/v=T � äëèòåëüíîñòü îáðàáàòûâàåìîãî ñèã-
íàëà, ïåðåïèøåì âûðàæåíèå (6) â âèäå
×
Ω−ω
Ω−ω=ω=
)2/)((
)]2/)(sin[(
)(),( 0101
'
T
T
aJEjBtE zd
[ ] [ ])(exp)(exp Ω+ω⋅Ω−ω−× jtj . (7)
Àêóñòîîïòè÷åñêèå àíàëèçàòîðû ñïåêòðà � ëèíåé-
íûå ïðèáîðû, ïîýòîìó îãðàíè÷åíèå óðîâíÿ âõîäíî-
ãî ñèãíàëà çàäàåòñÿ äëÿ ÀÎÌ, ðàáîòàþùèõ â ðåæè-
ìå äèôðàêöèè Ðàìàíà�Íàòà, òðåáîâàíèåì âèäà [4]
J1(a0)=a0/2 (8)
è äëÿ ÀÎÌ, ðàáîòàþùèõ â ðåæèìå äèôðàêöèè Áðýã-
ãà,�
sin(a0/2)=a0/2. (9)
Ïðè âûïîëíåíèè óñëîâèé (8) è (9) ñîìíîæèòåëü
â (7) âèäà
])(exp[
5,0)(
]5,0)sin[(
)( ' tj
T
T
g Ω−ω−
Ω−ω
Ω−ω=Ω−ω (10)
îïèñûâàåò ñïåêòðàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå â âûõîäíîé
ïëîñêîñòè ÁÀÎ è ÿâëÿåòñÿ åãî àïïàðàòíîé ôóíêöè-
åé. Â ðàáîòå [4] ïîêàçàíî, ÷òî åå âèä íå ìåíÿåòñÿ,
åñëè ÀÎÌ àíàëèçàòîðà ñïåêòðà ðàáîòàåò è â ðåæè-
ìå äèôðàêöèè Áðýããà.
Ïðè ïîäà÷å íà âõîä óñèëèòåëÿ 6 (ñì. ðèñ. 2)
ðàäèîñèãíàëà s(t) ïîñòàâèì åìó â ñîîòâåòñòâèå àíà-
ëèòè÷åñêèé ñèãíàë z(t), ñïåêòð êîòîðîãî çàäàäèì â
âèäå
<ω
>ωω=ω
.00
;0)(2)(
..
ïðè
ïðèsz (11)
Òîãäà ñïåêòðàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå â âûõîäíîé
ïëîñêîñòè ÁÀÎ ìîæíî çàïèñàòü êàê
×τΩ−τ=ΩΩ−ωΩ=ω ∫∫
+∞
∞−
ω∆+ω
ω∆−ω
)exp()(2)()(),(
00
00
..
jsdgztz
τΩ⋅Ω−ω−⋅
Ω−ω
Ω−ω× ∫
ω∆+ω
ω∆−ω
ddtj
T
T
])(exp[
)(5,0
)](5,0sin[00
00
. (12)
Òàêèì îáðàçîì, â âûõîäíîé ïëîñêîñòè ÁÀÎ, â
îáëàñòè ôîðìèðîâàíèÿ +1-ãî äèôðàêöèîííîãî ïî-
ðÿäêà, ñïåêòðàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå îïðåäåëÿåòñÿ ìãíî-
âåííûì ñïåêòðîì àíàëèòè÷åñêîãî ñèãíàëà, ñîîòâåò-
ñòâóþùåãî âõîäíîìó ðàäèîñèãíàëó s(t).
