/
Текст
В:H;3YJ.8Z, -- --
{\~ Ь9
~l"'!.,__fl ." ..•.;-:~i:.'h.oв
i
•
\
•
---------
А.С. Михайлов
621.,391.
Мб:ц
ИЗМЕРЕНИЕ , ~
✓
ПАРАМЕТРОВ
®~©
~®©
ББК 32.842
М69
УДК 621.391.82
Михайлов А. С.
М69 Измерение параметров ЭМС РЭС. - М.: Связь,
1980. -
200 с., ил.
75 к.
Рассмотрены вопросы измерения основных параметров, влияющих
на электромагнитную совмести!\·IОсть радиоэлектронных средств: шир11:
ны полосы радиочастот, внеполосных и побочных излучений, стабиль
ности частоты передатчиков , напряженности электромагнитного поля ,
диаграмм направленности антенн, индустриальных радиопомех н пара
метров восприимчивости приемников. Описан принцип работы измери
тельных приборов , необходимых для измерения радиопо мех, и даны
рекомендации по их выбору. Приведены схемы измерительных уста
новок.
Для специалистов, занимающихся решением: проблемы электро
магнитной совместимости радио эле ктронных средств, может быть по
~1езна для студентов вузов связи.
2402020000
'
РЕ ЦЕНЗЕ Н Т: кащ1-. -гехн. н.'а ук В. П. ПЕВНИU!J<Ий
м,
7.-
:.,тябри
Александр Семенович Михайлов
ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭМС РЭС
РедакторС.Т.Си•1онова
ОбложкахудщкникаА.С.Широкова
Худ.редакторА.А.Данилин
Техн.редакторГ.И.Колосова
,Корректор Г. ,Г. Лев
ИБ No 316
ББК 32.842
• 6Ф2.08
Сдано в набор 25.01.80 г.
Подп. в печ. 7.05 .80 г.
Т-09624 Формат 60Х90/,а Бумага кн.-журн. Гарнитура литературная
Печать высокая Усл. печ . л. 12,5 Уч.-изд. л. 14,66 Тираж 12 ООО экз.
Изд. No 17839
Зак. No 32
Цена 75 к.
Издательство «Связь». Москва 101000, Чистопр уд ный бульвар, д. 2
Типография издательства «Связь» Госкомиздата СССР
Москва 101000, ул, Кирова, д. 40
© Издательство «Связь», 1980 r .
ПРЕДИСЛОВИЕ
Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств
(ЭМС РЭС) является одной из острейших · проблем современной
радиотехники. Основным противоречием , определяющим остроту
этой проблемы, является опережающее количественное и качест
венное развитие радиоэлектронных средств по от_ношению к воз
можности использования радиочастотного спектра.
Решением проблемы ЭМС РЭС занимаются многие коллективы
научных и инженерно-технических специалистов, которые непо
средственно проводят измерения параметров ЭМС РЭС или ис
пользуют результаты проведенных измерений. В помощь этим
специалистам предлагается данная книга, в которой сделана по
пытка обобщения накопленного в нашей стране практического
' опыта измерений параметров ЭМС РЭС. Такое назначение книги
обусловило ее содержание и форму изложения материала. В кни
ге описаны методы ,измерений спектральных параметров излуче
ний радиопередающих устройств и стабильности частоты их ра
диопередатчиков; диаграмм направленности антенн и напряжен
ности электромагнитного поля; индустриальных радиопомех; па
раметров восприимчивости радиоприемников.
Читатель познакомится с происхождением различных радиопо
мех и основными принципами их нормирования, с принципами
работы измерительных приборов, необходимых для проведения
измерений, со схемами измерительных- установок и с методикой
проведения измерений параметров ЭМС РЭС.
Автор выражает свою глубокую признательность рецензенту
канд. техн. наук В. П . Певницкому за ряд критических замечаний
и ценных предложений в процессе рецензирования ру
кописи книги. Автор примет с благодарностью все замечания и
пожелания, которые могут улучшить книгу.
Отзывы следует направлять в издательство «Связь» по адресу:
~
101000 , Москва, Чистопрудный бульвар, 2.
Автор
ВВЕДЕНИЕ
Радиочастотный спектр используется одновременно многими
радиоэлектронными средствами 1 различных служб [9] (к · кото
рым относятся фиксированная, подвижная, радиовещательная,
радиолокационная и другие службы), а также высокочастотными
установками промышленного, научного, медицинского и бытового
применения. При этом необходимо учитывать три незавI:Jсимые ве-
. личины :
ширину полосы частот, занимаемой излучением радио
электронного средства; напряженность электромагнитного поля в
среде распространения радиоволн; время, в течение которого ра
диоэлектронное средство излучает электромагнитную энергию.
Значения этих величин регулируются соответствующими нацио
нальными и международными организациями, что и позволяет
многократно использовать радиочастотный спектр радиоэлектрон
ными средствами различных служб .
В использовании радиочастотного спектра имеются значитель
ные ·трудности, обусловленные рядом факторов . К ни·м относятся
б ыстрый количественный рост радиоэлектронных средств и высо
кочастотных установок, тенденция к увеличению излучаемой эти
ми средствами мощности, техническое несовершенство передатчи
ков и приемников, неравномерная «загрузка» некоторых полос
частот спектра и другие.
Не6бходимо_сть nреодоления этих трудностей и более эффек
тивного использования радиочастотного спектра привела к раз~и
тию в самостоятельное направление радиоэлектроники новой об
ласти - электромагнитной совместимости радиоэлектронных
сред с тв (ЭМС РЭС), под которой следует понимать [ 1] способ
ность радиоэлектронных средств одновременно функциош,1ровать
в реальных усло13иях эксплуатации с 'Гребуемым качеством при
воз д е йствии на них непреднамеренных радиопомех и не создавать
1 Радиоэлектронное средство (РЭС) - техническое средство [1], состоящее
и з одного или нескольких радиопередающих и (или) радиоприемных устройств
'и вспомогательного оборудования. К РЭС относятся радиостанции, радиолока-
ционные и радионавигационные станции и т . д.
""f
Радиопередающее устройство - техническое устройство, состоящее из ра
диопередатчика и антенно-фидерной системы и предназначенное для передачи
сигнала посредством радиоволн. Радиоприемное устройство - техническо е
у стройство, состоящее из радиоприемника и антенно-фидерной системы и пред-
1-!азначенное для приема сигнала , передаваемого посредством радиоволн.
Для краткости текста слово «радио» в указанных выше терминах, где нх
применение не вызывает иного толкования, опущено.
4
....
недопустимых радиопомех другим радиоэлектронным средствам.
Основные п.ути решения этой сложной технической проблемы -
рациональное использование радиочастотного спектра; научно
обоснованное, с учетом технич еских параметров и принципов ис
пользования РЭС, присвоение рабочих частот; уменьшение уров
ней э.ТJектромагнитных помех, создаваемых при работе РЭС; .сни
жение восприимчивости приемных устройств к электромагнитным
помехам и другие организационные и технические меры.
Электромагнитной помехой называют [ 1] нежелательное воз
действие электромагнитной энергии, которое ухудшает либо мо
жет ухудш ить показатели качества функционирования РЭС. Элек
тромагнитная помеха в полосе радиочастот называется радиопо
мехой.
Основным содержанием проблемы ЭМС РЭС является сниже
ние радиопомех, которые в зависимости от источников происхож
дения делятся на три группы. К первой группе относятся радио
помехи от излучения РЭС, ко второй - индустриальные радиопо
мехи и к третьей - радиопомехи естественного происхождения.
Из первых двух групп в книге рассматриваются непреднаме
ренные радиопомехи, создаваемые источниками искусственного
происхожде ния, не пр едназначенные для нарушения функциони
рования РЭС. По интенсивности воздействия на РЭС эти радио
помехи подразделяют на допустимые и недопустимые . К допусти
мым относят радиопомехи такой интенсивности, при которой со
х раняется требуемое качество функционирования РЭС. Радиопо
мехи, которые снижают качество функционирования · РЭС ниже
допустимого, считаются [ 1] недопустимыми радиопомехами.
Наиболее распространенными радиопомехами , с которыми
приходится встречаться при решении вопросов ЭМС РЭС, явля
ются излучения передающих устройств. Они условно делятся на
основные, нежелательные и шуJ1,1.0вые. Основное излучение - нахр·
дится в · пределах необходимой полосы радиочастот , за которую
принята минимальная ширина полосы частот для данного класса
излучения (см. § 1. 1), достаточная для обеспечения передачи
информации с такой скоростью и такого качества, которые тре
бу ются в определенных условиях . Все остальные излучения , нахо
дящиеся за пределами необ ходимой полосы радиочастот, относят
ся к нежелательным и подразделяются на внеполосные и побоч
ные излучения. Нежелательные излучения относятся во всех
случаях к радиопоме хам. Они рассмотрены в последующих гла
вах книги .
Основное излучение передающего устройства может быть ра
диопомехой другим РЭС при неправильном присвоении рабочих
частот этим РЭС, а также при несоблюдении установленных тех
нических правил их эксплуатации. Кроме того, основное излуче
ние по специфическим причинам распространения радиоволн неко
торых диапазонов, которые здесь не рассматриваются, может до
стигать непланируемых точек пространства или территории и
создав.ать в них радиопомехи другим РЭС, использующим эти же
5
частоты. Этот вид радиопомех, которые для других РЭС являются
полезными сигналами , несущими передаваемую информацию, и
мешающее действие которых определяется суммированием с по
лезным сигналом, называют аддитивными радиопомехами.
К индустриальным радиопомехам относятся излучения, возни
кающие при работе электротехнических устройств, высокочастот
ных установок, систем зажигания двигателей внутреннего сгора
ния, средств транспорта с электрической тягой, электронно - вычи
слительных машин, средств проводной свя з и и других систем и
устройств, . работающих с резкими изменениями значений . тока . К
индустриальным радиопомехам относятся также излучения пере
дающих устройств помимо антенны (через стенки кожуха пере
датчика , от вспомогательного оборудования и т. д.), излучения ге
теродинов, генераторов строчной развертки, электронных селекто
ров и других частей приемника. Причем радиопомехи от приемно
го устройства могут излучаться антенной или распространяться
по цепям питания и коммутации, а все виды индустриальных ра
диопомех могут воздействовать на приемное устройство через его
антенну , а также по цепям питания и коммутации одновременно .
Естественные радиопомехи образуются в результате теплового
излучения . Земли, ее атмосферы, включая излучения молекуляр
ного кислорода и водяного пара, а также в результате галактиче
ского или солнеч·ного излучений . Естественные радиопомех и воз
никаю·т при атмосферных грозах, магнитных возмущениях ионо
сферы и других аномальных атмосферных, ионосферных, галак
тических или солнечных явлениях.
В общем случае все радиопомехи оказывают вредное вл ияние .
на нормальную работу приемного . устройства, которое од новре
менно с приемом основного радиосигнала, несущего полезную
информацию , может принимать другие сигналы . При со з дании
современных приемников принимается ряд технических м;ер защи
ты от радиопомех. Эти меры х арактеризуют восприимчивость ра
диоприемного устройства, его свойство реагировать на ра диопо
мехи, воздействующие через антенну и помимо нее, в том числе
через экран , по цепям питания, управления и коммутации [ 1].
Восприимчивость радиоприемного устройства определяетс я не
сколькими техническими характеристиками, которые рассмотрены
в литератур е (например, [43]) . Измерению параметров восприим
чивости приемников посвящена гл . 8 книги.
Рассмотренные здесь радиопомехи , за исключением естествен
ных, а также параметры восприимчивости приемников для о бесп е
чения ЭМС РЭС нормируются во внутрисоюзном и международ
ном масштабах.
Международное нормирование осуществляют Международный
союз электросвязи (МСЭ) (по радиопомехам и параметра м вос
приимчивости) и Международный электротехнический комитет (по
индустриальным радиопомехам), которые являются специальны
ми органами . Организации Объединенных Наций . Советски й Союз
является членом этих организаций и принимает активное участие
6
в их работе. Кроме того, стандарты и рекомендации в этой об
ласти разрабатываются в рамках СЭВ.
Определение и осуществление единой технической политики в
области нормирования параметров радиоизлучения и приема РЭС
и индустриальных радиопомех в нашей стране проводит Го
сударственная комиссия по радиочастотам СССР, которая орга1!'1и
зует разработку, утверждает и контролирует соблюдение общесо
юзных норм на эти параметры. Требования общесоюзных норм
учитываются при разработке государственных стандартов на со
ответствующие параметры РЭС и источники индустриальных ра
диопомех.
В настоящее время утверждены общесоюзные нормы на шири
ну полосы радиочастот и внеполосные спектры излучений пере
дающих устройств, на уровни побочных излучений, допустимые
отклонения частоты радиопередатчиков, на некоторые параметры
избирательности приемников и на другие параметры радиоизлу
чения и приема, влияющие на обеспечение ЭМС РЭС. Нормиро
вано в общесоюзном масштабе большинство источников индустри
альных радиопомех.
Основной целью нормирования является повышение эффектив
ности использования радиочастотного спектра и защита радио
приема от радиопомех . Главным принципом при этом являетсн
снижение уровней радиопомех непосредственно в источниках их
возникновения, что обеспечивает достаточную защиту конкретно
го вида радиоприема от радиопомех. В то же время принимаемые
технические меры по снижению радиопомех не должны вызывать
существенного удорожания РЭС .
Другим принципом является защита конкретного вида приема
от радиопомех. Нерационально, скажем, иметь одни и те же нор
мы для защиты радиовещания и радиосвязи от индустриальных
радиопомех хотя бы потому, что радиовещательные приемники
имеют более низкую чувствительность, чем приемники радиосвя
зи . Поэтому действующие Общесоюзные нормы допускаемых ин
дустриальных радиопомех 1-72-9-72 разработаны с учетом защи
ты от индустриальны х радиопомех радиовещания и телевидения,
а аналогичные нормы -15-78 - для защиты приемников радиосвя
зи , радиолокации, радионавигации и высокочувствительных прием
ников других служб . Необходимо, чтобы эти нормы отличались
не только допускаемыми величинами радиопомех, но и применяе
мой дл я контроля норм измерител ьной аппаратурой, которан
~ должна быть более чувствительной к таким сигналам, которые по
частоте и форме огибающей близки к сигналам , применяемым в
защищаемом виде радиоприема.
Общесоюзные нормы на побочные излучения передатчиков и
на ширину полосы радиочастот и внеполосные спектры передат
чиков разработаны с целью снижения (на 40 . .. 60 дБ) относи
тельно мощности основного излучения уровней мощности внепо
лосных и побочных излучений. Эти нормы отличаются методами
измерения контролируемых параметров. Следует отметить также,
7
что даже одни и те же нормы на параметры побочных излучений
контролируются различными методами измерений, в зависимости
от того, как заданы эти параметры в нормах. Например, нормиро
ванные величины могут быть заданы путем ограничения мощности
побочных колебаний в фидере . В этом случае по прямым измере
ниям мощности побочны х колебаний в фидере определяют расчет
ным путем значения мощности побочных излучений.
Необходимо отметить, что методы измерений одних и тех же
параметров радиоизлучения и приема РЭС с целью контроля вы
полнения общесоюзных норм соответствуют международным ме
тодам и методам, принятым в ГОСТ. Лри этом рекомендуется
применять определенные типы измерительных приборов, имеющих
сопоставимые технические характеристики.
Измерение радиопомех - это сложный познавательный про
цесс. Он основан на опытном сравнении измеряемой величины с
некоторым ее значением, принятым за единицу . Измерения -радио
помех проводят в определенных условиях, определенными измери
тельным·и приборами и по заранее выбранным методикам.
Чтобы правильно провести измерение параметров радиопомех,
не ошибиться в выборе методики измерения в соответствии . с по
ставленной задачей и особенностями измеряемого объекта , нужно
хорошо знать принципы работы измерительных приборов, четко
представлять, от чего зависит точность измерений, уметь приме
нять измерительную аппаратуру в конкретных условиях и учиты
вать погрешности измерений.
Рассмотрению этих вопросов посвящается данная книга .
Глава первая
ИЗМЕРЕНИЕ СПЕКТРАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ИЗЛУЧЕНИЙ
РАДИОПЕРЕДАЮЩИХ УСТРОЙСТВ
1.1 . СПЕКТРАЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ИЗЛУЧЕНИЙ
В области теоретических исследований спектра, а также в ре
шении практических задач уменьшения ширины занимаемой по
лосы частот с целью более эффективного использования радио
частотного спектра советские ученые и специалисты давно зани
мают ведущее место. Исследования спектров, начатые еще в
1917 г. Н. Н. Андреевым, были с большой пользой для развития
теории спектрального анализа продолжены Л. И. Мандельшта
мом, Г . С. Гореликом, С. М. Рытовым, а позднее А . А . Харкеви
чем и М. С. Гуревичем. В области решения практических задач
ограничения ширины занимаемой полосы частот, снижения уров
ней внеполооных излучений большое
значение имеют труды А. Л. Бадало- с
ва, А. И. Зудакина, А. П. Павлюка, к
Н. Н. Ильиной и др. В ряд:е статей
[6-8] обоснована новая система оп-
ределений и ,сформулированы принци-·
пы норм,ирова1ния спектральных ,пара-
м,етров, да~но описан,ие разработанных
а·вторами измерителей ширины зани-
ма.емой поло-сы ча1стот и внеполосных
спектр ов излучений.
t,J
При рассмотрен1ии вопросов изме
рения -спектраль ,ных ,параметров излу-
чений радиопередающих у,стройств Рис. 1.1 . Графическое изоб-
целесообр азно воспользоваться основ-
ражение спектра
ными 'I'ео ремами и ,определениями спектральной теории [3, 4].
Из этой теории из1вес11но, ч ·ю периодическую функц•ию с перио
дом Т можно Пiредставить в виде ряда Фурье -
"'
f(t) =Со+ ~ Сн COS (k ffi1 t-<рн),
(1.1)
k=I
где ,ffi =2л/T ; Ск - спектр амплитуд; <рк
-
спектр фаз. Спектр
можно изобразить графически в виде отдельных гармоник верти
кальными отрезками (рис. 1.1). Если функция :{( t) непериодиче
с кая, то спектр можно представить в виде прямого преобразова ~
iНИЯ Фурье функции { U)
+оо
S(ffi) = Jf(t)е-1wtdt.
(1.2)
-СХ,
9
Если в ( 1.2) время наблюдения процесса ограничить началь
ным временем t 0 и текущим t, то получаем текущий спектр
t
St(ffi)=j f(t)e-iwtdt.
(1.3)
to
Свойства процесса в данный момент времени на отрезке дли
тельностью Т определяются мгн.овен.н.ым. спектром.
t
Sт(ffi, t)= Jf (т)e-iw-r:d.:.
t-T
(1.4)
При измерении спектральных параметров излучений передат
чиков, как правило, приходится иметь дело со спектрами модули
рованных колебаний, аналитическое выражение которых в общем
виде записывается как
х=с0sin(ro0t-+-<р0),
(1.5)
где со - амплитуда; ,wo -- частота; сро
-
начальная фаза.
Модулируя одну из трех постоянных величин, получают ампли
тудную , (АМ), частотную (ЧМ) или фазовую (ФМ) модуляцию.
В качестве колебания несущей частоты может быть использова
но непрерывное или импульсное излучение.
Следует указать , что амплитудная модуляция излучения основ
ной несущей частоты в принятой [9] системе классификации обо
значается буквой А, частотная или фазовая -
,F, им пульсн._ая - Р.
Следующим классификационным признаком является тип пере
дач.и ин.формации. Отсутствие какой-либо модуляции, предназна
ченной для передачи информации, обозначается нулем; телегра
фия без использования модулирующей звуковой частоты - 1; те
леграфия посредством амплитудной манипуля ции..:_ 2; телефония
(включая радиовещание) - 3; факсимиле - 4; телевидение (изо
бражение) - 5; четырехчастотная двухканальная телеграфия - 6;
многоканальная тональная телеграфия - 7 и все неперечисленные
случаи- 9.
Буквами, следующими за этой цифрой, обозначаются допол
нительные характеристики. Если передающее устройство излучает
одну боковую полосу частот с ослабленной несущей, то такое из
лучение обозначается буквой А; излучение с полной несущей - Н;
с подавленной несущей частотой - J; две независимые боковые
полосы - В; частично подавленная боковая полоса
-
С; импуль
сная модуляция по амплитуде - D, по ширине (или длительно
сти) - Е, по фазе (или положению)
-
F; кодово-импульсная мо
дуляция - G. При двух боковых полосах не ставится никакого
знака. К:лассификация типичных излучений приведена в приложе
нии 1.
В соответствии с теорией спектрального анализа [3, 4] полез
ная информация, которую необходимо передать с помощью излу
чения передающим устройством, сосредоточена не во всех спек
тральных составляющих передаваемого сигнала. Можно без осо-
10
бого ущерба для потери информации передавать не весь спектр
сигнала , который в теоретическом плане может быть бесконеч
ным, а только его определенную часть, которая соизмерима с не
обходимой шириной полосы радиочастот [2].
Необходимая ширина полосы радиочастот - это минимальная
ширина полосы частот для данного класса излучения, достаточ
ная для обеспечения передачи сигнала с требуемыми скоростью
и качеством, которые определяются при проектировании передат
чика в соответствии с его функциональным назначением.
Н е об х одимая ширина полосы частот для каждого класса излу
чения является исходным спектральным параметром. Она рассчи
тывается по формулам , рекомендуемым МККР , которые вместе с
примерами расчета приведены в приложении 1.
Та часть с п ектральной плотности мощности излучения (или
спектра мощности, когда он состоит из дискретны х составляю
щих) , которая находится за пределами необходимой ширины по
лосы частот , за исключением паб .очных излучений , называется
внеполосным спектром , а излучение на частоте или частотах вне
полосноrо спектра - внеполосным излучением . Характерными ве
личинами внеполосного спектра являются координаты начальных
точек (рис . 1.2) и скорости убывания .
-
-
-
---
-
-----
Хт
х1
Вн
Х21
-
1
_ ___J
11 Вн (1=t)
12 Вн
lm Вн
Нуле8оJ !fро8ень
-- --
{1
отс11ет
HUI/UЛhNoЯ ШОl/1((]
спектра
dнеполосного
'
'
-
OlipUHUI/IJ
\/линu
!ПСЛЫ/{JЯ
я
Рис. 1.2 . Основные параметры аппрокси м ирован
ного спектра
На рис. 1.2 внеполосный спектр аппроксимирован ограничи
тельной линией на плоскости координат уровень - частота. Огра
ничительная линия спектра внеполосного излучения устанавли
вается для каждого класса излучения и является вер хней грани
цей максимально допустимых значений уровней составляющих
спектра внеполосного излучения относительно заранее заданного
исх од ного уровня О дБ . В зависимости от ограничительной линии
внепо л осного спектра определяется допустимый уровень средней
'
11
мощности, излучаемой на частотах, лежащих выше и ниже гра
ничных частот необходимой ширины полосы частот Вн, Допусти
мый уровень внеполосного излучения выражается в виде процент
ной величины В от общей средней излучаемой мощности.
Как указывалось выше, необходимая ширина полосы частот
является величиной расчетной. В действительности передающее
устройство излучает, как правило, более широкую полосу частот,
которую называют [2] шириной занимаемой полосы частот, нище
нижней и выше верхней граничной частоты которой средние из
лучаемые мощности равны каждая определенной процентной вели
чине В/2 от общей средней мощности излучения. Величина В/2
устанавливается для каждого класса излучения.
За среднюю мощность излучения принята излучаемая антенной
нормально работающего передатчика мощность, измеряемая в те-
а)
Рис. 1.3 . К оце~iке опти
маль ности излучения по вне
полосному изучению
12
/
/
Рис. 1.4 . К оценке оптималь-·
ности изл у чения по ширине
полосы частот на уровне
ХдБ
чение времени достаточно длительного по сравнению с периодом
наиболее низкой модулирующей частоты. Обычно выбирают про
межуток времени О, 1 с, в течени е которого средняя мощность из
лучения остается постоянной.
Для измерения ширины занимаемой полосы частот введено
определение ширины полосы частот радиоизлучения на уровне
Х дБ (рис . 1.2), за пределами нижней и верхней границ которой
любая дискретная составляющая линейчатого спектра ( 1. 1) или
спектральная плотность мощности сплошного спектра ( 1.2) имеет
уровень ослабления Х д Б относительно заранее заданного исход-·
наго уровня О дБ.
Следовательно , основными спектральными параметрами излу
чения являются необходимая ширина полосы частот Вн, ограни
чительная линия внепол осного спектра, допустимый уровень вне
полосного излучения , ширина занимаемой полосы частот В3 и ши
рина полосы частот радиоизлучения на уровне Х дБ Вх. Эти па
раметры позволяют оценивать . излучение передающего устройств а
с точки зрения экономичности радиочастотного спектра . Для на
глядности на рис. 1.3 показана оценка спектра путем сопоставле
ния мощности внеполосного излучения м2 % и ограничений на
необходимую ширину полосы частот Вн. На рис . 1.4 приведена
оценка спектра по ширине полосы частот радиоизлучения на уров
не Х дБ, которая совпадает с контрольной . полосой частот Вк
( см. § 1.2). По оси абсцисс отложена частота, по оси ординат
-мощность на единицу частоты . На рис . 1.3а и 1.4а полоса ча
стот излучения шире оптимальной; на рис. 1.36 и 1.46 - опти
мальная, на рис. 1.Зв и 1.4в · - у же
опт!1мальной. Основные спек-:
тральные пар&метры и з лучений нормируются общесоюзными нор
мами .
1.2. ПРИНЦИПЫ НОРМИРОВАНИЯ СПЕКТРАЛЬНЫХ
ПАРАМЕТРОБ ИЗЛУЧЕНИЙ
Нормирование ширины занимаемой полосы частот в нашей
стране начато с 1961 г., когда были утверждены общесоюзные
нормы на этот параметр. В 1966 г . эти нормы были пересмотрены
и уточнены. С января 1976 г . Государственная комиссия по радио
частотам СССР ввела в действие третье поколение общесоюзных
норм на ширину занимаемой полосы частот, которыми впервые
ста л и нормироваться внеполосные спектры излучений [2] .
'
В качестве основных исходных •данных при нормировании
спектральных параметров радиоизлучений nриняtы : необходимая
ширина полосы· частот, допустимая ширина внеполосного спектр а
и допустимая мощность внеполосного излучения, которая опре
дел яется по ограничительной линии для внеполосного спектра . Не
посредственно по форме ограничительной линии нормируетс я
форма внеполосного спектра, а по интеграл ьной относительно й
мощности под ограничительной линией (см. рис . 1.3) -допусти
м ая мошность внеполосного излучения .
13
За основную нормируемую и контролируемую величину приня
та ширина контрольной полосы частот на фиксированном уровне
для всех классов излучения, равная - 30 дБ (Хк=-30 дБ) от
носительно заданного исходного уровня О дБ (см. рис. 1.4) . Вы 0
бор фиксированного уровня Хк обусловлен, в первую очередь,
удобствами измерения ширины контрольной полосы частот
всеми видами анализаторов спектра, а также тем, что отсчиты
ваемая на этом уровне ширина контрольной полосы частот хо
рошо отражает качественные показатели излучения передающего
устройства.
Излучение будет удовлетворять норме (см. рис . 1.36, в и 1.46 , в) ,
если
(1.6)
где у - коэффициент, определяемый значением измерительного
уровня Х дБ и соответствующей ограничительной линией для
внеполосного спектра.
В том случае, когда измерительный уровень выбран так, что
он совпадает с ординатой начальной точки ограничительной ли
нии для внеполосного спектра,
у= 1+в,
(1. 7)
где б - наибольший допуск на погрешность измерений.
При нормировании и измерении ширины занимаемой полосы
частот и мощности внеполосных изл~rчений устанавливается не
сколько измерительных уровней Х дБ (см . рис . 1.2), причем пер
вый Х 1 устанавливается равным ординате начальной точки огра
ничительной линии для внеполосного излучения; далее следует
ряд более низких уровней X2 - Xm, Излучение будет удовлетворять
нормам как на ширину занимаемой полосы частот, так и на вне
полосные излучения, если будут соблюдаться следующие условия :
Вх, =Вн+ВВн; Вх2 =у2+Вн; Вхт=1тВн.
(1.8)
Характеристики ограничительных линий устанавливаются по
достигнутой на данном уровне степени ограничения внеполосных
излучений с учетом технических и экономических факторов на
основании теоретических и экспериментальных данных, или ис
пользуются данные МСЭ.
При стендовых испытаниях передатчиков с помощью испыта
тельных сигналов заранее заданного типа, а также при контроле
работы передающих устройств некоторых классов излучений при
достаточно стабильном поле допустимое внеполосное излучение
измеряют по ширине занимаемой полосы частот, определяемой по
величине М2 %, т. е ,
~
(1.9)
где л - наибольший допуск на погрешность измерительного при-
бора.
•
В соответствии с основным}[ принципами нормирования разра
ботань1 Общесоюзные нормы на ширину полосы радиочастот и
14
внеполосные спектры излучений · радиопередающих устройств [2]..
Нормы состоят из двух частей. В первой нормируются ширина
занимаемой и ширина контрольной полос частот, во второй -
внеполосные спектры излучений.
Контроль норм на ширину занимаемой полосы частот прово
дится методами прямых измерений, путем сравнения мощности
внеполосных излучений со средней мощностью излучения, или кос
венными методами, по форме телеграфных импульсов (для излу
чений классов Al и Fl). Измерение ширины контрольной полосы
частот и внеполосных спектров излучений проводится прямыми
методами с помощью анализаторов спектра или измерительных
приемников , (см. § 2.6).
