Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
8.68 Mб
Скачать

П Р И Л О Ж Е Н И Е 1

Устройство обратного преобразования ВЧ однополосного сигнала (УОП)

Поскольку форма огибающей вч однополосного сигнала совпадает

с фор­

мой огибающей нч модулирующего сигнала, но не с самим нч сигналом, приме­

нение обычного амплитудного детектора для получения нч сигнала лз

высоко­

частотных колебаний с выхода передатчика лишено смысла.

в пч сигнал

тем

Для этой цели вч сигнал с выхода передатчика преобразуется

же методом, который используется в однополосных приемных устройствах,

т е.

методом двух-трехступенчатого преобразования частоты вч сигнала.

 

Таким образом, устройство обратного преобразования (УОП)

по характеру

протекающих в нем процессов и по конечной задаче аналогично однополосному приемному устройству. Отличается же оно от последнего рядом особенностей, среди которых, прежде всего, следует отметить: очень низкий коэффициент уси­ ления и тем самым малую чувствительность; в ряде случаев УОП и устройство формирования однополосного сигнала используют частоты для преобразования, полученные от общего магазина частот; в некоторых моделях передатчиков при их перестройке на другую рабочую частоту происходит одновременная пере­ стройка и УОП.

Эти н некоторые другие особенности УОП обычно приводят к тому, что схе­ ма УОП получается заметно проще, чем схема однополосного прием™жа, а надежность и характеристики выше.

Современные УОП рекомендуется строить с использованием следующих двух методов: 1) несинхронное преобразование, при котором вспомогательные часто­ ты для преобразований вч однополосного сигнала в УОП получают от отдель­ ных, независимых от возбудителя генераторов и 2) синхронное преобразование, при котором необходимые для преобразования частоты УОП получает от декад­ ного возбудителя.

Н е с и н х р о н н о е п р е о б р а з о в а н и е . Построение УОП по-этому прин­ ципу можно осуществить: с генератором дискретных частот, кратных, например, частоте 1 МГц или любой другой частоте; с генератором дискретных частот и с

генератором с плавным изменением частоты; с генератором, плавно перестраи­ ваемым в диапазоне частоты передатчика; с компенсационным кольцом.

Рассмотрим! приморы построения схем УОП. На рис. П.1 приведена струк­ турная схема УОП с генератором дискретных частот, кратных частоте 1 МГц,

Рис. ПЛ.1

201

обеспечивающая следующие технические характеристики: диапазон рабочих ча­ стот передатчика 3—30 МГц, выходная частота устройства формирования 2,8 МГц, промежуточная частота, на которой производится разделение каналов, 100 к!Гц. Устройство имеет две ступени преобразования: первую — к промежу­ точной частоте и вторую — к низкой частоте,

Устройство, выполненное по схеме рис. ПЛ.4, работает следующим образом Сигнал с выхода передатчика через элемент связи подается на вход Bxi и через входные цепи Вх и усилитель ®ч УВЧ поступает на 1-й смеситель См|. На этот

же смеситель

подается напряжение .вспомогательной частоты, «ратной частоте

.1 МГц, от генератора .Гз дискретных частот с диапазоном 3—30

МГц.

С выхода Сл1| оипная с частотой 100±F кГц поступает через разделительные

каскады PKi,

РКз, РКз на

полосковые фильтры:

Ф| — нижней .(96,6—99,7 кГц),

Ф; — верхней

(100,3—tl03,4

кГц) Соковых полос

и Фз— фильтр,

пропускающий

обе полосы |(93— 107 кГц).

Далее сигналы подаются на входы 2,

3 и 4нго смеси­

телей: Смз, Смз и Схц, одновременно на другие входы которых подводится на­ пряжение вспомогательной частоты 100 кГц, подученной от деления на десять частоты 1 М'Гц, получаемой от генератора с кварцевой стабилизацией или от внешнего источника. С выходов Смз и Смз получают сигналы низкой частоты

•в полосе 300—3400 Гц, соответствующие нижней и верхней боковым полосам

однополосного вч сигнала. С выхода 4-го смесителя См4 получают сигнал нч в

полосе 0—7000 Гц.

