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

Г л а в а 6

Специальные измерения параметров однополосного радиоприемного устройства

В настоящей главе дается краткое описаниемето­ дов измерения специфических параметров однополосных приемных устройств таких, как чувствительность, коэф­ фициент шума, избирательность, динамический диапа­ зон системы АРУ и др. Из многих известных методов измерения специфических параметров приемников выб­ раны и ниже приведены лишь те, которые могут быть легко реализованы на радиоцентрах, имеющих широко распространенную измерительную аппаратуру'.

6.1.Общие замечания

Вчетвертой главе названы параметры радиоприемных уст­ ройств, поддержание номинальных значений которых необходимо для нормальной работы устройств. Разработаны методы [1—8] для измерения этих параметров. Для части параметров таких, как не­ линейность амплитудной характеристики, неравномерность ампли­ тудно-частотной и фазо-частотной характеристик, уровень паразит­ кой частотной модуляции и др., которые характерны также и для однополосных радиопередающих устройств, методы измерений описаны в гл. 4.

Внастоящей главе описываются способы измерения специфи­

ческих параметров приемных устройств, причем лишь те из многих известных способов, которые могут быть легко реализованы на ра­ диоцентрах, имеющих широко распространенную измерительную аппаратуру.

Специальные измерения включают в себя совокупность мето­ дов измерения таких параметров однополосного радиоприемного устройства, которые определяют главные его стороны: чувстви­ тельность, избирательность, динамический диапазон. По результа­ там этих измерений можно судить о возможности использования испытываемого приемника на той или иной однополосной линии связи.

Что касается общих требований при проведении измерений, то они должны учитывать следующее. Приемное устройство должно быть надежно защищено от внешних помех. Чтобы обеспечить та­ кие условия измерения приёмника, их следует проводить в экра­ нированном помещении. Во избежание проникновения помех через питающую сеть последняя должна быть снабжена сетевым фильт­ ром. В качестве вч генераторов, используемых при измерениях, желательно выбирать специализированные генераторы (см. гл. 7), поскольку их параметры более высоки и обеспечивают лучшую

145

Явыхг не равно входному сопротивлению приемника i/?Dxnp и при­ ведены соотношения для расчета элементов эквивалента антенны (ЭА) Ri и Я2 и эдс на входе приемника Е'.

147

На рис. 6.3 показано соединение вч генератора с приемником при /?вых г=^вых гъ на рис. 6.4, 6.5, 6.6, 6.7 показаны присоединения к приемнику нескольких вч генераторов, выходные сопротивления которых равны. Там же указаны значения элементов для эквива­ лентов антенн и приведены соотношения для-вычисления эдс на Б.ходе приемника. Резистор с сопротивлением J?„ = 600 Ом включа­ ется на выходе блока ОБП с целью создания условий, близких к реальным условиям работы приемника.

Рис. 6.7

При измерениях необходимо следить за тем, чтобы ни один из каскадов приемника не перегружался. Проще всего это сделать, наблюдая форму сигналов на выходе однополосных каналов с по­ мощью осциллографа. При наличии перегрузок в каком-либо из каскадов приемника на экране осциллографа можно наблюдать уплощение формы сигнала вблизи его максимальных значений. Предотвратить перегрузку каскадов приемника при измерениях можно также путем правильного выбора уровней входных сигна­ лов: суммарная амплитуда входных сигналов в процессе измере­ ния не должна превышать максимального напряжения, при кото­ ром амплитудная характеристика приемника остается еще линей­ ной (Б'макслин). Величина этого напряжения определяется из ам­ плитудной характеристики приемника (см. § 4.2). Если UMaKQЛин известно и к приемнику подводятся сигналы от п вч генераторов, то для предотвращения перегрузок необходимо следить, чтобы эф­ фективное значение напряжения на выходе__каждого из генерато­

ров не превосходило величины iL/Manc лпн/V 2п. Следить за выход­ ными напряжениями генераторов можно либо по показаниям ат­ тенюаторов, либо подключив к выходным зажимам генераторов, внешние вольтметры.

148

6.2. Измерение чувствительности приемного устройства

иметь вч генератор, способный формировать однополосный сиг­ нал, например возбудитель однополосного передатчика. Если та­ кого генератора нет, то можно использовать два .вч генератора, один из которых будет имитировать несущую, а второй — сигнал, в боковой полосе. Необходимо также иметь анализатор спектра,,

вым контрольным устройством приемника, подключив его к одно­

рис. 6.8. Выключается АРУ, и регуляторы усиления в вч и нч кас­ кадах устанавливаются на максимум усиления. Изменяя затуха­ ние аттенюатора генератора, имитирующего сигнал боковой, до­ биваются, чтобы показание анализатора, настроенного на часто­ ту 1000 Гц, соответствовало номинальному выходному напряже­ нию, которое указано в паспорте на измеряемый приемник.