1.3 . l{ЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЙ
СПЕКТРАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОБ ИЗЛУЧЕНИЙ
За последние годы произошли значительные изменения в под
ходе к определению как спектральных параметров излучений , так
и методов их измерений. При разработке новой классификации
методов измерений спектральных параметров излучений были
учтены последние достиженi1я в этой области.
Методы измерений по новой классификации (рис. 1.5) разде
ляются на две большие группы: прямые и косвенные .
При проведении прямых измерений искомое значение ширины
полосы частот на уровне Х дБ или любого другого параметра
находят непосредственно из опытных данных. При применении
косвенных методов измерений искомую величину находят по из-
Прямые метоilы спекmрflль -
ноги оналиJ11 ширины полосы
1/llcmom Hfl gpoDнe ,х il5 и
8неполосного спектра
лиспе o8flmeльныiJ
(JHflЛUЗ
О но ременный
11-HIJЛUЗ
Смешанныи
[JНОЛUЗ
Жflmиe clieнflлa
80 бремени
Memoilы измерения
спектральных Пfl!Jaмempoff
излуl/ении
Прямые метоi/ы uJмерения
ширины JfJHUMfJCMOU полосы
1/llcmom по отношению
мощностеtJ
исполыо анuе rpuльmpofl
IJepJНUl и Нl!ЖНШ 1/IJcmom
ИспольJо8ание iJUyx
rр11льтро8 8ерхних (ншк
нщ) qocmom
ИспОJ1ьJ08ание tрuльтро
f!ерхних qocmom
Дисперсионно- ременные
метоilы
Быстрое пpeoOp(JJOdflнue
IJ)ypьe
!(ос8енные метоilы иJмере·
Hl/R ширины J[JHl//1[JCMOU
полосы 1/llcmom
по скорости ytfы8gнuя
8неполосных спентро8
по относительному
l!ремени устано8ления
импульсо8
по среifнек о pgmul/нoмg
JHl!I/CHUIO 1/flCmomы
при 1/М
Р ис . 1.5 . Классификация методов измерений спектральных параметров
15.
вестной зависимости между ней и величинами, значения которых
получены при прямых измерениях.
Прямые методы измерения ширины полосы частот на уровне
Х дБ, ширины контрольной полосы частот и внеполосного спектра
ьснованы на получении на экране анализатора спектра или дру
гого измерительного прибора такого сигнала, по которому можно
непосредственно отсчитать ширину полосы частот на уровне Х дБ.
К ним относятся, например , метод последовательного анализа
спектра с использованием одного узкополосного фильтра, метод с
использованием п полосовых фильтров (метод одновременного
анализа) или смешанные методы .
При последовательном анализе узкополосный фильтр пере
страивают в широкой полосе частот и при каждой навои настрои
ке выделяют новую составляющую спектра или частоту каждой
составляющей . Путем автоматического или ручного регулирова
ния добиваются того, что частота измеряемой составляющей ста
новится равной средней частоте полосового фильтра и проводят
таким образом анализ всего спектра.
•
При одновременном анализе всю ширину полосы частот делят
на узкие полосы частот, для каждой из которых предусматривают
свой узкополосный фильтр . Выход каждого фильтра подключают
индивидуально к измерительному прибору или автоматически по
следовательно к общему измерительному прибору.
Сравнивая оба метода анализа, легко убедиться в том, что
первый метод требует значительного времени для проведения из
мерений, а второй - сложной измерительной аппаратуры. При
отыскании компромисса пришли к методу смешанного анализа,
при котором ш;:пользуют оба указанных метода. При этом иссле
дуемую полосу частот делят на более узкие полосы с таким расче
том, чтобы число составляющих спектра соответствовало числу
каналов анализатора спектра. В каждом участке производят одно-
. временный
анализ всех составляющих спектра, а всю исследуемую
полосу частот последовательно перекрывают несколькими пере
стройками анализатора спектра.
К новым прямым методам спектрального анализа ширины по
лосы частот на уровне Х дБ и ширины внеполосного спектра от
носятся дисперсионно-временной аппаратурный анализ и анализ
со сжатием сигнала во времени. К расчетным относится машин
ный анализ сr1ектра исследуемого сигнала с помощью быстрого
преобразования Фурье.
Прямые методы измерения ширины занимаемой полосы частот
основаны на сравнении средней мощности основного излучения с
мощностью, которая остается после фильтрации либо фильтрами
верхних и нижних частот, либо двумя фильтрами верхних (ниж
них) частот, либо одним фильтром верхних частот. Необходимо,
чтобы частота среза этих фильтров могла смещаться относитель
но спектра излучения.
При измерении методом фильтров верхних и нижних частот
используют два фильтра, имеющих фиксированную полосу среза,
16
два генератора частоты и два преобразователя частоты. Частоты
каждого из двух генераторов независимо и автоматически регули
руют таким образом, чтобы каждый из двух фильтров выделял
/3/ 2% средней мощности. Разность частот перестраиваемых гене
раторов соответствует ширине занимаемой полосы частот. Эта
разность может быть отсчитана непосредственно частотомером,
измеряющим разность частот генераторов.
При измерении методом фильтра верхних частот используют
фильтр верхних частот с фиксированной частотой среза, генера
тор с регулируемой частотой и преобразователь частоты. Путем
и зменения частоты генератора определяют две частоты среза та
к ие, что выше первой и з них и ниже второй мощности на выходе
фильтра составляют /3/2% от всей средней мощности на выходе.
Ширина полосы частот определяется разностью частот среза
фильтра . Есл и применить генератор, работающий попеременно
н а дву х частотах с постоянным средним значением, то этот метод
з начительно УЩJОстится. Разность частот при этом методе должна
р егу л ироваться одним органом управления и отсчитываться не
посредственно по шкале прибора. Одной из разновидностей это г о
метода является применение фильтра верхни х частот, частота сре
з а которого постепенно увеличивается .
Метод двух фильтров верхних (нижних) частот аналогичен
о писанном у.
.
Из мерение ширины з анимаемой полосы частот на сигна л а х
действительны х сообщений проводят, как правило, косвенными ме
тодами . Эти методы основаны на зависимости ширины занимае
м ой полосы частот от скорости убывания внеполосных спектров ,
времени установления манипулирующих импульсов, среднеквадра
тичного значения дев и ации частоты и от других параметров, ко
торы е могут быть измерены с более высокой точностью, чем сама
ширина занимаемой полосы частот .
С л едует отметить , что в . промышленности не все методы изме ~
рения спектральных составляющих излучений реализованы в до·
статочной степени. Наиболее широкое распространение у нас в
стране и за рубежом получил метод последовательного анализа,
который реализуется анализаторами спектра последовательного
типа и измерительными приемниками, а также метод прямых из
мерений ширины занимаемой полосы частот с помощью фильтров
верхних и нижних частот.
1.4. МЕТОД ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО АНАЛИЗА СПЕКТРА
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОЛОСОВОГО ФИЛЬТРА
Одним из прямых методов измерения полосы частот на уровне
Х дБ, по ширине которой. проверяют оптимальность излучения пе
редатчика [ см. ( 1.8)], являетс'я метод последовательного анализа
спектра. Этот . метод реализуется аппаратурно с помощью изме
рительных приборов, в состав которых входит узкополосная систе-
17
0808~0
ма. К таким приборам относятся анализаторы спектра и измери
тельные приемники.
В анализаторах спектра, разновидности структурных сх ем ко
торых приведены на рис . 1.6 и 1.7, испытуемый сигнал поступает
к
шпт
ГР
1
1
'---т--~ 1
тр\
'-- =- -~
1
нерционный \
l.!!!7!.XJ!'!/L __ J
Рис. 1.6 . Структу рная схема анализатора с пек
тра напряжений
через широкополосный тракт ШПТ на смеситель См. К смесит е
лю подводится также напряжение от генератора качающейся ча
стоты ГКЧ с частотой f гкч . Линейное изменение частоты f гкч
во времени производится измене н ием напряжения генератора ра з -
шт
(приемник)
к
ГР
1
'-----r-~ 1
1
-~-~ ,
'----~
'
ционныii 1
L}!_IТl_!l!__fll!fl___J
Рис. 1.7. Структ у рная схема анализа тора мощ
ности
вертки ГР, что обеспечивает отклонение электронного луча по го
ризонтали электронно - лучевой трубки (ЭЛТ), пропорциональное
изменению частоты измеряемого сигнала от среднего значения.
Поэтому горизонтальная ось ЭЛТ анализатора спектра является
осью частот .
На выходе смесителя образуется напряжение комбина ционных
•
частот, составляющие ко т орых лежат в полосе пропускания уси-
лителя промежуточной частоты fп р ± ,Лf. Далее эти составляющие
усиливаются, детектируются и поступают на вертикально откло-
няющие пласти н ы ЭЛТ. Из этого следует , что отклонение луча по
вертикали пропорционально напряжению составляющей (см. рис .
18
1.6) или мощности узкой полосы спектра измеряемого сигнала
(см. рис. 1.7), проходящих через узкополосный фильтр.
Таким образом, в анализаторах спектра (измерительных при
емниках, см . "§ 2.6) усилитель промежуточной частоты является
той узкополосной системой, которая позволяет реализовать метод
последовательного анализа спектра.
В состав анализатора спектра может входить логарифмический
усилитель JirY. Он дает возможность наблюдать составляющие
спектра сигнала или части спектра с большим отношением ампли
туд (100:1 или 1000:1), что очень важно при измерении пара
метров спектральных составляющих, так как приходится сравни
вать величины, отличающиеся по уровням на 40 . .. 60 дБ .
В анализаторах спектра подобного типа применяют ЭJIT с
длительным временем послесвечения. Такие трубки позволяют
наблюдать на экране спектр дискретных частот в виде непрерьrв
ной линии. Калибратор анализатора спектра К предназначен для
формирования на экране ЭJIT опорных частотных меток, по кото
рым производят отtчет ширины полосы частот.
Важным параметром анализатора спектра является его дина
ми ческий диапазон, в котором с требуемой точностью обеспечи
вается воспроизведение измеряемых амплитуд спектральных со
ставляющих и не создаются ложные составляющие. Динамический
диапазон определяют по паспортным данным на прибор .
Анализаторы спектра последовательного типа работают в двух
различных режимах: в режиме анализа спектров периодических
си гналов (анализаторы спектра напряжений) и в режиме анализа
спектров непериодических сигналов (анализаторы мощности) . Эти
режимы имеют принципиальное отличие, на которых следует
остановиться . .
Анализатор спектра напряжений (см. рис. 1.6 ).
Спект р периодического сигнала с периодом повторения Тп состо
ит из ряда синусоидальных составляющих с различными ампли
тудами, отличающихся друг от друга интервалами частот ЛF=
= 1 /Т п- При прохождении такой гармонической составляющей че
рез анализирующий полосовой фильтр на его выходе появляется
высокочастотный импульс. Частота заполнения этого импульса
равна средней частоте анализирующего фильтра, а максимальная
амплитуда соответствует амплитуде анализируемой гармоники .
Эти усло вия будут выполняться в том случае, если ширина поло
сы анализирующего полосового фильтра будет позволять уверенно
различать две близлежащие частотные составляющие измеряемо
го спектра.
С учетом этих соображений в [2] показано, что ширина поло
сы пропускания анализирующего полосового фильтра на уровне
- 3 дБ должна быть в 3 раза меньше частоты манипуляции испы
туемого передатчика , т . е. Лf = О,3 Fм, где Fм - частота манипуля
ции. При измерении спектров импульсных сигналов полоса пропу
скания анализирующего фильтра выбирается близкой к 1/lO't ('t -
длительность импуль са, с).
19
Такой анализирующий полосовой фильтр, как и все подобные
узкополосные системы, обладает известной инерционностью . При
быстром прохождении через него периодической спектральной со
ставляющей колебания в фильтре могут не успеть установиться ,
что выз.овет динамические искажения и повлияет на точность из
мерений. Во избежание динамических искажений время анализа
Та, с, должно соответствовать условию
(1.1 О)
где П - полоса обзора анализатора, Гц; р
-
коэффициент, зави
сящий от формы частотной характеристики анализирующего
фильтра (для колоколообразной формы р= 1, для прямоуголь
ной р=4) .
Полоса обзора П анализатора спектра устанавливается при
мерно в 1,5 ... 2 раза больше ожидаемой ширины полосы на изме
ряемом уровне Х дБ, т. е. П ~ (1,5 .. . 2) Вх. Значение Вх для
некоторых классов излучений можно найти в табл. 1.3.
Время анализа при измерении спектров импульсных сигна~ов
должно удовлетворять условию Та. имп~50 Fc, где Fc - частота
следования импульсов.
Характерной особенностью анализаторов спектра периодиче
ских сигналов является применение после анализирующего . поло
сового фильтра линейного детектора с фильтром RC (см. ЛД на
рис. 1.6), параметры которого выбирают таким образом, что этот
фильтр, не влияя на выделяемую огибающую радиоимпульса, по
лученного в анализирующем фильтре, в то же время отфильтро
вывает частоту заполнения самого импульса.
Калибровка анализатора спектра периодических сигналов для
установки нулевого уровня отсчета осуществляется по испытатель
ным сигналам, которые описаны в § 1.5.
~
Ан ал и затор мощности. При анализе спектров неперио
дических (шумовых) сигналов исследуют усредненную картину
распределения мощности по частоте. Поэтому анализаторы дан
ного типа, структурная схема одного из которых приведена на
рис. 1.7, последовательно анализируют среднюю мощность в узкой
полосе частот спектра исследуемого сигнала.
Узкополосный полосовой фильтр, с шириной полосы пропуска
ния в 20 и более раз меньшей анализируемой полосы частот, в
каждый момент времени из случайного сигнала выделяет его
часть, заключенную в бесконечно большом числе случайных спек
тральнь1х составляющих. Эти составляющие находятся в полосе
частот фильтра по обе стороны от средней частоты полосы пропу
скания.
Для измерения средней мощности выходного сигнала узкопо
лосного полосового фильтра применяют . инерционный детектор,
состоящий из квадратичного детектора и интегрирующего фильтр;:~
(см. КвД и ИФ на рис. 1.7). Квадратичный детектор выделяет
огибающую выходного сигнала узкополосного полосового фильтра
в виде напряжения одной полярности, соответствующего искомой
20
'!,.
средней мощности, и низкочастотную
отфильтровывается последетекторным
составляющую , котора я
фильтром, имеющим по-
стоянную ~ремени
-r' :;;,,. 16/Л f.
(1.11)
В анализатора х данного типа вместо квадратичного детектора
можно использовать линейный детектор или линейный детектор с
логарифмическим уси л ителем и тем самым уменьшить время ана
лиза, которое з ависит также и от крути з ны огибающей . спектра в
точке измерения .
При накл оне огибающей спектра Q в точке измерения, мень
шем 30 дБ/октаву, допускаемое время анализа Та для линейного
квадратичного и логарифмического детекторов, соответственно со
ставляет [2]
Та.лин > 8,3-r' (П/Вх) V3,4 (1 + 3/Q) ;
Та.нв:;;,,. 11,8-r' (П / Вх) V 3,4 (1 +з;Q);
(1.12)
Та.лг:;;,,. 11,8-r' (П!Вх) V 0, 1 Q.
При наклоне сuектра, большем 30 дБ/октаву, время анали з а
составляет
та.лип> 2,3 п ,:' 1х 11Вх, та.ЕВ> 4,6 П-r' 1х l!Bx,
та.ЛГ:;;,,. (4,6 П i-'/ Вх) lg [U/(U-IXI + 1)],
} (1.1 3)
где Х - з начение измерительного уровня, дБ; И
-
динамически й
диапазон анализатора спектра , дБ .
Большинство анализаторов спектра имеет автоматическую раз
вертку измеряемого спектра. Однако в тех случаях , когда для раз
вертки требуется слишком большое время , анализатор спектр а
должен иметь возможность переключения с . автоматической раз
вертки на ручную.
Из изложенного следует, что аппаратурная погрешность изме
рения спектра з ависит от полосы пропускания и частотной харак
теристики анализирующего полосового фильтра , от степени иска
жений х арактеристики этого фильт_ра при автоматической раз
вертке , от динамического диапазона анализатора и некоторы х
других факторов .
Погрешность измерения зависит также от точности отсчетна
го аттенюатора при линейной шкале отсчета и точности логариф
мирования при логарифмической шкале . Наиболее точной являет
ся лине11ная шка л а . Логарифмическая шкала имеет преимущест
во в удобстве отсчета и нагл ядности измерения . Она лрименяется
там, где не требуется высокая _точность измерений . Например , пр и
измерении спектральных параметров сигналов действительных со
общений на станциях технического контроля погрешности , воз
никающие при измерении спектральных параметров случайны х
сигналов, всегда превышают погрешности из-за неточного измере
ния отношения уровней составляющих при применении логариф
мической шкалы отсчета.
21
Таблица 1.1
Знач ение хар актеристики для а нализаторов спектра
Характеристика
Диапазон частот
Полоса обзора
Полоса
-
3дБ
пропускания на уровне
С4-34
С4-25
С4-42
20 Гц...200 кГц 120кГц...50МГц140МГц...17ГГц
10...1300МГц
200кГц;l,4,20, 10 ...50МГц
200 кГц
5;30; 150;3000Гц 3...70 кГц; фик-,3...70 кГц; фиксиро-
сированная
ванные: l ; 300 кГц
300 кГц
•
Чувствительность при с/ш = 1 в по- 130 мкВ
лосе I кГц
3 мкВ
-
120 дБВт
С4-41
2...39,6 ГГц
О...5,2 ...80МГц
3...70 кГц; фиксиро-
ванные: 1; 300 кГц
-
140 дБВт
Максимальный сигнал на входе l l 00 В
~ прибора
lB
10- 5 Вт (на смеситель) ll0- 4 Вт (на смеситель)
~
Д ин амический диапазон по уров-ню 160 дБ
интермодуляционных искажений
Погрешносп, отсчетного аттенюа-
тора
• Входное сопротивление или размер 150 кОм ( l00 пФ)
воли овода
Длительность развертки
Тип шкалы
,,
13;16;17;19с
Линейная
60 дБ
50 дБ
±(1...1,5) дБ
±(1...l,5) дБ
50 Ом, 20 кОм
50 Ом
(17 пФ)
23Х10 мм
l6X8 мм
0,2...2с
lo.2 ...2 с
Линейная , квад-1 Линейная , квадратич
ратичная, логари- ная, логарифмическ а я
фмическая
150 дБ
/±(l ... l,5) дБ
50 Ом
23Х10 мм
16Х8 мм
7,2Х3 мм
0,2...2с
Лин е йная, квадратич
ная, логарифмическая
Основные технические характеристики анализаторов спектра,
рекомендованных нормами [2] для измерения спектральных па
раметров излучений передающих устройств, приведены в табл. 1.1 .
1.5 . ИЗМЕРЕНИЕ АНАЛИЗАТОРОМ СПЕКТРА
ШИРИНЫ ПОЛОСЫ ЧАСТОТ НА УРОВНЕ Х дБ
При измерении анализатором спектра ширины полосы на уров
не Х дБ возможны два принципиально различных подхода: испы
туемый передатчик модулируется детерминированными испыта
тельными сигналами либо модуляция осуществляется случайными
сигналами действительных сообщений. Первый вариант отличает
ся более высокой точностью измерений. Он применяется при про
ведении испытаний передатчика на соответствие требованиям Об
щесоюзных норм [2] и при других важных испытаниях. Вто
рой - применяется на станциях технического контроля, когда нет
возможности остановить передачу действительных сообщений и
:=Jапросить модуляцию испытуемого передатчика испытательными
сигналами.
Рассмотрим первый случай, когда передатчик модулируется
измерительными сигналами, а измерение ширин'Ьr полосы частот
проводится с помощью анализатора спектра последовате льного
типа с узкополосным фильтром.
Процесс измерения целесообра зно разделить на три операции:
подготов ку испытуемого передатчика к измерению, установку ну
левого уровня (т. е. калибровку коэффициента усиления всего
тракта анализатора спектра) и отсчет ширины полосы частот.
Подготовка передатчика кизмерению. Из рассмот
рения исключены специфические операции подготовки передающе
го устройства к работе, такие, как включение, настройка на за
данную частоту и т. д., описываются только способы его модуля
ции испытательными сигналами.
При измерении ширины полосы частот необходимо стремиться
к оптимальным видам модуляции передатчика, так как структура
и форма модулирующего сигнала формируют спектр излучения
передатчика. С этой цел ью разработаны [2] испытательные сиг
налы, а также структурные схемы модулирующих установок.
Измерение ширины полосы частот радиоизлучения передатчи
ков , работающих в режимах Al, А2, A2J, А2Н, Fl, FЗ (радиове
щание), F6, F4, А4 и А4А, проводится при их модуляции перио
дическими испытательными сигналами, параметры которых при
ведены в табл. 1.2. Структурная схема модулирующей установки
представлена на рис. 1.8 . При измерении ширины полосы частот
t
передатчиков с классами излучений 1Fl и F6 эта схема дополняет
ся измерителем разноса частот, а для излучения FЗ (радиовеща
ние) - девиометром. Эти приборы включаются на входе передат
чика или его возбудителя.
Измерения ширины полосы частот передатчиков, работающих
в режимах АЗ, АЗА, АЗВ, АЗН, АЗJ, А7А, A7J, А9В и FЗ (телефо-
23
н и я, п ер едатч ики п одв ижной и фиксированной служб), проводит
~я при модуляции испыту е мого п ер едатчика не п ериодическими
шумовыми испыта т ельными сигналами . Структурная схема моду
лирующей установки для этого случая приведена на рис. 1.9. Как
видно из этой схемы, измерительный сигнал формируется из сиг-
r
Класс из-
лучения
испытуе~
маго пере~
датчика
Al
А2
A2J
А2Н
Fl
Fб
FЗ
{радио-
веща -
ние)
F4
А4,А4А
нала генератора шума ГШ с по
мощью формирующего фильтра, ко
Ислытgемыи
ле,оеilащqцк
то1рый имеет определенные пара
метры для ,различных кла,ссов из
лучений.
оси,
Рис. 1.8. Структурная схема
измерительной установки для
м одуляции передатчика перио-
дически м и сигнала м и
Таблиц а 1.2
Испытательный сигнал и его основные
Условия проведения измерений
данные
-
Телеграфные точки с п реоблада - При всех значениях скорости
ниями не более 3% и относитель- манипуляции
ным временем уста н овления им -
пульсов не более 2%
То же, и всех разностях несу-
щей и боковой полосы частот
При всех значениях девиа ции
частоты на минимальной и макси-
мальной скор о стя х мани п уляции
'
При максимальном раз н осе ча-
стот и максимальной ско рости п е-
редачи по одному из каналов и
при минимальной скорости переда-
чи по обоим каналам
Синусоидальный сигнал с коэф- При максимальной модулирую-
фициентом нелинейных искажений щей частоте и максимальной де-
не более 1%
ви а ции частоты
Сигнал поднесущей частоты При девиации частоты на выхо-
1900 Гц, модулированный по ам- де передатчика 15,00 Гц
плитуде при М =90% частотой
1100 Гц
Сигнал поднесущей частоты При коэффициенте глубины мо-
1900 Гц, модулированный по ча - дуляции н а в ы х оде передатчика
стоте синусоидальным сигн а ло м М=90 %
550 Гц с девиацией 400 Гц
24
•·
Например, при изме
р,ении ширины полосы ча
стот пер,едатчикОIВ, рабо
тающих в режимах АЗ,
АЗА и АЗВ, используется
формирующий фильтр,
имитирующий вещатель
ный сигнал . Частотная
характеристика
этого
фильтра приведена на
рис. 1.10.
Для ,передатчиков, ра
ботающих в режимах
А7А, A7J, А9В, а также
для передатчиков под
виж1ной службы в режи
мах АЗ, АЗА, АЗН, АЗJ и
FЗ в качеств-е форм!iрую
щего п рименяется филь11р,
имеющий · поло,су пропус
кания стандартного теле
фон,ного канала 300 ...
. .. 3400 Гц ,с 1нерав1номер
ностью частотной харак
теристики в полосе про
п уокания ,не более ± 2 дБ
и затухание на частоте
свыше 4 кГц н,е менее
20 дБ/октаву. Пр;и изме
рен и и ширины полосы
ча,стот других переда'I'чи
к.ов ис п ользуется фильтр,
ИМ'итирующий
речевой
с и гнал. Ч а,стотная харак
теристи'Ка этого фильтра
п риведена на ,р1ис. 1.11.
Иеп ытательный сиг-
нал с выхода модулирую
щей у ста1но'ВКИ подается
на вход тракта модуля
ции пе р едатчика (см .
рис . 1.9). В ходы много
ка,н альных пер ,едатчи'Ков
в это. м случае в1ключают -
ся параллельно.
.
• При измерении шири
ны полосы частот пер,е
п:атчиков, работающих в
импулысных режимах, мо-
~
,-..._.,,
~
/1спытуемыii
переil11т11ик
!(811iJp11mui/нь,-u
8ольтметр
Рис. 1.9 . Структурная схема измерительной
установки для модуляции передатчика шумо.
выми сигналами
{/Вых дБ
Uв'х -4
-8
-/2
-15
-20
-24
-28
-J2
-Jб
~40
/
/
/
.,,,...
г---.
/
1~
1'\
"\
\
\
0,05 0,f 0,2 0,5
2
5 f,KГII,
Рис. 1.10. Частотная характеристика фильтра, •
формирующего вещательный сигнал
{/6ых дб
{!6х '
-ч
-8
-12
-15
- 2(}
-2ч
-28
-JJ
-Jб
-40
v-
/
/
/
11'
0,05 0 ,1 0,2
..... !"--
"\
"\
\
\
\1
\
~
2
S f,кГц
Рис. 1.11 . Частотная характеристика фильтра,
формирующего речевой сигнал
25
дуляция осуществляе'!'ся некодированными им:пульсами ,с наи
меньшей длительностью либо используется рабочий ил1и тестовый
режим модуляц·ии испытуемого передатчика.
Таким образом, все испытательные сигналы можно объеди
нить в три группы: непрерывные периодические, непрерывные шу
мовые и импульсные.
Установка нулевого уровня и отсчет ширины
пол о с ы част от. Возможные варианты структурных схем уста
новок для измерения ширины полосы частот излучения на уров
не Х дБ приведены на рис. 1.12 и 1.13. При выборе измерительных
------------ -
-
1
1
1
1
Рис. 1.12 . Структурная схема уста
новки для измерения ширины по
лосы частот иа уровне Х дБ с
помощью направлеииоrо ответви-
теля
Испытljемыи
пере31Jmчик
MOO!!ЛU/Jlj_IOЩOЯ
!Jcmoнorlкo
· Рис. 1.13 . Структурная схема уста
новки для измерения · · ширины полосы
частот на уровне Х дБ по полю
приборов для этих установок необходимо обратить внимание на
соответствие диапазонов частот испытуемого передатчика и ана
лизатора спектра. Диапазон последнего можно расширить под
ключением анализатора спектра к тракту ПЧ приемника, имею
щего общий диапазон с испытуемым передатчиком. При этом ди
намический диапазон и ширина полосы пропускания приемника
должны быть такими, чтобы не · искажался измеряемый спектр
сигнала. Необходимо также учитывать, что динамический диапа
зон анализатора спектра при измерении шумовых сигналов сокра
щается на 10 lg Л:f/Ви, а при анализе импульсных сигналов на
1О lg ( 100/.-
2 М), где if дано в килогерцах, а т - в секундах.
Динамический диапазон можно расширить включением на вхо
де анализатора спектра полосового фильтра, имеющего приемле
мую для заданной точности результатGв частотную характеристи
ку.
.
.
Направленный ответвитель НО и согласующее устройство СУ
{см. рис. 1.12) выбирают с учетом подачи на вход анализатора
спектра измеряемого сигнала с характеристиками, соответствую-
•·
щими паспортным данным на прибор. Антенна приемника Пр
(см. рис. 1.13) должна: быть широкополосной, а напряженность
поля измеряемого спектра не должна иметь замираний.
Собрав измерительную установку (см. рис. 1.12 или 1.13) и
подготовив анализатор спектра АС и приемник Пр (если он при
меняется) к работе, как это описано в инструкции по эксплуата
ции прибора, приступают к установке нулевого уровня анализа
тора, т. е. к калибровке всего усилительного тракта измеритель-
26
ной установки. Необходимо учитывать при этом, что способы уста
новки нулевого уровня и отсчета ширины полосы частот в анали
заторах спектра с логарифмическим и линейным усилителями раз
личны.
Для всех классов излучений, перечисленных в табл. 1.2, нуле
вой уровень анализатора спектра устанавливается по уровню сиг
нала неманипулированной несущей, а для излучения А4А - по
уровню сигнала немодулировс1.нной поднесущей. Испытуемый пе
редатчик включается на передачу, и дается сигнал «нажатия» в
р,ежимах Al, А2, А2Н, A2J, ,снимаются 'МанипуляI.IJИЯ (модуляция)
в режимах Fl, FЗ (радиовещание), ,,F4, F6 и модуляция поднесу
щей в режимах А4 и А4А. Амплитуду соответствующей спектраль
ной составляющей на экране анализатора спектра устанавливают
на отметку «О», как показано на рис. 1.14а. Затем на передатчик
оа
Од
-10
-10
-20
-20
-З'О
-30
-40
·40_
-50
-50
-50
-50
Вк
а)
о)
Рис. 1.14 . Измерение ширины полосы частот анализатором
спектра с логарифмическим усилителем:
а - у становка нулевого у ровня ; б - отсчет ширины полосы
частот
подают испытательный сигнал и, не изменяя полосы пропускания
анализирующего полосового фильтра анализатора спектра, осу
ществляют отсчет ширины полосы спектра. В случае использова
ния анализатора спектра с логарифмическим детектором ширину
полосы частот на уровне Х дБ отсчитывают непосредственно на
шкале анализатора спектра (рис . 1.146) по частотному интерва-
.._ лу между спектральными составл яющими справа и слева от сред
ней части спектра, которые посл едними пересекают уровень Х дБ.