В устройстве предусмотрен стабилизированный .кварцем генератор >Гз с ча­ стотой 99 юГц для 'намерения остатка несущей и линейных переходных искаже­ ний. При выборе промежуточной частоты, .равной :100 кГц, устройство .позволяет

Р ис. Г1.П2

преобразовать в полосы разделительных фильтров выходные сигналы передатчика только на следующих рабочих частотах: 3,1; 4,1; 5,4; 6,1; . .. ; 30,1 МГц. Устрой­ ство .позволяет также .выполнить обратное (преобразование сигнала, полученного ■с выхода устройства формирования. Для этой цели на Cmi .подают напряжение с частотой 2,7 МГц, полученное путем деления частоты ,1 МГц от генератора Ti на 10 и .умножением частоты .400 кГц сигнала на 27.

С помощью описанного устройства можно провести измерения качественных показателей передатчика, но только на отдельных частотах рабочего диапазона.

Принцип .построения УОП с генератором дискретных частот Гз и с генера­ тором с плавным изменением частоты Гз можно пояснить по структурной схеме, приведенной на рис. П.1.2: УОП, построенное по этой схеме, может .иметь харак­ теристики, аналогичные предыдущему варианту УОП.

Работает устройство следующим образом. Сигнал с выхода передатчика со средней частотой / п поступает на вход Bxi и через (входные цепи и УВЧ1 на вход

'202

смесителя Ом». На второй вход смесителя подается напряжение от генератора, дискретных частот Гг с частотой /дП, имеющего шаг 1 [МГц.

На выходе Омг получается 'Напряжение с промежуточной частотой f ni, на­

ходящейся в диапазоне i(l—2) МГц, которое после фильтрации в полосовом

фильтре Ф/, поступает на вход

Смь На другой вход смесителя подается напря­

жение от генератора е плавно

перестраиваемой частотой Гз в пределах от 1,1

до 2,1 МГц. На

выходе смесителя получаем вторую промежуточную

частоту

/„-=100±F кГц.

Последующая

часть структурной схемы аналогична

соответ­

ствующей выходной части структурной схемы, приведенной на рис. П.1Л.

Для удобства и быстроты использования устройства шкалы генераторов дис­ кретных ,Гг и плавных Из частот целесообразно проградуировать по условным частотам, соответствующим частотам на входе УОП.

УОП с генератором, плавно перестраиваемым в диапазоне частот передат­ чика, имеет схему, аналогичную изображенной на рис. П.1.1, где вместо генера­ тора дискретных частот используется генератор с плавной перестройкой. УОП с плавно перестраиваемым генератором можно настраивать на любую рабочую частоту передатчика.. Остальные характеристики устройства соответствуют ха­ рактеристикам предыдущих устройств. Поскольку уход частоты плавного генера­ тора сказывается на устойчивости резульб.атов измерений, то обычно требуют, чтобы абсолютная 'нестабильность частоты этого генератора не превосходила бы 1— 10 [Гц за время измерения |(2—3 мин).

В тех 'Случаях, когда необходимо выполнить УОП с непрерывным диапазо­ ном рабочих частот, в схеме устройства применяется так называемое «компен­ сационное кольцо», позволяющее уменьшить .влияние нестабильности частоты плавного 'Генератора на работу всей схемы. Принцип действия «компенсацион­ ного -кольца» заключается в том, что оипнал с частотой плавного генератора участвует в двухпоследовательных преобразованиях частоты измеряемого сигна­ ла, прячем после первого преобразования выделяется, например, верхняя боко­ вая, а после второго — нижняя.

В схемах с «компенсационным кольцам» генератор с плавной настройкой работает обычно в более высоком диапазоне частот, чем диапазон передатчика..

ХарактернсТ'Ими УОП с «компенсационным кольцом» аналогичны приведен­ ным выше.

