Файл: Шумилин Н.П. Специальные измерения в проводной связи учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 257
Скачиваний: 2
структивно М3 выполняются состоящими из ряда одина ковых звеньев, собранных по схеме рис. 2.6 или 2.7. Ве личины сопротивлений в звеньях рассчитываются по формулам теории связи, например, для Т- и Я-образных схем:
S . = « .t h - f - = Ä |
, ^ ; |
R , = - f - = R c - ^ - r . |
(2.8) |
|||||
|
|
Rc |
2 |
е" -f- 1 |
|
sh а |
е20 — 1 |
|
где |
— характеристическое |
сопротивление магазина; |
||||||
а |
— характеристическое затухание звена в неперах. |
|||||||
|
||||||||
|
|
а) |
|
|
і) |
|
|
в)
о— *----- |
С771----- |
т-----О |
^ |
* |
(1* |
д) |
|
в) |
Рис. 2.6. Схемы звеньев магазинов затуханий:
а), в), д) несимметричных по отношению к земле; б), г), е) симметричных по отношению к земле
Магазиныв, д), |
монтируются обычно из однотипныхе). |
звень |
||
ев либо несимметричных по отношению к |
земле |
(рис. |
||
2.6 а, |
либо симметричных (рис. 2.6 6, з, |
|
|
|
Нередко звенья магазинов собираются по схемам со |
||||
средней точкой (рис. 2.7), дающей возможность |
осу |
ществить как симметричную, так и несимметричную от-
30
НосМтельйо |
земли |
схему. |
|
ф |
|
|
Путем |
заземления |
сред |
|
|
|
|
ней точки |
между |
нею и |
|
|
|
|
одной из клемм получа |
|
|
|
|||
ется несимметричная схе |
|
|
|
|||
ма с половинным харак |
|
|
|
|||
теристическим сопротив |
Рмс. 2.7. Схемы магазинов за |
|||||
лением |
(150 |
и 75 Ом). |
тух аіШііі |
со средней |
точкой |
|
Чаще всего М3 имеют |
|
|
|
|||
три декады со ступенча |
через |
10; 1; 0,1 |
дБ (I; 0,1; |
|||
тым изменением затухания |
0,01 Нп). Иногда для получения больших затуханий пре дусматриваются дополнительные звенья по 20—60 дБ (3—7 Нп), коммутируемые отдельными ключами.
Характеристические сопротивления М 3 выбирают в соответствии с § 1.6 (чаще всего 600 или 135; 75; 100; 150; 1400 Ом).
Высокочастотные М 3 выполняют с тщательной экра нировкой и рациональным размещением резисторов. При частотах выше 600 кГц применяют М3 с несимметричной схемой, при более низких частотах используют симмет ричные схемы.
Емкость монтажа трехдекадного магазина имеет ве личину порядка 150—200 пФ, индуктивность 0,2— 1 мкГ, собственная частота 100 МГц. При затуханиях порядка 50 дБ на верхней частоте диапазона использования фа зовый сдвиг в М 3 может иногда достигать десятка граду сов [28]. Начальное затухание М 3 (при нулях на всех курбелях), как правило, не превышает нескольких сотых долей децибела (миллинепер).
Класс точности магазина затуханий (в соответствии с общими электротехническими ГОСТ) определяется до пуском примененных в нем резисторов. В большинстве случаев можно считать абсолютную основную погреш ность магазина равной 0,1 дБ (0,01 Нп). Дополнительная
частотная погрешность |
обычно |
не |
превышает основ |
|
ной [28]. |
допустимая |
для М 3, |
невелика. |
|
Мощность рассеяния, |
||||
Не следует подавать на вход М 3 |
более ТО— 15 |
В. Допол |
нительная температурная погрешность М 3 считается не превышающей основной их погрешности. Дополнитель ной погрешности, возникающей при несогласованной на грузке М 3, всегда стараются избежать, поскольку ее рас чет довольно сложен, так как ее значение зависит от величины установленного на М3 затухания [28].
31
2.6. Делители напряженйл
В измерительной технике связи, кроме мага зинов затуханий, находят применение калиброванные делители напряжения, дающие возможность непосредст венного отсчета отношения (1 /т) напряжения U% сни маемого с делителя, к напряжению Ui, поданному на него.
Делители могут быть выполнены: из активных сопро тивлений (рис. 2.8), емкостных (рис. 2.9) и индуктивных
Рис. 2.8. Делитель |
Ріис. 2.9. Емкостный де- |
наеряжения из ре- |
литель 'напряжения |
знсторов |
|
(рис. 2.10). В общем виде коэффициент деления дели теля, приведенного на рис. 2.8, выражается соотноше нием
|
|
Д> |
Z H |
|
|
(2.9) |
|
|
+ |
Zu |
|
|
|
= |
При Zh> lR2 коэффициент деления для рис. 2.8 |
т — |
||||
|
(Ri+Rz)/R% |
а для делителя рис. 2.9 |
т = |
(С^ + Сг)/^. |
||
|
Емкостные делители можно применять для более вы |
|||||
соких частот, чем делители из активных |
сопротивлений, |
Рис. 2.10. Индуктивный делитель напряжения
32
Hb их входное сопротивление резко падает с увеличением
частоты. |
|
|
|
2.11R uпредставлен^ R z |
|
Си |
|
|
На схеме рис. |
так называемый комт = |
|||||||
пенсированный= (Ri+Rz)IRz |
делитель. Если, |
меняя |
|
подобрать |
||||
/?іС і = /?2Сн, |
то при |
коэффициент |
деления |
|||||
|
|
практически не будет зависеть от частоты. |
||||||
Однако входное сопротивле |
|
|
|
|
||||
ние делителя |
оказывается |
|
|
|
|
|||
частотиозавпсимым. В боль |
|
|
|
|
||||
шинстве |
случаев |
делители |
|
|
|
|
||
выполняют |
по |
схемам, не |
|
|
|
|
||
сим метр и ч н ы м ■ относится ы-ю |
|
|
|
|
||||
земли. |
|
|
|
делители |
|
|
|
|
И идуктивные |
|
Р.ис. 2.11. Компенсированный |
||||||
напряжения |
(ИДН) выпол |
делитель и аиряжени я |
||||||
няют путем намотки тща |
|
|
|
|
||||
тельно |
свитых |
изолирован |
|
|
|
|
ных проводников на тор, изготовленный из тонких листов магнитного материала с высокой проницаемостью (по рядка 5 - ІО'1). Все секции проверяют па идентичность высокочувствительными дифференциальными индикато рами. Рабочий диапазон И Д Н большей частью ограничи вается частотами от 0,05 до 10 кГц, хотя имеются и вы сокочастотные делители; входное сопротивление порядка
десятков кплоом; |
основная погрешность |
при частоте |
1 кГц может быть |
доведена до 10-4%. |
Поэтому такие |
делители можно использовать для проверки обычных магазинов затуханий.