На рис. 1.146 показан пример отсчета ширины контрольной
полосы частот на уровне -30 дБ . Ширина контрольной полосы
частот в этом случае будет равна Вк . Частотньiй интервал Вк
nпределяют методом, изложенным в инструкции по эксплуатации
применяем ого анализатора спектра.
При использовании анализатора спектра с линейным детекто
ром его калибруют по уровню сигнала неманипулированной (не -
27
модулированной) н есу щей при затухании, вносимом отсчетными
аттенюаторами анализатора спектра, превы ш аю щ ем измеряемый
уровень Х дБ. На п ример, при измерении ширин ы контрольной по
лосы частот затухание, вносимое отс ч етными аттенюаторами при
установке н улево г о уровня (рис. 1 . 15а), должно быть боль
ше 30 дБ.
,.
ОдБ
11
-10
11
11
11
11
-?О
111
111
а)
о)
Рис. 1.15 . Измерение ширины полосы частот анализатором ·
спектра с линейным усилителем:
а - установка нулевого уровня; 6 - отсчет ширины полосы
частот
После этого на передатчик подают испытательный сигнал и,
н е i1Зменяя полосы пропускания анализирующего фильтра и по
л осы обзора анализатора спектра, уменьшают на измеряемую ве
личину затухание отсчетных аттенюаторов. Например , при изме
рении ширины контрольной полосы частот затухание отсчетных
аттенюаторов уменьшают на 30 дБ. Ширину полосы частот отсчи
тывают (рис. 1.156) по отметке нулевого уровня.
Измерение ширины пол.осы частот на различных уровнях Х- дБ
импульсных сигналов проводят в режиме автоматической пере
стройки анализатора спектра по частоте. Максимум огибающей
спектра устанавливают на отметку нулевого уровня на экране
анализатора спектра, как показано на рис. 1.16а. Затем затуха
ние отсчетного аттенюатора уменьшают _ на измеряемую величину
Х дБ и измеряют частотный инт~рвал Вх между теми спектраль
ными составляющими (рис. 1 166), которые совпадают с отметкой
нулевого уровня .
Измерение ширины полосы частот передатчиков , модулиро
JJанных шумовыми сигналами, может проводиться анализаторами
.спектра с линейным, квадратичным и логарифмическим детекто
рами. Время анализа Та при этом должно соответствовать форму
лам (1.12) и (1.i3).
Нулевой уровень опредеJJЯЮТ по максимальному уровню спек
тральной плотности мощности в пределах боковой полосы частот,
который устанавливают на отметку «О дБ» . При этом уровень
сигнала несущей или ее остатка не учитывают.
28
На рис. 1.17а показан пример установки нулевого уровня на
анализаторе спектра с логарифмической шкалой отсчета. Ширину
полосы частот в этом случае отсчитывают по частотному интерва
.лу между ординатами огибающей спектра . В данном примере
показан порядок отсчета ширины контрольной полосы частот Вк
Рис. 1.16. Измерение ширины полосы частот импульсных сигна
, лов:
а - установка нулевого уров ня; б
-
отсчет ширины полосы
частот
на уровне -30 дБ. Аналоги чным образом может быть отсчитан<).
ширина полосы частот на более низ ких уровнях Х дБ.
На рис. 176 показано измерение ширины полосы частот ана
лизатором спектра с линейным ·или квадра тичным детектором,
Нулевой уровень в этом случае устанавливают так же, как на
•рис. 17а. После этого уменьшают затухание анализатора спектра
а)
l------t----t------1-10
t---+ -----+-
-- i-JO
•8х
о)
Рис. 1.17. При мер измерения ширины полосы частот пере
датчиков, модулированных шумовыми сигналами на анализа
торе спектра:
а - с логарифмическим; б
-
с линейным усилителем
29
на величину желаемого уровня измерения (для ширины контроль
ной полосы частот - минус 30 дБ) и по частотному интервал у
между ординатами огибающей спектра, совпадающими с уровнем
О дБ, определяют искомую ширину полосы частот Вх .
При проведении измерений ширины полосы частот на уровне
Х дБ необходимо помнить и учитывать,- что установка нул евого
уровня и измерение ширины полосы частот должны производить
ся при неизменных полосе пропускания анализирующего фильтра ,
полосе обзора , периоде развертки и постоянной времени последе
текторного фильтра анализатора спектра. Измерение необходимо
повторить 2-3 раза, чтобы убедиться в стабильности по л учен
ных результатов.
Если ширина полосы частот , отсчитываемая на уровне Х дБ ,
выйдет за пределы шкалы анализатора спектра , то следует уве
личить полосу обзора анализатора спектра , снова провести уста
новку нулево го уровня (как это делалось в конкретном случае) и
отсчет ширины полосы частот.
В тех случаях, когда применяется анализатор спектра с не
оцифрованной шкалой , нулевой уровень можно установить на лю
бой отметке, которая находится в верхней трети экрана ана л иза
тора спектра .
1.6 . ИЗМЕРЕНИЕ АНАЛИЗАТОРОМ СПЕКТРА ШИРИНЫ
ПОЛОСЫ ЧАСТОТ СИГНАЛОВ ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕНИЙ
Необходимость проведения измерений ширины полосы частот
на различных уровнях Х дБ сигнало в действительных сообщений
особенно актуальна для станций технического контроля. Однако
такие измерения имеют статистическую погрешность, которая не
позволяет проводить их с целью контроля излучений передатчи
ков на соответствие нормам [2] . Вместе с тем по измеренным зна
чениям ширины полосы частот сигналов действительных сооб111f'
ний станции технического контроля оценивают эти излучения с
точки зрения оптимальности занимаемой ширины полосы частот
(см. рис. 1.3 и 1.4).
Основную погрешность при измерении ширины полосы частот
сигналов действительных сообщений обусловливают нестационар
ность сигналов, а также селективные и другие замирания и радио
помехи . Поэтому важными условиями проведения измерений яв
ляются достаточная и постоянная напряженность поля измеряемо
го сигнала на входе анализатора спектра и отсутствие радиопо
мех от соседних по частоте радиостанций.
При соблюдении этих условий (что удается далеко не всегда)
затруднение может вызвать правильная установка нулевого уров
ня отсчета, т . е. правильная калибровка анализатора спектра .
Несмотря на большие усилия специалистов, пока не найден спо
соб установки нулевого уровня, пригодный для излучений всех
классов.
30
Одним из способов установки нулевого уровня анализатора
спектра при измерении ширины полосы частот на уровне Х дБ
для телеграфных классов излучений с амплитудной модуляцией
и излучений с импульсной модуляцией является использование
синусоидального замещающего сигнала . Структурная схема изме
рительной установки приведена на рис . 1.18. Замещающий одно-
Ри с . 1.18 . Структурная
сх ема установки для из
мерения- ширины полосы
частот сигналов действи
тельных сообщений с
у становкой
нулевого
у ровня по синусоидаль-
но му сигна лу
,-.---.------------,Dдб
Рис . 1.19. Отсчет ширины по
лосы частот на уровне Х дБ
сигналов действительных сооб-
щений
тоновый синусоидальный сигнал подается на в х од анализатора
спектра с подключенным к его входу осциллографом, которыи мо
жет также подключаться к широкополосному тракту ПЧ самого
анализатора. С помощью осциллографа уравнивают амплитуды
замещающего сигнала и измеряемого сигнала в тех участках его
спектра, в которы х эти амплитуды соответствуют уровню сигнала
неман и п улированной несущей . Подобрав таким образом величину
и частоту замещающего синусоидального сигнала устанавливают
по нему н улевой уровень анализатора спектра (см . рис. 1.14а) .
После этого на вход анализатора спектра подают f!ЗМеряемый сиг
нал и, не изменяя ширины полосы пропускания анализирующего
фильтра , полосы обзора, скорости анализа и коэффициента уси
ления анализатора спектра , откалиброванного по замещающему
синусоидальному сигналу , отсчитывают ширину полосы частот на
любом уровне Х дБ, как показано на рис. 1.19. В данном случае
приведен пример отсчета ширины полосы частот на уровне -30 дБ
при использовании анализатора спектра с логарифмическим уси
лителем .
При применении анализатора спектра с линейным усилителем
его калибрируют при максимальном затухании аттенюаторов опи- .
санным выше способом. При подаче на вход анализатора спектра
31
измеряемого сигнала уменьшают затухание аттенюаторов на за
данную величину Х дБ и проводят отсчет ширины полосы частот ,
как показано на рис . 1.156.
В практике измерений ширины полосы частот на уровне Х дБ
сигналов действительных сообщений применяют еще несколько
способов установки нулевого уровня анализатора спектра, напри
мер по пиковому уровню излучения. При этом способе выключает
ся развертка анализатора спектра, а ширина полосы анал1:1зирую
щего фильтра выбирается такой, чтобы в нее попадали все значи
тельные составляющие измеряемого спектра. УDовень отклика
анализатора спектра, полученный в этих условиях, принимается
за нулевой . Основным недостатком этого способа является доволь
но большая погрешность измерения, вьrзванная тем, что установ
ка нулевого уровня проводится в статическом режиме, а измере
ние ширины полосы частот - в динамическом режиме работы
анализатора спектра .
Нулевой уровень отсчета может быть установлен по макси
мальному уровню спектральной плотности мощности исследуемого
сигнала. Ширина полосы анализирующего фильтра при этом вы
бирается соответствующей скорости манипуляции измеряемого те
леграфного сигнала. Для некоторых классов излучений (АЗ, АЗН
и АЗА) не учитываются уровни некоторых дискретных спектраль
ных составляющих, таких, например, как уровень сигнала несущей
или ее остатка .
Нулевой уровень можно устанавливать по максимальному от
клику анализатора спектра на узкополосный шумовой сигнал с
заранее известной эффективной шириной полосы частот и спек
тром, близким к прямоугольному. В качестве генератора шума
ГШ (рис. 1.20) используется ГСС с выходом внешней модуляции,
на которой подается сигнал от низкочастотного генератора шума .
Несущую частоту ГСС выбирают такой, чтобы в узкополосный
полосовой фильтр попадал шумовой сигнал, заключенный в одной
из боковых полос частот выходного сигнала ГСС .
•
Узкополосный фильтр должен иметь полосу пропускания на
уровне -6 дБ ЛРФ = 100 ... 200 ' Гц, коэффициент прямоугольности
в интервале уровней - (6 ... 60) дБ, равный_ 2-3, и среднюю ча-
стоту, близкую к ПЧ применяемого приемника (см. рис. 1.20).
Ширину полосы анализирующего фильтра анализатора спек
тра ЛРа выбирают в 2-:-3 раза меньше ширины полосы· частот ка
либровочного фильтра шумового сигнала на уровне -6 дБ. Ско
рость анализа Та и постоянная времени последетекторного филь
тра выбираются, как описано в ·§ 1.5.
После этого проводят последовательный анализ спектра ка
либровочного шумового сигнала. Уровень выходного сигнала гене
ратора шума регулируют так, чтобы плоский участок спектра
совпал с нулевой отметкой анализатора спектра (рис. 1.21). По
квадратичному вольтметру КВ (см. рис. 1.20) фиксируют величи
ну среднеквадратичного напряжения калибровочного сигнала . На
этом установка нулевого уровня заканчивается. Дальнейшие из-
32
мерения проводят, не изменяя ширины полосы пропускания ана
щ1зируюiцего фильтра, скорости анализа и коэффициента усиле
ния анализатора , спектра, на вход которого подается измеряемый
сигнал. Органами усиления приемника добиваются такого усиле-
',·
•· ••
8ыхоо лq
•
"
Пр
: Рцс . 1.20. Структурная схе
ма установки для измерения
ширины полосы частот с
установкой нулевого уровня
, по шумовому сигналу
.----~------,оа
~
t------+-+------1 -10
"
t-----t -+--
--1-JO
г----t--t-----1 -JO
f------+- -t- --- -1 -40
.____,
-
-
-~-50
Рис. 1.21 . Установка нулевоrо>
уровня по шумовому сигналу
ния измеряемого сигнала, чтобы вольтметр показывал напряже
ние И == Ик) V 2ЛFФ/В, где Ик - измеренное • калибровочное на
пряжение; В - скорость манипуляции.
После этого отсчитывают ширину . полосы частот на заданном
уровне Х дБ (см. рис. 1. 19).
Измерение ширины полосы частот на уровне Х дБ нестацио~
нарных радиотелефонных и радиовещательных сигналов прово
дят · аналог1,1чно модуляции передатчика детерминированными ис
пытательными сигналами. Для повышения точности каждое из
мерение повторяют 5-6 раз.
1.7. ИЗМЕРЕНИЕ АНАЛИЗАТОРОМ СПЕКТРА ШИРИНЫ
ПОЛОСЫ ЧАСТОТ ВНЕПОЛОСНОГО СПЕКТРА ИЗЛУЧЕНИЯ'
Часть спектральной плотности излучения (или спектра мощ
ности , когда он состоит из дискретных составляющи.х), находя -
~
щаяся за пределами необходимой ширины полосы частот, отно.
сится к внеполосному спектру излучения . Необходимая ширинm
полосы частот рассчитывается [2] для каждого класса излучения .
. Для
того чтобы оценить ширину полосы частот внеполосн ого
спектра, строят ограничительную линию этого спектра на плоско;..
сти координат уровень - частота. Координаты точек ограничи
тельной линии ОГ установлены [2] для каждого класса излуче
ния и некоторые из них для примера приведены в табл. 1.3. На
чальные точки ограничительной линии всегда (по определению ).
2-32
,33
совпадают с крайними точками необходимой ширины полосы ча
,стот, а последующие установлены на . более низких уровнях через
:5 ... 1О дБ вплоть до - (35 ... 60) дБ в зависимости от кл асса
мз.т:iучения.
Т аблиц а 1.3
Значения параметров для классов излучений
.Параметры, опреде-
.ляющие координаты
]АЗ (радио-1
1
1
1
точек ОГ линии
AI, A2J
веu•·.···1е)
А4
А4А
Fl
Р9Д
Измеряе-
Хк
-30
-30
-
30
-30
-30
-
30
.мый уро-
Х1 -40
-40
-
35
-40
-40
-40
вень
Х1 -50
-45
-
-50
-
50
-5()
Хз -60
-'-50
-
-60
-
60
-60
Х4-
-60
-
-
-
-
Ширина
Вхк
Вн
1,2 В11
Вн Вн+Fв 4,8VmВ 4Вн
Пt!ЛОСЫ ча-
Вх1
1,3Вн 1,35 Вн Вн + 2F8 Вн +2Fв 5,8 v;;i в 5,5Вн
ст-от
Вх2 1,6Вн 1,4Вн
-
Вн+3F8 8,1VmВ 8Вн
Вхз 2Вн
1,9 Вн
-
Вн+ 4F8 11VmB 15Вн
Вх4
-
3,3Вн
-
-
-
-
Примечания: 1) Fв - максимальная частота модуляции (манипуляции), Гц;
2) В - скорость телеграфирования, Бод; 3) т - индекс частотной модуляции,
в данном случае пример приведен для l,5~m<5; 4) значения уровней даны
в децибелах.
Таким образом, измерение анализатором спектра ширины по
лосы частот внеполосного спектра излучения включает в себя из
мерения ширины полосы частот на заранее заданных, более низ
ких уровнях Х дБ, методы проведения которых были описаны в
§1.5и1.6.
При этом необходимо учитывать, что полосу обзора анализа
тора спектра следует выбрать в 1,2 раза больше ожидаемой ши
рины полосы частот измеряемого сигнала на уровне -- 60 дБ. На
пример, при измерении сигналов класса излучения Al (Вн =
=100 Гц) полоса обзора (см. табл. 1.3) • должна составлять
П=2Вн· 1,2=2-100· 1,2 = 240 Гц, а для Р9Д (Вн=6 МГц) П= 15Х
· Х6· 1,2= 108 МГц.
При использовании в измерительной установке приемника его
полосу пропускания также нужно устанавливать на такую вели
чину. Если выбранный анализатор ·спектра или приемник не обе
спечивает расчетную полосу пропускания, то внеполосные спектры
можно измерять по участкам.
Установку нулевого уровня производят при максимальном или
близком к максимальному затухании отсчетных аттенюаторов
анализатора спектра. На линии горизонтальной развертки отме
чают начало последующих отсчетов расстроек по частоте, соответ
ствующих середине полосы частот, ширина которой измерена на
уровне -30 дБ. Дальнейшие измерения частотных интервалов
производя тся от этого начала отсчета.
34
Если при проведении измерений используется анализатор спек
тра с логарифмическим детектором и погрешность воспроизведе
ния не превышает допустимого значения (при контроле норм
[2] - 2 дБ), то производят непосредственный отсчет положитель- .
ных и отрицательных расстроек на уровнях Х дБ, соответствую"
щих значениям Х для данного класса излучения (см. табл. 1.3)·.
При применении анализатора спектра с линейным или квадратич
ным детектором уменьшают затухание отсчетных аттенюаторов
последовательно на Х дБ и на каждом уровне фиксируют отсчеты
положительных и отрицательных расстроек.
Например, проводится проверка ширины полосы частот вне
полосного спектра излучения передающего устройства радиовеща
ния (класс излучения АЗ) на соответствие нормам [2]. Для этого·
строят график (рис. 1.22) ограничительной линии согласно коор
динатам (см. табл. 1.3): Хк=-30 дБ; 1,2Вн; 2) Х1 =-40 дБ ;
1,35Вн ; 3) Х2=~45 дБ; 1,4Вн; 4) Хз=-50 дБ; 1,9Вн; 5) Х4=
=-60 дБ; 3,3Вн.
о !!ро8ни, дБ
--
-10
-?О
-JO
Вк=1,2Вн '
I -40
\
Vх
-50
,,
/v
-50
"'
!-
-
~
Вн
-
-
• ~О·?,5-2,0-1,5 -1 -О,8 -О,б -О,5 0,5 0,б 0,70,80 ,91,0 1,5 2,0 2,5 J,O
Рис. 1.22. К измерению внеполосных излучений
Затем измеряют ширину контрольной полосы частот исследуе
мого передатчика на уровне -30 дБ и ширину полосы частот на
уровнях -40, -45, -50 и -60 дБ и полученные точки отсчета на "
носят на соответствующие уровни на графике рис. 1.22.
i
Пусть измеренные точки соответствуют звездочкам на графц-
ке. При оценке результатов измерения ширины полосы частот
. вн еполо сных
спектров излучения установлено [2], что спектрЪi
соответствуют нормам, если измеренные значения ширины полосы
частот на указанных уровнях не превышают установленные нор
мами значения более чем на 20 %. В данном примере ширина кон~
тральной полосы частот и внеполосные спектры излучений дCJI
уровня минус 45 дБ соответствуют нормам, а ниже этото уровня, -
не соответствуют .
2*
35
1.8 . МЕТОД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФИЛЬТ:RОВ
ВЕРХНИХ И НИЖНИХ ЧАСТОТ
Метод прямого измерения ширины занимаемой полосы частот
с использованием фильтров верхних и нижних частот .основан на
сравнении мощностей внеполосных излучений, выделяемых этими
фильтрами с каждого края спектра измеряемого сигнала, со сред
ней. мощностью полного излучения. Основными преимуществами
этого метода являются непосредственный отсчет ширины занимае
мой полосы частот, возможность измерения с п ектров детермини
р ованных и случайных сигналов и удобство ведения записи · ре
зультатов измерений. К . недостаткам относятся сравнительно не
высокая точность измерений (около 1О ... 15 %) , обусл овленная
неточностями сравнения мощностей и отсчета частоты . На этом
принципе построены специальные измерительные приборы , кото
рые называют из мерител ями ширины полосы излучений .
И з мерительная установка (рис . 1.23) состоит и з приемного
устройства , к выходу ПЧ которого подключен измеритель. Изме
ряемый сигнал (рис . 1.24а) с выхода ПЧ прие м ника подается на
1/lltmomoмep
Рис. 1.23 . Структурная схема трехканального из-
мер и теля
три канала измерителя: канал измерения средней мощности пол
ного излучения, включающий в себя аттенюатор и квадратичн ы й
детектор, и два канала для измерения мощности вне полосных из
лучений с каждого из краев спектра, включающие в себя смеси
тели с гетеродинами, фильтры верхних и нижних частот , квадра
тичные детекторы и схемы сравнения . В канале измерения сред
ней мощности п олного излучения с помощью аттенюатора мощ
ность измеряемого сигнала ослабляется на 23 дБ при М2 = 0,5 % .
После детектирования в квадратичном детекторе и з меряемый сиг
нал поступает на с х емы сравнения первого и второго кана л ов из
мерений .
36
В каналах измерения мощности внеполосных излучений изме
ряемый сигнал поступает на смесители. Сюда же подаются напря
жения частот гетеродинов Г 1 и Г2 (рис. 1.246,г) . Нагрузками сме
сителей являются фильтры верхних и нижних частот, имеющие
одну и ту же фиксированную частоту среза (рис . 1.24в,д), кото
рые отфильтровывают с верхнего и нижнего к р аев спектра опре
деленную мощность. Эта мощность после квадратичных детекто
ров подается соответственно на схемы сравнения мощностей пер
вого и второго каналов .
о)
о)
nf
В)
)1о
г)
f
aJ
Рис. 1.24 . Диаграммы, поясняющие работу
трехканального измернтеля
. Схемы сравнения мощностей обоих каналов выдают на свои
системы АПЧ управляющие сигналы , знаки и величины которых
определяются разностями выходных сигналов квадратичных де
текторов. Системы АПЧ производят подстройку частот гетероди
нов Г 1 и Г2 до тех пор, пока уровни выходных сигналов . квадра-
37
тичных детекторов не станут равны между собой. Поскольку; как
отмечалось выше, мощность в основном среднем канале измери
теля ослаблена на 23 дБ , процесс подстройки гетеродинов Г 1 и Г2
з.акончится тогда, когда в каждый из фильтров верхних и нижних
частот поступит В/2 = 0,5 % всей средней мощности излучения.
Ширина занимаемой полосы частот (см. рис. 1.24а,6) отсчиты
вается частотомером (см. рис. 1.23) непосредственно по разности
частот гетеродинов Г 1 и Г 2-
В работу описанной схемы наибольшую погрешность вносят
системы АПЧ, которые обладают известной инерционностью . По
этому в тех случаях, когда требуется повышение точности измере
ния ширины занимаемой полосы частот, переходят на ручной ре
жим работы измерителя, исключая из схемы рис. 1.23 системы
АПЧ . В этом случае гетеродины Г1 и Г2 подстраивают вручную , а
условия равенства средней мощности и мощностей внеполосных
излучений определяют по измерительным приборам, подключен
ным к схемам сравнения. Нетрудно убедиться, что сравнение
мощности внеполосного излучения со всей средней мощностью
можно осуществить путем усиления в боковых каналах прибора
мощности внеполосного излучения на 23 дБ, оставив без измене
н.чя мощность в соседнем канале. На этом принципе работает
измеритель ширины полосы частот излучений «Кварц-5» (см .
§ 1.10) .
Описанный метод последовательного сравнения мощностей вне
полосных излучений с каждого края спектра со средней мощно
стью полного 'излучения с помощью коммутируемых фильтров
верхних и нижних частот весьма целесообразно дополнен одновре
менным анализом спектра измеряемого сигнала, чем достигается
оптимальная настройка приемника на частоту передатчика и вы
бор необходимой полосы пропускания усилителя ПЧ приемника .
Эти меры повышают помехоустойчивость измерений данным ме
тодом, а также позволяют проводить измерения ширины полосы
частот на различных уровнях Х дБ. Наиболее полно этот метод
реализован в серийно выпускаемом промышленностью устройстве
ИШПИ-1 .
•
1.9 . ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР ИШПИ-1
Основные технические характеристики. Прибор предназначен
для измерения ширины занимаемой полосы частот и ширины полосы частот на
уровне Х дБ с возможностью одновременного фотографирования и записи са
мописцем спектров излучений. Прибором могут проводиться измерения перио
дических (детерминированных) сигналов или сигналов с медленно из м еняющи
мися во времени спектром. Прибор позволяет приближенно оценивать ширину
занимаемой полосы частот и ширину полосы частот на уровне Х дБ сигналов
действительных сообщений.
Прибор ИШПИ-1 работает совместно с приемным устройством, имеющи м
выход ПЧ с одним из номиналов 215, 128 или 85 кГц , и обеспечивает измерение
сигналов в диапазоне рабочих частот применяемых приемников. Например, из
мерение прибором, подключенным к приемнику Р-250М, перекрывает полосу
частот от 1500 кГц до 25,5 МГц.
38.
Диапазон полос самого измерителя при измерении ширины занимаемой по
лосы частот составляет от 2Q0 Гц до 20 кГц, а при измерении ширины полосы
частот на уровне Х дБ - от 50 Гц до 30 кГц. Отсчет ширины занимаемой по
лосы частот производится по цифровому индикатору, ширины полосы частот на
уровне Х дБ - по частотным меткам на экране электронно-лучевой трубки.
Рабочее время развертки равно 10 с, время для подготовки к измерению -
1 с. Максимальный диапазон амплитуд. наблюдаемых составляющих спектра в
логарифмическом масштабе составляет 60 дБ. Полосы обзора равны: 0,6; 1,2;
2,4; 6; 12; 24; 60 кГц . Метки следуют с частотой 50, 100, 200, 500 Гв.; 1, 2.
5 кГц.
Прибор автоматически устраняет влияние изменения амплитуды входного
. сиrыала
на огибающую его спектра при · измерении ширины полосы частот на
уровне Х дБ .
Статистические полосъ1 анализирующих фильтров на уровне -30 дБ равны
15, 50 и 150 кГц с коэффициентом прямоугольности на уровне - 60 дБ в пре•
делах 4 ... 6.
Сопротивление прибора по входу частоты 215_ кГц не менее 1 кОм, по вхо
дам частот 128 и 85 кГц - не менее 20 кОм, чувствительность прибора по входу
соответственно 25, 50 и 80 мВ .
•
Погрешность измерения ширины занимаемой полосы частот в режиме руч
ной перестройки прибора не более 12%, в автоматическом режиме при полосе
обзора 0,6 не более ±20 % , при остальных значениях полосы обзора - не бо,лее
±15% .
Погрешность измерения ширины полосы частот на уровне Х дБ равна
± ( 15 ... 45) % в зависимости от измеряемой ширины полосы и наклона огибаю
щей спектра сигнала.
Прибор имеет выход на само писец Н-110 .
По условиям эксплуатации прибор соответствует первой группе ГОСТ
22261-76 «Ср едства измерения
электр:ичес~rnх величин. Общие
техническн-е требования».
Прибор рассчитан на элек
тропитание от сети переменного
тока напряжением 220 В±20 В
с частотой 50 Гц и обеспечивает
. 8 ч непрерывной работы после
двух часов самопрогрева.
В состав прибора входят
анализатор спектра, осциллограф,
электронный сч~тчик, измеритель
ные фильтры и панель питания.
В комплекте прибора предусмот
рена фотоприставка.
Принцип работы при
б о р а [2, 7]. Измерительный
прибор ИШПИ-1 имеет широко
полосный и узкополосный кана-
11ы, работающие от общего вход
ного устройства (приемника 1,
рис. 1.25).
Широ копол осный канал поз
воляет измерять ширину занимае
мой полосы частот методом срав
нения всей средней мо щности
полного излучения с - мо щностью
внеполосного излучения, пооче
редно выделяемой с каждого
края спектра сигнала . с помощью
двух фильтров верхних и нижних
частот, имеющих совмещенные
частоты среза .
Рис. 1.25. Структурная схема
ИШПИ-1
зр
прибора
Узкополо,сный канал · позволяет получать огибающую спектра ·в координатах
частота - ,напряжение и наблюдать на экране ЭЛТ осциллографического инди
катора , картину измеряемого спектра, спектра соседних по частоте излучений,
а также : .измерять ширину полосы частот на уровне Х · дБ относительно уровня
сигнала неманипулированной несущей или максимальной составляющей спектра.
, , Входным устройством прибора является приемник Пр, имеющий выход ПЧ,
равной 215, 128 или 85 кГц. В первом случае измеряемый сигнал подается на
полосовые фильтры ПФ, во втором - на входной преобразователь ПВх, Вход
ной . пр_еобразователь переносит измеряемый .спектр сигнала со средней частотой
128 или 85 кГц в область со средней частотой 215. кГц.
·,
Полосовые фил_ьтры предназначены для фильтрации побочных продуктов
преобразования измеряемого сигнала после входного преобразователя или не
посредственно со входа 215 кГц. Полоса пропускания фильтров составляет
215±30 кГц, волновое сопротивление - 1 кОм.
После фильтрации измеряемый сигнал поступает на кольцевой смеситель См,
на который подается также напряжение от перестраиваемого - гетеродина Г3 .
К:ольцевой смеситель служит для переноса измеряемого сигнала из области ча
стот 215: кГц в область со средней частотой 61 кГц, выбор которой опреде
ляется частотой срезов измерительных фильтров Ф 1 и Ф 2 и средней частотой
полосы пропускания анализирующих фильтров АФ. К:ольцевой смеситель яв
ляется общим для измерения как ширины занимаемой полосы частот, так и
ширины полосы частот на уровне Х дБ.
