книги из ГПНТБ / Розов В.М. Измерения и контроль в однополосном радиооборудовании

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

'V« измеряют суммарное напряжение только шума и комбинацион­ ных искажений.

Погрешность измерений в обоих случаях определяют погреш­ ностью измерительных приборов. Измерения будут тем точнее, чем меньше внутренние шумы измерительных приборов и чем тщательнее выполнены соединения между генераторами, эквива­ лентом антенны и испытываемым приемником.

6.3. Измерение коэффициента шума [2], [3], [6]

Наиболее просто коэффициент шума однополосного приемника измерить генератором шума или вч генератором синусоидальных колебаний. Структурная схема измерений с применением указан­ ных приборов изображена на рис. 6.11. При измерениях необходи­

го достаточно выключить генератор шума Гш и обратить внимание на показания вольтметра V. При значительном отклонении стрел­ ки вольтметра от нуля необходимо принять меры к устранению посторонних сигналов. После того как такие меры приняты, вклю­ чают генератор шума и, регулируя его выходной уровень, доби­

ваются увеличения показаний вольтметра в у 2 раз.

Величина коэффициента шума отсчитывается по шкале гене­ ратора шума, калиброванной в единицах kT0.

При измерении коэффициента шума вч генератором синусо­ идальных колебаний Гск в качестве индикаторов должны исполь­ зоваться приборы, реагирующие на мощность. Это условие лучше всего выполняется в тепловых приборах, термопарах, болометрах, термисторах и т. д. Возможно также использование вольтметра с двухполупериодным выпрямителем с квадратичной характернсти-

.152

кой и достаточно большой постоянной времени. Изменяя выходное напряжение вч генератора, добиваются удвоения показаний инди­ катора. Коэффициент шума в этом случае определяется из равен­ ства

и-:

4kT0Rr В

где Ur — напряжение на выходе вч генератора; То — 290I\; Rr— вы­ ходное сопротивление вч генератора; В ■— действующая ширина полосы приемника.

Измерения проводятся на нескольких частотах каждого под­ диапазона приемника. Результаты измерений представляются гра­ фически как зависимости коэффициента шума в децибелах от ча­ стоты настройки приемника (см., например, рис. 6.12).

6.4. Измерение избирательности »

И з м е р е н и е о д н о с и г н а л ь н о й и з б и р а т е л ь н о с т и [1], [3], 1[4], 1[5], [6]. Для этого измерения нужны вч генератор с де­ лителем напряжения, при помощи которого можно регулировать напряжение в широких пределах с большой точностью, и вольт­ метр. Генератор должен иметь устройство для точного отсчета не­ больших изменений частоты. Измерительные приборы соединяются с испытываемым приемником согласно структурной схеме рис. 6.13.

Рис. 6.13

Пунктирные линии показывают, как необходимо подключить приборы к приемнику при измерении избирательности группового тракта, а сплошные — при измерении избирательности однополос­ ных блоков. Процедура измерения избирательности группового тракта заключается в следующем: включают местную несущую и настраивают приемник на частоту приблизительно на 1000 Гц ни­ же (или выше) частоты вч генератора /го. При правильной наст-

*) Здесь описываются методы измерен,ня избирательности однополосных при­ емных устройств с использованием внешнего пилот-сигнала. При измерении из­ бирательности приемников, предназначенных для работы без пилот-сигнала вместо генератор,а, 'имитирующего внешний пилот-сигнал, можно использовать местную несущую.

163

ройке выходное звуковое контрольное устройство приемника ре­ гистрирует тон 1000 Гц. Включают АРУ. Не изменяя настройки приемника, расстраивают вч генератор от ,/г0 на ±1, ±2, ±3, ±4,- ±5, ±6, ±7, ±8, ±9, ±10 кГц и с помощью аттенюатора Ат добиваются одинаковых показаний вольтметра V. При этом необ­ ходимо следить за тем, чтобы ни один каскад приемника не пере­

гружался. Односигнальную избирательность находят из следующе­ го соотношения:

S ol = 2 0 1 g - ^ A ,

ь'в.Ч о

где U-bx о — выходное напряжение вч генератора при Д/ = 0; Г/вхд — выходное напряжение вч генератора на частотах /г0± Af.