На рис. ПЛ.3 приведена структурная схема входной части УОП с отдельным магазином частот. Здесь в качестве генератора для преобразования частоты из­ меряемых оигналов в промежуточную частоту lOOdbF кГц 'попользуется такой

Рис. П.1.3

же магазин частот, как и в возбудителе передатчика. Остальная часть схемыпосле смесителя полностью соответствует части схемы на рис. ПЛ.-1 после .пер­ вого преобразователя.

С и н х р о н н о е п р е о б р а з о -в а н и е. Построение УОП по -этому принципу можно осуществить' способом: с использованием сетки .омещенных частот, обра­ зуемой в декадном возбудителе, или с использованием опорных частот декад­ ного возбудителя для автономного образования сетки вспомогательных смещен­ ных частот.

Принцип построения УОП со смещенными частотами, получаемыми от де­ кадного возбудителя, иллюстрируется структурной схемой, изображенной на

203

рис. П.1.4. При этом предполагалось, что диапазон рабочих частот передатчика 3—30 МГц, подаваемые на вход УОП от возбудителя сигналы для преобразова­ ния смещены по частоте на '2,8 МГц относительно рабочих частот выходных сигналов передатчика и промежуточная частота, на которой производится раз­ деление каналов, равна 100 кГц.

Однополосный сигнал с выхода передатчика поступает на вход Bxi и через входные цепи и УВЧ! — на вход смесителя Смг,. На другой вход этого смеси­

теля

подается

от

возбудителя через широкополосный усилитель напряжения

УВЧ2

сигнал

с

частотой, смещенной относительно частоты .передатчика на

2,8 АГГц. На выходе смеоптеля Cms первая промежуточная частота (2,8±РМГц) выделяется с помощью полосового фильтра Ф<.

Измеряемый сигнал «а второй промежуточной частоте с выхода смесителя Cmi подается па разделительные каскады PKi, РКг, РКз. На второй вход C*ti подается сигнал с частотой 2,7 МГц. Дальнейшая схема УОП повторяет схему рис. П.1.1.

Для проведения измерений на любой рабочей частоте передатчика диапазон смещенных частот должен иметь такую же ширину, как и диапазон несмещен­ ных частот. Шаг обеих сеток частот должен быть одинаковый.

Рис. П.1.4

УОП с автономным формированием сетки частот отличается от предыдущего устройства тем, что в его схеме имеются узлы для формирования сигналов со смещенными частотами из сигналов, получаемых из каких-то точек схемы воз­ будителя. Применительно к возбудителю типа «Декада» это, например, точки, где получаются сигналы с частотами 4 МГц; 2,8 МГц и 100—ПО А4Гц (с шагом 100 Гц). Общая схема этого варианта УОП получается заметно сложнее пре­ дыдущей.

Приведенное выше краткое описание структурных схем различных вариантов УОП позволяет сделать следующие выводы.

1.Для производства оперативных эксплуатационных измерений целесооб­ разно использование УОП по схеме рис. П.1.4, наиболее простой и максимально привязанной к схеме возбудителя.

2.УОП универсального применения с элементами настройки на рабочую

частоту передатчика можно строить по структурным схемам рис. П.1.1—П.1.3. С точки зрения унификации узлов УОП и возбудителя и повышения устойчи­ вости результатов измерений предпочтение следует отдать схеме рис. П.1.3.

204

Следует отметить, что, поскольку УОП является связующим звеном между передатчиком, подлежащим измерению измерительными приборами, поэтому к качественным показателям УОП предъявляются обычно весьма высокие требо­ вания, а именно:

1.Коэффициент нелинейных комбинационных искажений, измерении по ме­ тоду двух тонов, должен быть не более —65 дБ.

2.Коэффициент нелинейных гармонических искажений нч трактов должен

быть ниже 0,1—0,2%.

3.

Отношения снгнал/фон и снгнал/шум должны быть выше 65—70 дБ.

4.