Частота перестраиваемого гетеродина Г2 изменяется автоматически под воз
действием напряжения генератора пилообразного напряжения Г 1 или вручную в
полосе частот 276±30 кГц. Таким образом, if пp = ifп.г-fк-c, где fп-г, fк-с - сред
нiiе частоты перестраиваемого гетеродина и кольцевого смесителя .
При изменении частоты перестраиваемого гетеродина от минимального- до
макси_мального значения средняя частота изм·еряемого сигнала на выходе коль
цевого смесителя т_акже будет изменяться от минимального до максимального
значения .
После включения измерительного прибора будет работать генератор пило
образного напряжения, импульсы обратного хода которого выделяются селек
тором С импульсов обратного хода. Под воздействием первого импульса обрат
ного хода, поступающего на верхний вход управления автоматического комму
татора АК:, коммутатор подключит к кольцевому смесителю См измерительный
фильтр Фi_ и останется в · таком положении до поступления на его вход другого
импульса с нуль-органа.
Измерительный фильтр верхних частот Ф 1 состоит из узкополосного и ши
рокополосного кварцевых фильтров, с помощью которых осуществляется измере
ние ширины занимаемой полосы частот различных классов излучений, от сотен
герц до десятков килогерц. Аналогичное устройство имеет фильтр нижних
частот Ф2.
•
В начале первого цикла измерения спектр измеряемого сигнала попадает в
полосу пропускания фильтра Ф 1 правым краем (рис . 1 . 26а). По мере поступле
ния в полосу пропускания Ф 1 все большей части спектра этим фильтром будет
выделяться все большая мощность внеполосного излучения сигнала, которая с
выхода фильтра подается на правый вход устройства сравнения мощностей СУ
(см. рис . 1.25) .
В это время на экране осциллографического индикатора ОИ будут воспро
изводиться в логарифмическом масштабе по оси У спектральные составляющие
измеряемого сигнала (рис. 1.266), а также составляющие спектров радиопомех.
если оiш попали в тракт ПЧ _ приемника.
На левый вход СУ подается ослабленная аттенюатором Ат средняя мощ
ность измеряемого сигнала . При установке затухания аттенюатора равным
23 дБ на левый вход СУ попадает 0,5% всей средней . мощности измеряемого
сцгнала.
После того как в фильтр верхних частот Ф 1 попадает также 0,5% всей сред
ней мощности измеряемого сигнала (см. рис. 1 . 26в), мощности на обоих входах
устройства сравнения мощностей станут равными. Нуль-орган зафиксирует это
равенство, осуществит индикацию верхней • границы ширины занима _емой полосы
частот (рис. 1.26г) на воспроизводимом на ЭЛТ спектре измеряемого сигнала и
40
выдаст импульс, который откроет вентильное устройство В. Электронный; счет
чик ЭС производит отсчет значения частоты перестраиваемого гетеродина Г2 в
данный момент времени. Этот же импульс, поступив на нижний вход коммута
тора АК., вызовет его переключение, в результате которого к выходу См под
ключится фильтр нижних частот Ф 2 . Переключение фильтра нижних частот по
казано на рис. 1.26д.
'~
·о)
8)~
г)
11111
~~ 5%
11,
,1
rе)
'";;:i1l1111l1_
.
11111
ж)
11111IГ J)
,111111111
1/)
0,5%~
к)
,111111111111
111
л)
1~
м)
,il 1111111111111,
~Рис. 1.26. Диаграммы, поясняющие работу прибора
ИШПИ-1
В это время на правый вход СУ будет подаваться значительно большая
мощность, чем на левый. При дальнейшем изменении частоты перестраиваемого
гетеродина Г2 спектр измеряемого сигнала будет выходить из полосы пропуска
ния фильтра нижних частот Ф 2 (рис. 1.26ж) и мощность, выделяемая этим
фильтром, будет уменьшаться. На ЭЛТ индикатора будут воспроизводиться
последующие составляющие измеряемого спектра рис. 1.26з.
В тот момент, когда в полосе пропускания фильтра нижних частот останет
ся 0,5% внеполосной мощности измеряемого сигнала (рис. 1:26u), мощности на
41
правом и левом входах СУ опять окажутся равными, что будет зафиксировано
нуль-органом выдачей в схему второго импульса.
Этот импульс, поступив на осциллографический индик~тор ОИ, произведет
индикацию второй границы ширины занимаемой полосы частот на воспроизво
димом спектре (рис. 1 . 6к) . Одновременно этот же импульс откроет вход вен
тильного устройства В, а электронный счетчик произведет отсчет второго зна
чения частоты перестраиваемого гетеродина Г2 и автоматическое вычитание
полученных значений частот. Разность частот будет воспроизведена цифровым
индикатором . Таким образом будет получена ширина занимаемой полосы частот.
Под воздействием второго импульса нуль-органа, поступ ающего на вход
управления _АК, последний останется в прежнем положении и до конца цикла
измерения фильтр нижни х частот Ф2 будет подключен к смесителю См (рис.
1.26л).
Цикл измерения закончится в момент окончания нарастания пилообразногG
напряжения генератора Г1 и выдачей им пульса обратного хода . К этому момен
ту осциллографический индикатор воспроизведет весь спектр измеряемого сиг
нала (рис. 1.26м) и спектр возможных радиопомех. Импульс обратного хода
выделится селектором С и посту"пит на верхний вход управления АК, что снова
вызовет подключение к кольцевому смесит"елю См фильтра верхних частот Ф 1
(рис. 1.26н). Далее цикл повторяется.
•
Отсчет ширины полосы частот на уровне Х д Б осуществляется визуальнСJ
по спектру , воспроизводимому на осциллографиче.ском индикаторе с помощью
частотных меток второго луча ЭЛТ.
В осциллографичес!(ОМ индикаторе применена двухлучевая ЭЛТ с длитель
ным послесвечением. Один луч вычерчивает картину измеряемого спектра сиг
нала, а другой используется для получения частотны х меток, которые подают
ся со специального генератора 215 кГц, входящеFQ в состав прибора.
Узкополосный анализирующий фильтр АФ служит для последовательног <>
анализа спектральных составляющих измеряемого сигнала, как описано в § 1.4 .
В приборе установлены три анализирующих фильтра с полосами пропускания на
уровне - 3 дБ, равными 15, 50 и 150 Гц, и коэффициентом прямоугольности н а
уровне - 60 дБ, равным 4 . . . 6 . Каждый анализирующий фильтр состоит из че
тырех кварцевых резонаторов . •
Логарифмический усилитель Ус с детектором введе н для удобства наблюде
ния и измерения составляющих спектра, а- также отсчета ширины полосы ча
стот радиоизлучения на уровне Х дБ на экране ЭЛТ. Он осуществляет сжатие
динамического диапазона измеряемого сигнала. Диапазон входных уровнеif
логарифмического усилителя составляет не менее 60 дБ ( 1О мВ ... 1О В).
Подробное описание работы принципиальной схемы прибора , порядок под
готовки его к работе и проведения измерений содержатся в инструкции п<>
эксплуатации прибора ИШПИ- 1.
1.10 . ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР <,КВАРЦ-5,>
Основные технические характеристики. Измерительный при
бор типа «Кварц-5» [2] предназначен для измерения ширины занимаемой по
лосы частот на передающих радиоцентрах и станциях технического радиокон
троля. Прибор «Кварц-5» работает совместно с приемными устройствами типа
Р-323, с помощью которых перекрывается полоса измеряемых частот от 30 до,
400 МГц. Прибор имеет входы, рассчитанные на фиксированные частоты
9±0,1 ; 25 ± 0,2; 54,5±0,2 МГц. Напряжение входного сигнала составляет
1 ... 1О мВ . Диапазон измеряемых значений ширины полосы равен 1О ... 200 кГц.
Максимальная полоса обзора обзорного устройства 400 кГц , минимальная -
не более_· 50 кГц. Полоса пропускания узкополосного тракта на уровне - 3 дБ.
не более 5 кГц, на уровне - 40 дБ не более 20 кГц. Основная погрешность
измерения ширины полосы частот составляет I О%, дополнительные погрешности
при изменении температуры на каждые 10° не более 1,5 % , при измен ении пи
тающего напряжения на ±10% - не более 5%. Погрешность отсчетных атте
нюаторов • не превышает ± 1 дБ в динамическом диапазоне 40 дБ. Погреш1:юсть
, отсчета уровней в блоке па н орамного устройства в логарифмическом масштабе-
не более 3 дБ во всем динамическом диапазо н е не менее 40 дБ . Неравномер~
42
10
ность АЧХ прибора в полосе .частот 400 кГц - не более 2 дБ. Уровень .по.мех~
обусловленный интермодуляционными искажениями для двух одинаковьrх мо- ·
нохроматических сигналов с расстройкой между ними более 50 кГц, ниже уров
ня измеряемых сигналов не менее чем на 40 дБ.
Прибор состоит из трех блоков , смонтированных в шкафу, комплекта за
пасных частей и монтажного комплекта. В первом бл6ке размещены источникк
питания прибора и частотомер, во втором - обзорное устройство и преобразова
тель частоты, в третьем - измеритель занимаемой ширины полосы частот и
усилитель ВЧ, входящий в состав преобразователя.
Пр ин ц и п работы пр ибо р а. В измерительном приборе «Кварц - 5:.,
так же как и в приборе ИШПИ-1, реализован метод измерения ширины зани
маемой полосы частот путем сравнения средней мощности излучения с мощно
стями внеполосных излучений, выделяемых фильтрами верхних и нижних частот
с каждого края спектра . Фильтры верхних и нижних частот имеют одну и ту
же частоту среза.
Измеряемый сигнал с выхода первой ПЧ приемника Пр поступает на вход
измерительного прибора. Так как ПЧ применяемых приемников имеют различ
ные номиналы, то на входе прибора установлен (рис. ·1 .27) преобразовател ь П
частот, поступающих с приемников соответственно в частоту 9 МГц. Переключе
ние приемников осуществляется на передней панели переключателем «Приемник:.,
Таким образом, независимо от типа применяемого приемника, измеряемый•
сигнал с частотой 9 МГц поступает через фильтр ПФ с полосой 9±0,3 МГц на
П
ПС/J
Рис. 1.27 . Структурная схема
«Кварц-5»
прибора
43
три канала измерения мощностей и панорамное устройство (анализатор спек
тра АС).
В центральном канале прибора , состоящем из смесителя См2, перестраивае
мого гетеродина Г2, ФНЧ2 и квадратичного детектора Квд 1 , измеряемый сигнал
переносится с помощью преобразователя частоты См 2 и Г 2 из области со сред•
ней частотой 9 МГц в область частот 256 или 108 кГц в зависимости от изме
ряемой ширины полосы частот сигнала. После этого измеряемый сигнал отфиль
тровывается ФНЧ2 от продуктов преобразования частоты сигнала , детектир у ет
ся и поступает на верхний вход устройства сравнения мощностей СУ.
В правом канале спектр измеряемого сигнала также переносится преобра
зователем частоты, состоящим из смесителя Смз и перестраиваемого гетеро д ин а
Гз, в область со средней частотой 256 или 108 кГц и после ФНЧ 3 аналогично
ФНЧ 2 в центральном канале поступает в измерительный ФВЧ . Фильтр вер х ни х
частот · состоит из широкополосного фильтра со средней частотой 256 к Гц и
узкополосного - с частотой 108 кГц, чем и обеспечивается измерение ширины
занимаемой полосы частот различных классов излучений в диапазоне от 1О до
~О кГц. После ФВЧ измеряемый внеполосный спектр усиливается усилителем
Ус2 на 23 дБ и подается на квадратичный детектор К:вД2, с которого пост у пает
на нижних вход СУ.
Таким образом, изменяя частоту перестраиваемого гетеродина Гз, мо ж н о
добиться того , чтобы на СУ с правого канала подавалась такая же мощность,
как и из центрального канала. Равенство мощностей будет зафиксировано стре
лочным прибором ,μ W. Так как в правом канале стоит усилитель мощности на
23 дБ, то мощность верхней измеряемой части спектра составит 0,5% от всей
• средней мощности. Напряжение с частотой гетеродина Г1 .одновременно будет
подаваться на смеситель См, частотомера.
Аналогичные преобразования будут происходить с измеряемой нижней
частью спектра в левом канале , состоящем из смесителя См 1 , гетеродина Г1 ,
измерительного ФНЧ 1 и усилителя Ус 1 . В этом канале нет надобности ставить
дополнительный фильтр !;!Ижних частот , как в центральном и правом каналах
(фильтры ФНЧ 2 и ФНЧ 3 соответственно) . При установке переключателя в по
ложение 2 на устройство сравнения СУ поступит нижняя часть измеряемого
спектра, усиленная на 23 дБ . Путем перестройки гетеродина Г1 добиваются ра
венства мощностей в схеме сравнения .- Это равенство наступит тогда , когда в
левом канале останется 0,5% всей средней мощности измеряемого сигнала.
В это время колебания частоты гетеродина Г 1 так же, как и гетеродина Гз ,
будет подаваться на смеситель См,., который осуществляет вычитание эти х ча-
. стат
и через фильтр нижних частот ФНЧ" выдает разность в цифровой форме
на частотомер.
Анализатор спектра АС служит для точной настройки измерительного при
бора и приемника на частоту измеряемого сигнала . В анализаторе спектра при
менена двухлучевая ЭЛТ с длительным послесвечением. Один луч вычерчивает
огибающую спектра измеряемого сигнала, а второй - частотные метки, с по
мощью которых можно наблюдать полож·ение среза измерительных фильтров
верхних и нижних частот относительно измеряемого спектра, как это было опи
сано в предыдущем параграфе.
Из подробного . рассмотрения метода фильтров верхних и ниж
них частот следует вывод, что, комбинируя один фильтр верхних
частот и генератор с регулируемой частотой или два фильтра
верхних (нижних) частот, частота среза которых может смещать
ся относительно измеряемого спектра сигнала, можно проводить.
измерения ширины · занимаемой полосы частот с помощью спе
циально сконструированных для этой цели измерительных прибо
ров .
Однако эти методы имеют существенные погрешности измере
ний, которые можно разделить на две группы: погрешности срав
нения мощностей и погрешности о~счета частот.
44
Первую · группу составляют погрешности, возникающие из - за
неидеальности характеристик измерительных фильтров и квадра
тичных преобразователей блоков сравнения мощностей, а также
из - за неточности калибровки, определяемой погрешностью атте
нюаторов. Кроме того , в полосы пропускания измерительных
фильтров поступают напряжения частот гетеродинов и паразит-,
ных продуктов преобразования , чем вызываются дополнительные
погрешности измерений.
Как правило, измерительные приборы, в которых реализуется
метод сравнения мощностей, имеют ручной и автоматический ре
жимы работы . В ручном режиме составляющие второй групп ы.
погрешностей ~езначительны . В автоматическом' режиме погреш
ность увеличивается и з - з·а запаздывания срабатывюшя нуль-орга
на при выполнении двух отсчетов и несинхронности работы нул ь
органа и генератора временньrх интервалов .
В измерительном приборе ИШПИ - 1 первая составляющая по
грешностей оценивается в +5% , вторая - ± 12% при полосе об
зора анализатора спектра По = О,6 кГц и +6% при По>О , 6 кГц,
1.11. КОСВЕННЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ ШИРИНЫ ПОЛОСЫ •ЧАСТОТ'
Методизмеренияшириныполосычастотпоско
рости убывания внеполосного спектра. Этот метод
привлек внимание специалистов сравнительно давно. Основным и
его : достоинствами являются повышенная • помехоустойчивость и
возможность измерять ширину полосы частот на раз л ичных уров
нях в условиях замираний сигна л ов, сигналов с асимметричным и
внеполосными спектрами, т. е. проводить измерения сигналов де й
ствительных сообщений на станциях технического радиоконтрол я,
удаленных на сотни километров от измеряемого передатчика. '
Работа простейшего устройства, в котором реализован метод
измерения ширины полосы частот · по скорости убывания внеполос
ного спектра (рис. 1.28), основана на аппроксимации прямой ли
нией участка огибающей спектра вблизи каждой границы зани ~
маемой полосы частот при логарифмическом масштабе по оси на
пряжений и линейном масштабе по оси частот.
/ ------,
•
/
/ ~--.
;~-----.
1
~
Kfluopumuqныii
~
ilcmeнmop
rY-J
~
-
r")(J Широно-_
полосныи
Рис . 1.28 . Стр у ктурная с х ема установки для измерения ши -
рины пол осы частот по скорости убывания внеполосного,
с пектра
45
- Изме.рительное
устройство имеет широкополосный и узкополос
ный полосовые фильтры. Широкополосный ПФ выбирают с таким
расчетом, чтобы через него проходил весь измеряемый спектр сиг
н ала, т. е . ЛРт ~ Вн. Узкополосный полосовой фильтр рассчитыва
ют на полосу отдельных составляющих по аналогии с анализи
рующими фильтрами анализаторов спектра (см. § 1.4) . Коэффи
циенты пропускания в полосах пропускания обоих фильтров
должны быть равными.
При включении шир'окополосного полосового фильтра гетеро
дин подстраивают так, чтобы спектр измеряемого сигнала , пол
ностью . совпал с полосой пропускания этого фильтра . Тогда инди
катор зафиксирует всю среднюю мощность излучения Рср, а его
,пклик Мш будет равен
Мш= рРср,
(1.14)
к-де р - коэффициент пропорциональности.
При включении узкополосного фильтра и совмещении с по
мощью перестраиваемого гетеродина его средней частоты с частотой
{у, лежащей в пределах полосы измеряемого участка спектра,
,отклик индикатора Му в .этом случае будет пропорционален спек
-тральной плотности мощносrи излучения на этой частоте Sy и эф
фективной ширине полосы пропускания ЛFу этого фильтра:
My = pSyЛFy.
(1.15)
Из уравнения прямой, аппроксимирующей рассматриваемый
участок спектра
10 lgS (f)-10 lgSy = К (f-fy),
где К =,m/Лf, а т---, число децибел, приходящихся на полосу ча
стот Лf, выводится функциональная зависимость
S(f) = Sy•lO(m/lOЛf)(fY-f).
(1.16)
Мощность Ру на частотах, отличных от частоты fу, связана с этой
зависимостью формулой
о:,
Ру = 5s(f)df - S(fy)
fy
IОЛ/
In lOm
(1 .17)
Приняв т = 10 дБ и обозначив полосу частот, в пределах кото
рой огибающая спектра спадает на 10 дБ, через Лfm получим
Р1у = S (fy) (Л fm/In .10).
(1.18)
П0дставляя S(fy} из (1.18) в (1.15), получаем
M1y=p(P1yln 10/Лfm)ЛFy.
(1.19)
Если Р1у=О,005Рср = Рвн, то в формулах (1.15) и (1.19) Sy
означает спектральную плотность мощности на границе занимае
мой полосы частот, а М 1 у - отклик индикатора при совмещении
средней частоты полосового фильтра с граничной частотой зани
м_аемой поJiосы.
46
Взяв отношение (1.19) к (1.14) и в~rразив ei:o в децибелах,
получим расчетное значение измерительного уровня
X1н=10lgЛFvln10p/Лfm •
(1.20)
Таким образом, по известным величинам Лfm и ЛРу рассчиты
вают требуемое отношение М1у/Мш, и после установки этого отно
шения с помощью индикатора определяют ширину занимаемо й
полосы частот по соответствующему значению сдвига спектра.
При дальнейшей разработке этого метода было уе;тановлено ,
что Лfт можно определять не только по внеполосной, но и п о
внутриполосной части спектра, если в пределах этого участк а
сохраняется тот же закон изменения S (f) .
Однако описанйое устройство обладает малой оперативностью
измерений , так как огибающие спектров большинства излучений
лучше аппроксимируются прямой в двойном логарифмическо м
масштабе. Поэтому приходится проводить несколько проб, пок а
результаты измерений не совпадут с результатами расчетов по
формуле ( 1.20) . Кроме того , измерения необходимо проводить на
обоих краях спектра, что также занимает мноtо времени .
С учетом преимуществ, присущих простейшему устройству (см .
рис. 1.28), о которых было сказано выше, и благодаря устранению
недостатков разработаны [8] автоматические приборы для изме
рения ширины полосы частот по скорости убывания внеполосного
спектра.
•Измерение ширины занимаемой_полосы частот
излучений кл а с с о в Al и Fl. Измерения ширины занимаемо й
полосы частот излучений классов Al ·и Fl описанными в § 1.4 и
1.8 методами часто приводят к значительным погрешностям из-за
узкополосности излучения Al и малой зависимости ширины зани
маемой полосы частот от формьr манипулирующих импульсов из
лучения Fl, хотя распределение мощности внеполосных излучени й
сильно зависит от этой формы. Погрешности измерений возраста
ют при измерении спектров сигналов деЙС'{Вительных сообщени й
излучений кл-ассов Al и F 1 в условиях радиопомех и замираний:
сигналов.
.
Вместе с тем ширина занимаемой полосы частот телеграфных
классов излучений однозначно связана с относительным временем
установления импульсов. Поэтому рекомендуется [2] проводить
измерения ширины занимаемой полосы частот излучений классов
А 1 и F 1 косвенным методом по относительному времени установ
ления телеграфного сигнала (импульса) . к длительности сигнала
~
(импульса) на половине его амплитуды.
Время установления телеграфного сигнала - это время, в те
чение которого ток телеграфного сигнала изменится от 0,1 до 0,9
(или наоборот) значения, достигаемого в установившемся режи
ме . В случае асимметричного сигнала время установления в нача,
ле и конце сигнала может быть различным.
Измерение этим методом состоит из двух частей: измерения
относительного времени установления манипулирующих сигналов
и расчета ширины занимаемой полосы частот.
47
Относительное время установления сигналов ис п ытуемого пе
редатчика, работающего в режиме Al, измеряют с помощью ос
циллографа со ждущей разверткой, подключенного непосредствен
но к выходу ПЧ приемника. Для этой цели может использоваться
приемник Р - 250М, который имеет выход ПЧ, равной 215 ~Гц. Для
измерения излучений Fl измерительная . установка доriолняется
частотным демодулятором, подключаемым к выходу ПЧ 215 кГц.
К выходу демодулятора подключается осциллограф .
Специально разработанный для этой цели [2], частотный де
модулятор к приемнику Р-250М служит для демодуляции; излуче
ний класса Fl с целью проведения косвенных измерений ширины
занимаемой полосы частот по относительному времени установле
ния манипулирующих сигналов. Амплитудно-частотная характери
стика демодулятора (рис. 1.29а) линейна в пределах от 210 до
l/8., ,, / .1В
1000
500
!ООО
а)
Ш 218 219 220 f, кГи,
100
500
о)
U8, ,мВ .
1000
Рис. 1.29. Характеристики демодулятора:
а - амплитудно-частотная; б
-
амплитудная ·
220 кГц при Ивх = 100 ± 20 мВ. Выходное напряжение на частоте
21 '6,5±0,1 кГц при входном напряжении Ивх = 100±20 мВ не ме
нее 5 В. Выход демодулятора обеспечивает подключение любого
осциллографа с усилителем постоянного тока. Амплитудная ха
рактеристика демодулятора приведена на рис . 1.296.
Измерение проводится в следующей последовательности. Со
бирают измерительную установку, состоящую из приемника, ча
ст,с)тного демодулятора и осциллографа. Подготовку к работе и
настройку осциллографа производят в соответствии с инструкци
ей по эксплуатации дщшого прибора. Настраивают приемник на
ч;аст.оту измеряемого сигнала и по ЭЛТ осциллографа добиваются
48
оптимальной настройки по частоте, усилению и ширине полосы
пропускания приемника. По временным меткам на экране ЭЛТ
осциллографа измеряют время установления и длительность теле
графных сигналов . Если импульсы асимметричны (длительность
фронта не равна длительности спада) , то для дальнейших расче
тов принимают ме·ньшее · из полученных значений.
Вторая часть измерений состоит из расчета относительного
времени установления манипулирующих сигналов, которое опреде
ляется как отношение 0=tуст/т:о, 5 , где fуст - время установления
телеграфного сигнала в секундах, а т:о, 5 - длительность сигнала
(импульса) на уровне половины его амплитуды, в секундах.
Ширину занимае_мой полосы частот излучений класса А 1"'рас
·считывают по эмпирической формуле
B3 =[1/(0+0,05)-l]B.
(1.21)
Для излучений класса Fl используют формулу
В3=Д[2+(3-4V0)m-0
•
6],
(1.22)
где Д - максимальная девиация частоты, определяемая как по
ловина разноса между максимальным и . минимальным значения
ми мгновенной частоты, в герцах; т - индекс частотной модуля
ции (манипуляции), т=2Д/В.
Из рассмотрения метода измерений ширины занимаемой по
лосы частот излучений классов Al и Fl по относительному време
ни установления импульсов следует, _что он обладает сравнитель
но высокой точностью результатов измерений. Измерения относи
тельного времени установления импульсов и длительности сигнала
выполняются с достаточной точностью даже при селективньrх за
мираниях сигналов действительных сообщений, чего нельзя было
сказать о методах, Rассмотренных в § 1.4 и 1.8.
Максимальное расхождение между результатами, полученны
ми с помощью формулы ( 1.21), и результатами точных расчетов
составляет 2В, когда 0<0,02, и В, когда 0>0,02.
Аналогичные расхождения результатов, полученных с помощью
формулы (1.22), составляют :
•
3% при 0=0; 2,;:::;;т:;:::;;20;
9% при 0=0 ,08; 1,4,;:::;;т:;:::;;20;
10% при 0=0,24; 2,;:::;;т,;:::;;20.
Метод измерения по среднему квадратическому
значению девиации·частоты. Известно, что девиация ча
стоты зависит от уро~ня сигна л а, подаваемого на вход передатчи-
J(а. Уровень входного сигнала обычно контролируется.
•
Расчеты, проuеденные при аппроксимации модулирующего
сигнала стационарным процессом с нормальным законом распре
деления, показывают, что в этом случае ширина занимаемой по
лосы частот определяется средним квадратическим значением де
виации частотьf Д:
В3 ~ 5,16Д.
49
(1.23)
При нелинейных искажениях в тракте передатчика, т. е. при
законе распределения, отличающемся от нормального, ширин а
занимаемой полосы частот будет также определяться средним
квадратическим значением девиации частоты и с точностью до
20% может быть определена по формуле (1.23). Поэтому измере
ние ширины занимаемой полосы частот при ЧМ можно проводить
косвенным методом путем измерения девиации частоты и расчета
по формуле (1.23) .
Измерительная установ~<а для измерения девиации частоты Д
состоит из прие мника, к выходу ПЧ которого подключается де
виометр. К выходу девиометра подключается квадратичный вольт
метр, постоянную времени которого устанавливают равной О, 1 с.
Таким образом измеряют девиацию частоты и проводят расчет п о
приведенной выше формуле .
Описанный метод имеет большие погрешности (до 20 %) и мо
жет применяться при приближенных измерениях ширины полосы
частот спектров ЧМ сигналов.
1.12 . ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ РАДИОПЕРЕДАТЧИКА
Излучаемая передающим устройспюм мощность является важ
ным параметром, влияющим на электромагнитную совместимость.
РЭС. Мощность основного излучения, как правило, нормируется .
Правда, в некоторых полосах частот, используемых радиовеща
нием, нормируются защитные отношения по совмещенному и
смежному каналам, а также минимально допустимые значения
напряженности поля сигнала. Эти параметры непосредстве нно·
связаньr с излучаемей передающим устройством мощностью . Од
нако это один из примеров косвенного нормирования основн ого·
излучения передающих устройств.
По определению [9] мощность передатчика выражается пико
вой мощностью, средней мощностью или мощнщ:тью несущей.
Пиковая мощность передатчика - это средняя мощность, под
водимая к фидеру антенны нормально работающим передатчиком
в теч~ние одного высокочастотного цикла, соответствующего мак
симальной амплитуде модуляционной огибающей. Пиковую мощ
ность принято [ 14] считать номинальной мощностью однополос
ных передатчиков.
Средняя мощность передатчика - это мощность, подводимая к
фидеру антенны нормально работающим передатчиком, усреднен
ная в течение промежутка времени, достаточно длительного по,
сравнению с периодом наиболее низкой частоты. Обычно выбира
ют промежуток времени 1/10 с, в течение которого средняя мощ
ность является максимальной. ·
Мощность несущей передатчика - это средняя мощность , под
водимая к фидеру антенны передатчиком в течение одного высо
кочастотного · цикла при отсутствии модуляции. Это определение
не применимо к излучению с импульсной модуляцией .
50
J.
Мощность несущей принято [14] считать номинальной мощно
сть!() для телефонных передатчиков радиосвязи и радиовещания с
амплитудной модуляцией (режим АЗ).
Соотношения между пиковой мощностью, средней мощностью
и мощностью несущей приведены в Рекомендации 326-3 МККР [15] .
Импульсная мощность Ри определяется (рис. 1.ЗОа) как сред
нее значение · мощности , за время длительности . -
одного прямо
угольного импульса:
т
Ри = Suidt/Т:= 0,5 Ит f m.
о
Мощность импульсов прои:щольной, отличной от прямоуголь
ной формы, определяют по эквивалентному прямоугольному им
пульсу (рис. 1.306) той же амплитуды. Длительность эквивалент-
'С
и
и,,,
~
т
а)
о)
Рис. ).30 . К определению импульсной мощности:
а - прямоугольный; 6 - произвольный импульс
ного импульса равна интервалу времени между точками огибаю
щей импульса на уровне половины его амплитуды. В этом случае
среднее значение мощности Рср за период Т следования импуль
сов определяется выражением
т
р__I_s
·dt- Итlm 2.._ -Р 2._
ер-
щ-
-
и•
r
2т
т
о
Мощность излучения передатчиков измеряют ваттметрами в
абсолютных (ватты) или относительных (децибелы) единицах.
