Файл: Розов В.М. Измерения и контроль в однополосном радиооборудовании.pdf

погрешности из-за неполного подавления исходных сигналов Д„0 и погрешности за счет добавки комбинационных составляющих к исходным сигналам Дд.

Общая суммарная среднеквадратичная погрешность метода

ционных составляющих тремя тонами рассмотрим на примере уст­ ройства измерения фирмы к<Телефункен». Структурная схема уст­ ройства измерения изображена на рис. 4.15.

нию и искажениям. С этой целью одновременно на два входа однополосного передатчика подается напряжение звуковой частоты, например, 1000 Гц. Уровень пилотсигнала в передатчике подбирается таким образом, чтобы он со­ ставлял 50% номинальной загрузки передатчика. Напряжение сигнала с частотой 1000 Гц регулируется до полной (100%) за­ грузки передатчика. Сигнал с выхода передатчика подается на се­ лективное устройство (перестраиваемый фильтр Ф), а затем де­ тектируется линейным амплитудным детектором Д. Низкочастот­ ная составляющая выделяется фильтром низких частот (ФНЧ), усиливается УНЧ и поступает на измеритель нелинейных искаже­ ний (ИНН) или анализатор гармоник Ан. Оценка степени искаже­ ния проводится по величине отношения уровня гармонических со­ ставляющих частоты 1000 Гц к уровню первой гармоники и отсчи­ тывается по стрелочному прибору в процентах (обычное измерение с помощью ИНН). Отношение напряжения третьей гармоники к напряжению первой гармоники частоты 1000 Гц характеризует не­ линейные комбинационные искажения (коэффициент нелинейных комбинационных искажений).

90

Следует отметить, что простое подмешивание к напряжению несущей частоты напряжений составляющих низких частот (в дан­ ном случае 1000 Гц) не может воссоздать реального процесса ам­ плитудной модуляции, так как при этом не будут соблюдаться фа­ зовые соотношения между напряжениями несущей частоты и бо­ ковых частот. Нарушение фазовых соотношений приводит к завы­ шенным значениям искажении, не соответствующим действитель­ ности. Свести к минимуму этот недостаток метода можно путем фазирования или напряжения несущей частоты или модулирую­ щей частоты. Процесс измерений при этом становится более дли­ тельным. После получения минимума показаний ИНИ поворотом фазы напряжения несущей или частоты 1000 Гц добиваются ново­ го показания минимума ИНИ, не сбивая настройки последнего. Затем проверяют и настраивают ИНИ и снова регулируют фазу. Таким образом, процесс повторяется несколько раз до уверенного показания ИНИ минимального значения. Этот метод оказывается недостаточно надежным, поскольку уже малые неточности фази­

приближался к обычному сложному сигналу, передаваемому в действительности. В этом отношении белый шум считается идеаль­

близко совпадают с шара'метрами сложных многочастотных сиг­ налов.

Если к испытываемому устройству с ограниченной полосой пропускания подвести шумовой сигнал, то линейность амплитуд­ ной характеристики устройства может быть оценена относительной величиной напряжения шума за пределами основной полосы (см. § 2.3).

На рис. 4.16а представлена структурная схема устройства из­ мерений по этому методу, пригодная для измерений как однопо­ лосных передатчиков, так и однополосных приемников. В основу

91

ее положена структурная схема устройства измерений передат­ чиков увч диапазона [2].

Устройство состоит из генератора шума Гш; полосового фильт­ ра ПФ, имеющего полосу пропускания в диапазоне 300—3400 Гц; трех фильтров — средней (Ф,), нижней (Ф2) и верхней (Ф3) ча­ стоты, подключаемых к выходу измеряемого устройства, и квад­ ратичного лампового вольтметра V. На рис. 4.166 приведено раз­ мещение на шкале частот полос пропускания фильтров, применяе­ мых в устройстве. Как видно из рисунка, полосы размещены так, что один из фильтров пропускает сигналы в узкой полосе частот в середине полосы пропускания устройства (фильтр средней ча­ стоты), а два других пропускают сигналы в полосах частот вне полосы пропускания фильтра ПФ (фильтры нижней и верхней частот).

Коэффициент нелинейных комбинационных искажений опреде­ ляется как отношение напряжения шума, измеренное в одной из частотных полос за пределами полосы пропускания, к напряже­ нию шума, измеренному на выходе фильтра, полоса пропускания которого находится в полосе пропускания измеряемого устройства. Полученный результат может быть легко пересчитан в величину коэффициента искажений по методу двух тонов.

