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

Причины этих искажений заключаются в следующем. Приня­ тый сигнал, воздействуя на цепь АРУ, приводит к появлению на ее выходе напряжения регулирования, пропорционального его сред­ ней интенсивности. При этом, несмотря на наличие фильтра, на выход цепи АРУ попадает ослабленный и искаженный сигнал оги­ бающей (в основном нч компоненты). Оба эти сигнала одновре­ менно воздействуют на исполнительное устройство, которым мо­ жет быть электронная лампа, транзистор или пассивный управ­ ляемый аттенюатор, меняя среднее значение его коэффициента пе­ редачи и дополнительно модулируя принимаемый сигнал. Интен­ сивность процессов 'будет зависеть от линейности и крутизны ра­ бочих характеристик исполнительного устройства. При линейной амплитудной характеристике исполнительного устройства наиболь­ ший вес имеют искажения, вызванные эффектом модуляции. Если амплитудная характеристика исцолнительного устройства нели­ нейная, например, имеет характер квадратичной параболы, то в. этом случае наибольший вес имеют комбинационные искажения.

Возможен также третий тип искажений — параметрические, причиной которых является изменение фазы коэффициента пере­ дачи устройства от воздействия входного сигнала. На рис. 3.13 для иллюстрации приведена зависи­ мость изменения фазы вч сигнала при изменении регулирующего на­ пряжения Ерег для диодного управ­ ляемого аттенюатора, часто приме­

няемого в приемных устройствах. Интенсивность всех перечислен­

ных выше искажений зависит от частотной и амплитудной характе­ ристик цепи АРУ и от крутизны из­ менения фазы сигнала в исполни­ тельном устройстве, от регулирую­ щего напряжения в рабочей точке.

На рис. 3.19 приведены для срав­ нения слева расчетные (30], а спра­ ва экспериментальные [31] зависи­ мости, дающие представление о ко­ личественной оценке искажений,, вносимых АРУ современного од­ нополосного приемника. По осп абсцисс отложена безразмерная ве­

личина 2лД/т, где А/ — разнос по частоте между двумя

ника. На рис. 3.20 приведены расчетные (слева) [30] и эксперимен­ тальные (справа) (31] графики зависимости, коэффициента р=-

7 2

= Овх/авых от безразмерной величины 2лД/т. Коэффициент р харак­ теризует степень подавления сигналов системой АРУ. Приведен­ ные зависимости показывают, что система АРУ приемника может внести заметные искажения. Влияние искажений, вносимых АРУ, на среднюю вероятность ошибок будет зависеть от характера за­ мираний сигналов на входе приемника и, следовательно, режима работы системы АРУ. На рис. 3.21 изображены эксперименталь­ ные [32] зависимости средней вероятности ошибок при приеме сиг­ налов ДОФТ для наиболее'тяжелого случая, когда помеха пред­ ставляет собой немодулированный сигнал, отстоит на Д/ Гц; от средней частоты канала ДОФТ и не замирает, а сигнал подвержен рэлеевскнм замираниям.

73

Приведенные зависимости говорят, что искажения, вносимые АРУ однополосного приемника, могут привести к увеличению ве­ роятности" ошибок при приеме телеграфных сигналов. Поэтому да­ лее (в гл. 6) будет приведено описание методики проведения изме­ рений для оценки уровня искажений за счет АРУ.

3.9.Зависимость между линейностью частотно-одиополосно-модулпрованного пе­ редатчика н телеграфными искажениями. Перевод с японского. Источник: Кокусай-Цусим-но КЭНКО, ,КРР. «Techn. Report», июль 1965, т. 45.

3.10.Информационный сборник. Исследование заметности искажений в радио­ вещательных каналах. Под ред. Е. И. Горона. М., Связьиздат, 1959, 121 с.