Пусть при этом напряжение на выходе генератора на частоте /Сб оказалось равным UC5 imi- Затем устанавливают измерительный

рают такое минимальное напряжение сигнала ,[Сб, при котором на нагрузке Rn получается номинальное напряжение и заданное отно­ шение сигнал/шум (обычно 12 дБ).

Напряжение сигнала измеряют с помощью анализатора. Умно­ жая показания аттенюатора вч генератора, калиброванного в мик­ ровольтах выходного напряжения, на коэффициент передачи экви-

149)

валента антенны, получаем чувствительность однополосного при­ емника по одному каналу. Аналогичным образом проводятся из­ мерения последовательно для остальных каналов Аь В2, А2. Чтобы уменьшить погрешность при измерениях, желательно иметь анали­ затор с полосой пропускания 10—20 Гц. При измерении чувстви­ тельности, когда считается допустимой погрешность 20—25%, вместо анализатора можно использовать квадратичный вольтметр, а пилот-сигнал выключить и необходимое отношение сигнал/шум на выходе подбирать изменением выходного напряжения генерато­ ра сигнала боковой. Увеличение погрешности в этом случае обус­ ловлено тем, что при измерении напряжения сигнала боковой на выходе приемника одновременно измеряется и внутренний шум приемника.

сти приемника с несколькими каналами отличается от изложенно­ го выше тем, что при этом оценивается не только уровень флуктуапионного шума приемника, но и уровень продуктов нелинейных преобразований, попадающих в однополосные каналы при взаимо­ действии между собой нескольких входных сигналов.

Структурная схема измерения по этому методу приведена на рис. 6.9. Эта схема отличается от предыдущих наличием дополни-

Рис. 6.9

тельных вч генераторов (Г3, Г4, Г5), вольтметра (V2) и загради­ тельного фильтра (ЗФ). Заградительный фильтр служит для ис­ ключения напряжения сигнала на входе вольтметра V2. В каче­ стве ЗФ и вольтметров может быть использован любой измери­ тель нелинейных искажений. Для этого достаточно подать напря­ жение с нч выхода однополосного канала приемника на вход ИНИ и установить на нем частоту, равную частоте сигнала в однополос­ ном канале. Отношение показания индикатора ИНИ в режиме «Калибровка» к показанию в режиме «Искажения» будет равно

150

отношению (сигнал + шум + искажения)/(шум + искажения). Прин­ ципы подбора и назначение остальных измерительных приборов те же, что и при измерениях чувствительности по одному каналу.

Процесс измерения можно разбить на два этапа. Сначала при выключенных дополнительных генераторах подбором выходного напряжения с частотой /coi от первого генератора устанавливают номинальный уровень напряжения на выходе, например, однопо­ лосного .канала Ai. Это делается так же, как при измерении одно­ канальной чувствительности. Затем включают дополнительные ге­ нераторы и настраивают так, чтобы на нч выходах однополосных каналов прослушивался тон 1000 Гц (при наличии частотомера частота тона может быть измерена). Расположение измерительных

сигналов на входе приемника для этого случая показано на рис. 6.10. Затухание аттенюаторов Ат дополнительных вч генераторов подбирается так, чтобы напряжения на их выходах стали равны на­ пряжению на выходе генератора канала Аь Не изменяя настрой­

жение сигнала и заданное отношение (сигнал + шум + искаже­ ния) /(шум-(-искажения). Это отношение рекомендуется брать рав­

ным 12 дБ [8].

Умножая показания аттенюатора одного из дополнительных генераторов, калиброванного в микровольтах выходного напряже­

спектра и вольтметра Vi, либо с помощью вольтметров Vi, V2 и заградительного фильтра. В первом случае анализатор последова­ тельно настраивают сначала на частоту сигнала, а затем на ком­ бинационные составляющие частот fcei, i/c62, ^сбз, [сб4, попадающие в однополосные каналы, а вольтметром измеряют флуктуационный шум приемника при выключенных генераторах. Во втором случае вольтметром V| измеряют суммарное напряжение сигнала, флуктуационного шума и комбинационных искажений, а вольтметром

151