Âàæíåéøåé õàðàêòåðèñòèêîé àêóñòîîïòè÷åñêîãî
àíàëèçàòîðà ñïåêòðà ÿâëÿåòñÿ åãî ðàçðåøàþùàÿ ñïî-
â)
á) 4
5
9
12, 3, 6
10
7, 8D
1 2
3 4 5
z1 z2
x
7
ωzs(t)
6 F F
à)
Ðèñ. 2. Áëîê àêóñòîîïòè÷åñêîé îáðàáîòêè:
à � ñòðóêòóðà; á � êîíñòðóêòèâíîå ðåøåíèå; â � îáùèé âèä
1 � ëàçåð; 2 � ôîðìèðîâàòåëü ñâåòîâîãî ðàñïðåäåëåíèÿ; 3 � àêóñòîîïòè÷åñêèé ìîäóëÿ-
òîð; 4 � ôóðüå-ëèíçà; 5 � ëèíåéêà ôîòîïðèåìíèêîâ; 6 � øèðîêîïîëîñíûé óñèëèòåëü;
7 � çàãëóøêà; 8�10 � çåðêàëà
ïðîñòðàíñòâåííàÿ ÷àñòîòà;
ôîêóñíîå ðàññòîÿíèå ëèíçû;
êîýôôèöèåíò ïðîïîðöèîíàëüíîñòè;
ñâåòîâàÿ àïåðòóðà ÀÎÌ.
ãäå ωz=�kz2/F �
F �
B1 �
D �
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2000, ¹ 5�6 27
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÀß ÀÏÏÀÐÀÒÓÐÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
ñîáíîñòü. Ðàçðåøåíèÿ äâóõ ñïåêòðàëüíûõ ñîñòàâëÿ-
þùèõ äëÿ ÁÀÎ îïðåäåëÿåòñÿ ñîãëàñíî êðèòåðèÿ
Ðýëåÿ. Ïðè èäåàëüíîì èñïîëíåíèè êîìïîíåíòîâ îï-
òè÷åñêîãî òðàêòà áëîêà àêóñòîîïòè÷åñêîé îáðàáîò-
êè ðàçðåøåíèå åãî îïðåäåëÿåòñÿ âûðàæåíèåì âèäà
∆Ωp=1/T=v/D. (13)
 ñëó÷àå ó÷åòà çàòóõàíèÿ àêóñòè÷åñêîé âîëíû â
àïåðòóðå ÀÎÌ ñïåêòðàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå ñâåòà â
âûõîäíîé ïëîñêîñòè ÁÀÎ ïîëó÷àåòñÿ ñâåðòêîé àï-
ïàðàòíîé ôóíêöèè âèäà (10) ñî ñïåêòðîì âõîäíîãî
ñèãíàëà s(t), âçâåøåííîé ôóíêöèåé âèäà [3]
A(Ω)=0,5[1�exp(�ÃvTΩ2)], (14)
ãäå à � ÷àñòîòíî-íåçàâèñèìûé êîýôôèöèåíò çàòó-
õàíèÿ àêóñòè÷åñêîé âîëíû â ñâåòîçâóêîïðîâîäå
ÀÎÌ.
Ïðèáîðû, ïîçâîëÿþùèå ðåãèñòðèðîâàòü ìãíîâåí-
íûé ñïåêòð ðàäèîñèãíàëîâ íà èíûõ ïðèíöèïàõ ôóí-
êöèîíèðîâàíèÿ, àâòîðó íåèçâåñòíû, ïîýòîìó àêóñòî-
îïòè÷åñêèå àíàëèçàòîðû ñïåêòðà ñ÷èòàþòñÿ ïðèíöè-
ïèàëüíî íîâûìè ïðèáîðàìè [1].
