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

Сигнал с частотой 800 кГц подается на блок № 6 и далее на блок № 3 — анализатор спектра, где измеряют относительные уровни спектральных составляющих сигнала — коэффициента не­ линейных комбинационных искажений и т. п.; на блок № 4, где измеряют величины напряжения уровня фона, шума, и на блок № 1 для получения телеграфного сигнала и дальнейшего его изме­

с частотой 100 кГц подается также в блок № 1 для измерения раз­ носа частот. Для раздельного измерения составляющих шумов и фона предусмотрены специальные фильтры.

7.2.Контрольно-измерительное устройство типа СК5-1 [1]

НАЗНАЧЕНИЕ

Контрольно-измерительная специализированная стойка типа СК5-1 предназначена для проведения периодических измерений ка­ чественных показателей однополосных передатчиков и их возбу­ дителей. С помощью стойки можно измерить следующие показа­ тели: 1) коэффициент нелинейных комбинационных искажений; 2) коэффициент нелинейных гармонических искажений; 3) отноше­ ния шум/сигнал и фон/сигнал; 4) амплитудную характеристику; 5) амплитудно-частотную характеристику; 6) коэффициент линей­ ных переходных искажений; 7) уровень напряжения остатка не­

сущей.

Кроме измерений, стойка позволяет производить слуховой конт­ роль передач.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

1.Диапазон частот измеряемых сигналов 3—32 МГц.

2.Диапазон измерений коэффициента нелинейных комбинаци­

онных составляющих 3 и 5-го порядков на выходе возбудителя от 0 до —55 дБ, на выходе передатчика от 0 до —50 дБ.

3. Диапазон измерений нелинейных искажений в индивидуаль­ ных трактах по двум и трем гармоническим составляющим от ну­ ля до —55 дБ.

4.Диапазон измерений коэффициента линейных переходных искажений от нуля до —70 дБ.

5.Диапазон измерений уровня шумов в любом из двух теле­

фонных каналов или в двух каналах совместно от нуля до —60 дБ; для уровня фона в двух телефонных каналах совместно

от нуля до —50 дБ.

6. Диапазон измерения амплитудной характеристики от нуля

до —42 дБ.

7. Диапазон измерений остатка напряжения несущей частоты от нуля до —70 дБ.

171

8.Выходное напряжение нч сигналов частотой 400 и 1200 Гц достигает 1,2 В на нагрузке 600 Ом.

9.Собственные нелинейные искажения (гармонические и ком­ бинационные) не превышают —55 дБ.

10.Уровни собственных шумов и фона по отношению к номи­

нальному вч сигналу на входе стойки не превышают —60 и —50 дБ соответственно.

11. Погрешность измерения нелинейных гармонических и ком­ бинационных искажений не превосходит ±0,5 дБ, отношения щум/сигнал, фон/сигнал и амплитудной характеристики не более

±0,7 дБ.

Упрощенная функциональная структурная схема контрольно­ измерительной стойки приведена на рис. 7.2.

При измерении качественные показатели однополосных пере­ датчиков используют специальные высококачественные испыта­ тельные сигналы низкой частоты 400 и 1200 Гц, ге­ нерируемые генератора­

ми нч Г) и Го.

Сигналы с этих гене­ раторов подаются на нч входы передатчика либо оба вместе, либо по одно­ му в зависимости от ха­ рактера проводимых изме­ рений. В первом случае сигналы складываются в устройстве сложения. Вы­ ходной уровень нч регули­ руется с помощью двух переменных аттенюаторов Ат, с помощью которых достигается полная за­ грузка передатчика.

Высокочастотное на­ пряжение, снймаемое с выхода передатчика по­ средством элемента свя­ зи, преобразуется устрой­ ством обратного преобра­ зования до напряжения низкой частоты. Для пре­ образования частот сиг­ налов в этом устройстве используются напряжения

со смещенной сеткой частот и дополнительные опорные сигналы с частотами 2,7 или 1,4 МГц. Б случае отсутствия в возбудителе сигналов с нужными частотами можно использовать

172

сигналы от посторонних источников, например генератора вч типа ГЧ-18 и кварцевых генераторов с частотами 2,7 илц il,4 МГц.

Выходное напряжение с рабочей частотой передатчика преобра­ зуется в смесителе ( C m i ) в напряжение с первой промежуточной частотой 2,8 МГц с помощью сигнала от вспомогательного генера­ тора. В смесителе (См2) образуется напряжение со второй проме­ жуточной частотой 100 кГц, на которой с помощью фильтров <t>i и Ф2 происходит разделение каналов верхней и нижней боковых частотных полос, а с помощью фильтра Ф3 выделяется широкопо­ лосный сигнал, полоса которого равна удвоенной полосе телефон­ ного канала.