74

Г л а в а 4

Измерение характеристик и однополосного передатчика и приемника

В этой главе рассматриваются методы измерения амплитудной, амплитудно-частотной н фазо-частотной характеристик, уровней линейных переходных и нели­ нейных искажений, параметров паразитной частотной ■модуляции ib однополосных передающих м приемных уст­ ройствах. Каждый из -приведенных здесь методов в рав­ ной степени пригоден для измерения как передающих, так <п ‘приемных устройств. Различие практических реа­ лизаций описанных ниже методов не носит принципиаль­ ного характера, поскольку алгоритмы построения одно­ полосных передающих и приемных устройств идентичны (усиление сигналов с транспонированием их по частоте), и заключается лишь в различии частот испытательных сигналов и схем подключения измерительных приборов.

4.1.Предварительные замечания

На основании теоретических и экспериментальных исследова­ ний, а также при изучении накопленного опыта настройки и экс­ плуатации радиооборудования при профилактических измерениях однополосных радиопередатчиков и приемников, работающих в

их технического состояния и качественных показателей работы не­ обходимо измерять следующие параметры:

— в передающем оборудовании:

1)высокочастотную мощность и кбв фидера;

2)амплитудную характеристику;

3)нелинейные гармонические и комбинационные искажения;

4)ширину занимаемой полосы частот;

5)уровень побочных излучений;

6)амплитудно-частотную характеристику;

7)уровень линейных переходных искажений;

8)уровень остатка несущей;

9)фазо-частотную характеристику или характеристику груп­ пового времени запаздывания;

10)девиацию паразитной частотной (фазовой) модуляции;

11)значения отношения сигнал/фон и сигнал/шум;

12)характеристики АРН;

13)параметры взаимного влияния передатчиков;

14)нестабильность и отклонение несущей частоты;

15)временные преобладания при Al, FI, F6;

16)величины разноса частот при FI, F4 и F6;

76

— в приемном оборудовании:

. 1) чувствительность при одно-, двух- и четырехканальной ра­ боте;

2)избирательность (одно-, двух-, трехсигнальную);

3)параметры канала синхронизации: чувствительность, эффек­ тивную шумовую полосу, полосы схватывания и устойчивость син­ хронизации;

4)напряжение забития;

5)динамический диапазон;

6)характеристику автоматической регулировки усиления

(АРУ);

7)параметры при сдвоенной работе приемников: асимметрию по чувствительности, асимметрию режимов АРУ, уровень перехо­ дов, из приемника в приемник (при включенной и выключенном АРУ);

8)нестабильность частоты синтезатора;

9)полосы пропускания;

10)амплитудно-частотную характеристику;

11)уровень нелинейных искажений;

12)фазо-частотную характеристику или характеристику групшового времени запаздывания;

13)девиацию паразитной ЧМ. (ФМ).

При заводских испытаниях, а также после установки на месте эксплуатации (по окончанию настроечных работ) необходимо из­ мерять все перечисленные параметры для того, чтобы получить полное представление о характеристиках передатчика и приемни­ ка. Эти данные измерений войдут в технические паспорта этих устройств.

После капитального ремонта или реконструкции находящихся в эксплуатации передатчиков и приемников при регулировке ре­ жимов нужно измерять также все перечисленные характеристики.

При обычных профилактических осмотрах периодичность изме­ рений характеристик устройств должна устанавливаться по реко­ мендациям завода-изготовителя е учетом опыта эксплуатации пе­ редатчиков и приемников.

При измерениях следует соблюдать необходимые требования и правила метрологии.

4.2. Измерение амплитудной характеристики

Амплитудную характеристику передатчика UBUX=f (UBX) на за­ данной частоте / = const можно измерить как по напряжению низ­ кой или промежуточной частоты с помощью устройства обратного преобразования сигналов УОП (см. приложение 1), так и по на­ пряжению высокой частоты на выходе передатчика, причем эти измерения можно выполнить либо для части тракта, либо для все­ го передающего устройства.

77

Структурная схема измерений приведена на рис. 4.1 ').

При выключенной автоматической регулировке напряжения (АРН) на вход передатчика подается сигнал низкой частоты 1000 Гц от генератора Г) (или с другой частотой в полосе канала).

