Лабораторна робота №3 (Дисципліна: «Безпровідний зв’язок») тема: вивчення роботи аналізатора спекру ск4-61

Мета: навчитися працювати з аналізатором спектру, вивчити принцип його дії; навчитися вимірювати рівні і частоти сигналів.

Обладнання: СК4-61 - аналізатор спектру, Я4С-62 – Я4С-67 і Я4С-72 – перетворювачі; Я4С-70 - блок проміжної частоти; Я40-0830 – осцилографічний індикатор; високочастотний генератор Г4-116, двопроменевий осцилограф – С1-75.

Призначення установки:

Аналізатор спектра СК4-61 призначений для визначення спектрів стаціонарних сигналів і вимірювання їх параметрів, вимірювання рівнів і частот сигналів, основних і позасмугових коливань в лабораторних умовах.

Робочі умови експлуатації:

• температура довколишнього середовища від 273 до 313 К (від 0^о до 40^о С);

• відносна вологість повітря до 95% при температурі 313 К (50^о С)

• атмосферний тиск 100 4 кПа;

• напруга мережі 220 22 В.

Технічні дані .

1. Діапазон частот пристроїв:

Тип пристрою
Діапазон частот, ГГц

Запас на краях діапазонів не менше 2%.

2. Пристрої забезпечують наступні режими настройки за частотою:

ОБЗОР 0 з ручним налагодженням частоти;

ОБЗОР МАКС з автоматичним переналагодженням частоти в межах всього діапазону пристрою;

ОБЗОР МГц/ДЕЛ з автоматичним переналаштуванням частоти відносно центральної, що відраховується по шкалі налаштування.

3. Основна похибка вимірювання частоти синусоїдного сигналу при смузі 100 кГц не більше 1%.

Похибка вимірювання частоти синусоїдального сигналу в режимі ручного налагодження при смузі 100 кГц з використанням зовнішнього частотоміру не більше 0,01%.

4. Номінальне значення смуг огляду пристроїв в режимі ОБЗОР НА ДЕЛ встановлюються в послідовності 1-2-5-10 від 5 до 2000 МГц.

Основна похибка установки смуги огляду відносно номінального значення не більше 10%.

5. Похибка шкал при смузі пропускання 0,1 МГц не перевищує:

- лінійної і квадратичної 1 дБ при зміні вхідного синусоїдального сигналу на мінус 10 дБ;

- логарифмічної 3 дБ при зміні вхідного синусоїдального сигналу на мінус 60 дБ.

6. Екранування пристроїв не менше 60 дБ в діапазоні 0,1-12,3 ГГц і не менше 50 дБ в діапазоні 12,3-17,44 ГГц.

7. В режимі ПИК ЛИН спад амплітуди відгуку на імпульсний сигнал при зміні тривалості імпульсу від 10 мкс до 1 мкс не більше 0,5 дБ.

Смуга пропускання по виходу ВИДЕО відео тракту не менше 5 МГц по рівню 6 дБ.

8. Пристрій має 3 види розгортки:

А. Внутрішня розгортка з наступним способом запуску:

ОДИНОЧН. – одноразовий запуск; пристрої перелаштовуються одноразово після натиснення кнопки;

АВТ - автоматичний запуск;

СЕТЬ - автоматичний запуск із внутрішньою синхронізацією від мережі живлення;

ВИДЕО - запуск розгортки здійснюється від внутрішньої напруги обвідної сигналу, що аналізується. Тривалість прямого ходу внутрішньої розгортки в межах від 10 мс до 20 с із ступінчатою зміною в послідовності 1-2-5 з похибкою не більше 30%.

9. Індикатор пристроїв має 3 режими керування індикацією зображення, що встановлюється перемикачем ПАМЯТЬ :

ОТКЛ – режим з відключенням пам’яті;

ПЕРИОД- режим з періодичним записом і стиранням зображення –індикатор записує зображення під час прямого ходу розгортки і стирає його під час зворотного ходу при тривалості прямого ходу внутрішньої автоматичної розгортки 200 мс і більше;

ДЛИТ- режим з тривалою пам’яттю - індикатор записує і зберігає зображення на екрані ЕПТ. Стирання записаної інформації відбувається натисненням кнопки зі знаком Х.

10. Величина напруги на роз’ємі ВИДЕО на навантаженні 1 кОм в режимі ручного налагодження пристрою по частоті при дії синусоїдального сигналу при відхилені променя ЕПТ на верхні поділки шкали не менше 0.2 В.

11. Величина напруги на вихідному роз’ємі ПИК ДЕТЕКТ при дії на хід пристроїв синусоїдального сигналу в режимі ручного налагодження, при цьому промінь на екрані ЕПТ відхиляється на верхню поділку шкали, не менше 1В на навантаженні 2кОм в положенні ЛИН. ПИК перемикача ДЕТЕКТОР.

