Файл: Кубальский Ю.А. Качественные показатели радиовещательного тракта и методы их измерения.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.04.2024

Просмотров: 21

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

вход тракта напряжения при неизменной величине последнего для всех частот звукового диапазона.

Схема

измерений частотной характеристики представлена

на рис. 11.

При измерениях частотной характеристики на пере-

Рис. И. Схема измерений качественных показателей тракта студийного радиовещания

датчике устанавливается 50-процептная модуляция на частоте 1000 гц. Входной уровень в дальнейшем поддерживается неиз­ менным при различных частотах подаваемого на вход тракта сигнала (например: 50, 100, 200, 400, 800, 1000, 2000, 3000, 5000,

6000, 7000 и 8000 гц от звукового генератора). По результатам измерений коэффициента глубины модуляции на различных частотах строится график частотной характеристики.

Отклонения определяются как отношение значения коэффи­ циента модуляции передатчика на данной частоте к коэффи­ циенту модуляции на частоте 1000 гц. Нормой для высококаче­ ственных передатчиков является отклонение ±1,5 дб. Это озна­ чает, что коэффициент модуляции на различных частотах мо­

жет изменяться только в пределах (42-5-60)% при 50%

на

1000 гц.

как

Для определения коэффициента нелинейных искажений,

правило, пользуются типовыми приборами (ПНИ). Универсаль­ ным прибором, пригодным для измерений ДНИ и уровня шумов передатчиков и низкочастотных усилительных устройств, яв­ ляется измеритель нелинейных искажений типа ИНИ-6. Блок-

схема этого прибора представлена на рис. 12, а его внешний

вид — на рис. 13. В комплекте прибора имеется детектирующее' устройство, которое позволяет выделить из модулированного колебания высокой частоты его огибающую, т. е. низкую часто­

ту. В начале измерений производится калибровка уровня низ­ кой частоты; для этого переключатель лампового вольтметра устанавливают в положение К и изменением сопротивления ре­ гулятора R добиваются отклонения прибора лампового вольт-

.метра ЛВ на всю шкалу. Затем подключают ламповый вольт-

20


метр к делителю напряжения гармоник после фильтра (зажимы

30; 10; Зи 1%) и определяют коэффициент нелинейных искаже­

ний по шкале прибора в соответствии с положением переклю­ чателя лампового вольтметра.

Рис. 12. Блок-схема измерителя искажений и шумов типа ИНИ-6

Измерения производятся при подаче на вход тракта звуко­ вой частоты (аналогично измерению частотной характеристи­ ки), соответствующей частоте фильтра, установленного в изме­

рителе нелинейных искажений. При измерениях КНИ усилите­ лей используется один из двух нч входов прибора (симметричный или несимметричный).

Рис. 13. Измеритель искажений и шумов ИНИ-6

Проверить исправность измерителя нелинейных искажений

можно следующим образом. На низкочастотный вход прибора подаётся напряжение с частотой второй или третьей гармоники

21

и уровнем 10% или 30% от уровня основной частоты при калиб­ ровке. Если прибор исправен, то его показания будут соответ­ ствовать подаваемому уровню гармоник. Например, к низко­ частотному входу прибора подключается звуковой генератор и подаётся измеряемая частота 400 гц. Переключатель устанав­ ливают в положение К и регулировкой R добиваются отклоне­ ния прибора на полную шкалу. Затем частота звукового гене­ ратора изменяется до 1200 гц (третья гармоника), а первона­ чальный уровень снижается до 10%. Тогда при установке пе­ реключателя в положение 10% или 30% прибор должен пока­ зать коэффициент нелинейных искажений, равный 10%. Перед изменением частоты звукового генератора следует проверить

отсутствие гармоник на частоте 400 гц, для чего следует под­

ключить звуковой генератор непосредственно к низкочастотно­ му входу прибора и измерить коэффициент нелинейных иска­ жений на частоте 400 гц. Убедившись, что он не превышает до­ лей процента, можно подавать частоту 1200 гц.

Нормы на коэффициент нелинейных искажений разработа­ ны применительно к измерению методом подачи одного тона.

Современная измерительная аппаратура позволяет измерять КНИ на 6—10 различных частотах. Условия возникновения гар­ моник и. комбинационных частот являются общими и зависят от степени нелинейности в тракте. Поэтому по измерениям от­ носительной интенсивности гармоник в нескольких точках зву­

кового диапазона можно косвенно судить о возможности появле­ ния комбинационных частот.

Согласно существующим правилам, измерения КНИ произво­ дятся в режиме, близком к максимальному при 90-процентной глубине модуляции передатчика. Однако оказывается необхо­ димым также производить измерения КНИ при 10- и 50-процент­

ной глубине модуляции.

