Файл: Шумилин Н.П. Специальные измерения в проводной связи учебник.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 180

Скачиваний: 2

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

 

10 .8 . И збирательные измерители уровня

 

Кроме

широкополосных

измерителей

уровня,

показывающих

уровни, соответствующие

 

эффективным

значениям измеряемых напряжений (Д д=

У U\-\-

Д2г +

-f-'(/2 + t/ 2 +

- .

широко

применяются

избирательные

3

4

 

 

 

(И УУ), показываю­

(селективные) измерители уровня

щие уровень

напряжения

(тоже

эффективного

значе­

ния) только одной из частот, содержащихся в поданном на вход ИУ сигнале.

Принцип их действия, как правило, гетеродинный. Схема подобного И У представлена на рис. 10.14. Сиг­ нал, поступающий на вход такого ИУ, прежде чем быть

л

 

------

 

 

- » | дуй 1

поданнымИнд,

 

(через

усилитель

 

 

 

[>'

- и

 

1

 

и детектор)

на

индика­

 

 

 

 

тор

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

направляется

на

 

 

f , l м

ИФ

> г Ü

модулятор

М.

На

этот

же

 

 

Гг,

 

 

 

I

 

 

модулятор

от

собственного

 

 

 

>г

 

 

генератора

 

имеющегося

 

 

 

 

 

 

f2в

 

приборе,

подается

напря­

рательного

измерителя

жение

 

регулируемой

частоты

Рис.

10.14. Схема

изби­

 

 

(как

1

правило,

значитель­

4

 

 

 

но

более высокой,

чем та ча­

уровня

 

 

 

стота

f

,

присутствующая

в

 

 

 

 

 

 

 

сигнале,

 

напряжение

кото­

рой

мы хотим

 

 

 

определить).

 

Изменяя

частоту

 

можно

добиться,

что

на

выходе

модулятора

в

числе

прочих

продуктов

преобразованияfi.

окажется строго определен­

ная

(так

называемая «промежуточная»)

разностная ча­

стота /пр=/г— Токи только этой частоты пройдут че­ рез включенный после модулятора высококачественный узкополосный (ширина полосы пропускания—дол и про­ цента от промежуточной частоты) фильтр промежуточ­ ной частоты ПФ. Другие частоты будут этим фильтром подавлены, на индикатор воздействует ток только ча­ стоты fnp, образовавшейся благодаря присутствию в сиг­ нале частоты ,fi. Амплитуда напряжения промежуточной частоты тем больше, чем больше амплитуда напряжения частоты fi в измеряемом сигнале.

В итоге показания индикатора дадут значение уров­ ня только частоты fi, другие же составляющие на инди­ катор воздействовать не могут. Такой способ селекции оказывается значительно проще и дешевле, чем просто фильтрация каждой из частот диапазона с помощью пе­ рестройки элементов фильтра.

Нередко для лучшей селекции применяю? еЩе и вто­ рой модулятор, с помощью которого получается вторая промежуточная частота, пропускаемая через второй по­ лосовой фильтр. При этом можно выбрать эту вторую промежуточную частоту (на случай, если не хватит чув­ ствительности индикатора) хорошо слышимой, чтобы, если не измерить точно, то хотя бы установить наличие интересующей нас частоты в поданном на вход ИУ сиг­ нале (при-этом И У используется как усилитель, на его выход включается высокочувствительный телефон). Оп­ ределить хотя бы наличие некоторой частоты в сигнале важно, когда она является частотой помехи, посколь­

ку легче ориентироваться, откуда

такая помеха может

попадать в сигнал.

 

 

 

 

 

Существенно отметить, что при работе с избиратель­

ным ИУ приходится,

вследствиеfz (f2 =fi+inp),происходящей во

вре­

мени расстройки

Г2 ,

 

не ограничиваться установкой на

Гг

 

нем требуемого

значения

обычно

ука­

занного на шкале

 

сразу в значениях частоты /ь а про­

изводить некоторую подстройку частоты генератора

Г2

так, чтобы упомянутое равенство

оказалось соблюден­

ным фактически. В процессе настройки следует получить максимальное отклонение стрелки индикатора, при ко­ тором токи промежуточной частоты полностью проходят через фильтр.

В некоторых случаях, чтобы легче было «поймать» максимум, в избирательном ИУ предусматривается две ширины полосы пропускания фильтра промежуточной частоты (например, 1000 и 50 Гц). Уловить максимум при ширине 1000 Гц значительно проще, более же точ­ ный отсчет для данной частоты получится при более уз­ кой полосе пропускания.

Удобно взять ширину полосы пропускания фильтра промежуточной частоты равной 3,1 кГц (3400—300 Гц), чтобы иметь возможность измерить шумы или помехи

сразу

в

полосе, эквивалентной

телефонному

каналу

(УИУ-2,1

в пульте ИП-2,1).

 

 

 

 

 

Так же,

как и вольтметры, измерители уровня из­

готавливаются в последнее время

и

на

транзисторах.

Градуировка И У с 1972

г. производится

только

в

де­

цибелах.

 

некоторые

особенности

работы И И У

на

Поясним

примере

И И У -КС. Избирательный

измеритель

уровня

ИИ У-КС

предназначен для измерений в системах пере­

дачи

по

коаксиальному

кабелю.

