3.1.3. Основные расчетные соотношения
1. Затухание сигнала (в децибелах) в свободном пространстве:
L
= 20 lg (4
d/
),
где d – расстояние между передатчиком и приемником, а – длина волны.
2. Эквивалентная
шумовая температура
,
где
– температура окружающей среды;
– коэффициент шума устройства
(безразмерная величина).
3. Коэффициент шума:
,
где
–
отношение мощностей сигнала и шума на
входе устройства;
–
отношение мощностей сигнала и шума на
выходе устройства.
4. Мощность шума
,
где k – постоянная
Больцмана, равная 1,38.10–23 Дж/К;
– эквивалентная шумовая температура
устройства;
– полоса частот приемного устройства.
3.1.4. Проведение измерений
Предварительные измерения
Ознакомиться с расположением элементов макета линии связи. С помощью имеющейся на рабочем месте инструкции определить местонахождение основных органов управления анализатора спектра и ознакомиться с методикой проведения основных измерений (частоты и относительных амплитуд составляющих спектра). Включить анализатор спектра для прогрева.
Включить осциллограф, усилитель и счетчик. Включить ресивер. С помощью приложенной инструкции ознакомиться с методикой перестройки ресивера по частоте и настройки его на требуемый канал.
Удостоверившись в том, что провода питания СВЧ-генератора отключены от выходных клемм источников питания, получить у преподавателя значения питающих напряжений и включить источники в сеть. Затем, под контролем преподавателя, подключить провода питания СВЧ-генератора к выходным клеммам источников питания, строго соблюдая полярность. Генератор, формирующий напряжение сигнала , при этом находится в выключенном положении.
Получить
характеристику управления генератора
СВЧ
и зависимость его выходной мощности
в виде
с помощью анализатора спектра (приближенные
измерения). Здесь
– мощность, измеренная на частоте 0,95
ГГц. Следует также иметь в виду, что
анализатор спектра включен в тракт ПЧ1,
являющейся разностью частот сигнала
и гетеродина (10 ГГц).
Основные измерения.
1. Снять зависимость
вероятности ошибки от затухания. Для
этого необходимо получить у преподавателя
значение несущей частоты
и частоты двоичного сигнала
.
Установить
,
регулируя
c помощью полученной
зависимости
.
Проконтролировать правильность установки
с помощью анализатора спектра и, при
необходимости, скорректировать значение
.
Включив генератор импульсов, установить частоту их следования и длительность импульсов, соответствующую скважности Q = 2. Установить такой размах импульсной последовательности, который необходим для получения девиации частоты около 9 МГц (ориентируясь на полученную зависимость ). Включить ресивер и, настроив его на частоту , убедиться в приеме ДС, контролируя его с помощью анализатора спектра и двухканального осциллографа. Регулируемый аттенюатор при этом должен находиться в положении минимального затухания – 0 дБ. В случае, когда сигнал не попадает в полосу принимаемых частот или попадает лишь частично (т. е. происходит амплитудное ограничение ДС), скорректировать значение в небольших пределах до пропадания ограничения сигнала.
Как упоминалось ранее, вероятность ошибки приближенно определяется соотношением . Для определения вероятности необходимо задать время счета t (1…2 мин при малых значениях вероятности и 30 с – при больших). Для подсчета количества ошибок n, происходящих за это время, используется электронный счетчик. Перед началом счета необходимо последовательно нажать кнопки "Cтоп" и "Сброс" счетчика, затем – кнопку "Старт", одновременно запуская секундомер (в качестве последнего допустимо использовать наручные часы с индикацией секунд). Одновременно с нажатием кнопки счета нажимают кнопку "Стоп" счетчика. При этом значение n отображается на цифровом табло. Измерения проводят, изменяя затухание с шагом 3 дБ по шкале затуханий волноводного аттенюатора в диапазоне 0…30 дБ. Если при этом количество ошибок не превышает 10 при самом большом затухании, необходимо увеличить затухание в тракте введением дополнительного коаксиального аттенюатора с затуханием 20 дБ и продолжить измерения. В случае, когда количество ошибок превышает 10 даже при нулевом затухании волноводного аттенюатора, необходимо произвести обратную операцию – уменьшить затухание в тракте на 20 дБ, удалив соответствующий коаксиальный аттенюатор.
2. Снять зависимости вероятностей ошибок от затухания на частоте 2 кГц при выключенном и при включенном ФНЧ. При измерениях с включенным ФНЧ необходимо обеспечивать неизменность размаха ДС на входе цифрового компаратора. Это достигается регулировкой коэффициента усиления усилителя 12 (рис. 2.1). Размах напряжения ДС контролируется с помощью двухканального осциллографа.
Кроме того, необходимо, чтобы момент выборки сигнала ДС на входе цифрового компаратора совпадал с моментом максимальной амплитуды импульса ДС. Добиваются этого регулировкой задержки синхроимпульса генератора 3 (рис. 2.1), используемого в качестве . При этом, если началу развертки осциллографа (самая левая точка линии развертки на экране) соответствует максимальная амплитуда ДС, значит момент выборки установлен верно.