Процедура измерения односигнальной избирательности одно­ полосных блоков не отличается от описанной выше, за исключе­ нием того, что частота вч генератора должна быть установлена на 200 Гц ниже (или выше) номинальной частоты несущей /0пчг в тракте ПЧз. При правильной установке частоты выходное звуковое контрольное устройство приемника регистрирует тон 200 Гц. От­ счет входных напряжений следует делать через каждые 300 Гц. Максимальная расстройка вч генератора зависит от полос про­

примера на рис. 6.14 представлены кривые односигнальной избира­

тельности для группового тракта и однополосного канала приемни­ ка, полученные описанным выше способом. По оси ординат на ри­ сунках отложены величины избирательности Sei, а по оси абс­ цисс — частоты настройки вч генератора fT0.

По кривым односигнальной избирательности вычисляют поло­ сы пропускания группового и однополосного трактов приемника. Для этого достаточно определить разность между частотами вч раивают его так, чтобы на выходе однополосного канала Bi про­ текания, определенные таким образом, обозначены на рис. 6.14 через Пе дБ.

154

И з м е р е н и е д в у х с и г н а л ь н о й и з б и р а т е л ь н о с т и {3], [4], [5], [6], [7]. Для этого измерения необходимо иметь три вч генератора, желательно с одинаковыми выходными сопротивле­ ниями, частотомер, анализатор, вольтметр или два вольтметра с заградительным фильтром.

Рис. 6.15 _

Измерительные приборы присоединяют к приемнику согласно структурной схеме рис. 6.15а. Принципы подбора и назначение приборов такие же, как и при измерении многоканальной чувстви­ тельности (см. § 6.1).

Процесс измерения состоит из следующих этапов. Сначала с помощью двух генераторов методом, описанным в § 6.1, устанав­ ливают номинальное напряжение на нч выходе, например, одно­ полосного канала Ац Затем включают третий генератор Г3 и наст­ раиваются его так, чтобы на выхюде юд|н'01п,олооно1по канала Bt про­ слушивался тон 1600 Гц '(частоту тона можно измерить частотоме­ ром). В этом случае расположение измерительных сигналов на

в § 6.1. Двухсигнальная избирательность будет равна отношению, выраженному в децибелах, напряжения на выходе третьего гене­ ратора к напряжению на выходе первого генератора:

S,a = 20lg- ^выхГ» .

б'вых Г,

Измерения проводятся при нескольких значениях расстройки третьего генератора относительно частоты первого генератора: А/ = /со—fп- Результаты измерений представляют в виде кривых

155

дьухсигнальной избирательности подобно тем, которые изображе­

четвертого 1вч генератора, показанного на рис. 6.17 пунктиром. Два генератора используются для имитации пилот-сигнала fnc и сигна­ ла в боковой полосе fC6, а остальные имитируют мешающие сигна­ лы /пь /п2* Стрелка, пересекающая аттенюаторы вч генераторов мешающих сигналов Ат3 и Ат4, указывает на то, что при измере-

Рис. 6.17

ниях затухание этих аттенюаторов изменяется одновременно. Из­ мерения проводят следующим образом: после настройки приемника на частоту пилот-сигнала методом, описанным в § 6.1, устанавли­ вают номинальный уровень сигнала, например, на выходе однопо­ лосного канала В|. Затем включают генераторы мешающих сигна­ лов и их частоты последовательно устанавливают так, чтобы вы­ полнялись следующие условия:./П1+ /п2=|/пр; /ш—/n2 = fnp; /ш + /п2 =

= [сб,‘ /ni—/п2= /сб1 /ш +/п2 = /зерк; /п1—/п2=1/сб Дл, где /пр проме­ жуточная частота; f3epK— частота зеркального канала. С помощью аттенюаторов Ат3 и Ат4 устанавливают одинаковые напряжения мешающих сигналов, причем такие, чтобы они приводили к умень­ шению вдвое отношения (сигнал + шум + искажения)/(сигнал + ис­ кажения) на выходе однополосного канала Вь

156

Трехсигнальная избирательность определяется как отношение, выраженное в децибелах, напряжения на выходе одного из гене­ раторов мешающих сигналов к напряжению на выходе генерато­ ра, имитирующего сигнал боковой

5e3 = 201g^2 -iL .