Напряжение низкой частоты получается в смесителе (См3) с помощью сигнала от генератора фиксированных кварцованных ча­ стот, расположенных в диапазоне от 94,2 до 100 кГц (генератор смещенных частот). Со смесителя (См3) это напряжение подается на вход УНЧ, а после усиления — на слуховой контроль и к изме­ рительному устройству.

Все качественные показатели, за исключением уровня шумов и фона, измеряют на частоте 3,0 кГц. С помощью узкополосного фильтра с полосой частот 3,0 кГц осуществляется последователь­ ное выделение исходных нч сигналов и гармонических и комбина­ ционных составляющих. Отсчет уровней гармонических и комби­ национных составляющих производится в децибелах по отноше­ нию к уровню исходных частот.

Измерение уровня шумов и фона производят или с использо­ ванием канальных фильтров (Фь Ф2), близких по характеристи­ кам к применяемым в передатчиках фильтрам, или с помощью ши­ рокополосного фильтра (Ф3). Раздельное измерение уровня шумов и фона осуществляется с применением широкополосного фильтра (Ф3) и нч фильтров верхних Ф4 и нижних Ф5 частот с частотой среза 200 Гц. Уровень шумов и фона отсчитывают в децибелах по отношению к уровню напряжения исходного сигнала (отношения шум/сигнал и фон/сигнал). Уровни составляющих, соизмеримых с уровнем шума, измеряют с использованием дополнительного высо­ коселективного фильтра (избирательного усилителя) с перестрой­

кой по частоте в небольших пределах.

Для контроля собственных качественных показателей стойки предусмотрены два кварцевых генератора на частоты 6100,0 и 6100,8 кГц. Приведем некоторые технические характеристики эле­

ментов стойки.

Г е н е р а т о р ы о п о р н ы х ч а с т о т (/). Частоты генерато­ ров равны 2,7• 106± 15 Гц и 1,4-106± 15 Гц; предел регулировки ча­ стоты нс менее 150 Гц, выходной уровень не менее 2 В.

У с т р о й с т в о о б р а т н о г о п р е о б р а з о в а н и я (2). Диапазон уровней по входу «Передатчик» в пределах 2,0 15,0 В; по

173

3000±40 Гц; полоса пропускания фильтра на уровне 3 дБ нахо­ дится в пределах 250—340 Гц, на уровне 65 дБ не более 850 Гц; затухание на частоте 2600 Гц более 67 дБ, на частоте 3400 Гц бо­ лее 55 дБ. Избирательный усилитель имеет диапазон перестройки по частоте не менее ±75 Гц относительно 3 Гц и полосу пропуска­ ния на уровне 3 дБ в пределах от 65 до 90 Гц.

Г е н е р а т о р ы и с п ы т а т е л ь н ы х нч с и г н а л о в и ч а ­

дого сигнала до 0,5 В; уровень гармонических составляющих при

стоты вч сигналов 6100,0 кГц±100 Гц и 6100,8 кГц±100 Гц, раз­ нос между частотами 800±10 Гц; выходной уровень 3,5 В (макси­ мальный) с регулировкой до 0,5 В.

7.3. Генератор стандартных сигналов Г4-45 [2]

НАЗНАЧЕНИЕ

1. Двухканальный высокостабильный ГСС типа Г4-45 предна начен, для проверки радиоприемных устройств с частотной, ампли­ тудной и однополосной модуляциями, узкополосных фильтров и другой аппаратуры.

Структурная схема генератора приведена на рис. 7.3. Она со­ стоит из блока питания (1), блока опорных частот (2), двух гене­ раторов сетки частот (3 и Л) и системы АПЧ (5).

Блок опорных частот включает в себя высокостабильный гене­ ратор Г, работающий на частоте /0 = 5 МГц, и два делителя (Д| и Дг) частоты на пять. В результате частотных преобразований на выходе блока опорных частот получается высокостабильное коле­ бание с частотой 200 кГц. Колебания с этой частотой поступают на два одинаковых генератора сетки частот и на систему АПЧ. Ге­ нераторы сетки частот образуют два параллельных канала; с вы­ ходов этих каналов можно получать высокостабильные колебания, частоты которых составляют дискретную сетку с шагом через 200 кГц в диапазоне 1—30 МГц. Каждый из каналов содержит ге­ нератор, который имеет пять частных поддиапазонов, перекрываю­ щих весь диапазон 1—30 МГц. Дискретная сетка высокостабиль­ ных частот получается в результате перемножения в смесителе (См|) напряжения с выхода генератора импульсов, синхронизи­ рованного частотой 200 кГц, с напряжением плавного генератора. Ступени фильтрации и преобразования (Ф, Смг, См3, Смц), кото­ рые следуют за смесителем Смь обеспечивают необходимое ос­ лабление побочных продуктов. Сформированный таким образом сигнал с высокостабильной частотой поступает на усилитель мощ-

174

нести (УМ), а с его выхода — на ступенчатый аттенюатор (Ат). С аттенюатора выходное напряжение с помощью кабеля может быть подведено к испытуемому приемнику.