Его рабочий

диаіпа-

211

зон часто т0,3— 10 М Г ц ;

пределы измерениотй

—78 до

+ 17,4 дБ (от

—9 до + 2

Нп) (относительно

нулевого

уровня 0,274

В, соответствующего выделению мощности

І мВ-А на 75 Ом); максимально вероятная погрешность (см. § 10.8) не более 1,7 дБ (±0,2 Н п); входные сопро­ тивления 75 Ом ±1% ; 135 Ом ±1% , высокоомное 10 кОм, 20 пФ; погрешность градуировки по частоте не

более

±(2% / + 20 кГц); ширина полосы

пропускания

6±1

кГц [при неравномерности затухания

в полосе про­

пускания ±2,6 дБ (±0,3 Нп)]. Избирательность прибо­ ра характеризуется тем, что для частот, отстоящих от полосы пропускания на 10 кГц, усиление снижается не менее чем на 43 дБ, а для частот, отстоящих па 20 кГц,

не менее)

чем на 65 дБ.

Первые зеркальные

частоты

(30 +/изм

размещаются

в диапазоне 30,3—40

МГц, т. е.

далеко за пределами измерений прибора. Напряжение

второй зеркальной частоты (выше

измерительной на

930 кГц) подавляется не менее чем

на 48 дБ. Прибор

питается от сети переменного тока 127/220 В ± 10% и по­ требляет мощность не более 170 В -А .

Схема прибора представлена на рис. 10.15. Входное устройство (выносной каскад) нагружено на делитель напряжения (Дел), обеспечивающий необходимые пре-

 

 

Рнс. 'ІО,]5. Схема ИУУ4\С

согласующего

каска­

делы измерений. После буферногоП и

да

Б1

измеряемый сигнал частоты /изм поступает па пер­

вый

преобразователь частоты

на

который одновре­

менно подается с первого

гетеродина

Л напряжение ча­

стоты / = П 5 М Гці -Ь/изм,

устанавливаемой

оператором

.(оно

 

і

через буферный

согласующий

каскад

 

поступает

Бі).

С выхода

Пі

снимается напряжение

образовав­

 

 

 

шейся разностной частоты — первой промежуточной ча­ стоты /Прі=-15 МГц. Шкала настройки первого гетеро­ дина (разбитая на пять поддиапазонов); проградуирова­ на в значениях частоты измеряемого сигнала. Выход /7( нагружен на колебательный контур LC высокой доброт-

212

мости, настроенны й

на

п ер в у ю

п р о м е ж у т о ч н у ю частоту

15 МГц.

 

промежуточной частоты

УПЧі

с

Усилитель первой

 

помощью

фильтра

с

полосой

пропускания

Б314,95—

15,05 МГц

выделяет и через буферный каскад

выда­

ет на второй преобразователь частоты Л2 напряжение частоты 15 МГц. Гетеродин Г 2 вырабатывает фиксиро­

ванную

частоту /2= б 4,535 МГц,

ток которой поступает

на 2вход

преобразователя

Я 2. В

результате второго пре­

образования возникаетУ П Ч 2вторая

промежуточная

частота

/пр = ! 15— 14,535 = 0,465 МГц. Усилитель второй

проме­

жуточной частоты

обеспечивает необходимую из­

бирательность прибора, усиливая только напряжение ча­ стоты 465 кГц (до величины, необходимой для нормаль­ ной работы детектора). После детектирования выпрям­ ленный ток подается на микроамперметр, по которому производится отсчет уровня сигнала частоты /изм.

В отличие от У П Ч г, обеспечивающего общую избира­ тельность прибора, роль У П Ч і в основном состоит в по­ давлении напряжения вторых зеркальных частот /зерк 2 = '

=і/изм + 2і/пр2=і/иэм+2-465 кГц2

. Без

такого подавления

при наличии в поступившем на вход прибора сигнале со­

ставляющей с частотой ■/зерк

отсчет

измеренного уров­

ня мог бы существенно исказиться. Дело в том, что при

установке

на первом гетеродине

частоты

15 М Гц +/нэм

на выходе первого преобразователя возникло бы напря2

­

жение не

только разностной частоты

(1 5 -Ң / и зм —/изм =

 

= 15 М Гц), но и за счет воздействия

частоты [зерк на­

пряжение

разностной

частоты

(15+ і/изм—/изм— 2 / п р 2=

 

= 15—2 /пр2) ■ Поэтому

на выходе второго

преобразова­

теля напряжение второй промежуточной частоты /прг= = 465 кГц образовывалось бы не только в результате взаимодействия частоты 15 МГц (обусловленной изме­ ряемым уровнем частоты /1Ші) и частоты 14,535 МГц (поступающей от /\), но и в результате взаимодействия частоты 14,535 МГц и паразитного продукта с частотой

15—2 /пр2, поскольку 14,535—'(15—2/пр г) =/пР 2=465 кГц.

Таким образом, на детектор поступило бы напряжение частоты 465 кГц, большее, чем следовало бы, и показа­ ния прибора оказались бы ложными тем в большей сте­ пени, чем больше напряжение неподавленной в У П Ч і ча­

стоты /зерк 2- Подобные же неправильные показания могут воз­

никнуть за счет наличия высших гармонически« состав­ ляющих в напряжениях гетеродинов или гармонических

2 1 3

Смотрите также файлы