Южный федеральный университет

Таганрогский технологический институт

Кафедра РЭС ЗиС

Лабораторная работа №4

Изучение принципа действия синтезатора частоты РЧ6-01

Таганрог 2007

УДК 621.396.62

Составители : Зикий А.Н., Пирогов Д.Ю.

Лабораторная работа №4. Изучение принципа действия синтезатора частоты РЧ6-01

Настоящие методические указания предназначены для студентов очной, вечерней и заочной формы обучения по направлению «Телекоммуникации»

Таганрог, издательство ТТИ ЮФУ, 2007

Оглавление

Оглавление 3

Цель лабораторной работы 4

Назначение 4

Технические данные 5

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ 12

Порядок работы прибора в режиме ручного (местного) управления 15

Режимы работы прибора 31

Задание на выполнение лабораторной работы 35

Содержание протокола испытаний 35

Контрольные вопросы 36

Литература 37

Приложение 5 37

Приложение 6 39

Цель лабораторной работы

Целью лабораторной работы является:

• Изучение основных характеристик и принципа действия синтезатора частоты РЧ6-01

• Получение навыков управления синтезатором частоты в ручном режиме

• Оценка основных характеристик РЧ6-01 по анализатору спектра

Назначение

Синтезатор частот РЧ6-01 предназначен для генерирования: высокостабильных по частоте и мощности электрических сигналов в диапазоне частот 1,07-4 ГГц с малым уровнем частотных шумов. Внешний вид синтезатора частот РЧ6-01 показан на рисунке 1

Рабочие условия эксплуатации:

температура окружающей среды от 5 до 40°С (от 278 до 313 К);

относительная влажность воздуха до 98% при температуре 25°С (298 К);

напряжение сети (220+22) В;

атмосферное давление пониженное 60 кПа (450 мм рт. ст.).

Основные области применения:

В качестве источника сигналов при разработке, производстве и эксплуатации средств связи и другого радиоэлектронного оборудо­вания, в том числе при проверке ретрансляторов спутниковой связи;

в качестве гетеродинов и возбудителей в сложных АИС с воз­можностью управления режимами и параметрами через многопроводный КОП;

в качестве гетеродинов и возбудителей в составе подвижных АИС, не требующих работы входящей в них измерительной аппаратуры на ходу;

в качестве источника стабильного по частоте малошумящего сигнала в различных научных исследованиях (в радиоспектрометрах при исследовании спектров поглощения и излучения веществ, в радио­интерферометрах с длинной базой при определении координат косми­ческих объектов, при создании стабильных источников сигналов в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах длин волн и т.д.).

Рисунок 1

Технические данные

Диапазон частот генерируемых колебаний 1,07-4 ГГц. Дискретность установки частоты 5 кГц.

Прибор допускает уменьшение дискретности установки частоты до 1 Гц при работе с внешним синтезатором частот.

Требуемые параметры выходного сигнала внешнего синтезатора:

диапазон частот 10-15 МГц;

среднеквадратическое значение напряжения на нагрузке 50 Ом 0,2-0,65 В.

Изменение частоты выходного сигнала прибора соответствует изменению частоты выходного сигнала внешнего синтезатора.

Номинальное значение частоты выходного сигнала внутреннего кварцевого генератора 5 МГц.

Пределы коррекции частоты при выпуске прибора не менее +4*10-7 относительно номинального значения 5 МГц.

Мощность выходного сигнала на разъеме "5 MHz " в пределах 7-65 мВт (среднеквадратическое значение напряжения на нагрузке 50 Ом в пределах 0,6-1,8 В).

Действительное значение -частоты внутреннего кварцевого генератора при выпуске прибора установлено с погрешностью в пределах ±1.10-8 относительно номинального значения по истечении времени установления рабочего режима.

Пределы допускаемой относительной погрешности по частоте внутреннего кварцевого генератора в течение 1 года равны ±3.10-7 по истечении времени установления рабочего режима.

Время 1 год отсчитывается с момента установки действительного значения частоты с погрешностью в пределах ±1.10-8 относительно номинального значения.

Пределы допускаемого среднего относительного изменения частоты выходного сигнала внутреннего кварцевого генератора за одни сутки равны:

±5.10^-9после 72 ч непрерывной работы ;

±5.10^-10после 1 мес непрерывной работы.

Пределы допускаемого относительного изменения частоты выходного сигнала внутреннего кварцевого генератора в диапазоне рабочих температур равны ±5.10-8.

Прибор обеспечивает работу от внешнего стандарта частоты 5 МГц.

