Amplitud-frekvenskarakteristik ( AFC ) är beroendet av amplituden av stabila oscillationer av utsignalen från ett visst system på frekvensen av dess ingående övertonssignal [1] [2] . Frekvenssvar - en av typerna av "frekvenssvar" i systemet (engelsk frekvenssvar) tillsammans med PFC och AFC .
I den matematiska teorin för linjära stationära system beräknas frekvenssvaret för ett stabilt system som beroendet av modulen för den komplexa överföringsfunktionen på frekvensen. Frekvenssvarsvärdet vid en viss frekvens indikerar hur många gånger amplituden för signalen för denna frekvens vid systemets utgång skiljer sig från amplituden hos utsignalen vid en annan frekvens. Vanligtvis används frekvenssvarsvärden normaliserade till maximalt.
Inom matematiken kallas frekvensgången modulen för en komplex funktion. För att bygga ett frekvenssvar krävs vanligtvis 5-8 poäng i driftfrekvensområdet från ω min till ω jfr. Dessa egenskaper, såväl som tidsmässiga, innehåller information om egenskaperna hos linjära dynamiska system. [3]
På frekvenssvarsgrafen i kartesiska koordinater plottas frekvensen längs abskissan , och förhållandet mellan amplituderna för systemets ut- och ingångssignaler plottas längs ordinatan.
Vanligtvis är frekvensaxeln logaritmisk , eftersom det visade frekvensområdet kan variera över ett ganska brett område (från enheter till miljoner hertz eller rad /s). I det fall då den logaritmiska skalan också används på y-axeln, kallas frekvenssvaret vanligtvis för den logaritmiska amplitud-frekvenskarakteristiken .
LACHH används ofta i teorin om automatisk styrning på grund av enkelheten i konstruktionen och klarheten i studiet av beteendet hos automatiska styrsystem .
Frekvenssvaret för mottagningskanalerna för radar, kommunikationer och andra radiotekniska system kännetecknar deras brusimmunitet. Det bör beaktas att under digital signalbehandling blir frekvenssvaret periodiskt repetitivt, därför måste falska mottagningsband (de så kallade sidoloberna för frekvenssvaret (sidoloben av frekvenssvaret) [4] ) i digitala medel undertryckas i steget med analog signalbehandling.
I flerkanalssystem, till exempel, i digitala antennuppsättningar , spelar interkanals frekvenssvarsidentitet med interkanalkorrelationskoefficienter upp till 0,999 och högre i huvudpassbandsregionen också en viktig roll. Ju högre denna siffra och ju bredare bandbredd den uppfyller kraven på, desto bättre är det möjligt att minimera den multiplikativa interferens som uppstår under signalbehandling mellan kanaler. För att förbättra denna identitet kan speciella algoritmer för interkanalkorrigering av frekvenssvaret för de mottagande kanalerna användas.
Eftersom korrigeringsfaktorerna i allmänhet beror på nivån av testsignaler, är det för flerkanalssystem av intresse att analysera beroendet av frekvenssvaret på nivån av ingångsåtgärden inom hela det linjära dynamiska området för anordningen. Motsvarande variant av frekvenssvaret kommer att ha ett tredimensionellt beroende. Den bör bildas efter korrigering av frekvenssvaret för de analyserade enheterna [5] .
Den klassiska metoden för att mäta frekvenssvaret är att applicera på ingången till föremålet som studeras en harmonisk signal med en variabel frekvens med en konstant eller amplitud känd för varje frekvens av signalen. I detta fall mäts förhållandet mellan modulerna för amplituden för ut- och ingångssignalerna ( överföringskoefficient ) för systemet som studeras för olika frekvenser.
För att minska den tid som krävs för bildandet av frekvenssvaret är det bättre att ändra frekvensen med en svepande frekvensgenerator - en mätgenerator som smidigt ändrar frekvensen på sin signal med en konstant amplitud över tiden. Vanligtvis ändrar dessa generatorer smidigt sin genereringsfrekvens från låga till höga frekvenser, växlar sedan snabbt frekvensen till den lägsta, och upprepar med jämna mellanrum processen. Sådana generatorer kallas sweept frequency generators (GKCh) eller " sweep generators " (från engelskan sweep - sweep with a broom).
Dessa metoder för successiv frekvensändring är inte lämpliga för enheter med fungerande automatisk förstärkningskontroll (AGC), som utjämnar skillnader i värdena för frekvenssvaret vid olika frekvenser när övergångstiden från en frekvens till en annan överstiger AGC-svartidskonstanten. De tillåter inte heller uppskattning av intermodulationsdistorsion mellan samtidigt arbetande signaler med olika frekvenser. Metoden för att mäta frekvenssvar med hjälp av linjär-frekvensmodulerade signaler ( LFM ) tillåter inte koherent ackumulering av signalspänningar för frekvenskomponenter i tid, därför begränsas dess noggrannhet av tillståndet med tillräckligt stora signal-brus-förhållanden. Av denna anledning är metoden inte lämplig för bildandet av tredimensionella frekvenssvar som kännetecknar det linjära dynamiska områdets beroende av frekvensen, eftersom det vid låga signal-brus-förhållanden ger stora fel.
Det finns frekvenssvarsmätare baserade på andra principer, till exempel mätare som levererar en bredbandssignal till ingången på det undersökta systemet, en bredbandspuls med korta kanter eller mätare med en brussignal som har en konstant spektral effekttäthet i frekvensband av betydelse för mätning . Systemets respons analyseras med användning av en spektrumanalysator eller en Fourier Response Meter som Fourier transformerar systemets respons från tidsdomänen till frekvensdomänen för att bilda ett komplett svar.
Varje metod för att mäta frekvenssvar har vissa fördelar eller nackdelar. Det lämpliga sättet att tillämpa mätningen beror på den specifika uppgiften. Till exempel kräver den nämnda metoden för att mäta frekvenssvaret med användning av en brussignal inte en frekvenssvarsmätare som sådan; Testbänken består av en brusgenerator, en enhet under test (DUT) och en allmän spektrumanalysator. Korrekt uppmätt, inklusive, och DUT med AGC. Nackdelarna med denna metod är den höga kostnaden för att mäta bredbandsbrusgeneratorer, som ofta överstiger kostnaden för även en spektrumanalysator; och även, det värsta, i jämförelse med chirpen, noggrannheten av resultatet i sektionerna av frekvenssvaret i stoppbanden.