ÒÅÕÍÈ×ÅÑÊÈÅ ÕÀÐÀÊÒÅÐÈÑÒÈÊÈ
ÀÊÓÑÒÎÎÏÒÈ×ÅÑÊÎÃÎ ÀÍÀËÈÇÀÒÎÐÀ
ÑÏÅÊÒÐÀ
Íåîáõîäèìî îòìåòèòü, ÷òî â ñèëó îòñóòñòâèÿ íîð-
ìàòèâíûõ äîêóìåíòîâ íà ðàçðàáîòêó è ïîñòàíîâêó
íà ïðîèçâîäñòâî àêóñòîîïòè÷åñêèõ ïðèáîðîâ àíàëî-
ãè÷íîãî òèïà â íàñòîÿùèé ìîìåíò â ïðèêëàäíîé àêó-
ñòîîïòèêå îòñóòñòâóþò ñîîòâåòñòâóþùèå òåðìèíû è
îïðåäåëåíèÿ. Ïîýòîìó ïåðå÷åíü òåõíè÷åñêèõ õàðàê-
òåðèñòèê ÀÎÀÑ áûë ñîñòàâëåí â ñîîòâåòñòâèè ñ
ðàáîòîé [3] è ñîäåðæèò: äèàïàçîí ÷àñòîò îäíîâðå-
ìåííîãî àíàëèçà � 47,5�72,5 ÌÃö; ÷àñòîòíîå ðàç-
ðåøåíèå (ïî êðèòåðèþ Ðýëåÿ) äâóõ îäíîâðåìåííî
ïðèíÿòûõ ñèãíàëîâ � 40 êÃö; äèñêðåò èçìåðåíèÿ
÷àñòîòû � 40 êÃö; âðåìÿ îïðîñà ôîòîðåãèñòðèðóþ-
ùèì óñòðîéñòâîì ïðèáîðà ïîëîñû ðàáî÷èõ ÷àñòîò
� 1 ìñ; äèíàìè÷åñêèé äèàïàçîí � 21 äÁ; îïåðàòèâ-
íàÿ ïàìÿòü èíäèêàòîðà ïðèáîðà � 8 ñïåêòðàëüíûõ
êàðòèí; åìêîñòü áóôåðíîé ïàìÿòè äëÿ ñîïðÿæåíèÿ ñ
ÝÂÌ � 64 ñïåêòðàëüíûõ êàðòèíû; ñîïðÿæåíèå
ÀÎÀÑ ñ ÝÂÌ ðåàëèçîâàíî ïî èíòåðôåéñó «ÊÎÏ»;
ïèòàíèå ïðèáîðà îò ñåòè ïîñòîÿííîãî òîêà 27 Â;
ìîùíîñòü, ïîòðåáëÿåìàÿ îò ñåòè ïðè íîìèíàëüíîì
íàïðÿæåíèè, íå áîëåå 70 Âò; ãàáàðèòíûå ðàçìåðû
240×470×580 ìì; ìàññà ïðèáîðà � íå áîëåå 40 êã.
Àêóñòîîïòè÷åñêèé ìîäóëÿòîð
Ñòðóêòóðíûå ýëåìåíòû ÀÎÌ è èíæåíåðíàÿ ìå-
òîäèêà åãî ðàñ÷åòà äëÿ ñèñòåì îïòîýëåêòðîííîé êîð-
ðåëÿöèîííîé è ñïåêòðàëüíîé îáðàáîòêè ðàäèîñèãíà-
ëîâ ðàññìàòðèâàëèñü àâòîðîì â [3]. Îñíîâíûìè ýëå-
ìåíòàìè ÀÎÌ (ðèñ. 3) ÿâëÿþòñÿ [9] ýëåêòðîàêóñ-
òè÷åñêèé ïðåîáðàçîâàòåëü (ÝÀÏ), ñâåòîçâóêîïðîâîä
(ÑÇÏ), àêóñòè÷åñêàÿ íàãðóçêà (ÀÍ) è êîðïóñ ìîäó-
ëÿòîðà. Ýëåêòðîàêóñòè÷åñêèé ïðåîáðàçîâàòåëü ðåà-
ëèçîâàí íà îñíîâå ïüåçîýëåêòðè÷åñêîé ïëàñòèíû (ïüå-
çîïðåîáðàçîâàòåëü) ìîíîêðèñòàëëà íèîáàòà ëèòèÿ
(LiNbO3) è ïðåäíàçíà÷åí äëÿ âîçáóæäåíèÿ óïðóãîé
âîëíû â ÑÇÏ, â îáúåìå êîòîðîãî è ïðîèñõîäèò âçàè-
ìîäåéñòâèå óïðóãîé âîëíû è ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ
(àêóñòîîïòè÷åñêîå âçàèìîäåéñòâèå). Ðåçóëüòàòîì
åãî ÿâëÿåòñÿ äèôðàê-
öèÿ Ðàìàíà�Íàòà èëè
Áðýããà, à ñëåäñòâèåì �
ââîä ðàäèîñèãíàëà â
äèôðàãèðîâàâøèé ëà-
çåðíûé ïó÷îê.  êà÷å-
ñòâå ñâåòîçâóêîïðîâî-
äà ÀÎÌ èñïîëüçóåòñÿ
ìîíîêðèñòàëë ÊÐÑ-5, à
â êà÷åñòâå àêóñòè÷åñ-
êîé íàãðóçêè (ïðåäíàç-
íà÷åíà äëÿ îñóùåñòâ-
ëåíèÿ ðåæèìà áåãóùåé
óïðóãîé âîëíû â ÑÇÏ)
� ãàëëèåâûé ñïëàâ
ÃÎÈÌ-55. Êîðïóñ ÀÎÌ ðåàëèçîâàí íà îñíîâå ëà-
òóíè. Íàëè÷èå ñîãëàñóþùåé ýëåêòðè÷åñêîé öåïè ïî-
çâîëÿåò ñîãëàñîâàòü ñîïðîòèâëåíèÿ âûõîäíîãî øè-
ðîêîïîëîñíîãî óñèëèòåëÿ è âõîäíîãî ÀÎÌ.
Îñíîâíîé òåõíè÷åñêîé õàðàêòåðèñòèêîé ÀÎÌ
ÿâëÿåòñÿ ýëåêòðîîïòè÷åñêàÿ ÷àñòîòíàÿ õàðàêòåðèñ-
òèêà ýôôåêòèâíîñòè ÀÎÌ, îïðåäåëÿåìàÿ âûðàæå-
íèåì [9]
=Ω=Ω=Ω ∏∏
==
4
1
4
1
)()()(
i
iKK
i
iad kCQkKK
∏
=
Ω
Λ
πλ
Θλ
Λπ=
4
1
223
2
2
)(
2
cos4 i
ikx
n
L
x
H
Mn
ÁÁ
Á , (15)
Ðèñ. 3. Àêóñòîîïòè÷åñêèå
ìîäóëÿòîðû äëÿ ÀÎÀÑ
ãäå
Ka=100I1/(IïPa) �
I1 è Iï �
Ðà �
∏
=
4
1i
ik �
Á
Á
Θλ
Λπ= 23
2
2
cos4H
Mn
C �
2
2
Á
Λ
πλ=
n
L
QKK �
ΛÁ=v/ΩÁ �
ΩÁ=2nvsinΘÁ/λ �
n �
λ �
M2 �
L è H �
ïðèâåäåííàÿ àêóñòîîïòè÷åñêàÿ ýô-
ôåêòèâíîñòü;
èíòåíñèâíîñòü äèôðàãèðîâàâøåãî
è ïàäàþùåãî íà îáëàñòü àêóñòî-
îïòè÷åñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ëà-
çåðíûõ ïó÷êîâ;
ìîùíîñòü àêóñòè÷åñêèõ êîëåáàíèé
âîëíû, ðàñïðîñòðàíÿþùåéñÿ ïî
ÑÇÏ;
ïðîèçâåäåíèå ÷åòûðåõ ÷àñòîòíî-çà-
âèñèìûõ êîýôôèöèåíòîâ, îïèñû-
âàþùèõ ïðîöåññ ïåðåäà÷è ýíåð-
ãèè â ñèñòåìå «èñòî÷íèê ðàäèî-
ñèãíàëà � ñîãëàñóþùàÿ öåïü �
ïüåçîïðåîáðàçîâàòåëü � ñâåòîçâó-
êîïðîâîä � àêóñòè÷åñêàÿ íàãðóç-
êà» [9];
ïàðàìåòð;
ïàðàìåòð Êëÿéíà�Êóêà;
äëèíà âîëíû Áðýããà;
÷àñòîòà Áðýããà;
ïîêàçàòåëü ïðåëîìëåíèÿ ñðåäû
ÑÇÏ;
äëèíà âîëíû ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ;
àêóñòîîïòè÷åñêàÿ äîáðîòíîñòü ñðå-
äû ÑÇÏ;
äëèíà è øèðèíà îáëàñòè àêóñòî-
îïòè÷åñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ â
ÑÇÏ.