Однако часто ее проще определить косвенным путем по величине
измеренно го напряжения или тока. В первом случае необходимо
определить активную составляющую входного сопротивления фи
дера , а во втором - активную составляющую его входной прово
димости и провести расчеты по известным в электротехнике фор
мулам.
Наиболее распространенные общие методы измерения мощно
,сти передатчиков достаточно полно освещены в [11 и 12]. Рас
,смотренные ниже методы измерения излучаемой передающими
устройствами мощности имеют некоторую специфику.
51
Мощность передатчика, имеющего эквивалент антенны с водя
ным охлаждением, измеряют калориметрическим методом. Для
этого настраивают передатчик в режим, соответствующий работе
на антенну, а мощность Р определяют по количеству тепла Q в
килокалориях, вьrделенного в воде в течение времени t, т. е. Р=
= ·Q/0,24t. Количество тепла в килокалориях определяют по раз-
·
нице температур Т2 (конечной) и Т, (начальной) в объеме воды
А за то же время t: Q=A (.Tz-T1).
Мощность передатчиков с водяным охлаждением анодов ламп
определяют косвенным методом по измеренным значениям анод
ных токов п напряжений этих ламп и количеству тепла, отдавае
мого охлаждающей водой . При измерении мощности этим мето
дом передатчик настраивают в динамическом и статическом ре
жимах. В динамическом режиме после 15-20 мин работы, когд;:~.
температура воды в системе охлаждения установится, измеряют
по показаниям приборов и термометров анодное напряжение
Еа.ддн и суммарный анодный ток /а.дин оконечной и соответствен- ·
но Еа.пр и 1а .пр - предоконечной ступеней, катодные токи ламп
оконечного каскада Iк1 , lк2, ... , Iкп
(п - число ламп в оконечном
каскаде), а также температуру воды на входе tвх. дин и на выходе
системы охлаждения каждой лампы оконечного каскада t1 дин,
f2ДИН,••• , tnДИН•
Затем передатчик переводят в статический режим работы при
пониженном напряжении смещения и после установления темпе
ратуры в системе охлаждения измеряют анодное напряжение
Еа.ст и суммарный анодный ток !а.ст оконечной ступени, а также
температуру воды на входе системы охлаждения анодов ламп
tвх. ст и на выходе системьi охлаждения каждой лампы t 1 сг,
t2 ст, . .. , fп ст оконечного каскада.
Для проведения ра~четов определяют суммарную мощность
накала ламп Рнан, сопротивление ограничительного резистора в
цепи анода Рагр и катодных резисторов Rн оконечного каскада . По
измеренным значениям рассчитывают мощность, потребляемую
анодными цепями ламп оконечного каскада в щшамическом режи
ме Ро=lа.дин(Еа.дин~·Rогрlа.дин -Rкlн.ср), г'де fкср = (/н1+Iн2+ ... +
+ lнп) /п, и мощность, потребляемую анодной цепью оконечного,
каскада · в статическом режиме, Ра.ст = /а.ст (Еа . ст-:Rагрl а.ст
-,Rнlа . ст/п).
Затем рассчитывают удельное значение мощности Руд, отводи
мой водой Руд= (Ра.ст+Рнан)/Лtст, где Лtст - среднее значение
пер:епада температуры в ста,тическом режиме:
Л lст = (tl ст+ t~ ст+···+ tn ст)/n-tвх.ст·
По среднему значе нию перепада температуры Лtдин, определяе
мому как
рассчитывают мощность, рассеиваемую на анодах ламп оконеч
ного каскада в динамическом режиме Ра.дин = РудЛtдин- Ршш-
52
При этом мощность, отдаваемая оконечным каскадом, Ра.н =
= Ро-Ра . дин, а мощность потерь
в выходной контурной системе
Рпот ~ (0,03 ... О,05)Ра.н- Мощность на выходе передатчика Р =
= Ро.н-Рпот-
Пиковую мощность однополосных передатчиков измеряют [151
калиброванным по напряжению осциллографом, подключаемым к
фидеру антенны через соответствующие элементы связи так, что-
бы •на ег,о э,кране получить
изображение выхо,rщого напря
жения и е-го ,огибающей. По
давляется ·несущая передатчи
ка. Калибруется измеритель
ный тракт путем модуляции
передатчика синусоидальными
колебаниями с тем, чтобы на
эКJра·не осциллографа :получить
среднюю выходную М,ощность, Рис. 1.31. К определению пиковой
составляющую около полови - . мощности передающего устройства _
ны пиковой мощности огибаю -
щей. Измеряют ср,еднюю -мощность передатчика Рср ,по методике ,.
определенной И'нструкцией 1по эксплуатации, и пиковое напряже-
ние Ин на экране осциллографа (рис. 1.31).
-
Одно синусоидальное колебание заменяют двумя с частотами
f1= (700 ... 1100) Гц и f2= (1700 ... 2500) Гц (при полосе пропу-
скания звуковых частот 300 Гц . . . 3 кГц). Уровень двухтональног о·
сигнала не должен превышать допустимых значений. Затем изме
ряют на экране осщ!Jiлографа пиковое напряжение - Ипик (см. рис ..
1.31), а пиковую мощность - рассчитывают по формуле Рпик= •
= Рср (.Ипик/Ик)2. .
Аналогично можно определять пиковую мощность двухполосных:
или однополосных передатчиков с амплитудной модуляцией при пол
ной несущей . Для этого измеряют на экране осциллографа амплиту
ду сигнала несущей Инес и его· среднюю мощность Рср .нес- Затем·
передатчик модулируют двухтоновым сигналом с помощью метода ,.
аналогичного описанным выше. Измеряют пиковое напряжение .
полученное на экране осциллографа. Пиковую мощность рассчи-·
тывают по формуле Рпик =Р ср.нес(' Ипик/Инес) 2 .
Глава вторая
ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПОБОЧНЫХ ИЗЛУЧЕНИИ
РАДИОПЕРЕДАЮЩИХ УСТРОЙСТВ
2.1 . ПОБОЧНЫЕ РАДИОИЗЛУЧЕНИЯ
Побочное радиоизлучение - нежелательное радиоизлучение"
возникающее в результате любых нелинейных процессов в радио
передающем устройстве, кроме процесса модуляции. Уровни поб оч
ных радиоизлучений могут быть снижены без ухудшения качества
53
передачи сигнала [1]. Побочные излучения в зависимости от при
чин образования делятся на излучения на гармониках (субгармо
никах), · комбинационные, паразитные и интермодуляционные. К
ним не относятся излучения, которые образуются в результате мо
дуляции передатчика и находятся в непосредственной близости от
границ занимаемой полосы частот .
•Радиоизлучение на гармонике - побочное радиоизлучение на
частотах, кратных частотам основн6го радиоизлучения. В переда
ющих устройствах метрового диапазона и более длинных волн они
,образуются в высокочастотных контурах, р_аботающих в режимах
с углом отсечки 18<180°. Для ,0 = (75 ... 90) 0 амплитуду п-й гармо
ники In можно вычислить [5], есщr известен размах импульса Im
и коэффициент разложения ап (8) : ln=lma (8).
В передающих устройствах дециметрового диапазона и более
коротких волн побочные излучения формиру,:JОтся в выходных
электровакуумных приборах, в которых из-за конструктивных и
энергетических особенностей наряду с основным колебанием обра
зуются побочные колебания на гармониках. Например, уровень
мощности второй гармоники,., магнетронов достигает - (30 ... 40) дБ
относительно мощности основного колебания. Уровень мощности
второй гармоники ЛБВ ниже уровня мощности основного колеба
ния на 20 ... 30 дБ, а у широкополосных ЛБВ - на 5 ... 10 дБ.
Токи гармоник поступают в антенну и вызывают побочные из
.лучения в полосах более высоких частот, создавая тем самым ра
диопомехи другим РЭС.
Колебания на гармониках становятся наиболее опасными, ког
да в усилителе мощности или в выходном контуре передатчика об
разуются резонансные цепи на частотах гармоник. Если условие
резонанса для частоты одной из гармоник выполняется, то ее уро
вень становится недопустимо большим. Однако при правильном
конструировании передатчика снижение уровней колебаний гармо
ник на 40 ... 60 дБ по отношению к уровню основного колебания
не встречает особых технических трудностей.
В некоторых передатчиках основная частота формируется из
,более низких частот, стабилизированных кварцем. В таких пере
датч,иках приме,няют умложители ча,стотьr ·и усилител1и, которые,
несмотря на принятые меры, усиливают колебания низких частот,
кратных частоте основного колебания. Их называют субгармони
ками.
Радиоизлучение на субгармонике - побочное радиоизлучение
,на частотах, в целое число раз меньших частоты основного радио
.излучения [1]. Колебания субгармоник поступают в антенну пере
дающего устройства и создают побочные излучения на частотах
субгармоник.
Комбинационное радиоизлучение - побочное радиоизлучение,
возникающее в результате взаимодействия в нелuн.ейных элемен
тах радиопередающего устройства колебаний на несущей частоте
u(uлu) формирующих несущую и их гармоники [1]. Побочныеком
:бинационные излучения характерны для передающих устройств, в
54
..
составе которых имеются диапазонные возбудители частоты. Ча
стота основного колебания в таких возбудителях получается де
лением, сложением или вычитанием двух частот или их гармоник "
одна из которых отличается высокой стабильностью .
Как правило, преобразование частоты осуществляется с по
мощью смесителя , который, будучи нелинейным элементом, пр и
воздействии двух частот способен выделить на вы х оде богаты й
сп е ктр основных частот и их гармоник . Нужную частоту обычн е>
выделяют фильтро м, от характеристики которого з ависит степен Ь
ослабления нежелательны х комбинационных частот. Поэтом у
фильтр на выход е смесителя делают узкополосным, пропускаю
щим только основное колебание. Побочные комбинационные коле
бания, попадающие в полосу з адержания, ослабляются н а,
50 .. . 80 д Б в зависимости от конструкции фильтра . В некоторы х
возбудителя х применяют перестраиваемые фильтры, которые ха
рактеризуются меньшим ослаблением комбинационных частот .
Комбинационные колебания усиливаются последующими кон
турами передатчика и излучаются антенной .
. П аразuтное
радиоизлучение - побочное радиоизлучение, возни
кающее в результате самовозбуждения радиопередатчика из-з а·
паразитных связей в его каскадах и в генераторных и усилитель
ных приборах [1] . Паразитные колебания возникают в различны х
реактивных элементах схем ламповых передатчиков, для которы х
выполняются условия самовозбуждения. Такие колебания могут
возникать в дросселях. Так как в дросселях преобладает индуктив -
ное сопротивление, то согласно известной формуле f = 1/ VLC ча
стота f « дроссельных» паразитных колебаний на порядок ниже ч а
стоты основного колебания передатчика. При параллельном сое
динении нескольких ламп выходного контура передатчика , рабо
тающего по схеме нейтрализации, паразитные колебания образу
ются за счет индуктивности · соединительных проводов, выводов,
ламп и их межэлектродной емкости . Частота этих колебаний выше· ,
частоты основного колебания. Например, паразитные излучения ,
создаваемые передающим устройством диапазона декаметровы х,
волн, нередко являются радиопомехами РЭС для диапазонов мет
. ровых и даже дециметровых волн.
Аналогичные паразитные колебания значительной величин ы
могут возникать в передатчиках с двухтактными выходными кон
турами, в схемах нейтрализации выходных контуров передатчика И'
в цепях с отрицательным сопротивлением. Причиной паразитны х
колебаний может быть динатронный эффект выходных ламп пере
датчика. В передатчиках колебаний более высоки х частот выход
ную мощность формируют электровакуумные приборы, которые
также генерируют паразитные колебания . Кроме того, паразитные
колебания могут образоваться в схеме такого передатчика.
И з изложенного следует, что образование паразитных колеба
ний не связано с формированием частоты основного излучения и
каждый случай их возникновения следует рассматривать отдельно .
Мощность паразитных колебаний может быть значительной . 06-
55
разованные в . контурах, непосредственно связанных с антенной,
паразитные побочные колебания создают радиопомехи работе дру
.гим РЭС на непредвиденных частотах. .
Ин,термодуляцион,ное радиоизлучен,ие - побочн,ое радиоизлуче
н,ие, возн,икающее в результате воздействия н,а н,елиней,н,ые элемен
ты высокочастотн,ого тракта радиопередающего устройства ген,ери
руемых колебан,ий и вн,ешн,его электром·агн,итн,ого поля [1].
Интермодуляционные побочные излучения образуются в пере- ·
.дающем устройстве в результате воздействия на этот передатчик
.излучений одного или нескольких передающих устройств вследст
.вие нежелательных электромагнитных связей между ними. Этот
.вид побочных излучений характерен для передатчиков р·адиопере
.дающих центров и для совместной работы передатчиков на под
вижных объектах (самолетах, кораблях, автомобилях и т. д.). Из-.
лучения мешающего передающего устройства могут влиять на вы
ходные контуры, а при определенных условиях - на фидер и
антенну передающего устройства, вызывая в нем интермодуляци
<0нные излучения.
Побочные излучения количественно характеризуются абсолют
ной, относительной или эквивалентной излучаемой мощностью, ко
торую выражают через напряженность поля, плотность потока мощ
ности или,- -косвенно, через напряжение или мощность колебаний в
фидере антенны на частотах побочных ·излучений.
Абсолютн,ое зн,ачен,ие мощн,ости побочн,ого излучен,ия вьrража
ют через плотность потока мощности Пп.и или напряженность по
ля Еп.ч, а для фидерных линий - через среднюю мощность Рп.к
или напряжение Ип.н, подаваемые передатчиком в фидер антенны
на частоте побочных излучений.
Относительное значение мощности побочного излучения Потн -
:это отношение плотности потока мощности Пп.и или напряженно
.сти поля Еп.и побочного излучения к плотности потока мощности
Л0 или напряженности поля Е0 основного излучения, взятых в од
;них и тех же единицах измерения и выраженных в децибелах:
Поrн = 1О lg (Пп.ч/П0); Потн = 20 lg (Еа.чfЕ~). (2.1); (2.2)
Относительные уровни · мощности Ротн или напряжения Иотн
•побочного колебания в фидере антенны соответственно равны:
Ро~н= lО!g(Рп.н/Р0); И0т11 =20Jg(Uп.1)И0), (2.3); (2.4)
:rдеР0иU0-
средние значения мощности и напряжения основ-
.ного колебания, выраженные в тех же, что и Рп.н и Ип.н, единицах
•
измерения .
.
Часто измеряют не плотность потока мощности, а его спек
·тральную плотность S, значение которой определяют по формуле
s=п;лf,
(2.5)
:где Лf - эффективная полоса пропускания измерителя.
Эквивален,тн,ая плотн,ость потока мощн,ости или напряженность
поля побочных излучений - это максимальная плотность потока
56
мощности или напряженно~ть поля, создаваемые побочными и~лу
че~иями, равными заданнои норме и приведенные к конкрет·ному
ра~стоянию (для [10] - 5 км) . . .
•
2.2 . ПРИНЦИПЫ НОРМИРОВАНИЯ
Нормирование побочных излучений передающих устройств в
международном масштабе началось с 50 - х годов, когда МККР'
была принята Рекомендац·ия 329, которая в 1959 г. была включена
в ст. 12 Регламента радиосвязи [9]. Рекомендация 329 пересматри
валась в 1966 и 1972 гг . на XI и XII Пленарных Ассамблеях Меж
дународного союза электросвязи.
В нашей стране временные общесоюзные нормы на побочные
излучения передающих устройств введены с 1961 г. Этими норма
ми ограничивались побочные излучения передающих устройств ,
основные излучения которых находились в полос.е частот до.
235 МГц . С 1 июля 1972 г. введены новые нормы [10], которы ми
нормированная пол.оса расширена до 960 МГц.
За величину мощности побочного излучения принята [9, 101
средняя мощность, подаваемая передатчиком в фидер антенны на
частоте побочного излучения, выраженная в абсолютных или от
носительных единицах .
Например, для передающих устройств, имеющих диапазон ос
новных частот ниже 30 ·мгц, средняя мощность любого побочног о
колебания , подаваемого передатчиком в фидер антенны, должн а
быть [10] ниже мощности основного колебания на 40 дБ и не пре
вышать при этом 50 мВт. Относительная норма для переносны х
передатчиков снижена до - 30 дБ, а для побочных излучений пе
редатчиков подвижной службы установлена норма 20 мВт . Дл я
передатчиков, использующих полосу частот 30 . . . 235 МГц и имею
щих среднюю мощность до 25 Вт, относительная мощность побоч
ных изл у чений установлена равной - 40 дБ, а абсолютная - не
более 25 мкВт . В передатчиках этой же полосы, но со средне й
мощностью излучения от 25 Вт до 1 кВт побочные излучения
д олжны быть снижены на 60 дБ, а в передатчиках мощность ю
свыше 1 кВт побочные излучения не должны превышать 1 мВт.
Такой же принцип нормирования побочных излучений передаю
щи х устройств принят в международных нормах [9]; их относитель
ные значения соответствуют графикам на рис. 2.1 . В отличие от
общесоюзных норм [10] международными нормами- нормируются
также побочные излучения от оборудования передающих устройств .
Любое побочное излучение от оборудования передающего устрой
ства не должно вызывать большего эффекта, чем . если бы к антен
не передатчика подводилась максимально допустимая мощность.
на частоте этого побочного излучения.
Нормы [9 , 10] не распространяются на передатчики РЭС спас~
тельных средств , аварийные (резер.вные) передатчики воздушнои ,
морской подвижных служб и все передатчики службы радиоопре-
деления.
57
Следует отметить, что принцип нормирования побочных излу
'Чений по средней мощности побочных колеба ний, подаваемых пе
iJ)едатчиком в фидер антенны на частоте побочных излучений, яв
..ляется косвенным.
Р.mн,д5
- 40 i:;.,Of'~. -- l -- - --l -,l.. - - -- - + -(l-r+--------1 -
--
.+----1
-~
-50
-70
Рис. 2.1. Нормы МК:КР на побочные излучения.
Полосы частот основного излучения:
а- 1ОкГц...30МГц;б- 30 ...235МГц; в-
235 ... 960 МГц. Ротв= 10 lg(P•.к/Po)
Для контроля норм [ 10] напряженности пол; побочных излуче
ний на основании теоретических расчетов и измерений в реальных
условиях эксплуатации с учетом конкретных антенно - фидерных
си стем, параметров -почвы и других факторов установлены допу
стимые значения эквивалентной напряженности поля побочных из
лучений передающих устройств декаметровых волн.
Например, для передатчика мощностью 50 кВт и более мощ
ность побочных колебаний в фидере антенны установлена - 60 дБ
,относительно основного излучения, а допустимая эквивалентная
напряженность поля побочных излучений Еэнв=О,ООIЕV Р0 , где
Е - напряженность поля, мкВ/м, ·соответствующая мощности по
'6очного излучения I Вт на входе фидера на расстоянии 5 км от
антенно-фидерной системы; Р0 - мощность основного излучения
передатчика, Вт .
Для антенн типа РГД максимальное значение вертикальной со
ставл яющей напряженности поля Е второй гармоники равно 330,
третьей - 400, четвертой - 550, пятой - 600 мкВ/м, для антенны
типа ВГДШ - соответственно 140, 45, 65 и 55 мкВ/м. Еще боль
ший разброс Е имеют другие виды пQбочных излучений, которые
расположены в полосе + 1О% от основной частоты . Для антенны
ВГДШ в зависимости от изменения влажности почвы Е изменяет
,ся от 10 до 75 мкВ/м, а для системы РГД - от 65 до 350 мкВ/м,
т. е. примерно в 5 раз.
Приведенные примеры показывают, что между напряженностя
ми полей основного и побочных излучений не существует опреде-
58'
ленной зависимости, что объясняется в первую очередь, значитель
ной. разницей между частотами названных излучений. Эта разница
вJI11яет как на условия излучения антенно-фидерной системой тех
ищ1 иных побочных излучений, так и на условия их распростране
ния в пространстве.
2.3 . МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИИ
Абсолютное значение мощности побочных излучений передаю
щих устройств определяют путем измерения напряженности поля
или плотности потока мощности, создаваемого данным побочным
излучением в дальней от передатчика зоне1 или путем ·измерени я
напряжения или мощности побочных колебаний в фидерной лини и
на частоте данного побочного излучен:ия 2 .
Относительный уровень мощности побочных излучений рассчи
тывают по данным измерений напряженности поля или плотности
потока мощности, создаваемых основным и данным побочным из
лучениями в дальней от передатчика зоне или по данным измере
ния напряжения или мощности основного и данного побочногЬ ко
лебаний, подаваемых передатчиком в фидерную линию.
В обоих случаях первый метод является прямым, а второй -
косвенным методом определения мощности побочных излучений ,
хотя вiщы измерений в этих случаях могут быть как прямыми, так
и косвенными.
Первый метод позволяет делать наиболее правильные ·выводы
об уровнях мощности побочных излучений, т. е. оценив·ать эти из
лучения как радиопомехи РЭС другим службам. Во многих слу
чаях для передатчиков дециметровых, сантиметровых и миллимет
ровых волн этот метод является единственным .
•• Однако, как будет показано ниже, для проведения измерений
этим методом необходимы специальные измерительные приборы
и значительное время .
Измерения побочных излучений по полю включают в себя не
сколько прямых и косвенных методов, различных по аппаратуре .
измерительным установкам и методике проведения . К прямым от
носится измерение побочных излучений с помощью измерительного-
. пр 11емн ика
или измерителя напряженности поля с подключенйе м
к его входу измерительным фильтром, ослабляющим основное из
лучение передающего устройства. В случае, когда основное излу
чение не может быть отделено измерительным фильтром от побоч
ных, применяется метод замещения . Этот метод является единст-
" венным для побочных излучений, частоты которых находятся на
небольшом (1О . .. 15 %) удалении от частоты основного излучения .
что характерно для паразитных комбинационных и интермодуля
ционных побочных излучений.
1 Дальняя зона - расстояние м ежд у передающей и измерительной антенна
м и, равное нескольким длинам волн (определение дальней зоны см. § 2 .9) .
2 Для краткости такие из м ерения д альше будут называться измерениями П ();
полю или измерениями по тракту.
59
В состав установок для измерения побочных излучений по по
.лю, кроме измерительных приемников и измерителей напряжен
ности поля, могу! входить селективные микровольтметры, измери
-тельные антенны, генераторы стандартных сигналов и различное
вспомогательное оборудование .
Измерение побочных излучений по тракту является простым и
н аиболее распространенным, несмотря на расхождения между из
меренной мощностью колебаний в фидерной линии и соответству
ющей мощностью побочных излучений (см. § 2.1).
Измерение проходящей в фидерном тракте мощности побочных
излучений осуществляют ме·тодом замещения, путем измерения то
ка, напряжения и cos ер в фидере на частоте побочных излучений,
путем измерения тока (напряжения) в узле и пучности фидера, а
также мет·9дом измерения мощностей падающей и отраженной
волн в фидере с помощью направленных ответвителей. Наиболь
шее распространение получил последний метод, который и рассмат- •
рив ается в этой главе. Кроме направленных ответвителей для из
мерения указанным методом применяют специальные измеритель
яые приборы М2-22 и М2-23.
К измерениям по тракту относят измерения рассеиваемой мощ
ности на частотах побочных излучений на эквиваленте антенны
или нагрузочном сопротивлении (когда рередающее устройство не
име ет эквивалента антенны). В принципе этот метод определ_ения
побочных излучений отличается от измерений как по полю, так и
по тракту .
2.4 . ТРЕБОВАНИЯ К ИЗМЕРИТЕЛЬНЫМ ПРИБОРАМ
Измерение уровней побочных излучений передающих ус-тройств
в отличие от электрорадиоизмерений общего характера, рассмот
ренных, например, в [11-13], имеет ряд особенностей. Эти особен·
ности обусловлены широкой полосой частот, которую необходимо
исследовать на наличие и значения уровней мощности побочных
излучений, большим динамическим диапазоном мощностей, подле
жащих измерению. Они требуют для. проведения измерений экра
нир ованных измерительных установок, специальной измерительной
.аппаратуры и оборудования. Поэтому для того чтобы рассмотреть
конкретные измерительные приборы, необходимо сформулировать
общие требования к ним по основным параметрам.
_
Диапазон измеряемых част от. Измерительные прибо
ры, используемые с целью контроля норм [10], должны обеспечи
вать измерения побочных излучений передающих устройств кило
метровых · и гектометровых волн в полосе частот 150 кГц.. .25 МГц,
декаметровых волн в полосе частот 1,5 ... 230 МГц и метровых
волн (УКВ ЧМ, I , II и III телевизионных диапазонов) в полосе
частот 30 ... .2500 МГц. Измерения с целью исследования уровней
мощности побочных излучений _ проводятся в более широкой поло
се частот. Нижний предел частот при таких измерениях может
.о граничиваться значением 0,lfp, а для РЭС - с волноводным трак-
60
том - fнр (fp - рабочая частота РЭС, а fнр
-
критическая частота
волновода). Верхний предел · может достигать значения
(10 ... 20) ,fp и часто - ограничивается аппаратурными возможностя
ми. Вся полоса измеряемых частот перекрывается, . как правило,
несколькими измерительными приборами.
Пределы измерений по м .ощности. С учетом норм (10],
которыми установлено абсолютное значение мощности побочных
излучений для некоторых передающих устройств, не превышаю
щее 25 мкВт, нижний предел измеряемых мощностей ограничи
Бается единицами микроватт. Верхний предел с учетом измерения
мощности основного излучения может достигать сотен киловатт и
более . Он обеспечивается, как правило, включением аттенюаторов
на входе измерительных приборов.
Измеритель мощности побочных колебаний в фидерной линии
должен иметь диапазон измерений от 0,001 до 1 Вт.
Экранирование всей установки в рабочем состоянии при про
;ведении измерений побочных излучений передающих устройств
километровых, гектометровых и декаметровых волн должно быть
не менее 40 дБ, а метровых волн - не менее 30 дБ.
Пр и ем ни к измерительный (измеритель напряженности
поля) должен иметь чувствительность при отношении сигнал/шум,
равном единице, не менее 10 мкВ, экранирование в рабочем со
стоянии не менее 60 дБ, ослабление по зеркальному и другим ка
налам побочного приема не менее 60 дБ и избирательность к по
мехе, отстоящей от частоты приема на 100 кГц и более, не менее
70 дБ.
Фильтр измерительный должен иметь характеристиче
ское сопротивление 75-20 Ом, затухание в полосе пропускания на
частотах побочных излучений не более 6 дБ, на несущей частоте
передатчиков
километровых, гектаметровых и декаметровых
волн - не менее 60 дБ, метровых волн -: - - не менее 50 дБ.
Направленный ответвительдолжен иметь коэффи
циент калибровки по мощности 10 6 ...5-10-4, направленность
20 .. . 30 дБ и номинальную мощность нагрузочного сопротивления
вторичной линии 1 ... 2 Вт.
•
2.5 . ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИЕМНИКИ
Для измерения мощности побочных излучений применяется не
сколько групп измерительных приемников, аналогичных . по кон
струкции и схемному решению, отличающихся по полосе измеряе-
• мых частот. Промышленностью выпускается серия измерительных
приемников типа П5, которыми перекрывается полоса · частот от
18 МГц (приемник П5-1) до 37,5 ГГц (приемник П5-15А).
Нормам [10] для измерения мощности побочных излучений по
полю рекомендованы приемники П5-19 и П5-20, которые представ
ляют собой высокочувствительные, высокостабильные супергетеро
динные приемники с двойным преобразованием частоты и калиб
рованным внутренним усилением. Приемники могут применяться в
лабораторных, производственных · и полевых условиях. Основные
61
технические характеристики приемников приведены в табл. 2.1 .
Приемники могут использоваться также в качестве селективных
микровольтметров для измерения побочных колебаний в фидерной
линии . Приемники имеют одинаковые конструктивные и схемные
решения.
Таблиц а 2.1
.
Значения характеристики для прие мников
Характеристика
Диапазон частот, ГГц
Пределы измерения (при синусоидаль
ном напряжении и отношении сиг
нал / шум, равном единице), мкВ
, Ослабление каналов побочного
прие
ма, дБ
Относительная погрешность частотной
ш1<алы, %
Погрешность измерения напряжения,
мощности, дБ •
Полоса пропускания, МГц:
узкая
широкая
Вход приемника и входное сопротив
ление, Ом
Рабочие услов ия:
температура, 0 С
относительная влажность, %, при
20° с
Напряжение питания, В, частотой:
50 Гц
400 Ги
Габаритные размеры, мм:
-
приемника
блока питания
Масса, кг:
приемника
блока питания
Пб-19
0,255
.О,515
.9
.
.105
60
±2,2
О, 12
0,8
Кош<сиальный, 75
-10
.+5о
80
220
220, 115
480Х260Х360
480Х200Х360
27
20
Пб-20
0,5
.1
9. .1os
60
±2,2
о, 12
0,8
Коаксиальный, 75
-30. .+5о
80
220
220,115
480Х260Х360
480Х260Х360
27
20
Измерительный приемник П5-19 состоит из блока высокой частоты, блока
второй промежуточной частоты с выходными устройствами и блока питания .
Структурная схема приемника приведена на рис. 2.2 .
Блок высокой частоты приемн ика состоит из входного аттенюатора, фильтра
Ф 1 , аттенюатора на 3 дБ, ФНЧ, смесителя См 1 , гетеродина Г 1 и калибровочного
ге нератора Г з.