Относительная погрешность по частоте в течение 1 года и среднее относительное изменение частоты выходного сигнала прибора за одни сутки определяются параметрами внешнего стандарта.

Требуемые параметры выходного сигнала внешнего стандарта частоты:

среднеквадратическое значение напряжения на нагрузке 50 Ом в пределах 0,6-1,8 В;

пределы допускаемой относительной погрешности по частоте ±5.10-7.

Среднеквадратическое относительное отклонение частоты, вносимое прибором, не более 1*10^-11при интервале времени измерения 10 с.

Относительный уровень гармонических составляющих (2-й и 3-й гармоник) в спектре выходного сигнала не более минус 25 дБ.

Относительный уровень комбинационных составляющих в полосе частот прибора при отстройках от несущей более 500 кГц не более

минус 60 дБ, при отстройках от несущей от 100 до 500кГц - не более минус 40 дБ.

Относительная спектральная плотность мощности фазовых шумов выходного сигнала в одной боковой полосе не более :

минус 60дБ/Гц при отстройке от несущей 80 Гц;

минус 65 дБ/Гц при отстройке от несущей 980 Гц;

минус 75 дБ/1ц при отстройке от несущей 10 к1ц;

минус 90 дБ/Гц при отстройке от несущей 100 кГц.

Относительный уровень составляющих в спектре выходного сигнала,

отстоящих от несущей на величины, кратные частоте сети питания, не более минус 30 дБ.

Мощность выходного сигнала при установленном ослаблении внутреннего аттенюатора 0 дБ на нагрузке 50 Ом с KCT ν не более 1,3 не менее 10 мВт.

Неравномерность мощности в диапазоне частот при установленном ослаблении внутреннего аттенюатора 0 дБ не более ±1,5 дБ.

Ослабление мощности выходного сигнала внутренним аттенюатором не менее 30 дБ.

Приборы обеспечивают цифровое свипирование (качание) частоты в автоматическом (периодическом), однократном (разовом) и ручном режимах.

Свипирование частоты осуществляется:

• От установленной начальной до установленной конечной частоты;

• Симметрично относительно установленной центральной частоты в установленной полосе частот свипирования.

• Минимальная полоса частот свипирования 1 МГц.

Максимальная полоса частот свипирования:

• не менее диапазона частот прибора - при свипировании от установленной начальной частоты до установленной конечной частоты;

• 1 ГГц - при свипировании в полосе симметрично относительно установленной центральной частоты.

• Значения устанавливаемой полосы свипирования кратны I МГц.

• Один цикл свипирования содержит 100 шагов.

• Время одного цикла свипирования в автоматическом и однократном режимах свипирования устанавливается дискретно в пределах 10-99 с через 1 с.

• Пределы допускаемой погрешности установки времени одного цикла свипирования равны ±1 с.

Напряжение индустриальных радиопомех, создаваемых прибором, не превышает величины (в децибелах относительно 1 мкВ):

на частотах от 0,15 до 0,5 МГц;

на частотах от 0,5 до 6-МГц;

26 на частотах от 6 до 100 МГц, где f - частота в МГц.

Уровень СВЧ излучений, создаваемых прибором, не более 1.10-11 Вт/см2 на расстоянии 1 м от прибора.

Уровень звука, создаваемого прибором, не более 60 дБА на расстоянии 1 м от прибора.

Прибор обеспечивает:

интерфейсные функции в соответствии с табл.1;

Таблица 1 Интерфейсные функции

Обозначение функции	Наименование функции	Функциональные возможности
СИ1	Синхронизация передачи источника	все
СП1	Синхронизация приема	все
И6	источник	Основной источник Последовательный опрос
П1	Приемник	Основной приемник
З1	Запрос на обслуживание	все
ДМ2	Дистанционное, местное управление	Нет «запирания местного»
СБ2	Очистить устройство	Исключить «очистить набранное устройство»

программирование через КОП функций органов управления в соответствии с табл.2;

Таблица 2

органы управления, программируемые через КОП, и коды программирования

Обозначение органа управления	Символ кода программирования	Код программирования
ЧАСТ	F	1000110
ОСЛАБ	L	1001100
FN	X	1011000
FK	Y	1011001
∆F	B	1000010
T	T	1010100
ABT	A	1000001
ОДНОКР	P	1010000
ОТКЛ(СВИПИРОВАНИЕ)	V	1010110
0	0	0110000
1	1	0110001
2	2	0110010
3	3	0110011
4	4	0110100
5	5	0110101
6	6	0110110
7	7	0110111
8	8	0111000
9	9	0111001
,	.	0101110
GHz	G	1000111
MHz	M	1001101
dB	D	1000100
S	S	1010011
АРМ ВНЕШ	C	1000011
ШАГ	J	1001001
\/	j	1001010
/\	H	1001000