Коэффициент линейных переходных искажений должен быть менее —70 дБ.

5.

Неравномерность амплитудночастотной характеристики в полосе канала

не более ±0,5 дБ.

П Р И Л О Ж Е Н И Е 2

Элементы связи измерительных устройств с передатчиками

П Р И Л О Ж Е Н И Е 3

Статистические характеристики огибающих групповых сигналов

Современные однополосные передатчики и приемники получили широкое распространение благодаря известной универсальности их применения. Это ка­ чество однополосного оборудования позволяет использовать их для передачи сигналов аналоговой телефонии (от одного до 2—4 каналов одновременно), сиг­ налов многоканальных телеграфных систем с частотным уплотнением в одном или нескольких телефонных каналах, сигналов фототелеграфных устройств. Бла­ годаря тому что современные однополосные передатчики и приемники имеют 2—4 независимых телефонных, канала, возможна также передача .различных ком­ бинаций указанных сигналов.

Подведенные ко входам различных телефонных каналов однополосного пе­ редатчика информационные сигналы после транспонирования в область рабочих частот- и объединения образуют так называемый групповой сигнал, подлежащий усилению в линейном усилителе. Поскольку энергетические показатели линей­ ного усилителя, а также искажения сигналов в процессе передачи и приема за­

205

висят от формы огибающей группового еипнала (точнее, от ее статистики), для правильной эксплуатации однополосного оборудования необходимо учитывать статистические параметры встречающихся вариантов групповых сигналов (см. таблицу).

В таблице представлены нормированные средние £ Ср.п и эффективные £ эф.н значении напряжений, средние длительности выбросов тв, средние .интервалы

между выбросами т„, средние скважности S и пик-фактор р огибающих для 14 наиболее .вероятных случаев загрузки однополосного оборудования. Во второй графе буква т означает телеграфный парциальный сигнал, ф — фототелеграфный

•парциальный сигнал и р — аналоговый телефонный сигнал.

Более подробную таблицу статистических параметров огибающих групповых сигналов, а также метод расчета можно найти в работах [.1, 2].

Т а б л и ц а

п

Варианты

 

£ СР

£эф

 

 

 

группового

т ^ х ю 4с

I jX lO 4с

 

Р

п.

сигнала (сос­

с сР-н. е

макс

£эф-н= Е

S1)

 

тав)

 

 

ь макс

 

 

 

1

0,45

0,31

 

0,35

10

-23

2,8

2

Зр

0,90

0,27

 

0,31

14

24

3,2

3

0,90

0,20

 

0,22

6,5

9,0

4,6

4

0,50

0,44

 

0,50

12

25

2,0

5

6т—1ф

0,45

0,39

 

0,43

10

23

2,3

6

4т—2ф

0,30

0,39

 

0,43

"8

27

2,3

7

4т—Зф

0,30

0,40

 

0,45

6

21

2,2

8

Зт

9,00

0,50

 

0,56

158

18

1.8

9

1р-1ф

0,50

0,44

 

0,50

11

23

2,0

10

1р—Зф

0,40

0,39

 

0,43

9,6

25

2,3

11

2р—2ф

0,40

0,31

 

0,35

8

21

2,8

12

1 p-j- 1ф-р-8т

0,40

0,27

 

0,30

8

21

3,3

13

1р+2ф+4т

0,40

0,35

 

0,39

20

51

2,7

14

2р+1ф+4т

0,30

0,76

 

0,30

6

21

3,4

1) Данные относятся к уровню 2£ср .н

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.В. В. Ер ми с то в, В. М. Р о з о в . О статистике групповых сигналов в тракте однополосного передатчика. Труды Московского электротехнического инсти­

тута ов.язи. М., 1959, вып. 2, с. 147— 150.

2.В. В. Ер ми стой. Статистические характеристики огибающих групповых сиг­ налов кв систем .радиО.ОВязи. — «Радиотехника», 1971, т. 26, № 8, с. .17—21.

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Стр.