При измерении напряженности поля побочных излучений измерительную
антенну, а при измерении мощности побочных колебаний в фидерной линии
направленный ответвитель подключают к гнезду 1 входного аттенюатора, кото-
рый ослабляет большие сигналы до уровня, обеспечивающего линейный режим
•
работы последующих каскадов приемника. Ослабление регулируют ступенями
через 1О дБ в пределах О ... 50 дБ.
•
Настройку приемника на частоту _измеряемого сигнала производят ручкой з·
путем изменения частоты двухконтурного полосового фильтра Ф 1 и гетеродина
Г 1 • При этом частота гетеродина постоянно на 100 МГц больше частоты пере
страиваемого полосового фильтра. О настройке приемника на частоту измеряе-
62
моrо сигнала судят по наибольшей громкости динамическоrd громкоговорите
ля 13.
Полосовой фильтр и ФНЧ с частотой среза 1,8 ГГц (для приемника
П5-20 ... 2,5 ГГц) ослабляют сигналы каналов побо чного приема, расположен
ных ниже и выше частоты настройки приемника не менее чем на 60 дБ.
- - - ---- ---1 --® - -л;ас~~:~;; qастоты- 7 · -i .
./
..
1'
1 40/fГЦ
!{}
1 .Гl
L_
-
Bыxoil П!JПl!
g
BыxoiJ ПЧ
11
BыxoiJ 8uiJeo
1
12
Телеrроны
Рис. 2.2 . Структурная схема измерительного приемника П5-19
Фиксированный аттенюатор на 3 дБ уменьшает влияние !(СВ смесителя
См 1 на !(СВ входа приемника.
Первый преобразователь частоты (См 1 + Г 1) преобразует частоту измеряе
. мого
сигнала в первую промежуточную частоту 100 МГц, напряжение которой
подается в предварительный УПЧ 1 .
•
К:алибровочный генератор формирует импульсы фиксированной амплитуды
положительной полярности длительностью 0,3 нс с частотой 40 кГц, по которым
·калибруется усиление приемника. К:алибровку усиления проводят после настрой
ки приемника на частоту измеряемого сигнала . Для этого переключатель 2 ста
вят в . положение К, подключая тем самым на вход приемника калибровочный
генератор Гз, и, регулируя усиление основного УПЧ1, устанавливают стрелку
индикаторного прибора 5 на соответствующее данной частоте деление.
Блок второй промежуточной частоты с выходными устройствами состоит из
предварительного УПЧ2 - 1 , аттендатора О . . . 81 дБ, основного УПЧ и индикатор
н ого блока.
Напряжение измеряе м ого сигнала с частотой 100 МГц усиливается, филь
тр у ется предварительным УПЧ 1 и подается на вход смесителя См2, на который
подается также напряжение частоты 11 О МГц с гетеродина Г2. Нагрузкой См2
служит двухконтурный полосовой фильтр Ф 2 со средней частотой настройки
10 МГц . Этот фильтр выделяет вторую промежуточную частоту, равную
10 МГц, и подает напряжение этой частоты . на выходной к аскад УПЧ2-1, необ
ходимый для согласования выхода полосового фильтра со входом аттенюатора
0...81 дБ.
.
•
Аттенюатор О ... 81 дБ обеспечивает относительное ослабление напряжений,
а также ослабление сильных сигналов до уровня, _ при котором каскады основ-
63
ного · УПЧ и индикаторного блока работают в линеином режиме. Ослабление
производят переключением переключателя 7 через 10 или 1 дБ в пределах
О...81 дБ.
Основной УПЧ предназначен для усиления измеряемого сигнала 1О МГц.
Он имеет две полосы: узкую 120 кГц (УПЧ2-2) с усилением 50 дБ и широкую
(УПЧ2-з) 1 МГц с усилением 57 дБ. Переключение полос производится пере
ключателем 8. При установке переключателя 8 в среднее положение ручкой 4
производится установка нуля стрелочного прибора 5. С выхода основного УПЧ
измеряемый сигнал подается в индикаторный блок.
Индикаторный блок состоит из двухкаскадного усилителя , УПЧ2 , диодного
детектора Д, катодного повторителя КЛ . и усилителя постоянного тока УПТ. ~
Кроме усиления, . индикаторный блок обеспечивает различные виды детектиро
вания измеряемого сигнала и индикацию результата измерения. При измерении
среднего, среднеквадратичного, квазипикового и пикового значений сигнала путем
переключения ручкой 1О RС-цепей устанавливается соответствующий род работы
детектора.
•
•
В приемнике при менена двухступенчатая схема пикового детектирования,
вт орой . ступенью которой служит катодный повторитель при установке ручки
10 в положение измерения пикового значения : При измерении среднеквадратич
ного значения сигнала катодный повторитель выполняет роль усилителя , мощ-
ности.
'
'
Стрелочный прибор 5 включен между катодными нагрузками двухкаскадно
го УПТ. Параллельно . ему через гнездо 14 может подключаты:я внешний ре
гистрирующий прибор. В зависимости от положения переключателя 6 стрелочным
прибором 5 измеряют ток кристалла См 1 при контроле работы приемника или
уровень измеряемого сигнала.
.,
Выходное устройство состоит из эмиттерного повторителя ЭП, амплитудно
го детектора АД, усилителя низкой· частоты, усилителя - ограничителя н частот
ного дискриминатора. Оно обеспечивает выдачу измеряемого сигнала на внеш
ние устройств. а: с ЭП выведен выход второй ПЧ 9, с амплитудного детектора -
выход видео 11. Усилитель низкой частоты нагружен на динамический громко
говоритель 13, параллельно ему выведены гнез·да 12 для подключения головных
телефонов. Усилитель-ограничитель и частотный дискриминатор входят в цепь
АПЧ гетеродина Г 2 . Блок питания обеспечивает схему приемника стабилизиро
ванными напряжениями +250, +150, +20 и 6,3 В (на схеме рис. 2.2 он не по
казан).
2.6. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПАНОРАМНЫЕ ПРИЕМНИКИ
Для измерения частоты и уровня мощности побочных излуче
ний, а также спектральных параметров излучений передающих
устройств предназначена группа панорамных измерительных при
емников ПS-26, ПS-27 и ПS-28, которые обеспечивают проведение
измерений в полосе частот 1 ... 7 ГГц в лабораторных, производ
·ственных и полевых условиях.
Высокочувствительные высокостабильные супергетеродинные
приемники с двойным преобразованием частоты и ка,либрованным
усилением измеряемого сигнала имеют достаточное экранирование
(60 дБ) и ослабление каналов побочного приема (60 дБ), что
важно для измерения указанных параметров.
•Приемники аналогичны по конструктивному и схемному реше
ниям. Их основные технические характеристики приведены в
табл. 2.2 .
В комплект приемника П5-26 входят четыре блока: блок высокой частоты
и блок его питания, индикаторный блок и блок его питания. Структурная схема
приемника приведена на рис. 2.3 (без блоков питания) .
,,-
Блок высокой частоты состоит из высокочастотного аттенюатора, направлен
ного ответвителя НО, ФНЧ, ПФ 1 , устройства перестройки п.риемника УПП, вен-
64
..
...
тиля, гетеродина Г1, управляемого аттенюатора УА, смесителя См i релей ной
схемы , гетерод.ина Г2, фильтра 12 5 МГц ПФ 2 , усилителя УПЧ 1 , смесителя См2 ,
выхо д ного усилителя УПЧ2- 1 , генератора ПЧ 1 Гз и аттенюатора.
Характеристика
Диапазон частот, МГц
Пределы измерения, Вт (при
непрерывном сигнале и отноше
нии сигнал/шум , равном 1),
при полосе:
· 0,1 МГц
1 МГц
5 МГц
импульсного сигнала (при сред
ней мощности до О, 1 Вт)
Ослабление каналов побочно
го приема, дБ
Экранирование , дБ
Относительная погрешность
частотной шкалы, %
Погрешность измерения, дБ
Вход приемника и входное
сопротивление, Ом
Рабочие условия:
температура, 0 С
относительная влаж
ность, %, при -20° С
Напряжение пит ания, В
Потребляемая мощность, Вт
Масса, кг:
приемника
блока питания
Таблиц а 2.2
Значение характеристики для приемников
П5-26
П5-27
П5-28
1
.2
2
.4
4
.7
3-lo-iз ... 0,1 3-10-13 ... 0 . 1 3-J0-13 _.. 0,1
3.10-12 ...О,1 3.10-12 ...О,1 3.10-12·...О,!
1,5-10-11 ...0,1 1,5 -10-11 ...О, 1 l ,5 -I0-11 ...0,I
-
10
10
10
60
60
60
60
60
60
1
1
~
1
±3,5
±3,5
±3,5
Коаксиальный, Коаксиальный, Коаксиа ль ный,
50
50
50
-30...+5о
-30. . .+50 -30...+5о
80
80
80
220
220
220
600
600
600
38
36
34
28
28
28
25
25
25
24
24
24
Измеряемый сигнал подключается ко входу 1 и через высокочастотный ат
тенюатор, имеющий ступенчатое ослабление О , 20, 40 и 60 дБ, подается на вход
приемника ослабленным до значения 1О- 5 Вт. Такая мощность обеспечивает
линейность работы входного тракта приемника. Настройку в полосе частот
приемника на измеряемый сигнал производят устройством перестройки, которое
перестраивает одновременно полосовой фильтр ПФ-1 и гетеродин Г 1 . При этом
частота гетеродина постоянно больше средней частоты перестраиваемого ПФ на
125 МГц . Режим перестройки у_станавливают переключателем 2, имеющим пять
положений . Возможны следующие режимы настройки приемника:
«Автомат» - автоматическая перестройка частоты приемника из любого по
ложения до нижней (влево) или верхней (вправо) границы диапазона частот;
«Ручная» - частота приемника, перестраиваемого · вручную ручкой 3 «Наст-.
ройка». Отсчет частоты производится по шкале прибора;
•
«Свипирование» - непрерывная периодическая перестройка приемии.кв !J\}
всем диапазоне.
· точная подстройка прие м ника на частоту измеряе м ого сигнiла произв9дится
ручкой 4 «Подстрой1<а» .
После настройки приемника измеряемый сигнал проходит через направлен
ный ответвитель НО , который служит для под1<лючения ко входу приемника
3'-32
65
калибровочного шумового генератора, и поступает в ФНЧ, где ослабляются все
частоты, выходящие за верхнюю границу диа-пазона приемника. В nерестраивае
l4ОМ двухконтурном ПФ1 происходит ослабление частот, расположенных вне по
лосы пропускания фильтра. Частота измеряемого сигнала ослабляется незначи
тельно и подается через развязывающий ферритовый вентиль на смеситель См 1 .
Преобразователь частоты, состоящий из гетеродина Г 1 , управляемого атте
нюатора и . смесителя См1, преобразует частоту принимаемого сигнала в первую
0---
,,YCIJ//eнue"
_//
,, CIТ/Uf)(JHUe"
•11а llHll//UЗlllТIOp
ПI/
,, ВиJео"
cnetrmpll ,
Рис. 2.3. Структурная схема панорамного измеритеЛЬ!-!ОГО приемника П.5-26
.
.
ПЧ, равную 125 .МГц. Гетеродин Г 1 Имеет два фиксированных съемника мощ
ности. С одного выведен выход 5 на переднюю панель приемника. Он предна
значен для точного из· мерения частоты гетеродина Г 1 внешним измерительным
лрирррqм . С другого ~ыхода частота Г 1 через управляемый аттенюатор УА по
дается нц См 1 . Управляемый аттенюатор и релейная схема входят в следящую
~~с,тему :и· обеспечивают ст~билизаци~ ре~има работы с~есителя См 1 путем
Р?:д~е'рж~!{ИЯ на его входе постояннои мощности колебании гетероди_на Г 1 при
перестроике приемника во всем диапазоне частот.
•
•.• . Измеряемый сигнал выделяется полосовым фильтр·ом
·12 5 МГц ПФ2 и через
уси·литель УПЧ 1 поступает во второй преобразователь, состоящий из гетеродина
Г2 , · смесителя См2 и · выходного усилителя УПЧ2 - 1. Второй преобразователь пре
образует первую ПЧ, равную 125 МГц, во · вторую, равную 30 МГц: С УПЧ2-1
измеряемый сигнал поступает в индикаторный блок.
..
Индикаторный блок состоит из аттенюатора промежуточной частоты на
10: дБ, формирователя полосы, основного УПЧ (УПЧz-2, УПЧ2 - ,), дискримина- •
т.ора, выходного устройства, состоящего из детектора и у<шлителя, дифферен
цирующего устройства, блщ~а управления, устройств·а стирания, УНЧ и. ЭЛТ.
.
Измеряемый сигнал с · частотой 30 МГц пода_ется в индикаторный блок че
рез аттенюатор ПЧ, с помощью которото регулируется ослабление сигнала сту
пенями через 1 дБ в пределах О . .. 70 дБ, и формирователь полосы, обеспечи
вающий формирование трех полос пропускания : 100 кГц, 1 и 5 МГц. Формиро
ватель обеспечивает также усиление измеряемого сигнала в пределах О ... 20 дБ .
Усиление реrу,!!ируется ручкой <<Усиление». :Кроме того, формирователь имеет
выход 7 •для подключения внешнего анализатора спектра.
66
..
После формирования полосы частот измеряемого сигнала происходит его
усиление основным УПЧ, с выхода которого измеряемый сигнал подается на
дискриминатор Д и выходное устройство ВУ. Частотный дискриминатор стаби
л изирует частоту гетеродина Г2 . Выходное устройство, состоящее из усилителя
УПЧ 2 _ 4 , детектора Д и видеоусилителя ВУ, усиливает измеряемый сигнал, обе
спечивает его внешний выход ПЧ 8, преобразует и, после усиления видеоусили
телем, подает его на отклоняющие пластины ЭЛТ . С видеоусилителя имеется
внешний выход 9 «Видео» .
В приемнике, в зависимости от измеряемого сигнала, переключателем 10
включается один из трех детекторов: линейный, логарифмический или квадра
тичный. К:аждый из них имеет три постоянных времени детектирования. Изме
рение пикового напряжения импульсов производят при установке переключате
ля 10 в положение «Лин - Пик» и «Лог
-
Пик» .
Дифференцирующее устройство обеспечивает подсвет осциллограммы при
быстром движении луча по экрану ЭЛТ. Цепи для фиксации сигнала на экране
ЭЛТ находятся в блоке управления, устройстве стирания и усилителе низкой
частоты .
В блоке управле tiия формируется развертывающее напряжение, которое че
рез УНЧ подается на горизонтальные отклоняющие пластины ЭЛТ. Вместе с
блоком стирания этот блок обеспечивает стирание записанного сигнала кноп
кой 11 «Стирание» или запись нового сигнала при нажатой кнопке 1-2 «Пуск».
Генератор развертки блока управления переключателем 13 устанавливают в
один из трех ре·жимов: «Времен.», «Периодич. память» и «Одиночная». •
В положении «Времен . » производится разовая развертка луча ЭЛТ. Ско
рость развертки регулируют в пределах 3 .. . 20 с ручкой 14. В положении «Пе
риодич. память» развертка луча синхронизируется с изменением частоты гете
родина Г 1 . Положение «Одиночная» в приемнике П5-26 не используется.
В приемнике применена ЭЛТ типа 13ЛН~ с памятью . Питание трубки осу
ществляется от специального блока питания, находящегося в индикаторном бло
ке.
Усиление приемника калибруется по внутреннему калибровочному генерато
ру Г ш, который подключается на время калибровки переключателем 16 к на
правленному ответвителю НО.
Прибором 15 контролируют работу калибровочного шумового генератора ,
смесителей См 1 и См2 и управляемого аттенюатора.
.
Генератор Гз ПЧ 125 МГц используют для точной частотной калибровки и
как генератор для калибровки усиления приемника. Режим работы устанавли
вают переключателем 17 «Выкл - К:варц», а уровень входного сигнала генера
тора Гз регулируют ручкой 18, связанной с аттенюатором .
2.7 . НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ . РАБОТЫ
НЕСПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИЕМНИКОВ
Для измерения мощности амплитудно- и импульсно - модулированных коле
баний в фидерной линии, а также напряженности поля основного и побочных
излучений передающих устройств могут применяться другие измерительные
приемники, принцип работы которых аналогичен •рассмотренным в § 2.5 и 2.6.
Основные технические данные приемников приведены в табл. 2.3.
К:ак следует из табл . 2.3, почти все измерительные приемники не отвечают
Тип приемника
П5-4Б
П5-5Б
П5-7Б
П5-!З
П5-14А
П5-15А
3*
.таблица 2.3
'Диапазончастот, 1 Пределы иэмере• 1•Погреw- IОслаблеине/Экраииро
rrц
ния, Вт
иость, дБ I(ПП , дБ ванне, дБ
1,28
.2,35 10-12 .. . 10-4
+2
25
50
2,35
.4
10-12...10-4
+2
25
50
4
.7,4 10-12 , .. 10-4
+2
23
50
12
. 16,7 10-1з...10-6
+2
-
20
16,7..
.25,8 5.10-10...10-6
+2
-
20
25,8 .
. .37,5 5 .10-10 . . .10-6 ±2
-
20
61
требованиям, изложенным в § 2.4 по ослаблению каналов побочного приема и
экранирова нию. Поэтому при их использова н ии необходнмо принимать допол
нительные меры по ослабленню каналов побочного приема и экранированию до
60 дБ. В первом случае на вход прие мника включаются дополнительные филь
тры, а во втором - измерение проводят в экрани рованной камере.
Следует остановиться на приемниках ПS-45, П5-5Б и П5-7Б, имеющих ана-
логичные схемы и одинаковые конструктивные решения.
•
Особенностью супергетеродинной схемы приемника ПS-75 (рис. 2.4) с двой
ным преобразование м частоты измеряемого сигнала являются две различные
схемы измерения мощности. При измерении мощности в пределах 10 - 10 ... 10-• Вт
используется квадратичное детектирование , а при измерении малых мощностей
•
в пrеделах 10- 12
.. . 10- 10 Вт - модуляционная схема, обеспечивающая измерение
в полосе приемника мощности сигналов, меньшей мощ ности его ш умов . Мощ-
ность выходного сигнала отсчитывается в микроваттах.
ф блок Высокои ф
1 qастоты
1
\
-------t-je--<_ 17
Выход ПЧ
1------+-j- --<;_ 18
BыxoiJ на
исциллограrр
Рис. 2.4 . Структурная схема и зме рительного приемника П5 - 7Б
Комплект приемника состоит из измерительного блока и блока питания.
Измер ительньrй блок состоит из блока высокой частоты и измерительного блока.
В блок высокой частоты входят : калибровочный ге н ератор шу ма ГШ 1 со
схемой зажигания; первый преобразователь частоты, состоящий из входного
•контура, кристаллического смесителя См 1 и гетеродина на клистронном генера
торе Г1; предварительный усилитель промежуточной частоты (УПЧ1-1 и
УПЧ1-2); генератор шума ГШ2; второй преобр_азов-атель частоты См2 + Г2 и вы
ходной усилитель УПЧ2- 1 .
Калиб ровочный шумовой генератор предназначен для калибровки усиления
приемника. Он выполнен на газоразрядной трубке ГШ-5 , включаемой последо
вательно в тракт измеряемого сигнала между входом прнемниr<а 1 и преселек
тором (входным контуром). При •нажатии кнопки 8 зажигается га зораз рядная
лам п а, о чем свидетельствует загорание лампочки 9 на передней панели прием
ника. Генератор шу ма выдает шумовой калибровочный сиг н ал м ощностью око
ло 10-12 Вт при полосе- пропускания приемника, равной 5 МГц. Калибровку
усиления · приемн1ша производят ручкой 5 «Усиление» основного УПЧ путем
установки стрелки выходного прибора 16 на . риску шкалы в соответствии с rра-
•,. фиком по . частоте, определяемой по шкале «Настройка». После пров едения ка
,i)iiбровки схему зажига ния выключают кнопкой 10.
68
..
Измеряемый сигнал подводят к гнезду 1 «Вход» и через волновод калибро
Еочного ГШ1 - на первый преобразователь частоты. Первый преобразователь
nереносит частоту измеряемого сигнала в область первой ПЧ, равной 200 МГц.
Напряжение этой частоты усиливается в . двухкаскадном ши·рокополосном УПЧ 1 _ 1
:и УПЧ1-2 и подается на второй преобразователь .
•
Во втором преобразователе измеряемый сигнал с частотой 200 МГц преоб
разуется во вторую промежуточную частоту , равную 30 МГц, которая через
выходной усилитель УПЧ 2 - 1 поступает в измерительный блок .
.
Измерительный блок состоит из аттенюатора О ... 68 дБ, основного УПЧ2 - 2 ,
:в ы ход ного усилителя УПЧ2-з, линейного ЛД , квадратичного КвД и пикового
ПД детекторов и схемы модуляционного измерения мощности, состоящей и з
,опорного генератора 1ООО Гц Г з, схемы формирования, синхродетектора СД и
УНЧ.
'
С помощью аттенюатора регулируют ослабление измеряемого сигнала от О
д о 68 дБ через 2 дБ. Четырехкаскадный УПЧ2_ 2 с полосой пропускания 6,5 ±
±0,5 МГц обеспечивает основное усиление сигнала и его регулировку ручкой 5
в пределах 10 ... 15 дБ. Линейность амплитудной ха рактеристики основного
УПЧ2-2 30 МГц обеспечивает выходной усилитель УПЧ2- з .
С линейного усилителя измеряемый сигнал через переключатель рода рабо
-гы 14 приемника поступает на линейный, квадратйчный или модуляционный
вольтметр.
Линейным вольтметром, включающим в себя линейный детектор ЛД и УПТ,
измеряют пнковое значение модулирован н ых сигналов и квазипиковое значение
ломех. Балансировку моста УПТ производят нажатием кнопк,и 12 , которая за- .
лирает основной УПЧ2-2, и ручкой установки нуля 7 устанавливают стрелку
лрибора 16 на нуль.
Квадратичным вольтметром КвД измеряют мощность слабых сигналов . Со
ответствие между линейной и квадратичной шкалами индикаторного прибора 16
устанавливают подачей необходимого смещения на ЛД.
Модуляционным вольтметром измеряют мощность очень слабых сигналов.
Работа модуляционной схемы приемника сводится к следующему. Ручку рода
работы 14 ставят в положение модуляционного приема.
С помощью опорного генератора Г 3 и схемы формирования через УПЧ1-2
к смесителю См 2 перио дически с частотой 1ООО Гц подключается генератор шу
ма . В положительный пол у период к С м 2 подается суммарная мощность измеряе
мого сигнала и собственных шумов прие м ника . Отрицательный полупериод за
лирает УПЧ2-1, а на смеситель См 2 подается только мощность генератора шума.
Перед измерениями, в отсутствие измеряемого сигнала, ручкой 6 производят
,балансировку прибора, т. е. устанавливают равными мощность собственных шу
м ов приемника, которая определяется в основном первым преобра зова телем, и
м ощность ш умов ого генератора. Это равенство соответствует нулевому показа
ш1ю прибора 16 . Подача на вход 1 из меряе мого сигнала и периодическое под
.J<люче ние к С м2 генератора Г3 приведут к модуляции сигнала частотой 1ООО Гц.
Про модули рованный и змеряем ый сигнал пройдет последующие каскады прием-
1-1ика, поступит н а модул яцнонный детектор МД и через узко полосный УНЧ,
• настроенный на частот у 1ООО Гu, - на синхронный детектор СД, на второй вход
З<Оторого подается управляющий сигнал частоты 1ООО Гц из схемы формирова
_ния. Синхронный детектор СД собран по ключевой схеме. На его выходе уста
-навливается постоянный ток, равный разности между токо м, определяемым сум
марной мощностью измеряемого сигнала , и собст.венными шу мам и прибора и
·током, определяемым только мощ но стью генератора шума. С выхода СД сигнал
лодается через узкополосный У ПТ на измерительный прибор 16.
Модуляцион ный прием обеспечивает измерение в полосе при емника мощ но
•СТИ сигналов, 1<оторая меньше мощности его шумов.
Выхо дное у стройство приемника состоит из катодного повторителя КП, пи
кового детектора П Д, усилителя низкой частоты и динам ич еского громкоговори
-геля. Оно имеет выход второй ПЧ, равной 30 МГц, 17 и гнездо 18 - выход на
,осциллограф .
Блок питания обеспечивает стабилизированное напряжение + ( 170 ... 230) ,
+ 150, +250, .+ 750 и -15 В постоянного н 6,3 В переменного токов.
69
\
2.8 . НАПРАВЛЕННЫй ОТВЕТВИТЕЛЬ
Из теории антенно - фидерных устройств известно, что при неполном согла
совании передатчика с антенной в фидерном тракте распространяется от пере
датчика к антенне падающая волна с амплитудой Ипад, а от антенны к пере
датчику - отраженная волна с амплитудой Иотр. Поступающую в антенну мощ
ность определяют по разности мощностей падающей и отраженной волн и на
зывают ее проходящей мощностью. Это положение справедливо для волны к ак
основного, так и побочных колебаний.
Проходящую мощность в фидерном тракте измеряют с помощью направлен
ных ответвителей, которые представляют собой (рис. 2.5 - 2 .7) систему двух с вя -
!ла!ная линuя
/
Pz
-
!( нагр!JЗКе Рис. 2.5 . Схемати ч еское
изображение дв ухпро
водного
направле н ного
ответвителя
занных по определенному закон у линий . В главной линии распространяетс я вся
проходящая от передатчика к антенне мощность. Во вспомогательной (или вто
ричной) линии отбирается небольшая часть проходящей мощности для оп р еде
ления по ее величине проходящей мощности в главной линии .
• Гла8ш1я линия
Р,,,
.Р,
Р,,,
-
---
/12
/( HflljJljJ!(e
Петля
w
Рис. 2.6. Схематическое изображение коаксиального на
правленного ответвителя
В зависимости от конструкции фидерного тракта направленные ответвители
подразделяют на двухпроводные, коаксиальные или волноводные. Связь между
главной и вспомогательной линиями в двухпр9водном ответвителе (см. рис. 2.5)
устанавливается с помощью индуктивного и емкостного сопротивлений на общем
участке линий l . В коаксиально1,1 ответвителе (см. рис. 2.6) связь между линия-
Оомощи.ющ(!я
наер!J3Ка
tЛРпад
&мм~,:::~~
~ Ei"'"' ss шsj:J)\'' dш, ш шшшs1:1 К/J;;,,,
Г.ЛaffнflR J/1/HI/Я
Рис. 2.7. Схематическое изображение волноводного на
правленного ответвителя
70
..
ми осуществляется по магнитному (применяют петщо) или по электрическому
полю (применяют зонд). В волново,дном ответвителе (см . рис. 2.7) преобладает
емкостная связь благодаря наличию общих щелей или зондов (см. рис. 2.14).
Представлен•ные на рис. 2.5 - 2:, системы связанных линий являются на- .
правленными отборниками мощности при у.сло,вии, что вхо,ды и выходы гла,в
ной и вс п о,могательной линий согласованы между собой и в то же ~время обес
печивается_ развязка между входом и выходом главной и вспомогательной линий .
Соблюдение этих условий достигается или подбором нагрузок при задан
ных размерах связанных линий или подбор.ом волновых сопротивлений при за
да.иных нагрузках. Обычно wспользуют вто·рой метод расчета напра,вленных от
ветвителей, т. е..находят сщ1чала длину участка связи l (см. рис . 2.5), а затем
no заданному пере:,ющному ослаблению рассчитывают волновое сопротивление
,вспомогательной линии . Оисtема будет напр·авленной при p = R 1 или p=R 1 =R2 .
Основными характер,истиками направленного ответвителя являются коэф
фициент направленносl)и N и переходное ослабление С.
Коэффициент направленности есть выраженное в децибелах отношение ве
личины напряжения ЛИпад (мощности ЛРпад), снимаемого с ответвителя при
его ориентации на падающую волну, к напряжению ,дИотр (мощности ЛРотр),
снимаемому с ответщ1теля при его ориентации на отраженную волну, при от
сутствии отраженной волны в главной линии:
N=201g(ЛИпад/ЛИ0тр), N=101g(ЛРпад/ЛР0тр) ,
(2.6)
Направленность определяется точностью выполнения ко,нструкции ответви
теля, соответствием сопротивления на11р:узки волновому сопротивлению ответви
теля и, в зависимости от частоты , в реальных отве11вителях соста,вляет
26 . .. 30 дБ, что обесrtечивает погрешность измерений по напряжению за счет
введения о тветвителя не более 2 %.
Переходное о слабление есть выраженное •В децибелах отношение напряже
ния (мощности) падающей волны в главной линии к напряжению ЛИпад (мощ
н ости ЛРпа д ) во вспомогательной линии :
С= 20 lg (Ипад/Л Ииад) , С= 10 lg (Рпад/Л Риад) ,
(2. 7)
Таким образо м , коэффициент ослабления выражает количественн ую связь
между мощностями в главной и в спомога т ельной линиях. Обра11ными •величина
ми коэффициента ослабления являются коэффициенты передачи по напряжению
Su или по мощности SP, которые можно определить через коэффициент с.вязи
К между главной и в опомогательной_ л·иниями по фGрмулам
Su=K(2n/"л)l , Sp=Sb=[K(2n/"л)l]2 ,
(2.8)
где л - длина волны, м ; l - длина вспомог·ательной линии (,рис . 2.9) мм.
Метод оnределеник , коэффициента с.вязи К описан в § 2;11 О.