Рис. 4.1

Входное напряжение этого сигнала изменяется плавно или ступе­ нями от нуля до значения несколько больше номинального и изме­ ряется вольтметром V|. В выходных точках напряжение измеряет­ ся вольтметром V2. Амплитудная характеристика строится в виде графика (рис. 4.2).

Процесс измерения заметно ускоряется, если входное напряже­ ние изменять скачками в определенное число, раз, например, в 2 ра­ за, т. е. через 6 дБ во всем диапазоне из­ мерений: 0, —6, —12, —18, —24, —30, —36, —42 .дБ. Выходное напряжение по-преж­ нему измеряется вшьтметром (желательно с логарифмической шкалой). Зависимость £Лшх/Нвх в дБ от Uвх строится в виде

графика.

Амплитудная характеристика измеряет­ ся раздельно для каждого телефонного ка­ нала. Погрешность измерений по этому .ме­

тоду определяется погрешностью измерительных приборов и мо­ жет составить ±1(1'—2) дБ.

78

рис. 4.3. На вход передатчика подаются два тона низкой частоты с равными амплитудами, суммарный уровень которых равен номи­ нальному или несколько больше его. Сигналы со входа и выхода исследуемого вч элемента, например передатчика или части его тракта, подаются на детекторы, с помощью которых получают на­ пряжения, пропорциональные огибающим исходных вч однополос-

ных сигналов, и подают их на вертикальный и горизонтальный входы осциллографа, имеющего трубку с большим послесвечением и высокую линейность напряжений горизонтальной и вертикальной разверток. На экране трубки появится изображение амплитудной характеристики.

Схема детектора огибающей представлена на рис. 4.4. Детек­ тирующее устройство должно иметь практически линейную ампли­ тудную характеристику и возможно малую крутизну фазовой ха­ рактеристики.

79

Метод применим для измерения амплитудной характеристики как отдельных элементов, так и сквозного тракта, начиная с БМь На рис. 4.5 для примера приведены возможные виды амплитуд­ ных характеристик. Точность этого метода невысока, однако он

получил распространение вследствие высокой оперативности.

Вых ПЧг

Рис. 4.6

Амплитудную характеристику однополосного приемника изме­ ряют при выключенной АРУ по схеме рис. 4.6. Характеристики вч генератора Г и эквивалента антенны ЭА 'приведены в гл. 6. Ам­ плитудная характеристика может быть измерена как для части тракта приемника, так и для всего приемника. Различают ампли­ тудную характеристику группового тракта и индивидуальных бло­ ков. Процедура измерения в обоих случаях одинакова и совпадает с той, которая описана выше для измерения амплитудной харак­ теристики передающего устройства.

4.3.Измерение нелинейных комбинационных искажений с помощью двухтонового сигнала

Нелинейные комбинационные искажения обычно оцениваются по методам двух тонов, трех тонов и по шумовому методу.

При определении нелинейности амплитудной характеристики передатчика по методу двух тонов на вход передатчика подаются два периодических синусоидальных колебания низкой частоты ¥\ и Fo. Амплитуды напряжения этих модулирующих колебаний, как правило, на входе передатчика устанавливаются одинаковой ве­ личины. При этих условиях на выходе передатчика появляются основные составляющие с частотами ifn=fno±^i и |/до±^2 и комби­ национные продукты вида m(fn0± F \ ) —n(fua±F2). В рабочую по­ лосе частот передатчика попадут только те комбинационные со­ ставляющие, для которых разности коэффициентов т и п, выра­ женных целыми числами, приводят к соотношению \m—n= 1. Наи­ большую амплитуду чаще всего имеют комбинационные составля­ ющие 3-го порядка ( т + /г= 3), частоты которых определяются из соотношения 2(fno±Fi)—(fno±F2) или 2(fn0± F 2) —(fno±Fi). Ча­ стоты комбинационных составляющих более высоких порядков оп­ ределяются из соотношений 3(fno ± ^i)—2(/по±^2) или 3(fno±F2) —

Частоты испытательных сигналов выбираются с учетом возмож­ ности разделения на выходе передатчика комбинационных и гар­ монических составляющих модулирующих колебаний. Для этого

80