В в е д е н и е ................................................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Г л а в а ]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принципы построения однополосных передатчиков и приемников

 

[2—9]

 

7

1.1. Структурная схемадвух-, четырехканального радиопередатчика

 

1.2. Краткая

характеристика однополосного радиопередатчика и его от­

 

 

дельных

узлов [2—5 ] ........................................................................................................

 

 

 

 

.

1.3. Структурные

схемы двух- и четырехканальных приемников [10— 12]

14

Список л и т ер а т у р ы ...............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

18

Г л а в а

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технические

характеристики

современных

однополосных передатчиков

и

 

приемников

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1.

Энергетические показатели однополосных передатчиков

.

.

. 1

9

2.2.

Полосы каналов передатчиков н прием ников ..................................

 

23

 

26

2.3.

Нелинейность амплитудной характеристики инелинейные искажения

 

2.4.

Побочные излучения.....................................................................................

 

 

 

37

 

38

2 5.

Искажения

амплитудно- и фазо-частотных характеристик .

. .

 

2.6.

Линейные переходные

и ск а ж ен и я .......................................................

 

 

42

 

 

2.7.

Паразитная

частотная

(фазовая) м одуляция..............................

 

45

 

2.8.

Фон

й

шумы...................................................................................................

и нестабильность

несущейчастоты . .

 

46

 

47

2.9.

Точность установки

 

. .

 

2.10. Степень

подавления

сигнала с несущей частотой. Параметры пилот-

49

 

сигнала

........................................................................

 

 

 

 

 

 

 

2.11.

Взаимное влияние передатчиков (перекрестнаямодуляция)

.

. .

49

2.12. Чувствительность

приемного

у с т р о й с т в а .........................................

 

50

 

2.13. Избирательность

приемного

у с т р о й с т в а .........................................

 

51

52

2.14. Коэффициент шума, динамический диапазон приемника, диапазон АРУ

2.15. Параметры

канала

синхронизации.......................................................

 

53

 

2.16.

Показатели

однополосного приемника, предназначенного для сдвоен­

 

 

ного п р и ем а ...................................................................................................

 

 

 

 

 

54

 

Список

л и т ер а т у р ы ............................................................................................

 

 

 

 

 

55

 

Г л а в а

3

 

 

 

 

 

 

 

 

Влияние

искажений сигналов

в

однополосных устройствах

на

работу

 

системы связи

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1.

Вводные замечания

.

. '

..............................................................................

 

56

 

3.2.

Искажения

сигналов

из-за нелинейности амплитудной характеристи­

57

3.3.

ки

группового тракта

.......................................................................................

 

 

 

Искажения

сигналов из-за неравномерности амплитудно-частотной ха­

61

3.4.

рактеристики группового

тракта ........................................................................

 

 

Искажения

сигналов из-за нелинейности фазо-частотной характери­

62

3.5.

стики . группового

тракта

.......................................................................................

 

 

моду­

Искажения сигналов из-за .паразитной частотной (фазовой)

68

3.6.

ляции ..................................................................................................................................

 

 

 

 

фона и аппаратурных шумов .

. .

Искажения сигналов за счет

70

3.7.

Искажения

сигналов при работе -автомэтических регулировок напря-"

70

 

жения в передатчике л 'усиления в п р и ем н и к е..........................................

 

-

Список

л и т ер а т у р ы

.....................................................................................................

 

 

 

 

74

Г л а в а

4

 

 

 

 

 

 

 

 

Измерение характеристик и однополосного передатчика и приемника

 

4.1.

Предварительные

з а м е ч а н и я ......................................................................

 

76

 

4.2.

Измерение

амплитудной

характеристики................................................

 

77

 

4.3.

Измерение нелинейных комбинационныхискажений с помощью...

двух­

 

 

тонового с и г н а л а

 

 

 

80

 

4.4.Измерение нелинейных искажений с помощьюиспытательных сигна­

лов различных в и д о в

86

207

4.5. Измерение амплитудно-частотной характеристики..............................................