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2000, ¹ 5�6
28
ÝËÅÊÒÐÎÍÍÀß ÀÏÏÀÐÀÒÓÐÀ: ÈÑÑËÅÄÎÂÀÍÈß, ÐÀÇÐÀÁÎÒÊÈ
Ïðèâåäåííûå íèæå òåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè
ñîçäàííûõ àêóñòîîïòè÷åñêèõ ìîäóëÿòîðîâ ïîëó÷å-
íû ïðè òåìïåðàòóðå îêðóæàþùåé ñðåäû 15�30îÑ,
íîðìàëüíûõ àòìîñôåðíîì äàâëåíèè è âëàæíîñòè:
� äëèíà âîëíû ëàçåðíîãî èçëó÷åíèÿ � 0,63 ìêì;
� äèàïàçîí ðàäèîñèãíàëîâ � 45�85 ÌÃö;
� óðîâåíü íåðàâíîìåðíîñòè ýëåêòðîîïòè÷åñêîé ÷àñ-
òîòíîé õàðàêòåðèñòèêè � íå áîëåå 3 äÁ;
� ýëåêòðîîïòè÷åñêàÿ ýôôåêòèâíîñòü ïî óðîâíþ íå-
ðàâíîìåðíîñòè � 12%/ìÂò;
� øèðèíà ïîëîñû ðàáî÷èõ ÷àñòîò îòíîñèòåëüíî öåí-
òðàëüíîé � íå ìåíåå ±20 ÌÃö;
� äëèòåëüíîñòü îáðàáàòûâàåìûõ ñèãíàëîâ ≤25 ìêñ;
� ÊÑÂÍ=2;
� âõîäíîå ñîïðîòèâëåíèå � 50 Îì;
� ãàáàðèòíûå ðàçìåðû � 70×30×22 ìì.
Ñîãëàñóþùàÿ öåïü, âõîäÿùàÿ â ñîñòàâ ÀÎÌ, � ìè-
íèìàëüíî-ôàçîâîãî òèïà.
Øèðîêîïîëîñíûé óñèëèòåëü
Ïðè ðàçðàáîòêå øèðîêîïîëîñíûõ óñèëèòåëåé
(ØÓ) îäíîé èç îñíîâíûõ îñòàåòñÿ ïðîáëåìà ñîãëà-
ñîâàíèÿ åãî âõîäíîãî è âûõîäíîãî ñîïðîòèâëåíèé.
Íàèáîëåå ïðîñòî ýòî ðåøàåòñÿ ïðèìåíåíèåì äèññè-
ïàòèâíûõ ïîñëåäîâàòåëüíûõ (ïðè íèçêîîìíîì âõî-
äå è âûõîäå) èëè ïàðàëëåëüíûõ (âûñîêîîìíûå âõîä-
íîå è âûõîäíîå ñîïðîòèâëåíèÿ) öåïåé. Íåäîñòàòêà-
ìè òàêîãî ïîäõîäà ÿâëÿþòñÿ óìåíüøåíèå êîýôôè-
öèåíòà ïåðåäà÷è è, ÷òî î÷åíü âàæíî äëÿ ïðèìåíåíèé
òàêèõ óñèëèòåëåé â ñîñòàâå ÀÎÀÑ, äèíàìè÷åñêîãî
äèàïàçîíà óñèëèòåëÿ � èç-çà óâåëè÷åíèÿ øóìîâ è
óìåíüøåíèÿ ïîëåçíîé ìîùíîñòè â íàãðóçêå.
