
- •Раздел 2. Основные технические показатели рПрУ
- •2.1. Чувствительность приемника
- •2.1.1. Понятие чувствительности и метод измерения
- •2.1.2. Шумы в технике радиоприема
- •2.1.3. Шумовая температура приемника
- •2.1.4. Эффективная полоса пропускания приемника
- •2.1.5. Шумовая температура каскадного соединения линейных четырехполюсников
- •2.1.6. Чувствительность и требования к коэффициенту передачи линейного тракта
- •2.1.7. Методы улучшения чувствительности приемных устройств
- •2.1.8. Коэффициент шума
- •2.1.9. Измерение коэффициента шума
- •2.2. Избирательность приемника
Раздел 2. Основные технические показатели рПрУ
Основные технические показатели определяют важнейшие свойства приемника:
Чувствительность
Избирательность
Верность воспроизведения сообщений
Стабильность работы
ГОСТы и другие стандарты нормируют эти показатели
Примеры:
ГОСТ 5651-89 Аппаратура радиоприемная бытовая. Общие технические условия
ГОСТ Р 52016-2003. Приемники магистральной радиосвязи гектометрового-декаметрового диапазона волн. Параметры, общие технические требования и методы измерений
ГОСТ Р 52454-2005. Глобальная навигационная спутниковая система и глобальная система позиционирования. Приемник персональный. Технические требования
GSM 05.05 Radio transmission and reception
2.1. Чувствительность приемника
2.1.1. Понятие чувствительности и метод измерения
Чувствительность – способность приемника работать при низких уровнях входного радиосигнала
Количественно чувствительность оценивают минимальным уровнем нормально модулированного сигнала в антенне, при котором на выходе приемника обеспечивается заданное качество сигнала
Чувствительность может оцениваться в единицах
|
EA0 = 10 мкВ = 10-5 В = -100 дБВ = +20 дБмкВ
|
(номинальной мощности)
|
РA0 = 10-13 Вт = 10-10 мВт = -130 дБВт = -100 дБм
|
|
|
Нормально модулированный сигнал
Примеры: Радиовещательный РПрУ АМ (ДВ,СВ,КВ): FМ = 1000 Гц, mН = 30%
Радиовещательный РПрУ ЧМ (УКВ): FМ = 1000 Гц, fН=15 кГц
Заданное качество сигнала на выходе
Примеры: Радиовещательный РПрУ АМ: РВЫХ = 50 мВт, С/ШВЫХ = 20 дБ
Радиовещательный РПрУ ЧМ: РВЫХ = 50 мВт, С/ШВЫХ = 26 дБ
Приемник дискретных сигналов: pош = 10-6
Структурная схема измерений:
Необходимо подобрать такое значение EA0, при котором будет обеспечено требуемое значение UВЫХ при допустимом значении (UС/UШ)ВЫХ.
2.1.2. Шумы в технике радиоприема
-
Шумы внутренние
Шумы внешние
Тепловые
Космические
Дробовые
Атмосферные
Из-за потерь в антенно-фидерном тракте
Тепловые шумы
Обусловлены потерями в элементах приемника (катушках индуктивности, полупроводниковых приборах, соединительных линиях, фильтрах, резисторах и т.д.).
Теория разработана Найквистом на основе термодинамической модели (HarryNyquist, 1889-1976 г.)
|
|
|
Энергетическая спектральная плотность теплового шума: G=kT0 [Вт/Гц] k= 1.37 10-23 Дж/K
Номинальная мощность шума: |
Дисперсия шума:
|
|
F – полоса пропускания измерительного тракта с прямоугольной АЧХ
|
Дробовые шумы
Обусловлены флуктуациями числа носителей тока (электронов, дырок, ионов) относительно их среднего значения
,
q
– заряд носителя (для электрона q
= 1.6 10-19
Кл)
Космические и атмосферные шумы
Космические шумы обусловлены термоядерными процессами в звездах, движением заряженных частиц в космическом пространстве Атмосферные шумы обусловлены поглощением энергии радиоволн в газах и парах воды
Интенсивность внешних шумов зависит от направления и диапазона частот Внешние шумы удобно характеризовать яркостной температурой неба TЯ – температурой, до которой надо было бы нагреть абсолютно черное тело, чтобы получить такую же интенсивность излучения, что и из соответствующей точки пространства
Уровень шума на входе приемника зависит от диаграммы направленности приемной антенны
TА – шумовая температура антенны, параметр, характеризующий интенсивность внешних шумов на входе приемника
|
|