В процессе измерений необходимо обратить особое внима­ ние на режим передатчика, обеспечение его номинальной мощ­ ности и коэффициента глубины модуляции, так как отклонение от номинального режима и несоответствие глубины модуляции заданной может существенно отражаться на результатах из­ мерений.

Измерения уровня шумов производятся ламповым вольтмет­ ром, включённым на выходе измеряемого устройства. В цепи

вольтметра имеется градуированный делитёль напряжения. При

измерении максимального уровня (при 100-процентной глубине модуляции) вольтметр включается через делитель напряжения. Затем передача тона на вход тракта прекращается и делитель

напряжения вольтметра исключается вовсе, либо уменьшается вносимое им затухание.

В качестве типовых приборов для измерения уровня шумов используются приборы, применяемые для измерения коэффи­ циента нелинейных искажений, но без фильтров. Для удобства

22


измерений делитель напряжения делается логарифмическим с

выводами от сопротивлений, вносящих затухание 10, 20, 30, 40, 50 и 60 до. Шкала прибора, как правило, градуируется на 20 дб. Таким образом, с помощью типовых приборов можно опреде­

лять уровни шума

в пределах

до 80 дб ниже максималь­

ного сигнала.

специальных

приборов измерения уровня

При отсутствии

шумов могут производиться ламповым вольтметром с делите­ лем, составленным из безын­

дукционных сопротивлений

(ВС-2 вт) по схеме рис. 14. Из­ мерения производятся следую­ щим образом. На вход измеря­ емого тракта подаётся напря­ жение низкой частоты от звуко­ вого генератора (частота 400 или 1000 гц). Регуляторы уров­

ня в тракте устанавливаются в

2пкф

Рис. 14. Принципиальная схема изме­ рений уровня шумов

рабочее положение, соответст­

вующее 100-процентной моду­ ляции передатчика. К зажимам прибора подводится низкая час­

тота с выхода измеряемого усилителя или детектирующего уст­ ройства. Переключатель П устанавливается в положение 2 и из­ меряется напряжение звуковой частоты (72 (максимальный уро­ вень полезного сигнала). Затем генератор отключается от входа тракта и заменяется эквивалентом (сопротивление 200 или 600 ом), переключатель прибора переводится в положение 1 и

измеряется уровень шумов U< (напряжение шума). Показатель уровня шумов в децибелах определяется по формуле

В = 201g-^--60 56.

^2

В случае соотношений плеч делителя Bi и Т?2 не 1000: 1, а

например 100 : 1, вместо числа 60 в формулу подставляется чис­ ло 40. При измерениях уровня шумов необходимо учитывать возможные посторонние наводки непосредственно на измери­ тельную аппаратуру. Для проверки следует отключить питание

от передатчика или усилителя, на выходе которого производят­ ся измерения. Если в этом случае показания прибора будут незначительны, то результаты измерений могут считаться пра­ вильными. В случае наличия наводок прибор будет показывать

наличие шумов при выключенном питании измеряемого устрой­

ства. При измерениях на выходе передатчика источником иска­ жений и шумов может оказаться детекторное устройство, к ко­ торому подключаются измерительные приборы.

Высококачественной аппаратурой для измерения качествен­ ных показателей радиовещательных трактов является конт­

23


рольно-измерительная стойка КИС-2 (рис. 15). В комплекте этой аппаратуры имеются все необходимые приборы: генера­ тор звуковых частот, осциллограф, модулометр, измеритель ис­

кажений и шумов.

Результаты измерений качест­ венных показателей радиовеща­ тельного тракта оформляют про­ токолом, в котором приводится схема измеряемого тракта, и дан­ ные о применяемой аппаратуре. К протоколу прилагается график

частотной характеристики, кото­ рый желательно , вычерчивать в логарифмическом масштабе, а

также таблица с результатами из­ мерений и расчётов.

ОСОБЕННОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАДИОПЕРЕДАТЧИКОВ, РАБОТАЮЩИХ С ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ

Измерения качественных пока­ зателей радиовещательных пере­ датчиков, работающих с частот­ ной модуляцией в диапазоне укв,

несколько отличаются от изло­ женной выше методики. Рассмот­ рим кратко основные положения, с которыми необходимо считаться при определении качества работы УКВ ЧМ передатчиков.

Известно, что частотная моду­

ляция представляет собой изме­ нение частоты высокочастотного колебания по закону звуковой ча­ стоты. При этом амплитуда высо­

кочастотных колебаний остаётся неизменной (рис. 16). Поэтому

Рис. 15. Внешний вид контрольноизмерительной стойки КИС-2

понятие коэффициента модуляции здесь очевидно непригодно и ме­

 

рилом модуляции должен быть

другой

показатель. Наиболее правильно производить оценку

эффекта частотной модуляции по наибольшему

отклонению

частоты несущей от её среднего значения.

