43 Амплитудно-частотная характеристика

Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) представляет собой зависимость остаточного затухания (а₀) или остаточного усиления (S_o) каналов или групповых трактов от частоты синусоидального сигнала a₀ = φ(f), S₀ = φ(f) при условии, что уровень входного сигнала р_вх будет оставаться постоянным.

В идеальном случае все частотные составляющие сигнала должны иметь при прохождении по каналу одинаковое затухание или усиление, т.е. идеальная АЧХ будет представлять собой прямую линию. Реальная АЧХ определяется частотной характеристикой затухания фильтров, используемых в канале (тракте).Например, в простом канале ТЧ будут включены два фильтра низкой частоты (ФНЧ): в оборудовании тракта передачи и тракта приема. При организации составного канала, например, одного транзита (переприема) по тональной частоте количество фильтров увеличится на два. Следовательно, при увеличении числа транзитов неравномерность АЧХ канала будет возрастать.АЧХ измеряется только после того, как будет измерено остаточное затухание и установлено его номинальное значение. АЧХ нормируют и измеряют на ряде фиксированных частот. Перечень этих частот для каждого типа канала (тракта) указан в нормах. Так, для каналов ТЧ этот ряд содержит частоты 300,400, 600, 800 (1020), 1200, 1400, 1600, 2000, 2400, 3000 Гц. По полученным результатам измерений строят АЧХ (рисунок 4.11).АЧХ нормируется допустимым отклонением величины остаточного затухания (Δа₀) или остаточного усиления (ΔS₀) при различных частотах от его фактического значения на средней частоте. Для канала ТЧ допустимые отклонения остаточного затухания или остаточного усиления при f_ср = 1020 Гц будут определяться

.

Рисунок 4.11 – Зависимость остаточного затухания и остаточного усиления от частоты

На рисунке 4.12 в качестве примера приведена норма допустимого отклонения АЧХ для канала ТЧ, так называемая «маска» канала. Измеренная характеристика не должна выходить за пределы допустимых значений, обозначенных на рисунке штриховкой.

Рисунок 4.12 – Нормы допустимого отклонения АЧХ

Измерение АЧХ групповых и линейных трактов выполняют в диапазоне рабочих частот. Схемы проведения измерений АЧХ аналогичны схемам измерений их остаточных усилений.

44 Измерение нелинейных искажений методом анализа напряжений

Этот метод используется при измерениях одночастотного сигнала, если отношение граничных частот измеряемого объекта (ИО) . При этом на выходе ИО, кроме исходного сигнала с частотой ω₁ и амплитудой U₁ возникают высшие гармоники с частотами 2ω₁, 3ω₁, ... и убывающими амплитудами U₂, U₃, …

Нелинейные искажения оцениваются коэффициентом нелинейности, %,

(4.2)

или коэффициентом гармоник, %,

. (4.3)

В технике проводной связи нормируют и измеряют коэффициенты нелинейности по отдельным гармоникам (в основном по второй и третьей), %,

(4.4)

или затухание нелинейности по соответствующим гармоникам, дБ,

. (4.5)

Схема измерений нелинейных искажений методом анализа напряжений приведена на рисунке 4.13. Генератор ИГ должен иметь k_г на порядок меньше измеряемой величины. Если это условие невыполнимо, то на выходе ИГ включается измерительный фильтр нижних частот ИФНЧ, обеспечивающий необходимое подавление высших гармоник.

Измеряемый объект должен быть нагружен на соответствующее рабочим условиям сопротивление R_H. Избирательным измерителем уровня (ИИУ) с узкой полосой пропускания и высокой избирательностью измеряются уровни гармонических колебаний. После измерения уровней всех интересующих частот можно найти затухание нелинейности для каждой из гармоник в соответствии с выражением (4.5) или коэффициент гармоник в соответствии с выражениями (4.3) и (4.4).

Рисунок 4.13 – Схема измерений НИ методом анализа напряжений

Общий коэффициент гармоник при измерениях такого рода может быть определен по формуле

,

где р₁, р₂, p₃ и т.д. – уровни соответствующих гармоник (дБ).