93

4.6.Измерение фазо-частотных характеристик (ФЧХ) и характеристик

4.7.

группового времени запаздывания

(Г В З )...........................................................

 

 

 

 

 

96

Методы автоматического

измерения

Ф Ч Х .........................................................

 

 

 

 

 

100

4.8.

Измерение линейных переходных и ск а ж ен и й ..................................................

 

 

 

.

105

4.9.

Измерение

паразитной частотной (фазовой)

модуляции . . .

107

4.10. Измерение

отношения енгпал/фон и

си гн ал /ш ум ...........................................

 

 

 

110

4.11. Измерение

ч астоты ......................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

112

Список

л и т ер а т у р ы .......................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

113

Г л а в а

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Измерение параметров однополосных радиопередатчиков

 

 

 

 

5.1.

Измерение мощности и кпд'радиопередатчика

и кбв фидера . .

.

114

5.2. Измерение занимаемой ширины полосы частот...........................................

 

 

 

120

 

5.3.

Измерение побочных излучений п ередатчиков ...........................................

 

 

 

128

5.4. Измерения уровня остатка н компрессии напряжения несущей частоты

138

5.5. Измерения

ограничителя

уровня входных

с и г н а л о в ....................................

 

 

139

5.6. Измерение взаимного влияния передатчиков

(перекрестная модуляция)

140

5.7. Измерения

в режимах Al, FI, F4, F 6

.........................................................

 

 

 

 

 

142

144

Список

л и т ер а т у р ы .............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г л а в а

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Специальные измерения параметров однополосного радиоприемного

 

 

устройства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.1. Общие замечания.................................................................................................

 

 

 

у с т р о й с т в а

 

145

 

6.2.

Измерение

чувствительности приемного

 

149

 

6.3.

Измерение

коэффициенташума [2], [3], [ 6 ] ..............................................

 

 

 

 

152

153

'6.4.

Измерение

избирательности.....................................................................................

приемника

[ 9

]

 

 

6.5.

Измерение

динамического

диапазона

 

 

158

6.6.

Испытания

системы АРУ приемника [1].

[4],

[6], [7],

[10]. . . .

162

159

6.7. Измерение

характеристик

канала

синхронизации

[ 7 ] .................

[11, 12]

164

6.8. Испытания

однополосныхприемников при сдвоеннойработе

.

Список

л и т ер а т у р ы .............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

165

Г л а в а

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Специальные измерительные устройства для однополосного оборудования

 

7.1. Измерительное устройство типа СКЗ-25

.................................................................

СК5-1

[ 1 ]

 

 

166

7.2.

Контрольно-измерительное

устройство

типа ....................................

 

 

171

7.3.

Генератор стандартных сигналов Г4-45 .........................................................

[2 ]

 

 

 

 

 

174

7.4.

Измерительные устройства

иностранных ..................................................

ф и р м

 

 

 

 

177

Список

л и т ер а т у р ы ............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

185

Г л а в а

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Методы периодических измерений и непрерывного контроля однополосных

 

радиопередающих и радиоприемных устройств

 

 

 

 

 

 

 

8.1.

Периодические измерения..............................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

. .

.

186

8.2.

Непрерывный контроль главных показателей оборудования

187

8.3. Краткий обзор методов и устройств контроля радиооборудования

 

189

8.4. О выборе параметров для

непрерывного ....................................

к о н т р о л я

 

 

192

8.5. Основные черты системы

непрерывного контроля передающих устройств

195

8.6.

Основные черты системы

контроля радиоприемных устройств . .

.

198

Список

литературы ......................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200

Г1 р н л о ж е н и е 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Устройство обратного преобразования вч однополосного сигнала

(УОП)

.

201

Г1 р и л о ж е н не 2

 

устройств

с

передатчиками . . . .

 

205

Элементы связи

измерительных

 

П р и л о ж е н и е 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Статистические

характеристики

огибающих групповых

сигналов

. .

.

205

Список

л и т ер а т у р ы ............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

206

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