 

Это отклонение называют девиацией частоты. Её величина

прямо

пропорциональна величине модулирующего

сигнала и

не зависит от частоты. В настоящее время принято

иметь мак­

24

симальную девиацию, соответствующую наибольшим амплиту­ дам модулирующего сигнала, равной 50 кгц в одну сторону от номинала несущей частоты и

50 кгц — в другую.

В

комплекте

типовых

МоЗулирующие сигналы

 

УКВ ЧМ передатчиков имеется

 

контрольный детектор-дискри­

 

минатор, связанный с выходом

 

возбудителя передатчика, и ин­

 

дикатор девиации, работающий

 

от этого детектора. При подго­

 

товке

к измерениям

необходи­

 

мо убедиться в соответствии величины максимального вход­ ного уровня сигнала (соответ­ ствующего 100-процентной мо­

Рис. 16. Графическое изображение процесса частотной модуляции (то- {

ном одной частоты)

дуляции по диаграмме уровней) — максимальной девиации

(±50 кгц при частоте сигнала 1000 гц).

Приборы для измерения качественных показателей передат­ чика подключаются к выходу контрольного частотного детекто­

ра. Во избежание ошибок при измерениях контрольный детек­ тор должен быть предварительно проверен и работать нор­ мально.

При измерениях частотной характеристики следует учиты­ вать, что УКВ ЧМ передатчики работают с предыскажением, заключающимся в искусственном подъёме верхних частот мо­ дуляции (1000 гц и выше). Этот подъём на пограничных высо­ ких частотах 10—15 кгц может достигать +17 дб относительно 1000 гц. В схеме дискриминатора должно быть предусмотрено устройство, обеспечивающее точную компенсацию предыскаже­ ний в передатчике (как это имеет место в УКВ ЧМ приёмниках)..

Измерения коэффициента нелинейных искажений и уровня шумов в тракте частотной модуляции производятся типовыми приборами (вход.нч), подключаемыми к дискриминатору.

Для полного суждения о качестве работы УКВ ЧМ передат­

чика необходимо также произвести измерение глубины пара­

зитной амплитудной модуляции несущей передатчика

фоном

при отсутствии сигнала, а также проверить глубину

вредной

амплитудной модуляции (сопутствующей модуляции по часто­

те) в режиме максимальной девиации частоты. Последние два показателя измеряются с помощью измерителя уровня шумов

имодулометра, связанных с выходом передатчика.

Внастоящее время вещательные передатчики с частотной модуляцией обеспечивают следующие качественные показатели:

а) Максимальная девиация частоты, соответствующая 100-

процентной модуляции ±50 кгц для всей полосы частот моду­ ляции.

25


б) Отклонение несущей частоты от номинала не более 2 кгц.

в) Отклонение частотной характеристики ±1 дб в полосе

частот модуляции 30—15 000 гц (для передатчиков выпуска до

1958 г. 50—10 000 гц).

г) Коэффициент нелинейных искажений на средних часто­ тах 1%, на крайних высоких и низких частотах 1,5%.

д) Уровень шумов передатчика, создаваемых вредной час­ тотной модуляцией в самом передатчике при отсутствии сигна­ ла на входе передатчика, не хуже 60 дб.

е) Уровень шумов передатчика, создаваемый вредной ампли­ тудной модуляцией (фоном), на 40 дб ниже уровня немодулированного сигнала центральной (несущей) частоты.

ж) Глубина вредной амплитудной модуляции модулирую­ щим сигналом не превышает 5% (при подаче на вход передат­ чика уровня сигнала, соответствующего максимальной девиа­ ции частоты).

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

Стр.

Предисловие .

.

......................................................................

 

3.

Основные

показатели

радиовещательного тракта ......

4

Искажения

радиовещательной

передачи .........

4

Шумы в тракте радиовещания

радиовещательного

тракта .

11

Измерения

качественных показателей

13

Техника измерений

и

измерительные

приборы

. .

. . ,

16

Особенности измерений показателей радиопередатчиков, работающих с

 

частотной модуляцией

............ 24

Юрий Алексеевич Кубальский

КАЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАДИОВЕЩАТЕЛЬНОГО ТРАКТА И МЕТОДЫ ИХ ИЗМЕРЕНИЯ

Отв редактор Г.

Б. Аскинази

Техн редактор Г.

И. Шефер

Редактор Л. И. Ввнгренюк

Корректор В

П.

Крючкова

Сдано в набор 1/IV 1959 г.

Подписано в

печать 20/1 1960

г.

Форм. бум. 60Х92/1е

1,75 печ л.

1,52

уч.-изд

л,

Тираж 10.300 зкз.

Т-01127

Зак. изд. 8116

Цена 75 коп.

Связьиздат, Москва-центр, Чистопрудный бульвар, 2.

Типография Связьиздата, Москва-центр, ул. Кирова. 40. Зак. тип, 20)