Глава 10 вимірювання згасання і Підсилення

10.1. Вимірювання характеристичного згасання чотириполюсників

Характеристичне (власне) згасання чотириполюсника а_с виражається в децибелах як l0 lg P_вx/Р_вых (у неперах — 0,5 ln P_вx/Р_вих ), де Р_вх — удавана потужність на вході чотириполюсника, а Р_вих — удавана потужність, що виділяється на погодженому навантаженні, включеного на його виході (Z_н). При контролі напруг U_вx і U_вих або рівнів напруги р_вх і р_вих одержимо:

; (10.1)

, (10.2)

де Z_c1 — характеристичний опір чотириполюсника з боку входу, a Z_c2— з боку виходу.

Умова Z_н = Z_с2 звичайно спрощується, беруть , а часто приймають Z_н рівним середньому значенню модуля характеристичного опору (незалежно від частоти) Z_с2 (600, 135, 75 Ом), зневажаючи виниклою через таке спрощення погрішністю. Це цілком припустимо, якщо потрібно з'ясувати тільки величину зміни визначеної раніше при такому ж навантаженні.

Рисунок 10.1 – Схема вимірювання власного згасання лінії

Розглянемо як приклад схему рисунку 10.1, за допомогою якої виміряється характеристичне згасання деякої лінії між станціями А і Б. Оскільки лінія зв'язку, як правило, може розглядатися як симетричний чотириполюсник і , то в (10.1) і (10.2) члени, що містять логарифми відношень , виявляться рівними нулеві. У схемі рисунку 10.1 на обох станціях контролюють за допомогою високоомних вимірювачів рівня ИУ₁ і ИУ₂ значення рівнів р₁ - на вході чотириполюсника і р₂ — на погодженому навантаженні Z_c, включеному на його виході; при цьому _.

При недостатньо великому опорі ИУ (<10 Z_C) для точності вимірювань рекомендується брати опір генератора також рівним Z_c, щоб систематична погрішність, що виникає через шунтуючу дію ИУ, була б приблизно однієї і тією ж на обох станціях. Істотна погрішність виникає при різних за знаком погрішностях ИУ₁ і ИУ₂.

10.2. Принцип вимірювання робочого згасання

Характеристичне згасання, для точного контролю якого необхідно дотримувати на усіх частотах рівність _{Zн = Zс2} виміряється значно рідше, ніж робоче згасання, що визначає режим роботи в заданих робочих умовах.

Рисунок 10.2 – Потужності, порівнювані при вимірах робочого згасання: a) P₁; б) Р₂

Робочі умови характеризуються опором генератора Z₁ діючого на вході чотириполюсника, і навантажувальним опором Z₂, включеним на його виході. Величина робочого згасання а_р є результат порівняння (рисунок 10.2) уявних потужностей P₁ і Р₂, з яких перша береться при заданому генераторі з деякою ЕРС Е та з деяким внутрішнім опором Z₁ на погодженому навантаженні, підключеному до нього безпосередньо (рисунок 10.2а — випадок, розглянутий як ідеальний), а друга потужність — на заданому навантаженні чотириполюсника Z₂, якщо на його вхід включений той же генератор (рисунок 10.2б). Тому що в схемі 10.2а U₁ = E/2 то, виражаючи а_р через співвідношення напруг, одержимо

(10.3)

Характеристичні опори чотириполюсника для вимірювання робочого згасання знати немає потреби.