Анализатор спектра. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Анализатор спектра - устройство для получения спектров физ. процессов. А. с. может служить любой прибор, поведение к-рого зависит от частоты воздействия. В основе действия таких приборов лежит одно из след. явлений: интерференция, преломление при наличии дисперсии фазовой скорости, резонанс. Первые два явления используют для получения оптич. спектров. А. с., работа к-рых основана на явлении резонанса, наиболее универсальны. Распространение получили А. с. с электрич. резонаторами, такими, как колебат. контур с сосредоточенными параметрами или отрезок линии с распределёнными параметрами.

Различают резонансные А. с. параллельного и последоват. действия. В параллельных А. с. используют набор резонаторов, настроенных на разл. частоты и од-новрем. подвергающихся воздействию исследуемого колебания. В последоват. А. с. применяется один резонатор с перем. настройкой. Параллельный А. с. имеет перед последовательным преимущество в скорости анализа, однако уступает ему в простоте. Последоват. А. с. пригоден для анализа периодич. процессов или процессов, характер к-рых мало изменяется за время анализа.

А. с. позволяет определить амплитуду и частоту спектральных компонент, входящих в состав анализируемого процесса. Важнейшей его характеристикой является разрешающая способность: наим. интервал

по частоте между двумя спектральными линиями, к-рые ещё разделяются А. с. Разрешающая способность определяется шириной полосы пропускания резонатора и связана с временем анализа Т соотношением

=const, значение константы зависит от параметров резонатора. Величина Т определяется временем установления колебаний в резонаторе, это время тем больше, чем больше избирательность резонатора, т. е. чем меньше его полоса пропускания.

Свойства резонатора описываются статич. резонансной кривой лишь при бесконечно медленной перестройке частоты. В действительности перестройка ведётся с конечной скоростью, поэтому для резонатора вводится понятие динамич. резонансной кривой, а для А. с.- понятие динамич. разрешающей способности, к-рая зависит не только от параметров резонатора, но и от времени анализа Т. Необходимое время анализа определяется ф-лой

, где F - ширина исследуемого диапазона частот, ц - допустимое динамич. расширение полосы пропускания.

А. с. может дать истинный спектр только тогда, когда анализируемое колебание х (t)периодично либо существует только в пределах интервала Т. При анализе длит. процессов А. с. даёт не истинный спектр

, а его оценку

, зависящую от времени включения t1 и времени анализа Т. Т. к. спектр колебания может в общем случае изменяться во времени, то оценка

даёт т. н. текущий спектр.

Для случайных процессов оценка

даёт "текущий спектр" данной реализации х (t), является случайной и малопригодной для практич. целей. Случайные процессы принято характеризовать энергетич. спектром

, определяющим распределение по шкале частот среднеквадратичных значений используемого сигнала. Энергетич. спектр

стационарного случайного процесса связан с "текущим спектром"

соотношением

, где

означает усреднение по множеству реализаций. Если процесс эргодический, то вместо усреднения по ансамблю можно использовать усреднение по времени вдоль одной реализации.

Рассмотренные выше А. с. являются аналоговыми по принципу выполнения операций. Существует широкий класс цифровых А. с., в к-рых вместо непрерывных реализаций x(t),

, используются дискретные значения x(t_k)=x_k в дискретных точках

; k- =0, 1, 2, ..., N-1; = T/N. Отсчёты x_k квантованы по величине, т. е. представлены цифровыми словами с конечным числом разрядов. Известны А. с., в к-рых вычисляются коэф. дискретного преобразования Фурье

при определ. условиях являющиеся значениями спектра

в точках

, n = 0, 1, 2, ..., N-1. Развитие вычислит. техники способствовало появлению А. с., действие к-рых основано на непосредств. вычислении коэф. разложения по определ. системе ортогональных, не обязательно гармонических, функций.

Литература по анализаторам спектра

Знаете ли Вы, что, как и всякая идолопоклонническая религия, релятивизм ложен в своей основе. Он противоречит фактам. Среди них такие:

1. Электромагнитная волна (в религиозной терминологии релятивизма - "свет") имеет строго постоянную скорость 300 тыс.км/с, абсурдно не отсчитываемую ни от чего. Реально ЭМ-волны имеют разную скорость в веществе (например, ~200 тыс км/с в стекле и ~3 млн. км/с в поверхностных слоях металлов, разную скорость в эфире (см. статью "Температура эфира и красные смещения"), разную скорость для разных частот (см. статью "О скорости ЭМ-волн")

2. В релятивизме "свет" есть мифическое явление само по себе, а не физическая волна, являющаяся волнением определенной физической среды. Релятивистский "свет" - это волнение ничего в ничем. У него нет среды-носителя колебаний.

3. В релятивизме возможны манипуляции со временем (замедление), поэтому там нарушаются основополагающие для любой науки принцип причинности и принцип строгой логичности. В релятивизме при скорости света время останавливается (поэтому в нем абсурдно говорить о частоте фотона). В релятивизме возможны такие насилия над разумом, как утверждение о взаимном превышении возраста близнецов, движущихся с субсветовой скоростью, и прочие издевательства над логикой, присущие любой религии.

4. В гравитационном релятивизме (ОТО) вопреки наблюдаемым фактам утверждается об угловом отклонении ЭМ-волн в пустом пространстве под действием гравитации. Однако астрономам известно, что свет от затменных двойных звезд не подвержен такому отклонению, а те "подтверждающие теорию Эйнштейна факты", которые якобы наблюдались А. Эддингтоном в 1919 году в отношении Солнца, являются фальсификацией. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.