~роме того, стабильность работы напра,вленно г о 011ветвителя зависит от
номиналыной мощности Рв, сопротивлений нагрузки R1 и R2 (с м . рис. 2.5, 2.6).
Мощность Рв выбирается с учетом мощности, проходящей в главной линии
Рпр, и коэффициента передачи направленного · ответвителя
•
Рн=РпрSp
(2.9)
при работе его на верхней ча·стоте: Обычно · величина Рн соста·вляет сотые или
тысячные доли ватта , поэтому номиналЬ'ную мощность сопротивлений R1 и R2
рекомендуют [1 О] выбирать рав•ной 1 ... 2 Вт, что считается доста11очным для
,рассеива·ния измеряемой отве11вленной мощности и не ведет к заметному у,вели-
чению погрешнос1'и измерений.
•
2.9 . ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕННОСТИ ПОЛЯ (ПЛОТНОСТИ
ПОТОКА МОЩНОСТИ) ПОБОЧНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ
Структурная схемаизмерительной установки.
Установка для измерения напряженности поля (плотности потока
мощности) побочных излучений включает в себя набор измеритель
ных приборов, с помощью которых можно обнаружить частоты по
бочных излучений, произвести калибровку высокочастотного трак
та измерения и измерить напряженность поля. Измерителы1ая
71
установка (рис . 2.8) состоит из измерительной антенны, аттенюа
торов, перестраиваемого фильтра, . высокочастотного генератора
сигналов и измерительного приемника. Набор измерительных при
боров должен перекрывать требуемую (см. § 2.4) полосу частот.
Измерительная установка составляется с помощью соединительных
линий, переходов и переключателей, соответствующих измеряемой
полосе частот и применяемым измерительным приборам.
ИJнерите11ьна
интенна
Иsнерительны
f!ДUCHHUK
Рис. 2.8 . Структурная схема - измерительной установки для
проведения измерений побочных излучений по п олю
В установке используется измерительная антенна с калиброван
ным усилением серии Пб. Основные технические характеристики
измерительных антенн рассмотрены в тл. 3.
Установка имеет два аттенюатора с регулируемым затуханием .
Один служит для расширения пределов измерения приемника .
Другой применяют в тех случаях, когда измерительный приемник
не имеет входного аттенюатора с плавн_о регули_руемым затухани
ем.
В измерительной установке в зависимости от полосы измеряе
мых частот побочных излучений используют различные аттенюато
ры. Аттенюаторы серии Д2 (плавные и ступенчатые резисторные)
предназначены для калиброванного ослабления напряжения (мощ
ности) сигналов в коаксиальных линиях в полосе частот до 5 ГГц .
В более высокой полосе частот до 10 ГГц для этих же линий ис
пользуют предельные плавные аттенюаторы серии Д4. Поляриза
ционные аттенюаторы этой же серии применяют для ослабления:
сигналов в волноводных линиях в полосе частот до 78,9 ГГц.
Перестраиваемый фильтр служит для снижения уровня основ
ного излучения передающего устройства и уменьшения тем самым.
его влияния на результат измерения н-апряженности поля побоч
ных излучений.
Высокочастотный генера~:ор сигналов необходим как источник
квазигармонических сигналов с регулируемыми и контролируемы
ми амплитудой, частотой и формой. В измерительной установке •
применяют генераторы серии Г4 при проведении измерения мето
дом замещения .
В состав установки входит приемник измерительной серии П5
(см. § 2.5 -2 .7). В качестве измерительных можно применять в.
диапазонах кило-, гекта - , декаметровых волн связные приемники с.
72
индикатором (например, Р-250М) или селективные микровольтмет
ры типа Вб-7 в полосе частот 15 кГц ... 30 МГц, типа Вб-8 в поло
,се 30 ... 300 МГц, а также измерители радиопомех и напряженно
,сти поля типов FSM6.A3 и FSM8 в полосе частот 100 кГц ...
_..
1000 МГц.
Высокочастотный переход 1 служит для подключения измери
тельной антенны к высокочастотному переключателю. Переходы се
рий Эl и Э2 имеют КСВ, равный 1,5 ... 1,25 в полосе частот
500 МГц ... 10 ГГц.
Высокочастотные переключатели ( 1,2) необходимы для под
ключения измерительного приемника к антенне, фильтру или ге
нератору сигналов. Можно использовать переключатель серии Э3
в полосе частот до 39,5 ГГц. Он имеет КСВ, равный 1,06 ... 2, со
противление высокочастотного тракта 50 Ом или волновод с сече
нием, соответствующим входу измерительного приемника. В поло
се частот до 3 ГГц можно использовать коаксиальный переключа
тель ПРК-1-2-75Р, имеющий КСВ, равный 1, 2 и входное сопротив
Jiение 75 Ом.
Выбор мест а для пр о веден и я измерен и я. Установку
для измерения напряженности поля побочных излучений следует
размещать на открытой площадке, с минимумом посторонних пред
метов, которые могут быть источниками переизлучения. Необходи
мо, чтобы выбранная площадка находилась в максимуме главного
Jiепестка излучения измеряемого передающего устройства в даль
ней от этого передатчика зоне излучения.
Дальней волновой зоной излучения передающего устройства
считают область, расположенную на определенн'ом минимальном
расстоянии ,R между передающей и измерительной антеннами. Это
расстояние определяется по геометрическим размерам антенн и
длине во·лны, на которой проводится измерение. Для остронаправ
Jiенных антенн
(2.1 О)
где D - максима~ьный размер апертуры наибольшей передающей
или измерительнои антенны, м; л - наименьшая длина волны из
меряемого побочного излучения, м. Для слабонаправленных ан
тенн дальнюю зону определяют по формуле
R:;,,. 3 л.
(2.11)
В нормах (10] при измерении побочных излучений передающих
устройств диапазона декаметровых волн рекомендуется измери
тельную установку размещать на расстоянии 3 ... 10 км от пере
дающей антенны, что значительно больше ,R, определяемого (2.11).
Для нахождения максимума главного излучения рекомендуется
'Также проводить измерения в 5 ... 10 точках, равномерно располо~
женн1:,1х по дуге длиной 3 ... 5 км.
Такие жесткие условия проведения измерения напряженности
поля (плотности потока мощности) необходцмо соблюдать, чтобы
уменьшить погрешность измерения. Эти условия не всегда удается
73
выполнить . при измерении побочных излучений передающих ста-
-циона рных
антенн.
Обнаружение частот побочных излучений.Как
указывалось в § 2.1, номиналы частот излучений на гармониках в
субгармониках можно определить расчетным путем. Остальные ви
ды побочных излучений определяют экспериментально, использун
измерительную установку (см. рис. 2.8), составленную из измери
тельной антенны, перестраиваемого фильтра и . измерительного,
приемника. Порядок обнаружения номиналов частот побочных из
лучений следующий. Измерительную антенну ориентируют по мак
симуму мощности принимаемого измерительным приемником ос
новного излучения передающего устройства, которое должно во·
время измерений работать в установленном для него режиме с наи
большей -допустимой мощностью излучения. Измерительный прием
ник перестраивают во всей контролируемой полосе частот
(см. § 2.4) и фиксируют номиналы частот побочных излучений ,.
определяя их принадлежность к измеряемому передатчику следу
ющим методом.
Измеряемый передатчик включается по определенной програм
ме. Например, в течение двух минут ведется передача, одну мину
ту - передатчик выключен. Измерительную установку рис. 2.8
дополняют приемником, который настраивают на частоту основно
го излучения . Зная программу включения передатчика и непосред
ственно принимая его основное излучение, сопоставляют выходные ·
сигналы с обоих приемников и при совпадении времени работы в.
них фиксируют номинал частоты данного побочного излучения. Для
исключения приема излучения передающего устройства по побоч
ным каналам измерительного приемника на его вход вк,JJючают
полосовой фильтр, который настраивают на частоту обнаруженно
го побочного излучения. Если при этом показание индикаторног~
прибора приемника уменьшится не более чем на величину затуха
ния полосового фильтра в полосе пропускания, то это служит под
тверждением, что данное побочное · излучение принимается по ос
новному каналу измерительного приемника.
Экранирование измерительной у ст ан о в к и. Как
у!):азывалось в § 2.5-2 .7, измерительные приемники имеют экра
нирование, равное 50 ... 60 дБ, которое обеспечивает измерение
напряженности поля побочных излучений с точностью 3 . . . 5 дБ J3:
• полосе частот до 1000 МГц. На более высоких частотах экраниро
вание измерительной установки снижается из - за применения не
·экранированных элементов схемы. В этом случае измерительную,
установку размещают в измерительной камере, а достаточность.
экранирования определяют экспериментальным путем.
Для этого (см. рис: 2.8) отключают измерительную антенну, а
вместо нее подключают экранированное сопротивление, соответст
вующее входному сопротивлению приемника. В измеряемом пере
датчике устанавливают штатный режим и номинальную мощность.
-Настраивают
измерительный приемник на частоту побочного излу
чения с наибольшей напряженностью поля (плотностью потока:
мощности) и устанавливают на этой частоте наибольшую чувпви-
74
тельность измерительного приемника. Измеряют напряженност_ь
пол я Е и рассчитывают достаточность экранирования Э измери
тел ьной установки по высокочастотному тракту по · формуле
Э = 20 lg (ЕR2/Ениж SэФФ)-Эпр•
(2.12)
где ,R - расстояние между передающей и измерител ьной антенна
ми , м; Ениж - нижний предел измерения напряженности поля ; при ·
контроле норм [10] за Ениж принимается величина норм, мВ/м ;
SаФ Ф - эффективная площадь измерительной антенны на частоте
из м еряемого побочного излучения, м 2 ; Эпр - величина экраниро
вания применяемого измерите.т~ьного приемника, дБ .
Экранирование измерительной установки будет д остаточным,
1:сл и полученный по (2.12) результат отрицательный. .
П ри измерении плотности потока мощности (спектральной
п лотности потока мощности) формула (2 .12) принимает вид
Э = 1О lg (РR2/Рниж SэФФ)-Эпр•
(2.13)
гд е Р - наибольшая измеренная плотность
- потока
мощности,
мВ / м 2 ; Рниж - нижний предел планируемого и з мерения, мВ/м 2 .
Эффективная площадь антенны SаФФ связана с и з вестным коэф
фициентом усиления G и действующей длиной hд зависимостями
SэФФ=Gл,2/4:rt; SэФФ=ЗО:rth~/Rл,
(2.14); (2.15)
где .'А :--'- длина волны, м ; Rл - входное сопротивление антенны, Ом .
Измерение напряженности пол я побочных из л у
чений. Установка рис. 2.8 позволяет проводить прямое измерение
напряженности поля побочных излучений или косвенное - мето
дом замещения. Прямые измерения занимают меньше времени, но
результаты имеют значительные погрешности, из которых 2,5 . ..
. . . 3 дБ приходится на измерительные приемники. Если в и з мери
тел ьной установке применяются связные приемники или селектив
ные микровольтметры, то для уменьшения погрешности измерения
с ледует проводить методом замещения .
Для проведения прямого измерения напряженности пол я побоч
н ы х излучений в измерительной установке рис. 2.8 используют ге
нератор сигналов, измерительную антенну , аттенюатор, и з мери
тельный приемник и соответствующие переключатели и соедини
'Гельные линии. При измерении на каждой выявленной частоте
побочного излучения калибруют высокочастотный тракт и измери
тельный приемник . .Высокочастотный тракт калибруют по генера
тору сигналов. Для этого настраивают измерительный приемник
на частоту побочного излучения, а на вход высокочастотного трак
та включают генератор сигналов, настроенный на измеряемую ча
стоту побочного излучения . Выходное напряжение генератора сиг
налов регулируют так, чтобы стрелка индикаторного прибора из
мерительного приемника на х одилась в середине шкалы. Фиксируют
показание этого прибора.
Не изменяя · регулировок измерительного приемника и генера
тора сигналов, вместо измерительного тракта, состоящего из пе
р еключателей, перестраиваемого фильтра и соединительной линии ,
75
на вход приемника включают регулируемый аттенюатор . Ослабле
ние аттенюатора регулируют так, чтобы индикаторный прибор из
мерительного приемника показал зафиксированное ранее затухание
измерительного тракта, а коэффициент передачи К рассчитывают
по формуле
К= 10-сатт / 10'
(2.16)
• где Сатт - ослабление аттенюатора, дБ.
IJocлe этого измерительную установку рис . 2.8 составляют из .
измерительной антенны, перестраиваемого фильтра, аттенюатора
(при необходимости) и измерительного приемника . Перестраивае
мый фильтр настраивают на частоту основного излучения переда
ющего устройства, которое включают на передачу в ,штатном:
режиме при номинальной мощности на все время проведения изме
рения. По показанию индикаторного прибора определяют напря
женн. ость поля побочных излучений, как рекомендуется в техниче
ском описании к прибору . Искомое значение напряженности полк ·
определяют с учетом затухания измеряемого сигнала в измери
тельном тракте, рассчитанного по (2 . 16):
Еп.и=КЕи.п,
(2.17)
где Еп.и - напряженность поля, мкВ/м; Еи.п
-
измеренная прибо
ром напряженность поля, мкВ/м;
Таким методом измеряют напряженность поля побочных излу
чений на частотах, значительно отстоящих от частоты основного•
излучения . При измерении интермодуляционных, комбинационных.
и паразитных побочных излучений, частоты которых лежат в ин
тервале 10 . .. 15% от частоты основного излучения, на результат
измерения будет оказывать влияние затухание полосового фильтра ,.
настроенного на частоту основного излучения. Для уменьшения.
погрешности в этих случаях измерение проводят методом замеще
ния .
Измерения методом замещения проводят с помощью установки:
рис . 2.8 в такой последовательности.
Настраивают на частоту измеряемого побочного излучени~ из
мерительный приемник и генератор сигналов. По максимальному
показанию индикаторного прибора при~мника добиваются точной
его настройки на частоту побочного излучения . При зашкаливании
стрелки прибора увеличr1вают затухание аттенюатора и повторно,
подстраивают приемник по максимальному показанию прибора.
Затем затухание аттенюатора регулируют так, чтобы показание:
индикаторного прибора было примерно в 2 раза больше собствен
ных шумов приемника. Переключателем 1 подключают на вход
измерительной установки генератор сигналов и регулируют вели
чину его выходного сигнала с таким расчетом, чтобы показание
индикаторного прибора приемника было равно ранее измеренному
побочному излучению. Тогда напряженность поля
Еп.и=2Иг/SэФФК,
(2.18)
где Иг - напряжение генератора сигналов, отсчитанное по шкале
выходного уровня, мкВ;
76
• Аналогичным методом измеряют плотность потока (спектраль
ную плотность потока) мощности побочных излучений . Как изв.ест
но, в этом случае соединительными линиями измерительной уста
новки рис . 2.8 являются волноводы.
При измерении плотности потока мощности полосу пропуска
ния УПЧ измерительного приемника устанавливают равной 1 МГц,
а при измерении спектральной плотности потока мощности - рав
ной 0,1 МГц . Изменяя направление приема измерительной антен
ны, добиваются максимального показания индикаторного прибора
приемника . Затем с помощью аттенюатора регулируют затухание
сигнала, чтобы показание прибора приходилось на середину шка
лы . Фиксируют показание прибора и, не меняя настройки прием
ника и аттенюатора, подключают ко входу измерительной уста
новки генератор сигналов . Выходную мощность его регулируют·
так, чтобы индикаторный прибор измерительного приемника пока
зал ранее измеренную плотность потока мощности побочного излу
чения, а ее значение рассчитывают по формуле
(2.19)
где Пп.и - плотность потока мощности измеренного побочного из
лучения, Вт/м 2 ; Рг - мощность ВЧ генератора сигналов, равная
мощности побочного и з лучения на выходе побочного излучения,
Вт ; Квол - коэффициент передачи волновода по мощности .
Спектральную плотность потока мощности побочного излучения
рассчит.ьrвают по формуле
S = Рг/Sэфф Квол Л f,
(2 .20)
где Лf - полоса пропусканияУПЧ приемника, кГц .
Напряженнvсть поля , плотность потока мощности, спектраль
ную плотность потока мощности основного излучения измеряют
описанными методами. На вход измерительного приемника включа
ют переменный аттенюатор, с помощью которого регулируют з ату
хание измеряемого сигнала.
Относительный уровень мощности побочного излучения опре
деляют по формулам (2.1) и (2.2).
2.10. ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ ПОБОЧНЫХ КОЛЕБАНИЙ
В ФИДЕРНОМ ТРАКТЕ
Одно в о л но вый метод. Рассмотренные в предыдущем па
раграфе методы определения мощности побочны х излучений по
полю сложны и трудое~ки. Поэтому , . если возможно , мощность
побочных излучений определяют по мощности соответствующих
колебаний в фидерном тракте.
Для измерения мощности побочных колебаний в фидерной ли
нии передающего устройства в полосе частот до 1900 МГц приме
няют одноволновый метод [10] с помощью направленных ответви
телей . Основной особенностью при этом является измерение не
большого по мощности побочного колебания при наличии сильного
полезного сигнала . В этих условиях необходимо иметь уверенность
77
в том, что нагрузочное сопротивление во вторичной линии направ
ленного ответвителя и входные цепи измерительного прибора яв
ляются достаточно линейными. В противном случае под воздейст
вием сильного основного колебания в указанных элементах · схемы
измерительной установки возникнут гармонические и комбинацион
ные · колебания, •мощность которых будет преВ'осходить мощность
измеряемых побочных колебаний, подаваемых передатчиком в
фидерную линию.
Измерительная установка, состоит (рис. 2.9) из направленных
ответвителей, коаксиального переключателя (коммутатора), пере
страиваемого фильтра, генератора сигналов и измерительного
приемника (селективного микровольтметр а).
Сьемнини мощности
отриженнои Волны noJuющeiJ Волны
Измерительный
приемник
Рис. •2 .9. К: измерению проходящей мощно
сти побочных колебаний с помощью направ
ленных ответвителей
Направленные ответвители (съемники мощности) встраивают на
входе фидерной линии после фильтрующих устройств передатчика.
Один направленный ответвитель ориентирован на измерение мощ
ности падающей, другой - отраженной волны. В передатчиках с
симметричным выходом направленные ответвители встраивают в
оба фидера.
Коаксиальный переключатель (коммутатор) необходим для под
ключения выходов направленных ответвителей, а также высоко
частотного генератора сигналов к измерительному приемнику.
Перестраиваемый фильтр служит для снижения уровня основ
ного колебания. Частоты измеряемых побочных колебаний должны
находиться в полосе пропускания этого фильтра.
В качестве измерительных приемников могут применяться при
боры серии П5, рассмотренные в § 2.5 - 2.7, а также селективные
микровольтметры типа SMV-6 и SMV-8 (см. § 6.4), которыми пе-
78
/
t
\
рекрывается п олоса частот от 100 кГц до 1000 МГц. Вся измеряе
мая полоса может перекрываться несколькими измерительными
приемниками.
Как указывалось в § 2.8, количественную связь между мощно
стями, проходящими в главной линии и в направленном ответвите
ле, характеризует коэффициент передачи или коэффициент связи,
который в зависимости от конструкции фидерной линии, ее волно
вого сопротивления и других факторов определяют эксперимен
тальным путем .
В лабораторных условиях калибровку направленных ответви
телей производят на коаксиальной секции фидера длиной 1,5 м со
встроенными в нее направленными ответвителями. Схема измери
тельной установки для калибровки направленных ответвителей по
казана на рис . 2.10. Установка состоит из генераторов сигнала Г1
и Г 2, коаксиальной секции, а также измерительных приемников
тех типов, которые будут использованы для измерения мощности
побочных колебаний.
Коаксиальная · секция
\
Налра!lленныtl от&т!итель
f/lильтр или
11ттеню11тор
ИJмерительный
приемник
Рис. 2.10 . Структурная схема установки калибр~вки
направленного ответвителя ,
Направленный ответвитель калибруют по проходящей мощности
на основной частоте с аттенюатором на 30 . .. 40 дБ (в зависимо
сти от мощности передатчика), а на остальных частотах - сов-
• местно с фильтром. С помощью измерителя измеряют мощность в
главной линии (фидере) РФ и, используя метод замещения, опре
деляют мощность Рnад, снимаемую с направленного ответвителя ,
орйентированного на · падающую волну . Коэффициент калибровки
по мощности
КР= РфfРпад·
(2.21)
Соответствующим образом можно определить коэффициент ка
либровки направленного ответвителя по . напряжению:
Кu=ИФJИпад·
(2.22)
В производственных условиях применяют упрощенный метод
калибровки направл~нных ответвителей . Для этого измеряют мощ
ность в фидерной линии РФ одним из известных методов,1 напри-
7.~
мер рассмотренным в § 1.12 . К измерительному приемнику, на-
• строенному на частоту основного колебания, подключают один из
ответвителей, ориентированный на падающую волну. Методом
замещения измеряют мощность Рпад и рассчитывают КР по фор
муле (2.21) или измеряют напряжение Игюд и коэффициент рас
считывают по формуле
Кр=РФ;И2 .
лад
(2 .23)
Каэффициент 15алибровки обычно указывается в технической
документации на направленный ответвитель.
Для выявления номиналов частот побочных колебаний в одном
из режимов работы · измеряемого. передатчика устанавливают но-
1
ф
u
минальную мощность излучения. ильтр измерительнои установки
(см. рис. 2.9) настраивают на частоту основного колебания пере
датчика. К измерительному приемнику подключают один из на
правленных ответвителей, ориентированных на падающую волну.
Приемник перестраивают во всей заданной полосе частот, фикси
руя номиналы частот побочных колебаний, одновременно проверя
ют принадлежность их к измеряемому передатчику путем выклю
чения последнего.
После этого необходимо убедиться в достаточности экранирова
ния измерительной установки. Для этого отключают от выходов
направленных ответвителей соединительные линии (см . рис . 2.9),
устанавливают максимальную чувствительность приемника и пе
рестраивают его по всем выявленным номиналам побочных коле
б ан ий. Если при этом побочные колебания не будут фиксировать
ся приемником, то экранирование будет достаточным. Если прием
ник фиксирует колебания на одной из частот , то необходимо
измерить величину наведенного на соединительную линию напря
жения Ин, подключить соединительную линию к- направленному от
ветвителю, ориентированному на падающую волну, измерить сни
маемое с него напряжение Ипад и рассчитать экранирование Э по
формуле
{2.24)
Экранирование будет достаточным, если полученный по (2.24)
результат будет положите;JJьным.
Измерение начинают с определения проходящей мощности ос
новного колебания. В измерительную установку (см . рис . 2.9) вместо
фильтра включают аттенюатор . Измерительный приемник настр~и
вают на частоту основного колебания передатчю<а . К установке
подключают ответвi1тель 1, ориентированный на падающую волну,
и фиксируют показание индикаторного прибора приемника. Не
изменяя настройки и усиления приемника, подключают генератор
сигналов и методом замещения определяют значения падающей
мощности колебания первого ответвителя Pa.naдt • Таким же методом
определяют значения отраженной мощности первого ответвителя
Ра. о трt, а также падающей и отраженной мощностей второго ответ
вителя Ро.пад 2 и Р о.отр 2. Проходящую м .ощность основного колеба-
80
\
ния Р 0 определяют как сумм·у проходящих мощностей в обоих фи
дерах:
(2.25)
После этого перестраивают измерительный приемник на часто
ту первого побочного колебания. В измерительную установку (см.
рис. 2.9) вместо аттенюатора включают режекторный фильтр, · ко
торый снижает мощность основного колебания. Дальнейшее изме
рение проходящей мощности· побочного колебания проводится по
описанной выше методике, а абсолютное значение проходящей
мощности побочного колебания определяют по аналогии с (2 .25):
рп = КР (Рп.пад 1-Рп.отр 1)+ кр (Рп.пад 2-Рп.Отр 2)-
(2.2()
Относительный уровень побочных колебаний определяют по
(2.3).
Если направленные ответвители на рис. 2.9 откалиброваны · по ·
напряжению, то формулы (2.25) и (2 .26) имеют вид
р-К(И2 -U2
)+К (И2 -u2
)
о- И о.пад1 о.отр1
И о.пад2 о.отр2 '
(2.27)
рп = Ku (И~_пад 1-U~_отр 1) + Ku (И~_пад 2-U~_отр 2)·
(2.28)
В передатчиках с несимметрвчным выходом измерение соответ
ственно упрощается и проходящая мощность определяется как раз
ность падающей Рпад и отраженной Ротр мощностей:
•
Рпр=Рпад-Ротр·
(2.29)
• Измерение с помощью
п-р и б о ров М2-22 и М2-23. При-
-
менение измер.__ителей · мощности типа М2-22 и М2-23 для измерения
проходящей мощности побочных колебаний в фидерных линиях
передатчиков диапазона декаметровых волн упрощает описанный
выше метод и сокращает тем самым время его проведения.
В комплект указанных приборов входит измерительная секция,
фидер которой имеет волновое сопротивление 150 Ом, внутренний
диаметр наружного экрана 150 мм и наружный диаметр внутрен
него провода - 13 мм. Измерительная секция откалибрована по ча
стоте в полосе измерений приборов и встраивается в фидерные ли
нии передающих устройств.
Измерение мощности побочных колебаний проводят прямым
методом, используя измерительную установку , схема которой при
ведена на рис. 11.
Измеряемый передатчик включают на передачу, как было опи
сано выше, настраивают прибор М2-23 (М2-22) на частоту изме
ряемых побочных колебаний и с помощью коммутатора подключа
ют направленные ответвители, ориентированные на падающую и
отраженную волны, фиксируя соответственно показания индикатор
ного прибора апад и аотр- Проходящую мощность рассчитывают по
формуле
•
Рпр= Рпад-Ротр = К (а~,д -а;тμ)·
(2.30)
В передатчиках с симметричным выходом проходящая мощность
по аналогии с (2 .26) и (2.28) будет равна
Рпр= рпр1+Рпр 2 = К(а~эд1--а;тр1) + К(а~ад2-а;тр 2),
81
(2.31)
где апад 1 и СХотр 1 - показания индикаторного прибора при изме-1
рении падающей и отраженной волн первого ответвителя .
При измерении проходящей мощности побочных колебаний в
нестандартных экранированных фидерах необходимо в формулы
(2.30) и (2.31) добавить поправочный коэффициент К1 • Значение
!ilа8ная лuнuя
~-~ f(омму
mqтор
м2-22
(М2-23)
Рис. 2.11. Структурная с ~ ема измерения побочных ко
лебаний с по м ощью измерителей М2-22 (М2-23)
Таблиц а 2.4
Cel/eнue •rpui!epq
J),Ом
ISI~
.~RJ;!f
•.~
300
120
~<}:,<::::,
~о
300
~ 300
о
ф~~
ф,/2/Zf ·
120
!80
.~i 1~·1
J00
5'50
~11~~-,
J00
'
..
к'
1
1,7
0,48
0,123
0,45'
0,28
18
этого коэффициента для часто
в-стречающихся фидеров рас-счи
та1но и про1верено в лаборатор
ных у,словиях [ 16]. В табл. 2.4
приведены ,сечения и ·волновые
оопротивл-ен1ия фидеров и попра-
вочные коэффициенты.
•
Метод МНОГО'ВОЛНОВЫХ
измере1ний. Измерение про
ходящей мощности по·бочных ко
лебаний в многоволновых ли·ниях
базируется на методе · ра,сширен
,ного волновода, распростра,нение
колеба н ий в ко·юром приближа-
ется по характеру :к распростра
нению в свободном простран
стве. Волновое -сопроти·влен~ие 'И
по-стоя1нная распространения в
расширен ном волноводе · практи
че-ски оказывают,ся .не зависящи
ми от •:вида волны. Бла г одаря
этому свой,ству суммарную про
ходящую МОЩНОСТЬ МОЖIНО ПОЛУ· _
чить простым усреднением зна
чений мощностей, измеренных
отдельными съем·ник•а ,ми мощно
сти (напра1вленнЫ1м ответв1ите
лем •или зондом) .
По · эт·ому . п ринципу работает
•дву.направленнь~й
ответвитель
82
/
.,
\·
суммарной мощности, применяемый [10] для измерения мощности
nобо1чных ·колебаний в фидерных линиях телевизионных передат
чиков в 1полосе частот до 2 500 МГц.
Направленный ответ,витель (рис . 2.12) состоит из двух ,конус
ных перех•одо,в, между которыми в ра-сширенном •волноводе распо
ложена измерительная сеl<'ция с шестью одина-ко·выми съемниками
,мощности . Первый их .ряд иапользуется для измерения мощности
па д ающей волны, второй - отраженной волны.
Рис. 2.12 . Структурная схема установки для изме
рения мощности побочных колебаний в · фидерной ли
нии телевизионного передатчика
С помощью переключателя через фильтр верхних ча1стот к
приемнику подключают выходы н·аправленных ответвител-ей 1- 6 .
Методом замещения из·меряемаго сигнала сигналом генератора с
калиброванной мощностью определяют Рпад 1,з,s и Ротр 2,4,б, которые
,со ответствуют мощностям на выходах 1- 6 напра1вленных ответ,ви
телей.
Значение проходящей суммарной мощности рассчитывают
ус р еднением трех проходящих через направленные ответвители
мощностей по формуле
1
.
рпр =з кр (Рпадl +Рпадз +Рпад5 - Ротр 2-Ротр 4-Ротр 6).
(2.32)
Погрешность измерения этим мет.одам не ,превышает 7 дБ при
КБВ в коаксиальной линии на частоте основного колебания не
менее О, 1. Направленные ответвители должны иметь при ЭТО'М на
пра,вленность пр·и ,возбуждении колебаний типа Т не менее 18 дБ ,
переходное осла~бление на частоте 1000 МГц в пределах 55 .. . 65 дБ
и раз1брос переходных осла·блений съемников мощности не более
1 дБ.