выдачу в КОП информации об ошибках ввода параметров и неисп­равностях прибора в соответствии с табл.3;

Таблица 3

Информация , выдаваемая в КОП

Выдаваемое сообщение	Формат данных	Используемый код
Коды ошибок ввода параметров, коды неисправностей	ДД...,ДД[ПС Λ КП], где Д - байт данных (минимальное количество в формате данных –2) , - ограничитель данных ПС – ограничитель «перевод строки» КП – однолинейное сообщение «конец передачи»	Семибитный по ГОСТ 13052-74

выдачу в КОП сигнала "Запрос на обслуживание" (30) при неисп­равности прибора и (или) ошибке ввода параметра;

выдачу в КОП байта состояния (БСТ) и сообщения "Обслуживании 8 запрашивается" (ОБЗ) в соответствии с таблица 4;

Таблица 4

Состояние линий данных при выдаче сообщений БСТ и ОБЗ

Логи-ческое значение	ОБЗ				БСТ
	ЛД6	ЛД7	ЛД5	да	ЛДЗ	ЛД2	ЛД1	лдо
I	Обслу- живание запра- шивается	Неис- прав- ность есть	Ненор- маль- ное	Занят (не ис- пользу- ется)	Неисправ- ность или (и) ошибка ввода па- раметров есть	Неис- прав- ность есть	Ошибка ввода пара- метров есть	Не ис- поль- зуется
0	Обслужи- вание не запраши- вается	Неис- прав- ности нет	Нор- маль- ное	Готов (исполь- зуется всегда)	Неисправ- ности и ошибки ввода па- раметров нет	Неис- прав- ности нет	Ошибки ввода пара- метров нет-	Ис- поль- зуется всегда

следующие временные операционные характеристики:

время выдачи формата данных не более15 мс;

время выдачи байта состояния не более I мс;

время программирования частоты или ослабления не более 20 мс;

длительность переходных процессов при изменении ослабления выходного сигнала встроенным аттенюатором не более 40 мс;

длительность переходных процессов при изменении частоты в

пределах 100 МГц не более 40 мс.

Прибор обеспечивает технические характеристики после времени установления рабочего режима, равного 2 ч, за исключением среднего относительного изменения частоты выходного сигнала внутреннего кварцевого генератора, значение которого обеспечивается после 72 ч и I мес. его непрерывной работы.

Питание: сеть переменного тока напряжением (220±22) В, частотой (50±1) Гц и содержанием гармоник до 5 %.

Мощность, потребляемая от сети при номинальном напряжении, не более 250 В А.

Нормальные и предельные условия эксплуатации должны соответствовать данным, приведенным в таблице 5.

Таблица 5 Условия эксплуатации :

Условия эксплуа­тации	Температура, °С	Относительная влажность воздуха,%	Атмосферное давление, кПа (мм рт.ст.)	Параметр сети
				Напряжение, В	Частота, 1ц
Нормальные	20±5	30±80 при температуре 20 °С	84-106 (630-795)	220±4,4	50±0,2 -
Предельные	от минус 60 до плюс 50	до 98 при температуре до 25 °С	12(90) (транспортное)

Прибор сохраняет свои технические характеристики в пределах норм, указанных, в рабочих условиях эксплуатации , а также после пребывания в предельных условиях с последующей выдержкой в нормальных или рабочих условиях в течение 8 ч.

Прибор допускает непрерывную работу в рабочих условиях

в течение 16 ч при сохранении технических характеристик. Внутренний кварцевый генератор прибора допускает круглосуточную работу при сохранении своих технических характеристик.

Примечание. Время непрерывной работы не включает в себя время установления рабочего режима.

Средняя наработка на отказ не менее 3000 ч. Преобразователь оптоэлектронный обеспечивает 100000 поворотов оси. Гамма-процентный срок службы 10 лет при у =90%. Гамма-процентный ресурс 10000 ч при у =90%,

Габаритные размеры в миллиметрах и масса прибора в килограммах приведены в таблице 6.

Таблица 6

Габаритные размеры и масса

Наименование и тип прибора	без упаковки		В укладочном ящике		В транспортной таре
	мм	кг	мм	КГ	мм	КГ
Синтезатор частот РЧ6-0I	488x213x588	42	810х378х708	75	1200х609х912	160