2.7. Образцовые приборы задержки времени
Длительность задержки времени обычно оп ределяют между точками, соответствующими 50% амп литуды передаваемого сигнала. Звенья приборов задерж ки времени монтируют либо из контуров LC, либо из от резков коаксиального кабеля. Звенья с контурами LC представляют собой звенья фильтров нижних частот
(рис. 2.12).
Величина задержки может быть найдена из формулы
[28] |
2 |
2 |
(2. 10) |
|
f _ |
|
= ___ ____ |
|
|
3~ ШоУ'Г-п |
|
|
LC. |
|
где ц = со/соо и граничная частота фильтра ич ш0 = 2/}/ |
|
При |
т)<0,4 |
можно считать |
2/соо= |
]/" |
L C |
(см. рис. |
2.126). |
|
|
|
|
|
2— 301 |
33 |
Задержка времени на одно звено |
обычно не болеё |
||||
0,5 мкс, граничная |
частота |
в типовыхt3n = iit3.звеньях лежит в |
|||
пределах от 1 до 30 |
мГц. При |
п |
звеньях можно прибли |
||
зительно считать суммарное время |
Магазины за |
||||
держки времени содержат |
обычно |
несколько десятков |
Рис. 2.12. Звено лишни задержки:
а) схема звена; б) зависимость фазовой постоянной от ча
стоты
звеньев. Увеличение числа звеньев уменьшает искажение формы сигнала, но вызывает увеличение затухания.
Звенья в виде отрезков коаксиального кабеля обеспе чивают постоянство характеристического сопротивления в диапазоне частот от 0,3 до 20 М Гц, п поэтому легко согласовываются друг с другом. Коаксиальные кабели нормальной конструкции имеют время задержки около 0,005 мкс на метр длины. Кабели специальной конструк ции, имеющие спиральный наружный или внутренний провод, могут иметь время задержки до 0,5 мкс на метр.
Иногда в качестве образцовых мер задержки времени применяются четырехполюсники специальных схем [28].
2.8. Образцовые приборы частоты
Технические образцовые приборы частоты представляют собой либо активную схему, выдающую на пряжение со строго установленной и достаточной малой частотной погрешностью и высокой стабильностью, обес печенной, как правило, применением термостатирован ных генераторов с кварцевой стабилизацией (см. гл. 8), либо пассивную схему, состоящую из контура L C с высо кой добротностью и могущую, следовательно, служить для настройки на собственную частоту с достаточно ма лой погрешностью (см. гл. 11).
Для поверки частоты могут быть также использованы регулярно передаваемые радиосигналы.
34
2.9. Порядок проверки измерительной аппаратуры
Аппаратуру, применяемую для измерений в технике связи, следует систематически проверять по об разцовым приборам, класс точности которых, по крайней мере, в три раза выше, чем класс точности проверяемо го прибора. Схемы и порядок проверки выбирают в за висимости от наличия образцовых приборов. Желательно в максимальной степени использовать в таких схемах ме тод сравнения или замещения, когда испытуемый прибор строго в том же режиме работы схемы замещается при бором более высокого класса точности.
Когда приходится прибегать к косвенным измерени ям, т. е. к суждению о качестве проверяемого прибора, измеряющего некоторую величину А, по показаниям об разцовых приборов, измеряющих другие величины (В, С, Д ), функционально связанные с величиной А, следует обращаться к литературе по математической обработке результатов измерений [24] (см. задачи №№ 181, 184). Государственную проверку измерительных приборов про изводят органы Госстандарта С С С Р или ведомственные поверители в соответствии с утвержденными инструк циями на каждый вид приборов.
2.10. Симметрирующие трансформаторы и дифференциальные дроссели
В качестве приборов, с помощью которых в измерительной технике проводной связи обеспечивается симметрия выходных или входных зажимов различных элементов схем (генераторов и измерителей уровня) от носительно земли, чаще всего применяют симметрирую щие трансформаторы.
Путем специального выполнения обмоток, тщательной их экранировки, обеспечения высокого сопротивления изоляции и применения дополнительных регулировок в этих трансформаторах достигается пренебрежимо малая разность полных сопротивлений между каждым из зажи мов и землей. Коэффициент трансформации таких транс форматоров обычно равен единице, а разность, например, между емкостями зажим — земля доводится до едини цы и даже долей пикофарад.
2* |
35 |