L/ВЫХ сб

И з м е р е н и е з а б и т и я [3], (5], [7]. Метод измерения харак­ теристики забития (блокирования) однополосного приемника ос­ новывается на индикации изменения уровня полезного сигнала на ич выходе однополосных каналов при подведении ко входу прием­ ника мешающего сигнала, частота которого лежит вне полосы

Г,

X

Рис. 6.18

пропускания приемника. Структурная схема измерения по изло­ женной методике приведена на рис. 6.18.

Высокочастотные генераторы Гь Г2, Г3 имитируют частоты /сб, /г с , /п- Частота помехи fn располагается выше или ниже частоты пилот-сигнала /лс на 10, 20, 30, 40 кГц. Частоту сигнала /Сб после­ довательно устанавливают такой, чтобы на выходах однополосных каналов прослушивался-тон 1000 Гц.

Процесс измерения следующий: приемник настраивают на ча­ стоту пилот-сигнала. АРУ выключают. Регулятор усиления по нч ставят в положение максимального усиления. Регуляторы по вы­ сокой частоте устанавливают так, чтобы обеспечивался нормаль­ ный уровень на выходе любого из однополосных каналов при уров­ не полезного сигнала /сб примерно на 20 дБ выше одноканальной чувствительности. Включают генератор помехи и увеличивают на­ пряжение на его выходе до тех пор, пока показание вольтметра, подключенного к нч выходу, например, канала Ai не уменьшится

на 3 дБ.

Напряжение забития получают путем умножения показания ат­ тенюатора генератора помехи, калиброванного в микровольтах вы­ ходного напряжения, на коэффициент передачи эквивалента ан­

тенны.

И з м е р е н и е п е р е к р е с т н о й м о д у л я ц и и [5], [7]. Ме­ тод измерения перекрестной модуляции основывается на измере­ нии продуктов модуляции немодулированного сигнала модулиро­

157

ванной помехой, расположенной за полосой пропускания приемни­ ка, и осуществляется обычно по структурной схеме рис. 6.15а.

Процесс измерения следующий: приемник настраивают на ча­ стоту пилот-сигнала. Частоту генератора сигнала подбирают та­ кой, чтобы в одном из однополосных каналов прослушивался тон 1000 Гц. Частоту генератора помехи устанавливают ниже или вы­ ше частоты пилот-сигнала на 10, 20, 30 кГц. Глубину модуляции помехи выбирают обычно в пределах 30—50%• Чтобы продукты модуляции лежали в полосе пропускания однополосного канала Аь частоту модуляции лучше всего брать равной 400 Гц. Модуляция сигнала помехи может осуществляться либо с помощью внутрен­ него звукового генератора, входящего в состав генератора поме­ хи, либо с помощью внешнего звукового генератора. В последнем случае генератор помехи должен иметь внутренний модулятор и вход для внешней модуляции.

По вольтметру устанавливают в однополосном канале номи­ нальное напряжение сигнала 1000 Гц. Увеличивают уровень ме­ шающего сигнала до тех пор, пока сигнал на выходе однополос­ ного канала Ai не получит заметную паразитную модуляцию. По­

Анализатор спектра последовательно настраивается на боко­ вые частоты паразитной модуляции /Сб + 400 Гц, / Сб—400 Гц и по индикатору анализатора отсчитываются их величины в единицах напряжения.