Система АПЧ — моторного типа, служит для стабилизации ча­ стот выходных сигналов в режиме ЧТ и ДЧТ.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

1. Генератор имеет два канала («канал сигнала» и «канал по­ мехи») с отдельными вч выходами; предусмотрена возможность совмещения напряжений «сигнала» и «помехи» на общей нагрузке.

стотное телеграфирование (ЧТ); 4) двойное частотное телеграфи­ рование (ДЧТ).

3. Для канала «помехи» режимы работы следующие: 1) режим колебаний со стабильными частотами, кратными 200 кГц; 2) ре­ жим немодулнрованной несущей; 3) режим колебаний с амплитуд­ ной манипуляцией (АТ); 4) режим колебаний с амплитудной мо­ дуляцией (AM).

175

ПАРАМЕТРЫ КАН АЛ А «СИГНАЛА»

1. Режим выдачи стабильных частот:

—частоты кратны 200 кГц в диапазоне 1,0—30,0 МГц;

—отклонение частоты от номинала при выпуске прибора ме­ нее + Ы 0 -7;

— уход частоты за 4 ч после двухчасового прогрева менее

±5- !0~s;

— 'побочные напряжения ослаблены по отношению к напряже­ нию с основной частотой не менее чем на 40 дБ в полосе ±160 Гц и не менее чем на 70 дБ в полосе ± 160 Гц — 100 кГц.

2. Режим выдачи отдельных частот, соответствующих режиму ДЧТ:

— фиксированные частоты те же, что в предыдущем режиме;

— погрешность установки величины расстройки частоты не бо­ лее (0,01А/+ 10) Гц;

— у х о д ч а с т о т / а ; / б ; / в з а 4 ч п о с л е д в у х ч а с о в о г о п р о г р е в а н е

б о л е е ± ( 5 - 1 0 - 8) / о+ 1 5 Г ц ;

— уровень побочных напряжений такой же, как и в предыду­

— манипуляция производится от внутреннего датчика со' скоро­ стями от 50 до 6000 бод и с соотношением длительности импульса и паузы 1: 1; 1 : 2; 1 : 6; 2 : 1; 6 : 1. Возможна манипуляция от внеш­ него датчика со скоростями 0—10 000 бод.

ПАРАМЕТРЫ КАНАЛА «ПОМЕХИ»

1.В режиме выдачи стабильных частот все парамётры канала аналогичны параметрам канала «сигнала» в этом режиме.

2.Режим иемодулированной несущей, AM и АТ:

— ф и к с и р о в а н н ы е ч а с т о т ы т е ж е , ч т о и в р е ж и м е в ы д а ч и с т а ­

б и л ь н ы х ч а с т о т ;

— расстройка относительно фиксированных частот регулирует­ ся плавно в пределах 0±5 кГц с погрешностью не более^

176

± (0,01Л/расстр+ Ю Гц), а в пределах 0+ 50 кГц — с погрешностью не более ± (0,01А /Расстр+ 100 Гц);

— уход частоты за 10 мнн, как и в режиме выдачи стабильных частот.

ПАРАМЕТРЫ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В РЕЖИМЕ СМОДУЛИРОВАННОЙ НЕСУЩЕЙ

Выходное напряжение каждого канала независимо регулирует­ ся в пределах от 150 мВ до 3 мкВ при нагрузке 75 Ом; от 15 мВ до 0,3 мкВ при нагрузке 7,5 Ом; от 1,5 мВ до 0,03 мкВ при нагруз­ ке 0,75 Ом: ■

—погрешность установки опорного уровня выходного напря­ жения по индикатору не более 0,75 дБ-от номинала шкалы 150 мВ; •— погрешность коэффициента деления внутреннего ступенча­ того аттенюатора при работе на согласованную нагрузку не более

0,75 дБ;

—погрешность коэффициента деления аттенюатора на 40 дБ не более ±0,5 дБ;

— дополнительная погрешность установки выходного напряже­

ния при уровнях меньше 1 мкВ за счет остаточного напряжения не более ±0,01 мкВ.

ПАРАМЕТРЫ АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИИ

. Амплитудная модуляция синусоидальным напряжением с глу­ биной модуляции в пределах 0—95% осуществляется сигналами от внутреннего источника с частотами 50—6000 Гц. Модуляция воз­ можна также с помощью сигналов от внешнего источника, имею­ щих частоту в пределах 0—15 000 Гц.