 äàííîì ØÓ èñïîëüçóåòñÿ ñïîñîá ñîãëàñîâà-
íèÿ, îñíîâàííûé íà ïðèìåíåíèè êîìáèíèðîâàííûõ
îáðàòíûõ ñâÿçåé (ÎÑ) [8]. Âî âõîäíûõ êàñêàäàõ
óñèëèòåëÿ èñïîëüçóåòñÿ ïàðàëëåëüíàÿ è ïîñëåäîâà-
òåëüíàÿ îòðèöàòåëüíàÿ ÎÑ, ÷åì äîñòèãàåòñÿ ñòàáè-
ëèçàöèÿ âåëè÷èíû âõîäíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ è ïîä-
ãîíêà åãî ïóòåì âàðèàöèè ãëóáèí äâóõ ÎÑ. Äåé-
ñòâèå àíàëîãè÷íîãî õàðàêòåðà íà âûõîäíîå ñîïðî-
òèâëåíèå ØÓ äîñòèãàåòñÿ îäíîâðåìåííûì èñïîëü-
çîâàíèåì ÎÑ ïî òîêó è íàïðÿæåíèþ.
Ïðîáëåìà äèíàìè÷åñêîãî äèàïàçîíà (ÄÄ) àêóñòîîï-
òè÷åñêèõ àíàëèçàòîðîâ ñïåêòðà ðàäèîñèãíàëîâ îáùåèç-
âåñòíà. Îñíîâûâàÿñü íà ðàáîòàõ [4, 10], ìîæíî óòâåðæ-
äàòü, ÷òî äëÿ ïðàêòè÷åñêèõ ïðèìåíåíèé ÀÎÀÑ â ðàäèî-
ëîêàöèè îí äîëæåí ñîñòàâëÿòü âåëè÷èíó íå ìåíåå 20 äÁ,
â ñèñòåìàõ ðàäèîýëåêòðîííîé áîðüáû � íå ìåíåå 50�70
äÁ. Îñíîâíûìè ýëåìåíòàìè àíàëèçàòîðà, íå ïîçâîëÿþ-
ùèìè âûïîëíèòü óêàçàííûå òðåáîâàíèÿ, ÿâëÿþòñÿ øè-
ðîêîïîëîñíûé óñèëèòåëü è ëèíåéêà ôîòîïðèåìíèêîâ
[10]. Íåâîçìîæíîñòü ñõåìîòåõíè÷åñêèõ ðåøåíèé óñèëè-
òåëåé ñ ëèíåéíîé àìïëèòóäíîé õàðàêòåðèñòèêîé íà ñó-
ùåñòâóþùåé ýëåìåíòíîé áàçå áåç öåïåé àâòîìàòè÷åñêîãî
ðåãóëèðîâàíèÿ óñèëåíèÿ (ÀÐÓ) â óêàçàííûõ ÄÄ îáî-
ñíîâàíà [11]. Ïðèìåíåíèå ÀÐÓ, êàê èçâåñòíî, âåäåò ê ðàñ-
øèðåíèþ àíàëèçèðóåìîãî ñïåêòðà ñàìèì ÀÎÀÑ, è óðî-
âåíü åãî ðåãóëèðîâàíèÿ ïðèíèìàåòñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ
äîïóñòèìûìè èñêàæåíèÿìè ñïåêòðà, îïðåäåëÿåìûìè òåõ-
íè÷åñêèì çàäàíèåì íà ðàçðàáîòêó.
Óñèëèòåëü ñîáðàí íà ïëàòå èç ïîëèêîðà ðàçìå-
ðàìè 35×30 ìì ñ ðàçìåùåííûìè íà íåé òðàíçèñòîðà-
ìè ÊÒ 640À, ðåçèñòîðàìè ÌËÒ-125 è êîíäåíñàòîðà-
ìè Ê10-17 (ñì. ðèñ. 4).
Òåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè óñèëèòåëÿ:
� êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ � íå ìåíåå 22 äÁ;
� ðàáî÷àÿ ïîëîñà ÷àñòîò � 10�1200 ÌÃö;
� íåðàâíîìåðíîñòü àìïëèòóäíî-÷àñòîòíîé õàðàêòå-
ðèñòèêè � íå áîëåå 3 äÁ;
� êîýôôèöèåíò øóìà � íå áîëåå 6 äÁ;
� ÊÑÂÍ ïî âõîäó � íå áîëåå 1,5;
� ÊÑÂÍ ïî âûõîäó íà ÷àñòîòàõ äî 500 ÌÃö � íå
áîëåå 2, íà ÷àñòîòàõ 500�1200 ÌÃö � íå áîëåå 2,5;
� îòíîñèòåëüíûå óðîâíè ãàðìîíè÷åñêèõ ñîñòàâëÿþ-
ùèõ ïðè âûõîäíîì íàïðÿæåíèè 3 Â (ýôôåêòèâíîå çíà-
÷åíèå) � íå áîëåå 40 äÁ;
� òîê ïîòðåáëåíèÿ, íå áîëåå 150 ìÀ;
� íàïðÿæåíèå èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ � 12 Â.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Íîâûå äîñòèæåíèÿ â ðàçðàáîòêå îïòè÷åñêèõ àíà-
ëèçàòîðîâ ñïåêòðà // Ðàäèîýëåêòðîíèêà çà ðóáåæîì. Îá-
çîðû.� 1992.� Âûï. 1.� Ñ. 1�21.
2. Ïàðêñ. Àêóñòîîïòè÷åñêèé ïðèåìíèê � ñïåêòð-
àíàëèçàòîð äåöèìåòðîâîãî äèàïàçîíà / Çàðóáåæíàÿ ðà-
äèîýëåêòðîíèêà.� 1970.� ¹ 12.� Ñ. 14�39.
3. Äàíèëîâ Â. Â. Êëàññèôèêàöèîííûé àíàëèç àêóñ-
òîîïòè÷åñêèõ óñòðîéñòâ óïðàâëåíèÿ ëàçåðíûì ïó÷êîì
// Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïà-
ðàòóðå.� 2000.� ¹ 2�3.� Ñ. 52�57.
4. Äàíèëîâ Â. Â., Ðîãàíîâ Ë. Ì. Ïðîöåññîð ðàäèî-
ñèãíàëîâ íà îñíîâå âîëîêîííî-îïòè÷åñêîé ìàòðèöû / Òåç.
äîêë. VI ìåæäóíàð. íàó÷.-òåõí. êîíô. «ÂÎËÑÏÈ-95».�
Çàïîðîæüå, 1995.� Ñ. 38�39.
5. Äàíèëîâ Â. Â., Áåëèê Ò. Â., Äåðêà÷åíêî Å. Â., Ðî-
ãàíîâ Ë. Ì. Ëàçåðíîå ìîäóëÿöèîííîå óñòðîéñòâî //
ÏÒÝ.� 1992.� ¹ 4� Ñ. 236�237.
6. Àíäðååâ À. À., Ãóñåâ Î. Á., Äàíèëîâ Â. Â. è äð.
Àêóñòîîïòè÷åñêèé àíàëèçàòîð ñïåêòðà // Òàì æå.�
1992.� ¹ 6.� Ñ. 205.
7. Äàíèëîâ Â. Â., Ëèòâèíåíêî Â. È., Þùåíêî È. Í.,
Ðîãàíîâ Ë. Ì. Ôîòîðåãèñòðèðóþùåå óñòðîéñòâî äëÿ àêó-
ñòîîïòè÷åñêîãî àíàëèçàòîðà ñïåêòðà // Òàì æå.� 1993.�
¹ 6.� Ñ. 197.
