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

с- = 0

при удовлетворении условия

где Wi и \V2— волновые сопротивления фидера и измерительной линии соответственно. Тогда ток I = /С]/пад окажется пропорцио­

нален току падающей волны. При появлении в фидере отраженной волны равенство ■(■5.1) нарушится, вследствие чего появится ток Iz ,

пропорциональный току отраженной волны Iz = /\i/0TpПроходящая мощность будет равна разности мощностей па­

дающей и отраженной волн Рпрох= Рпад—Ротр или пропорциональ­ на разности'квадратов тока Рщюх= К\(12пая—/2отр) = /<2(/2Zi —I2Z),

где К\ и Ко — коэффициенты пропорциональности, определяемые схемой. Схема вычитающего устройства В может быть построена, как показано на нижнем рис. 5.4.

Коэффициент бегущей волны определяют по формуле

Измерители мощности, построенные по этому принципу, выпол­ няют в двух вариантах.

1.С применением направленных ответвителей, вмонтированных

вкоаксиальные провода фидера; предел измерения мощности до

2. Для двухпроводных симметричных фидеров с пределами из­ мерения мощности от 25 до 80 кВт в диапазоне 3,33—20 МГц с погрешностью до ±10%. Кбв прибором не измеряют.

Кпд определяют по формулам, приведенным в § 2.1, например,

Л — Р I макс1Ро макс» ГД£ Р I макс — ВЧ МОЩНОСТЬ, ИЗМбрСННЗЯ ОДНИМ ИЗ

методов, описанных выше, а Романе — мощность, потребляемая кас­ кадом по постоянному току, определяемая по показаниям вольт­ метра и амперметра. При расчете промышленного кпд передатчи­ ка в формулу для г| вместо Ро макс подставляется /%х — мощность, потребляемая передатчиком и всеми вспомогательными устройст­ вами и определяемая по показаниям счетчика потребляемой энер­ гии.

5.2. Измерение занимаемой ширины полосы частот

Для измерения занимаемой ширины полосы частот излучением передатчика попользуются три основных метода, изложенных в [1, 5]: метод с использованием одного полосового фильтра (метод гетеродинного или последовательного анализа спектра); метод с

120

использованием фильтров верхних или нижних частот (энергети­

[5, 6]: по времени установления телеграфного сигнала в режимах А1 и F1; при помощи замедляющих систем с дисперсией фазовой скорости; 'при помощи запоминающих устройств; при помощи ана­ лизатора с «бегающей щелыо»; методом нулевой частоты. Однакопо ряду причин (неуниверсальность, сложность устройств и про­ цесса измерения) не все методы нашли широкое распространение,, и поэтому опишем только некоторые из перечисленных, наиболеечасто употребляемые.

Анализатор спектра в зависимости от диапазона частот работы

Рис. 5.5

подключается или к (выходу усилителя промежуточной -частоты, (переключатель Пз в положении 1), если диапазон входных ча­ стот анализатора лежит в пределах 100—500 кГц или к выходу передатчика (П0 в положении 2), если диапазон частот анализа­ тора составляет 3—30 МГц.

Процесс измерения при применении анализатора спектра Ан с линейной шкалой и аттенюатором, проградуированным в деци­ белах для всех излучений, кроме АЗА, АЗВ, A3J, заключается в- следующем. Измерительную установку калибруют с помощью вч^ генератора ГВч и осциллографа (переключатель Ш в положении 2). Для этого аттенюатор анализатора спектра Ан устанавливают на 0 дБ (максимальное затухание). На вход приемника (или анали­ затора) подают напряжение от вч генератора и, регулируя коэф­ фициент передачи приемника, устанавливают уровень немодулированной несущей равным 0 дБ (рис. 5.6а) или какому-нибудь- другому значению в верхней трети шкалы анализатора спектра;, при этом уровень несущей отмечают также на экране осцилло­ графа.

121:

АЗА, АЗВ, A3J — по максимальному значению огибающей спект­ ра. При применении анализатора спектра с логарифмической шка­ лой ширину занимаемой полосы отсчитывают непосредственно на экране анализатора как разность частот крайних составляющих спектра, амплитуды которых превышают определенный измери­ тельный (или отсчетный) уровень или равны ему (рис. 5.6б).