Выходные фильтры должны иметь идентичные характеристики. При измерении приемных устройств метод с шумовым испыта­ тельным сигналом также может быть использован. Для четьирехканальных приемников его применение облегчается возможностью использовать канальные разделительные фильтры в качестве вы­ ходных фильтров 'по рис. 4.176. Однако необходимость резкого ог­ раничения полосы входного шумового сигнала заметно усложняет

установку.

Что касается других описанных выше методов оценки нелиней­ ности амплитудной характеристики, то все они применимы и для измерения приемных устройств с учетом их специфических пока­ зателей (частот входных и выходных сигналов, уровней сигналов). Однако, по-видимому, именно из-за этой специфики наибольшее распространение получил все же двухтоновой метод, поскольку его реализация не вызывает затруднений. Структурная схема из­ мерений применительно к каналу В] в соответствии с этим мето­ дом изображена на рис. 4.17а, а на рис. 4.176 приведены полосы пропускания по промежуточной частоте четырехканального при­ емника.

От двухканального высокочастотного генератора ГСС через ат­ тенюатор Ат и эквивалент антенны ЭА к измеряемому приемнику подводится напряжение двух сигналов с частотами f ci и /сг так, чтобы комбинации 3-го порядка топали в крайние телефонные ка­ налы (см. рис. 4.176). Разнос частот между i/c] и / с2 'выбирается оавным 2—4 кГц по номограмме рис. 4.8. Измерение комбинацион­ ных продуктов в этом случае можно производить либо с помощью анализатора гармоник Ан, если несколько комбинационных про­ дуктов попадает в полосу телефонного канала, либо вольтметром

92

переменного тока V, если частоты исходных сигналов выбраны так, что в полосу канала, например Вг, 'попадает только одна комбина­ ционная составляющая. Анализатор гармоник при измерении по­ очередно 'подключается к нч выходам приемника. Звуковой генера-

Рис. 4.17

тор Г и осциллограф служат для предварительного обнаружения комбинационных 'продуктов.

Расчет коэффициентов нелинейных искажений производится по формулам, приведенным в гл. 2.

4.5. Измерение амплитудно-частотной характеристики

Методика измерений амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) или ее неравномерности не отличается от той, которой пользуются для обычных двухполосных передатчиков, за исключе­ нием лишь точности измерений. Дело в том, что наличие фильтров и частотных корректоров требует выявления всех особенностей амплитудно-частотной характеристики. При выявлении отклоне­ ний от нормы области частот, где производится коррекция, необ­ ходимо исследовать более подробно.

Измерение амплитудно-частотных характеристик можно про­ вести по структурной схеме рис. 4.1. АЧХ или ее неравномерность может измеряться по выходному напряжению низкой частоты УОП (при этом необходимо учитывать собственную неравномер­ ность частотной характеристики фильтров УОП), по промежуточ­ ной частоте УОП, по выходному вч напряжению передатчика или возбудителя. АЧХ или ее неравномерность измеряется раздельно для каждого телефонного канала.

93

Измерения АЧХ проводят на частотах 75, 100, 150, 200, 250, 300,

для канала с полосой 100—6000 Гц. Для каналов с полосами 250— 3000 и 300—3400 Гц частоты измерений выбирают из числа пере­ численных с учетом некоторого перекрытия полос.

Неравномерность АЧХ измеряют в полосе канала. Процесс из­ мерения следующий. На вход передатчика (по очереди в каждый канал) подается напряжение низкой частоты 1000 Гц (или другой частоты) с уровнем, равным половине номинального входного уровня. Изменяя частоту генератора звуковых частот и поддер­ живая входной уровень неизменным, ведут отсчет напряжения на выходе исследуемого элемента или передатчика в целом.

Неравномерность АЧХ в полосе канала рассчитывается по фор-

Погрешность измерения определяется погрешностью измеритель­ ных приборов и может не превышать 0,2—0,5 дБ.

Для автоматизации процесса измерений и вычислений 'нерав­ номерности АЧХ применяют устройства для механического (реже электронного) изменения частоты и устройства, с помощью кото­ рого логарифмируются выходные напряжения (3] или осуществля­ ется логарифмическое деление {4]. Структурная схема такой уста новки приведена на рис. 4.18.

Рис. 4.18

Если на выходе УОП использовать логарифмирующие усили­ тель или вольтметр (Лог. У или V), то, поддерживая входное на­ пряжение строго постоянным, можно, предварительно откалибро­ вав усилитель или вольтметр, отсчитать неравномерность АЧХ не­ посредственно в децибелах. Погрешность измерения в этом случае может составить 1—1,5 дБ.

94