8. Äàíèëîâ Â. Â., Ëèòâèíåíêî Â. È., Ðîãàíîâ Ë. Ì.,
×óðêèí À. Â. Ãåíåðàòîðíûé ÑÂ×- ìîäóëü / Òåç. äîêë.
Âñåðîñ. íàó÷.-òåõí. êîíô. «Èíôîðìàöèîííî-óïðàâëÿþ-
ùèå è âû÷èñëèòåëüíûå êîìïëåêñû íà îñíîâå íîâûõ òåõ-
íîëîãèé».� Ñ.-Ïåòåðáóðã, 1992.� Ñ. 156�157.
9. Äàíèëîâ Â. Â. Èíæåíåðíûûé ðàñ÷åò àêóñòîîïòè÷åñêî-
ãî ìîäóëÿòîðà // Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåê-
òðîííîé àïïàðàòóðå.� 2000.� ¹ 2�3.� Ñ. 16�21.
10. Äàíèëîâ Â. Â., Ðîãàíîâ Ë. Ì., Êðèâîðó÷êî Ë. Ã.
Äèíàìè÷åñêèé äèàïàçîí àêóñòîîïòè÷åñêîãî ìîäóëÿòîðà
/ Òåç. äîêë. II ìåæîòðàñë. íàó÷.-òåõí. êîíô.� Äîíåöê,
1988.� Ñ. 8�9.
11. Øèðîêîïîëîñíûå ðàäèîïåðåäàþùèå óñòðîéñòâà
/ Àëåêñååâ Î. Â., Ãîëîâêîâ À. À., Ïîëåâîé Â. Â., Ñîëîâü-
åâ À. À.� Ì. : Ñâÿçü, 1978.
Ðèñ. 4. Øèðîêîïîëîñíûé óñèëèòåëü ÀÎÀÑ
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-70957 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2225-5818 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:57:50Z |
| publishDate | 2000 |
| publisher | Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Данилов, В.В. 2014-11-18T06:43:18Z 2014-11-18T06:43:18Z 2000 Акустооптический анализатор спектра / В.В. Данилов // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2000. — № 5-6. — С. 25-28. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 2225-5818 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70957 621.391.14 Сообщаются алгоритм спектральной обработки акустооптическим анализатором спектра (АОАС) радиосигналов и результаты его разработки. Приведены структура прибора, технические характеристики АОАС в целом и его компонентов, акустооптического модулятора и широкополосного усилителя анализируемых радиосигналов. The algorithm of spectral processing by acoustooptical analyzer of a spectrum (AOAS) of radiosignals and results its development are informed. The structure of the device, AOAS characteristics as a whole and its components, acoustooptical modulator and broadband amplifier of analyzed radiosignals are given. ru Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Технология и конструирование в электронной аппаратуре Электронная аппаратура: исследования, разработки Акустооптический анализатор спектра Акустооптичний аналізатор спектру The acoustooptical analyzer of a spectrum Article published earlier |
| spellingShingle | Акустооптический анализатор спектра Данилов, В.В. Электронная аппаратура: исследования, разработки |
| title | Акустооптический анализатор спектра |
| title_alt | Акустооптичний аналізатор спектру The acoustooptical analyzer of a spectrum |
| title_full | Акустооптический анализатор спектра |
| title_fullStr | Акустооптический анализатор спектра |
| title_full_unstemmed | Акустооптический анализатор спектра |
| title_short | Акустооптический анализатор спектра |
| title_sort | акустооптический анализатор спектра |
| topic | Электронная аппаратура: исследования, разработки |
| topic_facet | Электронная аппаратура: исследования, разработки |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70957 |
| work_keys_str_mv | AT danilovvv akustooptičeskiianalizatorspektra AT danilovvv akustooptičniianalízatorspektru AT danilovvv theacoustoopticalanalyzerofaspectrum |