Уровень перекрестной модуляции определяется как отношение, выраженное в децибелах, показаний анализатора к номинально­ му напряжению сигнала на выходе однополосного канала:

Япм = 20 Ig -yP - • ^НС

6.5. Измерение динамического диапазона приемника [9]

Метод измерения динамического диапазона однополосного при­ емника базируется на оценке относительного уровня одного из двух равных немодулированных вч сигналов, частоты которых рас­ положены вне полосы пропускания фильтров основной селекции (ФОС) испытываемого приемника и создают комбинации третье­ го порядка, попадающие в однополосные каналы. Пример распо­ ложения измерительных частот, удовлетворяющий таким требова­ ниям, приведен на рис. 6.19. На рис. 6.19а измерительные часто­ ты /1 и /2 расположены ниже частоты настройки приемника /о, а на рис. 6.196 — выше. Минимальное расстояние по частоте между частотой настройки приемника и измерительной частотой для при­ емников со стандартным расположением полос каналов составляет 7 кГц. Измерительные частоты расположены так, что их разность равна 6 кГц. В этом случае частота комбинации 3-го порядка, на которую необходимо настроить анализатор спектра, равна 1 кГц.

158

Измерение динамического диапазона по этому способу можно осуществить с помощью структурной схемы рис. 6.15а. Процесс измерения состоит в следующем. По методу, изложенному в § 6.1, определяют одноканальную чув­ ствительность. Затем ко входу приемника от двух вч генераторов подводят два немодулированных синусоидальных колебания оди­ накового уровня. Настраивают анализатор спектра Ан на часто­ ту 1000 Гц. Правильность .уста­ новки частоты 1000 Гц можно проконтролировать с помощью частотомера. Путем одновремен­ ного изменения затухания атте­ нюаторов вч генераторов добива­ ются, чтобы индикатор анализа­ тора спектра показывал то же на­ пряжение, что и при измерении чувствительности.

Умножая показания аттенюа­ тора одного из вч генераторов,

калиброванного в микровольтах выходного напряжения, на коэф­ фициент передачи эквивалента антенны и относя это напряжение к одноканальной чувствительности Е, получают количественную оценку динамического диапазона испытываемого приемника в де­ цибелах

D = 20 lg ~эя Ubux г.

Е

В случае отсутствия анализатора спектра и частотомера изме­ рение динамического диапазона можно осуществить, используя только вольтметр, подключенный к нч выходу однополосного кана­ ла. В этом случае наличие в^однополосном канале тона 1000 Гц оп­ ределяют по изменению показаний вольтметра при выключении одного из вч генераторов, имитирующих частоты fi, Д-

Однако ошибка измерения в этом случае будет несколько боль­ ше, чем при измерении динамического диапазона с помощью ана­ лизатора спектра. Это обусловлено теми же причинами, которые приводят к увеличению ошибки при измерении чувствительности методом вольтметра (см. § 6.1).

Динамический диапазон рекомендуется измерять в 2—3 точках каждого диапазона приемника при включенной и выключенной АРУ.

6.6. Испытания системы АРУ приемника [1], [4], [6], (7], {10]

Описываемый ниже метод испытания системы АРУ однополос­ ного приемника включает в себя измерение амплитудной характе-

159

ристики приемника при различных режимах АРУ и оценку уровня комбинационных искажений, возникающих за счет АРУ.

Если, кроме АРУ, в групповом тракте приемник имеет также АРУ в однополосных каналах, испытания проводят отдельно для группового тракта, для каждого однополосного канала и всего приемника.

И з м е р е н и е а м п л и т у д н о й х а р а к т е р и с т и к и. Для этого вида измерения необходимо иметь два-три вч генератора и вольтметр. Присоединение названных приборов к приемнику осу­

аторов Ati и Ат2, записывают показания вольтметра и соответству­ ющие им показания аттенюатора Ат& калиброванного в микроволь­ тах выходного напряжения.

Второй случай отличается от первого только тем, что в прием­ нике включается местная несущая, а генератор Ti настраивают так, чтобы его частота попала в однополосный канал, но была бы несколько отличная от частоты настройки генератора Г2. При из­ мерении выходные напряжения генераторов поддерживают все время одинаковыми и записывают показания обоих аттенюаторов.

Третий случай требует трех вч генераторов: один для имитации пилот-сигнала и два для имитации спектра. Приемник настраи-

160