Для повышения надежности результатов измерения отсчет ши­ рины полосы частот должен проводиться несколько раз-(не менее- 5) по последовательным реализациям спектра исследуемого излу­ чения, принимая во внимание наиболее широкополосные реализа­ ции. Необходимо иметь в виду, что попадание помех от соседних передатчиков в измерительную установку может в большей или меньшей степени исказить результаты измерений. При измерениях н\ жно обеспечить типовой модуляционный режим, а скорость ана­ лиза спектра установить такой же, как и при калибровке. Анализ и отсчет ширины полосы частот излучения можно провести такжепо ленте самописца, использовав для этого его частотные метки.

Описанный метод получил широкое распространение, потому что он позволяет проводить измерения с достаточной точностью' при применении относительно простых приборов, выпускаемых се­ рийно. К. достоинству метода следует отнести также возможностьнаблюдения, опознавания и определения структуры спектра ра­ диоизлучения.

Погрешность измерения определяется погрешностью отсчета ширины полосы частот по калибрационным меткам, правильно­ стью определения и установления измерительного (отсчетного) и- нулевого уровня. При тщательном измерении погрешность может нс превышать 2%.

Ме т о д с и с п о л ь з о в а н и е м ф и л ь т р о в в е р х н и х и л и н и ж и их час тот . Метод заключается в сравнении всей, мощности излучения с мощностью, которая остается после филь­ трации фильтром верхних (нижних) частот в соответствии с оп­ ределением полосы частот излучения, данным в Регламенте радио­ связи. Частота среза фильтра может смещаться относительно' спектра излучения. Возможны два варианта этого метода.

1. Метод с использованием одного фильтра. В соответствии с этим методом используется один фиксированный фильтр верхних частот с частотой среза / ср. При помощи генератора переменной1 частоты, входящего в комплект частотного преобразователя, вклю­ чаемого перед фильтром, определяются две частоты, f \ и f2, такимобразом, что выше первой и ниже второй соответствующие мощ­ ности на выходе фильтра составляют 0,5% от полной мощностиизлучения на входе фильтра. Тогда полоса излучения определяет­ ся по формуле

12— /1— 2/ср = 2А'F.

2. Метод с использованием двух фильтров. Рассмотрим этот метод на примере установки, структурная схема которой приведе­ на на рис. 5.7 [7]. Метод основан на сравнении полной мощности-

сигнала (100%) с частью мощности (1%) вне занимаемой шири­ ны полосы излучения.

Принцип устройства и работы прибора заключается в следую­ щем. Прибор рассчитан на работу совместно с радиоприемником, имеющим промежуточную частоту 100 кГц. Измеряемый сигнал

Рис. Ъ.7

•поступает с выхода усилителя промежуточной частоты приемника одновременно на один нз входов смесителей См] и См2 и детек­ торы Д2 и Дз. Генераторы П и Г2 (после калибровки) настраи­ вают соответственно на частоты 105 и 95 кГц и подают напряже­ ния с этими частотами на другие входы смесителей См) и См2. После преобразования сигналы подаются на два одинаковых по­ лосовых фильтра Ф| и Ф2 с полосой пропускания 5—15 кГц. С вы­ ходов полосовых фильтров на усилитель нижней боковой полосы Упбп поступает нижняя боковая полоса, а на усилитель верхней боковой полосы Увбп— верхняя боковая полоса. Усиление трактов Смь Ф], Упбп, См2, Ф2, Увбп составляет около 23 дБ в полосе про­ пускания фильтров. Квадратичные детекторы Д i, Д 4 имеют на своих выходах напряжения противоположных полярностей отно­ сительно полярности выходных напряжений детекторов Д2, ДзРе­ активные лампы Л) и Л2, получающие управляющее напряжение

•от детекторов, изменяют частоты генераторов Г] и Г2. Если напря­ жение от детектора Д ( (Д4) больше, чем напряжение от детекто­

ра Д2 (Дз), то частота генератора Г! (Г2) изменяется так, что разность между ней и промежуточной частотой приемника (100 кГц) уменьшается. В результате уровень спектральных ком­ понентов, удаленных от центра полосы, падает и напряжение, уп­ равляющее реактивной лампой, уменьшается. Изменение частот генераторов Гj, Г2 прекращается, если мощность, потребляемая ■обоими детекторами, одинаковая, т. е. полная мощность сигнала

А24