12. Вхід пристроїв коаксіальний, 50-омний, канал 7 В. До входу не більше 2 при зовнішній розв’язці 10 дБ в діапазоні 0,5-1,5 ГГц, не більше 2 в діапазоні 1,5-17,44 ГГц.

13. Напруга на виході ПЧ 50 МГц блока проміжної частоти Я4С-70 не менше 200 мВ при виділені променя ЕПТ на верхню поділку шкали. Вихідний опір виходу ПЧ 50 МГц 50 10 Ом.

14. Потужність сигналів на виході ЗВЧ гетеродинів не менше 2*10^-4 Вт.

15. Крутизна частотної характеристики дискримінатора блока проміжної частоти Я4C-70 по входу ЧАСТ. ДЕТЕКТОР 2 1 В/кГц на зворотному навантажені 10 кОм. Смуга пропускання детектора не менше 60 кГц.

16. Пристрій забезпечує свої технічні характеристики після часу прогрівання рівному 1 год.

17. Живлення: мережа змінного струму з напругою 220 22 В і частотою 50 0,5 Гц і вмістом гармонік до 5%.

Принцип дії:

Аналізатори спектру СК4-61- СК4-67,СК4-75 працюють за принципом послідовного аналізу спектру. Прилади зібрані по супергетеродинній схемі, у відповідності з якою сигнали в досліджуваному діапазоні частот переносяться на фіксовану частоту.

Аналізатори спектра СК4-61- СК4-67,СК4-75 виконані на основі уніфікованого комплекту блоків:

• індикатора осцилографічного Я40-0830;

• перетворювача Я4С-72;

• блока проміжної частоти Я4С-70;

• перетворювачів Я4С-61 - Я4С-67.

В перетворювачах Я4С-61 - Я4С-67 досліджуваний сигнал в робочому діапазоні частот перетворюється в сигнал частоти 550 МГц.

Блок проміжної частоти Я4С-70 слугує для підсилення, фільтрації і детектування сигналу на частоті 50 МГц.

Індикатор осцилографічний Я4О-0830 призначений для візуальної індикації спектрограм в координатах: потужність (чи напруга ) –частота, а також для живлення блока проміжної частоти Я4С-70.

В комплекті пристрою є зовнішні атенюатори для розширення меж вимірювання.

Органи керування та контролю.

Органи керування і приєднувальні роз’єми розміщені на передній і задній панелях пристроїв перетворювачів Я4С-61 – Я4С-72 .

1. 550 МГц. Роз’єм – вихід сигналу 550 МГц.

2. ГЕТЕРОДИН 2,15 - 3,55 ГГц. Роз’єм - вихід гетеродина 2,15 - 3,55 ГГц.

3. 2,05 ГГц. Роз’єм – вхід сигналу 2,05 ГГц.

4. Роз’єм - вхід сигналу 0,1-1,5 ГГц.

5. _GHz Вказівник частоти налагодження пристрою

6. ГРУБО. Ручка – грубе налагодження пристрою по частоті.

7. ПЛАВНО. Ручка – плавне налагодження пристрою по частоті.

8. СЕТЬ. Тумблер –ввімкнення перетворювача.

9. Індикаторна лампочка ввімкнення пристрою.

10. ОБЗОР НА ДЕЛ, МАКС, 0, Перемикач - вибір режиму переналагодження по частоті калібрована смуга огляду, огляд панорамний, ручне переналагодження по частоті.

11. ОБЗОР MHz/ДЕЛ 0,5; 1; 2; 5; 10; 20; 50; 100; 200. Перемикач – установка каліброваної смуги огляду.

12. ПОЛОСА MHz 0,1; 1; 3; 10. Перемикач – установка смуги пропускання.

13. ГЕТ 500 MHz. Роз’єм – вихід сигналу гетеродину 500 MHz.

14. 50 MHz. Роз’єм – вихід сигналу 50 MHz.

10. КАЛИБРАТОР ЧАСТОТНЫЙ. Роз’єм – вихід сигналу калібратора.

10. КАЛИБРАТОР ЧАСТОТНЫЙ. Тумблер –ввімкнення калібратора.

11. ПЧ. Вісь, введена під шліц – налагодження частоти.

18. УСИЛ. Ручка –регулювання підсилення.

19. 550 MHz. Роз’єм –вхід сигналу 550 MHz.

20, 21. 2А. Запобіжники

22. 220 V 50 Hz. Роз’єм –приєднання мережного кабелю.

23. Ш1. Роз’єм – приєднання кабелю керування блоком ПЧ.

24. НАЧ Вісь, виведена під шліц – підстроювання початкової частоти діапазону.

25. ЦЕНТР . Вісь, виведена під шліц – підстроювання центральної частоти діапазону.