Лекция №10
5.7. Цифровой панорамный измерительный приемник арк-д1тр
Высокая стабильность характеристик ЦРПУ АРК-ЦТ1 сделала возможным создание на его основе панорамного измерительного приемника АРК-Д1ТР [2].
Панорамный измерительный приемник АРК-Д1ТР — это отечественное радиоприемное устройство, сертифицированное Госстандартом России в качестве средства измерений [2]. Как и ЦРПУАРК-ЦТ1, приемник предназначен для работы в частотном диапазоне от 20 до 2020 МГц в составе автоматизированных комплексов радиомониторинга. Для расширения рабочего диапазона частот до 18 ГГц к измерительному приемнику АРК-Д1ТР предусмотрено подключение конвертера АРК-КНВ4, который также сертифицирован Госстандартом РФ в качестве средства измерений [2].
Характеристики панорамного измерительного приемника АРК-Д1ТР
Рабочий диапазон частот базового комплекта, МГц...........20...2020
Рабочий диапазон частот в максимальной конфигурации
(с конвертером АРК-КНВ4), МГц..............................0,009...18
Предел допускаемой абсолютной погрешности измерения уровней, дБ....±3
Динамический диапазон измеряемых радиосигналов с учетом
встроенных аттенюаторов, дБ................................100
Динамический диапазон по интермодуляции 3-го
и 2-го порядков, дБ...................................................70
Ослабление по зеркальному каналу и побочным каналам на ПЧ, дБ................70
Чувствительность, ограниченная шумами, (с+ш)/ш до 6 дБ, дБм, на частотах, МГц: 20...1012...................................................-110 (-3 дБмкВ, 0,71 мкВ)
1012...2020.................................................-107 (0 дБмкВ, 1,0 мкВ).
Максимальный измеряемый сигнал на входе приемника, дБм -7 (100 дБмкВ) Скорость панорамного анализа в рабочем диапазоне, МГц/с .. 150
Стабильность частоты........................................2 . 10-6
Частота внешнего опорного генератора, МГц.................12,8
КСВН по входу...............................................не более 3
Питание, В...................................................27±3
Потребляемый ток, А.........................................1,2
Масса, кг....................................................7,5
Габаритные размеры (ширинах высотах глубина), мм.........340x130x260
Приемник изготавливается в виде переносного прибора настольного типа в составе двух блоков — блока ЦТ1 и блока АЦО1.
Возможность использования ЦРПУ в качестве измерительного прибора достигнута в первую очередь благодаря автоматизации процесса регулировки амплитудно-частотных характеристик трактов приемника в заводских условиях и калибровки прибора в ходе эксплуатации.
В панорамном измерительном приемнике Д1ТР реализована возможность формирования и использования при эксплуатации файлов калибровки системы «в целом». Особенностью калибровки является использование калибровочных файлов, содержащих массив поправочных коэффициентов для списков частот и температур.
Калибровка осуществляется с помощью источников образцовых сигналов, аттенюаторов и соединителей, погрешность которых в 3...5 раз меньше допустимой основной погрешности приемника. Калибровка выполняется в нескольких реперных точках частотного диапазона путем изменения значения передаточной функции до получения номинального показания. Поправки между двумя реперными точками рассчитываются по методу линейной интерполяции, что существенно упрощает алгоритм коррекции. Увеличивая число реперных точек, можно уменьшить систематическую погрешность до уровня, определяемого погрешностью процесса калибровки. Калибровка позволяет проверять исправность измерительного приемника и уменьшить его систематическую погрешность.
Интерполяция позволяет с заданной погрешностью найти поправочные значения, находящиеся в интервалах между двумя реперными точками. Точность интерполяции зависит от интервала (t2 - t1) изменения аргумента и приращения F(t2)-F(t1) функции,
При линейной интерполяции отсчет F(t12) в произвольной точке t12 между точками t1 и t2 определяется по формуле
(5.58)
В приемнике АРК-Д1ТР калибровка по методу линейной интерполяции между узловыми точками осуществляется на этапе настройки блока преселекторов.
Для выполнения требований ГОСТ [2] программно реализованы пиковый, квазипиковый и среднеквадратический детекторы. Они работают по временной выборке сигнала на ПЧ. Перед тем как подвергнуть сигнал детектированию, он фильтруется в полосовом цифровом фильтре. Полосу цифрового фильтра можно задавать из списка, в том числе имеются полосы пропускания 9 и 120 кГц, рекомендованные ГОСТ. Предусмотрена возможность изменения постоянных времени заряда и разряда для квазипикового детектора. Для этого инерционная часть квазипикового детектора реализована в виде цифровой модели аналогового фильтра первого порядка с передаточной функцией
(5.59)
где р — комплексная переменная; τ — постоянная времени фильтра, При использовании интегрирования по методу трапеций передаточная функция дискретного фильтра будет иметь вид
(5.60)
где z — комплексная переменная; Td — период дискретизации сигнала промежуточной частоты; τ — постоянная времени. Разностное уравнение такого цифрового фильтра
(5.61)
где х[к] — отсчет сигнала на входе фильтра; у[к] — отсчет сигнала на выходе детектора; к — номер временного отсчета. Период следования временных отсчетов равен Td..
Если входной сигнал х[к] растет или убывает, то используются коэффициенты фильтра, рассчитанные по постоянной времени заряда или разряда соответственно.