Az amplitúdó-frekvencia karakterisztika ( AFC ) egy bizonyos rendszer kimenőjelének állandósult állapotú rezgései amplitúdójának a bemeneti harmonikus jelének frekvenciájától való függése [1] [2] . Frekvenciaválasz - a rendszer "frekvenciaválaszának" egyik típusa (angolul frekvenciaválasz) a PFC és az AFC mellett .
A lineáris stacionárius rendszerek matematikai elméletében egy stabil rendszer frekvenciaválaszát a komplex átviteli függvény modulusának frekvenciafüggőségeként számítják ki. A frekvenciaválasz értéke egy bizonyos frekvencián azt jelzi, hogy a rendszer kimenetén ennek a frekvenciájú jelnek az amplitúdója hányszor tér el a másik frekvencián lévő kimeneti jel amplitúdójától. Általában a maximumra normalizált frekvenciaválasz értékeket használják.
A matematikában a frekvenciamenetet egy komplex függvény modulusának nevezik. A frekvenciamenet felépítéséhez általában 5-8 pont szükséges az ω min és ω közötti üzemi frekvencia tartományban vö. Ezek a jellemzők, csakúgy, mint az időbeliek, információkat tartalmaznak a lineáris dinamikus rendszerek tulajdonságairól. [3]
A Descartes-koordinátákban megadott frekvencia-válasz grafikonon a frekvencia az abszcissza mentén , a rendszer kimenő és bemenőjeleinek amplitúdóinak aránya pedig az ordináta mentén van ábrázolva.
A frekvenciatengely általában logaritmikus , mivel a megjelenített frekvenciatartomány meglehetősen széles tartományban változhat (egységektől több millió hertzig vagy rad /s-ig). Abban az esetben, ha az y tengelyen a logaritmikus skálát is használjuk, a frekvenciaválaszt általában logaritmikus amplitúdó-frekvencia karakterisztikának nevezik .
A LACHH-t széles körben használják az automatikus vezérlés elméletében, a felépítés egyszerűsége és az automatikus vezérlőrendszerek viselkedésének tanulmányozása egyértelműsége miatt .
A radar-, kommunikációs és egyéb rádiótechnikai rendszerek vételi csatornáinak frekvenciaválasza jellemzi azok zajtűrését. Figyelembe kell venni, hogy a digitális jelfeldolgozás során a frekvenciamenet periodikusan ismétlődővé válik, ezért a digitális eszközökben hamis vételi sávoknak (az ún. frekvenciamenet oldallebenyeinek (frekvenciamenet oldallebenyének) [4] ) be kell lépniük. el kell nyomni az analóg jelfeldolgozás szakaszában.
A többcsatornás rendszerekben, például a digitális antennatömbökben , a csatornák közötti frekvenciaválasz azonosság 0,999-ig és magasabb csatornák közötti korrelációs együtthatókkal a fő áteresztősáv-tartományban szintén fontos szerepet játszik. Minél nagyobb ez a szám, és minél szélesebb a sávszélesség, amelyben megfelel a követelményeknek, annál jobban minimalizálható a csatornák közötti jelfeldolgozás során fellépő multiplikatív interferencia. Ennek az azonosságnak a javítására speciális algoritmusok használhatók a vevőcsatornák frekvenciaválaszának csatornák közötti korrekciójára.
Mivel a korrekciós tényezők általában a vizsgálójelek szintjétől függenek, többcsatornás rendszerek esetében érdemes elemezni a frekvenciaválasz függését a bemeneti művelet szintjétől az eszköz teljes lineáris dinamikus tartományán belül . A frekvenciaválasz megfelelő változata háromdimenziós függőséggel fog rendelkezni. Ezt a vizsgált eszközök frekvenciamenetének korrekciója után kell kialakítani [5] .
A frekvenciaválasz mérésének klasszikus módszere az , hogy a vizsgált objektum bemenetére változó frekvenciájú harmonikus jelet alkalmazunk, amelynek állandó vagy amplitúdója a jel minden frekvenciájára ismert. Ebben az esetben a vizsgált rendszer kimeneti és bemeneti jelei amplitúdójának ( átviteli együttható ) moduljainak arányát mérjük különböző frekvenciákon.
A frekvenciaválasz kialakulásához szükséges idő csökkentése érdekében jobb, ha a frekvenciát söprő frekvenciagenerátorral változtatjuk - egy mérőgenerátorral, amely egyenletesen változtatja jelének frekvenciáját állandó amplitúdóval az idő múlásával. Általában ezek a generátorok zökkenőmentesen változtatják generálási frekvenciájukat alacsonyról magas frekvenciára, majd gyorsan átváltják a frekvenciát a legalacsonyabbra, és rendszeresen megismétlik a folyamatot. Az ilyen generátorokat swept frekvenciagenerátoroknak (GKCh) vagy " sweep generatoroknak " (az angol sweep - sweep with a broom) nevezik.
Ezek az egymást követő frekvenciaváltási módszerek nem alkalmasak működő automatikus erősítésvezérléssel (AGC) rendelkező eszközökhöz, amelyek kiegyenlítik a frekvenciaválasz értékeinek különbségeit különböző frekvenciákon, amikor az egyik frekvenciáról a másikra való átmenet ideje meghaladja az AGC válaszidő-állandóját. Nem teszik lehetővé az egyidejűleg működő, különböző frekvenciájú jelek közötti intermodulációs torzítás becslését sem. A lineáris-frekvenciás modulált jelek ( LFM ) frekvenciaválasz mérési módszere nem teszi lehetővé a frekvenciakomponensek jelfeszültségeinek időbeni koherens felhalmozódását, ezért pontosságát korlátozza a kellően nagy jel-zaj viszony feltétele. Emiatt a módszer nem alkalmas háromdimenziós frekvenciaválaszok képzésére, amelyek a lineáris dinamikatartomány frekvenciafüggését jellemzik, mivel alacsony jel-zaj viszonyoknál nagy hibákat ad.
Léteznek más elveken alapuló frekvencia-válaszmérők, például a vizsgált rendszer bemenetére szélessávú jelet, rövid élű szélessávú impulzust, vagy állandó teljesítményű spektrális sűrűségű zajjelet biztosító mérőket . mérés szempontjából jelentős frekvenciasáv . A rendszer válaszát spektrumanalizátor vagy Fourier-válaszmérő segítségével elemzik, amely Fourier a rendszer válaszát az időtartományból a frekvenciatartományba transzformálja, hogy teljes választ adjon.
A frekvenciaválasz mérésének bármely módszere bizonyos előnyökkel vagy hátrányokkal rendelkezik. A mérés megfelelő alkalmazásának módja az adott feladattól függ. Például a frekvencia-válasz zajjel segítségével történő mérésének említett módszeréhez önmagában nem szükséges frekvencia-válasz-mérő; A tesztállvány egy zajgenerátorból, egy tesztelt eszközből (DUT) és egy általános célú spektrumanalizátorból áll. Helyesen mért, beleértve, és DUT AGC-vel. Ennek a módszernek a hátránya a szélessávú zajgenerátorok mérésének magas költsége, amely gyakran még egy spektrumanalizátor költségét is meghaladja; valamint a csipogáshoz képest a legrosszabb az eredmény pontossága a frekvenciaválasz szakaszaiban a stopsávokban.