Погрешность, даваемая внутренним модулятором, не более ±5% от номинала шкалы для глубины модуляции (5—50)% и ±10% от измеряемой величины при глубинах 50—90%. КНИ огибающей при внутренней модуляции глубиной 30% не более 5%. Напряжение внешнего источника для получения модуляции глубиной 95% не более 12 В (пиковых).

ПАРАМЕТРЫ АМПЛИТУДНОГО ТЕЛЕГРАФИРОВАНИЯ

Амплитудная манипуляция осуществляется от внутреннего дат­ чика со скоростями 50—6000 бод при соотношении длительности щмпульса и паузы 1 : 1, 1 : 2, 1: 6, 2 : 1, 6 : 1. Длительность фронтов 'высокочастотных импульсов при амплитудной манипуляции не бо­ лее 30 мкс.

7.4. Измерительные устройства иностранных фирм

ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО С ПАНОРАМНЫМ АНАЛИЗАТОРОМ (3]

Структурная схема измерительного устройства для исследова­ ния однополосных радиопередатчиков приведена на рис. 7.4.

На нч вход передатчика подаются два синусоидальных колеба­ ния звуковой частоты одинаковой амплитуды, полученных от гене­ раторов звуковых частот ГА и Гв с плавным диапазоном. Для

предотвращения искажений этих напряжений между двумя нч ге­ нераторами используются фильтры нч Oj и Ф2. Сигналы нч скла­ дываются в сумматоре, и их величина регулируется аттенюатором

(Ат„ч) .

С выхода передатчика напряжение высокой частоты через эле­ мент связи и входной прецезионный аттенюатор Атвх поступает на первый смеситель Смь в котором с помощью напряжения вч пере­ страиваемого генератора (с диапазоном от 1,7 до 64,3 МГц и от 240 до 310 кГц) преобразуется в сигнал с промежуточной частотой (300±15)кГц, который выделяется полосовым фильтром ПФ (300±15) кГц. Этот сигнал совместно с напряжением от свип-гене- ратора, частота которого качается в полосе свиппирования 4—

178

нижних частот. На выходе фильтра Ф, выделяется напряжение сигнала с промежуточной частотой 1,5 МГц, которое через усили­ тель Уь фильтр Ф3 подается на катодный осциллограф, с помощью которого можно исследовать визуально огибающую выходного сиг­ нала передатчика. Кроме этого, исследуемый сигнал на промежу­ точной частоте усиливается усилителем У2 и подается на второй смеситель См2, на который также поступает напряжение от пере­ страиваемого в небольших пределах генератора со средней часто­ той 1,5 МГц. За вторым смесителем следует полосовой фильтр с точной настройкой на частоту 2100 Гц, имеющий ширину полосы пропускания 50 Гц на уровне затухания 1 дБ и ослабляющий сиг­ нал на 60 дБ при отклонении от средней частоты (2100 Гц) на

±200 Гц.

Путем перестройки частоты плавного генератора все составля­ ющие (основные и комбинационные)', подлежащие измерению, мо­ гут быть сведены к частоте 2100 Гц. Полученный сигнал частоты 2100 Гц усиливается и измеряется ламповым вольтметром V, шка­ ла которого откалибрована в децибелах.

Измерение производится после калибровки вольтметра по од­ ному из тонов основной частоты (устанавливается нуль); отсчет (в децибелах) уровня комбинационных составляющих (третьего, пятого и т. д. порядков) выполняется после перестройки плавного генератора на необходимую частоту, которая определяется путем расчета.

Измерительное устройство имеет следующие собственные ха­ рактеристики: нелинейные искажения ниже —50 дБ; отношение шум/сигнал ниже —60 дБ; выходной уровень равен 2,5 В при мо­ дуляции передатчика одним тоном с номинальным уровнем.

С помощью описанного устройства можно также измерять ча­ стотные характеристики передатчиков в диапазоне 250—6000 Гц и отношение шум/сигнал. При проведении этих измерений полосо­ вой фильтр на 2100 Гц закорачивается. Ширина полосы пропуска­ ния частот трактов, работающих на частотах 1,5 МГц, достаточна для проведения указанных измерений.

ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО С СИНТЕЗАТОРОМ НЕСУЩЕЙ [5]

Структурная схема экспериментальной установки приведена на рис. 7.7. Устройство предназначено для измерений нелинейных комбинационных искажений в усилительных устройствах при их регулировках.

Двухтональный сигнал с частотами /у и /2 подается на иссле­ дуемый линейный усилитель У и одновременно на синтезатор не­ сущей Синт. В синтезаторе несущей образуется напряжение с ча­ стотой, равной (/i + /2)/2. Д ля э т о й цели используется синхрониза­ ция частоты местного гетеродина двухтональным испытательным сигналом. Для измерений симметричных и несимметричных со­ ставляющих комбинационных искажений необходимо, чтобы сдвиг

180