Метод расширенного в•олновода широко применяют при изме
рении по1боч-ных колебаний в волнов-одах различ-ных видов волн
им.пульсных класса-в излучений.
Структурная схема лро-стейшей измерительной устанонки, в ко
торой ,реализован метод расширенного волна,вода, приведена на
-рис. 2.13.
Измеряемый передатчик Пер подключен ,к волноводному у,дли
нителю 1, ·предназначенному для исtлючения оши'6'Юr измерения,
sз
обусловленной фазовыми соотношениями между отдельными вида
ми ·колебаний. Далее измеряемые побочные колебания проходят
коничеокий переход 2, волноводную секцию 3 и рассеиваются •в
нагрузке 4.
Пер
Рис. 2.13. Иллюстрация ме
тода многоволновых ИЗ !j1: ере-
иий :
1 - волноводный удлинитель ;
2 - конический переход; 3 -
волноводная секция с зондами~
4- мноrоволновая нагрузка
Конический переход ,служ,ит для расширения волновода; чем
длиннее коничес,кий переход при плоской фо,рме ,сте,нок или чем
ближе профиль пе,рехода к некоторой рассчитанной идеальной
форме, тем легче выполн·ить основное требование при конструиро
вании коническО'го перехода: не ,допустить ·прео:бра·зования в нем
видов колебаний.
•
В ·волнов,одную секцию встроено п з,ондо·в, ~которые не должны ·
вызывать существенных нарушений в раtе·пределении поля в рас
ширенном волноводе. В этой секщии может быть до 36 .з,ондов с
коэффициентами с,вязи с полем в полосе частот до 3 ГГц порядка
45 дБ, а в ~поло.се 3 .. . 10 ГГц - порядка 38 дБ. Натруз1ка должна
поглощать мощности поlбоrчных колебаний всех видов и основного
коле;бания.
Измерение мощности побочных колебаний проводят путем на
стройки измерительного приемника ИПр на частоту побочного
колебания и коммутации мощности, снимаемой со всех зондов.
волновой секции . При этом коммутатор К может работать авто
матически или иметь ручное переключение. Важным требованием .
предъявляемым к коммутатору, яв.(!яется малая зависимость пере
ходных потерь в контактах, равных 1 . . . 2 дБ от частоты.
Измерительный приемник выдает в схему усреднения СУ им
пульсы с длительностью, · равной длительности импульсов на вы
ходе передатчика . В схеме усреднения импульсы преобразуются
в постоянный ток, величина которого при работе коммутатора пе
риодически изменяется в соответствии с теми значениями высоко
частотного поля, которые индицируются отдельными зондами.
Окончательный результат измерения мощности побочного колеба
ния по усредненному значению постоянного тока отсчитывают по
стрелочному индикаторному прибору .
.
Рассмотренный метод измерения можно полностью автомати
зировать. Для этого необходимо, чтобы коммутато ·р мог автома
тически подключать все выходы зондов к измерительному прием
нику, что не вызывает технических трудностей. Нужно также, что
бы измерительный приемник имел привод перестройки по частоте,
который должен управляться программным устройством в соот
ветствии с обнаруженными побочными .колебаниями. Результаты
измерений выдает на печатное устройство схема усреднения .
84
Погрешность измерения описанным методом зависит от о_тно
шения размеров волновода и волноводной секции: чем это отно
шение больше, тем меньше погрешность измерения. Однако ука
занный метод становится сложным, обладающим значительными
погрешностями при измерении побочных колебаний на частотах
свыше 15 ГГц.
2.11 . ИЗМЕРЕНИЕ МОЩНОСТИ ПОБОЧНЫХ КОЛЕБАНИЙ
НА АКТИВНОЙ ШИРОКОПОЛОСНОЙ НАГРУЗКЕ
Мощность побочных колебаний uередатчиков небольшой мощ
ности удобно и просто определять по мощности, рассеиваемой на
широкополосной активной нагрузке или эквиваленте антенны,
включенных на выходе передатчика. Структурная схема измери
тельной установки (рис. 2.14), в отличие от уже рассмотренных в.
§ 2.11 схем, содержит широкополосное активное нагрузочное со
противление, на котором рассеивается излучаемая передатчиком
мощность, в том числе и мощность побочных излучений.
Рис. 2.14. Структурная
схема установки для из
мерения мощности на ак
тивной широкополосной
нагрузке
Передатчики, работающие в двухполосных режимах АЗ и FЗ,
при измерении не модулируют. Однополосные передатчики (ре
жим АЗJ) модулируют сигналом звукового генератора Г 1 часто
той 1000 Гц. Уровень этого сигнала определяется чувствитель-
, ностью микрофона, который используется в передатчике . Обычно
этот уровень оговаривается в техническом описании передатчика .
Избирательность измерительного приемника вместе с поло
совым фильтром, измеренная двухсигнальным методом на частоте
побочного колебания, должна превышать относительный уровень
побочного колебания не менее чем на 6 дБ.
Для обеспечения работы измерительного приемника в линей
ном режиме на его вход включают переменный аттенюатор на
30 ... 40 дБ.
Полосовой фильтр при измерении настраивают на частоту по
бочного колебания, а режекторный фильтр на частоту основного
колебания. Если относительный уровень побочного колебания
больше -60 дБ, то применение фильтров не обязательно.
Измерительную установку размещают, как правило, в экрани
рованной камере.
Измерение проводят методом замещения в такой последова
тельности . Включают передатчик, вместо антенны которого под
ключена широкополосная нагрузка . Определяют номиналы частот
побочных колебаний одним из рассмотренных методов. Мощность
побочных излучений определяют по напряжению, создаваемому
85
111ередатчиком на активной нагрузке, начиная с самых низких вы
явленных частот побочных колебаний. Настраивают измеритель
ный приемник ИПр, полосовой фильтр (если он применяется) на
частоту побочного колебания. С помощью аттенюатора, регули
руя усиление, настраивают измерительный приемник так, чтобы
.стрелка индикаторного прибора находилась в первой половине
сектора шкалы. Фиксируют это показание.
С помощью переключателя подключают к широкополосной ак
тивной нагрузке генератор сигналов Г2 , который также настраи
вают на частоту того же побочного колебания и устанавливают
напряжение И, значение которого соответствует рассеиваемой пе
редатчиком мощности. Зная сопротивление активной нагрузки
или эквивалента антенны Rл, мощность побочного колебания Рн
рассчитывают по элементарной формуле Рп= И2/Rл. Нагрузочное
-сопротивление должно быть рассчитано на диапазон частот 30 ...
_..
1000 МГц, иметь входное сопротивление 75 Ом, максимально
допустимую среднюю мощность рассеяния 100 Вт и КСВ на выхо
де не более 1,4. Этим требованиям отвечают нагрузочные сопро
·тивления типов 39-2 и 39-4.
Глава третья
ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕННОСТИ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ
3.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
На практике встречается большой круг задач, решение кото
:рых включает в себя определение напряженности электромагнит
ного поля или плотности потока МОЩНОСТИ. к ним относятся изу
чение электромагнитной обстановки с целью выбора мест распо
.ложения приемных станций различных служб, определение помех,
-создаваемых различными радиоизлучениями, расчет зон обслу
живания радиовещанием и телевидением и т. д.
Электромагнитное поле плоской волны характеризуется тремя
:взаимно перпендикулярными векторами: вектором напряженности
электрического поля Е, вектором напряженности магнитного поля
Н и вектором плотности потока мощности П. В свободном пDост
ранстве по одному измеренному вектору можно однозначно ха-
рактеризовать энергию электромагнитного поля.
•
В реальных условиях одни и те же причины оказывают неоди
наковое влияние на условия распространения радиоволн различ
ных диапазонов. Вследствие этого, в отличие от случая распрост
ранения волн в свободном пространстве, энергии магнитной и
электрической составляющих поля не равны между собой . .По
этому . на практике измеряют ту составляющую электромагнитно
го поля, которая характеризует его наиболее полно.
В полосе частот мириаметровых волн (3 ... 30 кГц) измеря
ют, как правило, напряженность магнитного поля Н. На более
86
высоких частотах, включая метровые волны (до 300 МГц), изме
ряют напряженность электрического поля Е. В полосе частот
300 .. . 1000 МГц (в зависимости от цели) измеряют напряжен -
ность электрического поля или плотность потока мощности . На
частотах свыше 1ООО МГц измеряют плотность потока мощно
сти п.
В зависимости от назначения применяют измерители · напря
женности поля или измерители плотности потока мощности .
Измеритель напряженности поля (рис . 3.1) состоит из измери
тельной антенны с известной действующей длиной hд и •прием
ника с каЛ1иброванным уси-
лен~ием и вольтме-гром . Им
измеряют
на'пряженно,сть
поля -синуео,идальных оиг
налов, для которых гра
дуируется воль'Г'метр. Им-
пульсные сигналы измеряют
детектор
измерителем
радиопоиех.
Поэтому приемник должен
иметь ·нормирован,ные поло
су прО1пускания, 1и~м1пуль,с
ную характеристику ,и пос-
тоя-нную време1ни вольт- Рис. 3.1 . Структурная схема из м ерителя
метра . Обычно применяют
напряженности пол.я
комбинир-ован,ные приемни-
ки ПК3-5, ПК3-6, с помощью которых можно измерять как сину
соидалыные, так и -импуль,еные ,сигналы .
. На пряженн ость
электрического поля Е определяют по изме
ренному на входе приемника напряжению Ивх= •hдЕ, откуда
Е = Ивхlhд = ИвыхlК hд,
(3.1 )
где К - коэффициент усиления приемника . '
Необходимо отметить, что выражение (3.1) справедливо при
одинаковом направлении измерительной антенны и вектора на
пряженности электрического поля линейно поляризованной волны .
Напряженность поля Е измеряют в вольтах на метр. Однако
эта единица строго применима только к электрической составля
ющей поля. В некоторых случаях, например в свободном прост
ранстве, в вольтах на метр измеряют и магнитную составляю
щую .поля .
•
Измеритель плотности потока мощности (см . рис . 3.7) состоит
из измерительной антенны . с известной эффективной площадью и
изме.рителя мощности.
Плотность потока мощности П определяют по измеренной на
выходе измерительной антенны мощности Рвых:
(3.2)
Эффективная площадь антенны SаФФ связана с коэффициентом
усиления этой антенны и длиной волны выражением (2.14), а с
87
/
действующей длиной liд и входным сопротивлением - выражени-.
€М (2.15) .
Плотность потока мощности П измеряют в ваттах (или его
. .дольных
единицах) на квадратный метр.
3.2 . ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
Измерительные антенны. В измерйтельных приборах
.для измерения напряженности поля на частотах ниже 30 МГц
применяют рамочную или штыревую антенну. В полосе частот
.30
...
300 МГц (для некоторых приборов, например . Пб - 28, - до
1000 МГц) применяют симметричный полуволновой диполь, на
частотах свыше 300 МГц - рупорные антенны.
Рамочные антенны моr:Ут быть одновитковыми и многовитковыми , симмет
ричнь1ми и несимметриttными. Для устра,нения антенного эффекта плечи ра,моч
·ной антенны с симметричным выходом симмет,рируют относительно земли
(μис . 3.2) сдвоенным конден-сатор.ом переменной ем·кости, а антенны с несим
метричным выходом - переменной инду,кт:ив·ностью (рис . 3.3). Кр,оме того, ·
влияние антенного эффекта на · точность измерения на~пряженности поля умень
шается путем элек11ричеоко110 э.к,ра,нирова,ния рамочной антенны. Эк.ран антен
щ,1 делают не сплошным , а разреза•нным у вершины ра,м·ки (см. рис. 3.9).
Пр
Рис. 3.2 . Подключение рамочной
антенны к измерительному прием
нику с симметричным входом
Антенн{J
Пр
Рис. 3.3 . Подключение рамоч
ной антенны к измерительному
приемнику с несимметричным
входом
Действующая длина рамочной антенны зависит от числа витков п, площа
ди рамки S и ее добротности Q и определяется по формуле
hд=(2лп/л)SQ,
(3.3)
где "л, - ·дли.на волны, на которой производят измерение напряженноети поля,
:м. Длина штыревых антенн равна 1 м, а действующая длина - 0,5 м. Штырь,
-как и рамочная антенна, непоорвд,ственно КJрепится на измерительном приборе.
Симметричнь~'й полуволновый диполь (рис. 3.4) и~меет со.противление излу
чения около 70 Ом. Для уменьшения геометрических размеров в полосе частот
ЗО ... 100 МГц полувол•новой диполь укораЧ"ивают, а его настройку производят
,с помощью индуктивности. Действующая длина полуволнового диполя опре
·деляется по формуле
h
=(л/л)(l-cosКZ) / sinКI,
д. дип
(3. 4)
где l - длина половины диполя, м.
88
Ру,порные антенны ('р-ис. 3 .5) обладают высокой напра.вленностью и коэффи
циентом у.силен-ия до 30 дБ и более. Эффективная площадь рупорной антенны
SэФФ при распределении поля на излучающей а,нтенне по косищу,соидальном у
Рис . 3.4. Измеритель
ный симметричный по
луволновой диполь
Рис. 3.5 . Измеритель
ная рупорная антенна
закону .вдоль о.д,ной оси и ра,вномер,но вдоль другой ос·и определяется геометри
ческим раскрывом антенны Sp :
SэФФ ~ 0,81S., .
(3. 5)
Связь эффективной площади рупорной антенны с коэффи~иентом ее уси
ления G и длиной волны определяют по формуле
Sэфф=Gл2 / 4л .
(3.6)
Рупарные антенны имеют 75 (50)-омный высокочастотньtй тракт или волно
вод соответствующих при.меняемым для измерения частот размеров.
Основные техническ·ие ха,рактеристики измерительных антенн нек,оторых ти
г:ов приведены в табл. 3.'l.
Изме ,рители напряженности поля. Измеритель напряжешноспr
поля и радиопомех (комбинирова,нный) ПК3-5 (рис. 3.6) состоит . из измери
тельной антенны Пб - 28 и измерительного пр·иемни.ка П5-19. Прибор предназна
чен для измерений напряжен,ности поля и радиопомех, для измерений напря-
жений и мощностей слабых сиrналов от I ,Q- 13 до J:Q- 1 Вт и для относитеш,ных
-юмерений мощностей в полосе чаrстот 255 . . . 500 МГц.
Пределы измерения ,на,пряженности поля линейно поляризова,нной плоской:
волны синусоидального сигнала составляют 1'2-0 . . . 530 ООО мкВ/м. Прибор при
смни-ка проградуирован . в децибелах относительно 1 мкВ и измеряет среднее,.
среднеквадратnчное , квазипиковое ,и пиковое значения входrНого сигнала с на-
пряжением 6 мкВ ... 100 мВ.
Технические . характеристики и описа.~ше струк'I'у-рной схемы измерительного
приемника П5-19 приведены в § 2.5 . Тех•нические характеристи1ки измерительноir
антенны Пб-28 приведены в табл. 3. 1 .
Измеритель напряженности поля и радиопомех (комбинированный) ПКЗ-&
с полосой рабочих частот 50 ... ЮОО МГц состоит из измерительной антенны
Пб - 28 · и измерительного п1риемника П5-20. Остальные технические характери
стики такие же, как и у прибора ПКЗ-5. Измерители радиопомех рассмотрены
вгл.6.
89
Таблиц а 3.1
Волновое сопроти-
Масса со
Тип антенны
Диапазон частот, !(оэффициент уси - вление, Ом, и !<СВ штативом.
ГГц
ления
размеры волново-
кг
да, мм, ВЧ тракта
П6 -23
0,1
.1
1,5
50
1,8
72
П6-28
0,25
.1
1,5
75
1,3
68
П6-23А
1
-12
10
. 26дБ
50 с перехо- 1,5
66
дами
28,5 Х 12,6 и
23Х10
П6-34
0,25
.1
1,5
-
50; 75
1,75 86
П6-31
0,3
. 2,5
-
50
1,5
31
П6-32
0,3
. 2,5
-
50
1,5
31
П6-32А
16,7
.25
-
11Х5,5
1,5
31
П6-30
16,7 .
.25
-
- 11 х5,5
1,5
31
П6-IОА
25
. 37,5
-
7,2Х3,4
1,6
31
П6-11А
25.
.3 6,5
-
7,2Х3,4
1,6
31
-
Пpu1Jectaнue. Антенны П6-23 и П6-28 имеют дипольную конструкцию, осталь
ные - рупорную .
Измерители плотности пото,ка мощRости. В комплект из
мерителя плотности потока ,мощности ПЗ-13 входят десять измерительных ан
тенн П6-12-П6-21, измеритель малых уровней мощнос'!'и М3-10 в комплекте с
. ,"-]_п_1_~2_8_.....JHL_:_/_-~_g_.....1H Самописец \
Рис. 3.6 . Структурная схема
измерителя напряженности по
ля ПКЗ-5
тсрмисторными головками М5-1 17-М5-22. Измеритель предназначен для измере
ния плотности потока -мощности в полоёе частот • от 300 МГц до 16,7 ГГц.
Структурная схема измерительной установки представлена на рис. 3.7.
Тсрмислiорная
голоDка
Измеритель
мощности
МJ- 10
бЛО!(
питания
Рис. 3.7 . Структурная схема измерителя плотности
потока мощности ПЗ-13
Т,ехнические характеристики измерительных антенн П6-i 1 •2-П6-21 приведены
в табл. 3.2.
Измеритель малых уровней мощности МЗ-110 представляет собой терми;
сторный ваттметр. Он применяется для измерения малых мощностеи
(0,05 ... 7,5 мВт) незатухающих и импульсно-1модулирован:ных сигналов в пол:о
-се частот от 150 МГц до 16,7 ГГц. Осно1вными элементами схемы прибора . явля
ются двойной уравнО1Вешенный мост Ml-M2 (Р,ис. 3.8), r~енерато,р 60 кГц, нуль
индикатор ИП-2, измерительный прибор ИП-1 и . д,ва стабилизированных источ
ника постоянного '!'ока Е 1 и Е2• Мост М1 - внешний по отношению к мосту
М2, входящему в одно из его плеч. В одно из плеч моста М2 включен терми
-стор Rт,
Перед измерением отключают источник Е2 и генератор 60 кГц и устанавли
вают определенную мощность подогрева термистора током источника Е1 . Затем
90
..
Таблиц а 3.2'
Измерительная
Пределы измерений
'"'
антенна
МОЩНО·
~~..
сти, мкВт/см'
8.~~~
Ком-
§:s: ~;
1КСВ
u ..... а.
плект
11)~t;t-,
Тип
Диапазон
Эффективная
нижний
верхний
go g:,-
частот, ГГц площадь, см2
gg:аса
i:;:х~..
о Q) (l));
Щ,а:,::,:
А \П6-21П6-20 1 о,3-... 2,0 \ 2000 ... 100 \0.074 ... 5,4 \ о,68 ...3о \ 75 \ 2
1,8 ...2,7
100
0,47...0,64 2,74.. .9,3 110Х55 2
Б
IП6-19П6-18 12,5 ...3,751
100 10,54 ... 0,61 11 ,.22 . .. 8,7172Х34\ 1,8
3,75 ... 6,0
100
0,59 ...0,65 1,36 ...9,4 48Х24 1,8
в П6-17
5,6 ...8,4
7,5
1, 18
0,6 ...О, 79 35Х15 1,5
П6-16
5,6 ...8,4
50
1, 18
0,6 ...о, 79 35Х15 1,5
П6-15
8,4 ... 11,5
5
1,2
1,2 ... 1,44 23Х10 1,5
П6-14
8,4 .. :11,5
50
1,2
·1,2 ... 1,44 23Х10 1,5
П6-13 11,5 ... 16,7
5
1,4
1,44. . .1,53 17Х8 1,5
П6-12
11,5 : .. 16,1
50
1,4
1,44 ... 1,53 17Х8 1,5
Примечание. Антенна П6-21 - логарифмическая, остальные
-
рупорные,
включают генератор 60 кГц и терм.истор дополнительно разогревают током это
го генератора. Ток генера'I'ора 60 кГц устанавливают таким, чтобы сопротивле
ние термистора соответствовало балансу моста М2. Мост М 1 также оказывает•
ся сбалансированным, что реги
стрируется по нулевому показа
нию ИП-2.
Измерение мощности прово
дят балансным методом или ме•
тодом прямого отсчета. В пер
вом случае после первоначальной
балансировки измеряемая мощ
ность подается на термистор, что
вызывает изменение сопротивле- ·
ния и разбалансирqвку мостов.
Затем включают в схему • -допол
нительный источник постоян
ного тока Е2. Поскольку токи
источников Е 1 и Е2 в термисторе
направлены навстречу друг дру
гу, результирующий ток умень
шится, что вызовет охлаждение
термистора. Ток источника Е2
увеличивают до тех пор, пока Рис. 3:8. Функциональная схема измерителя
мосты окажутся снова сбаланси-
мощности МЗ-1 О
рованными. Чем больше измеряе-
мая мощность поглощается термистором, тем больший ток источника . Е2 по
требуется для балансировки моста. Этот ток измеряется прибором ИП-1, от
градуированным в ~диницах мощности .
При измерении методом прямого отсчета после балансировки мостов М1 и
М2 при выключенном ~источнике Е2 на термистор подают измеряемую мощность.
Так как сопротивление термистора при этом изменяется, мосты разбалаlН(жру
ются. · степень разбалансировки мостов будет за,висеть 0т измеряемой мощно
сти, что будет регистриро,вать прибор ИП-2.
91
Погрешность .из·мерения плотности потока мощности синусоидальных оиг
:нало,в этим методом не лре,вышает 30% ..
-Техничеокие ха,рактеристики различных комплектов прибора П3-13 приведе-
1швтабл.3.2.
3 .3 . КАЛИБРОВКА ИЗМЕРИТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕННОС Т И ПОЛЯ
Из,мерительные приемники, пр,именяемые в установках для из,мерения на
лряженности поля, о.бычно ,имеют встроенные калибраторы усиления прие мн ика .
J<:алибровку приемника в этих у,слов иях произ,водят ,по вн утреннему кал;ибрато
Рис . 3.9 . Структурная схема калибровки
измерителя напряженности · поля с рамоч
ной антенной-
ру, руководствуясь техничес
ким описанием данного изме ,
рительного приемника. Для
калибровки приемника, не
имеющего внутреннего калиб
ратора, применяют генераторы
сигналов.
В измерителях напряжен
ности поля с рамочными ан
теннами генератор сигналов
для калибровки подключают
непосредственно
к- антенне
(рис. 3.9), чем обеспечивают
большую точность калибровки,
а следовательно, и измерений
11апряженности поля, так как при градуировке учитываются все цепи прием
ника, включая антенну . Этот способ отличается также простотой и стабиль
ностью измерений .
На более высоких частотах, когда антенна измерителя напряженно;е11и вы
:несена (-см. рис. 3.4 , 3 .5), напряжение от генератора сиnнало.в подает,ся непо
.с редст,веино иа вход калибруемого приемника.
Необ ходимо .помнить , что ,внутр,енняя кал,ибр()в,ка сохраняется ограниченное
.время и может на.рушаты::я по м1ногим причинам (несtа'6ильность источн,шюв
литания приемника, влияние окружающей температу,ры, влажно.сти воздуха ,
nерег,р узка ка•скадов приемника и т. д.). Поэтому ,внутреннюю ,кал.и бровку -еле
.дует проверять по 1;1нешним ста.ндар там, 1юторые должны давать сигнал той
же формы, что 1и у из,м,еряемого сигнала. Про.вер·ку измерительного приемника
проводят до тех п ор, пака не бу1дет определена стабильность его у,силения. Она
:Осуществляется при различны х ур ов нях, чтобы можно было контролировать
JJаботу аттенюаторов и л.инейность прием,ника. При этом необходимо следить .за
согласо,ванием измерительного тракта. Рассоглаоо:вание может повлиять на точ
.ность аттенюаторов, на то,чность из,мерен 1ия широк,опол·осных сигналов, вызвать
.изменение чувствительност,и приемю1_ка при изменении частоты его настрой
.!<Иит.д.
Внешнюю калибровку измерителей напряженности по ля про,водят мет одом
- «ст андартно.го поля» или «ста1ндартной антенны». В первом случае с помощью
генератора создае11ся из1вестная напряженность поля непооред,ст,венно 01юло из
мерителя . Для калибров,1ш измерителей напряженности поля с рам,очным,и ан
теннами применяют этало1нный ~прибор Пl-4, с помощью которого во.спр ои зво - .,.
дится этщюнное поле инду,кции с погрешностью .не более 4 % . Показа.ни я нзме
-рителя пропорцианальны магнитной составляющей поля , а кал,и бровку измери
теля про:1fзво,дят в соответс11вии с соотношени ем Е = 120лН.
Таким измерителем н апряженности поля мож1н,о пользоваться только в
дальней зоне (см. § 2.1 О).
Измерители напряженно.сти пол.я с ди,11ольными и ру,по,риыми антеннами ка
.~ибруют методом «с тандартной а,нтенны». Сущность этого метода оводнтся к
•измерению о:Цной и той же напряженности поля эталонным и калибруемым из
мерителями и о.пределению коэффициента про.порционально.сти между значением
. :на пряженности
поля и по.казаНJиями выхо:дног.о прибора измерительноrо при-
, емн.ика .
1)2
Калибровку измерителей н.ал.ряженности поля с дипольными антеннами
nроизводят с помощью эталонного прибора Пl 1-6, в который входит эталонная
лалу.волновая дипольная антенна с известными пар-аметрами. Погрешно сть из
:мерения не превышает 6 %.
Калибровку измерителей н апряженности лоля с рупорными антеннами про
изводят с помощью эталонного измерителя, . состоящего из термисторного мо
ста, термистор1Ных голо.вак, измерителя мощност,н и эталон.ной рупорной ан
тенны. С по мощью этого прибора из,меряют также эффектив·ную площадь ан
тенны. При этом методе кали.бров,ки (р,ис. 3.-1О) основную погрешность вносят
Переilающая
llнme11нa
~
t --------1
~
Приемнl!Я
llнme111111
Jталонныii.
термисторны
мост
~
!(алиорувмый измеритель·
н11пряженности поля
Рис. 3.10 . Структурная схема калибровки измери
теля напряженности поля с рупорной антенной
рассогла,со·ва.ние, из-мерен.не мощности •И определение эффективной площа1ди ан
тенны. Общая поrгрешность составляет 3 ... 4 %.
Кал,ибровку из-мер и тел я на,пр.яже-нности поля со штыревыми антенна ми
лроиз,водят с помощью эталонного плоского конденсатора.
3.4 . МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ
В каждом конкретном случае измеренйя напряженности поля:
1v1етод измерений обусловливается целями и условиями их прове
дения. Однако есть общие методические правила, на которых
,следует остановиться.
При выборе метода измерений стремятся к тому, чтобы изме
рения были легко воспроизводимыми и чтобы в случае необходи
мости их можно было провер ить. Важно также, чтобы измерения
,обеспечивали получение требуемой информации . В то же времн
методы измерений не должны бьпь громоздкими и дорогостоя
:щими.
Измерения в соответствии с поставленной целью регламенти
руются по времени проведения. Это может быть непрерывная за
пись значений напряженности поля в течение нескольких часов
за одни сутки, измерение в короткие промежутки времени (на
пример, в течение 5 с каждые дв е минуты) или более продолжи
тельные промежутки времени (например, в течение 10 мин каж
_дый час) и т. д.
На результаты изме рений влияет окружающая среда. Измере
ния .напряженности поля или плотности потока мощности обычно
.производят с при емной антенной, находящейся в тех же условиях,
в которых она будет на ход иться в эксплуатации. Необходимо
_учитывать, что на, прием излучений любого РЭС существенное
93
влияние оказывают деревья, здания, провода линий электропе ре
дач и т. д . Поэтому при измерении напряженности поля мешаю
щего РЭС важно принимать во внимание эти факторы. Если из
мерения напряженности поля проводятся для определения и зл у
чаемой мощности, снятия диаграмм направленности излучения ан
тенн , то площадку для размещения измерителей напряженности
поля следует выбирать с минимумом мешающих факторов, кото
рые могут снизить точность измерений.
К таким факторам на низких частотах относятся подзе м ные
кабели. Поэтому плошадку для измерений в подобном случае сл е
дует выбирать как можно дальше от подземных кабелей. Осо б ен
но следует избегать подземных кабелей большой протяженн о сти
и кабелей, подключенных к воздушным линиям .
.
Влияние воздушных проводных линий и кабельных линий у чи
тывают и на более высоких частотах. Следует также иметь в ви
ду, что электромагнитное поле диапазонов метровых и деци м ет
ровых во л н искажается деревянными опорами или другими ди
электриками и проводниками.
Кроме того, большое влияние на электромагнитное поле ока
зывают параметры земли. Если антенна источника и антенна из
мерителя напряженности поля имеют горизонтальную поляриза
цию и находятся близко · к земле, то поле будет возрастать почти
,линейно с высотой до тех пор, пока не будет достигнут макси м ум .
При дальнейшем подъеме измерительной антенны будут наблю
даться интерференционные максимумы и минимумы . При верти
кальной поляризации напряженность поля не изменяется до оп
ределенной высоты измерительной антенны. Эта высота прямо
пропорциональна диэлектрической проницаемости почвы и об
ратно пропорциональна частоте . Например, при обычной почве
на частоте 40 МГц напряженность поля постоянна до высоты 5 м,
а затем поле может изменяться . Недооценка этого фактора мо
жет привести к значительным погрешностям.
При определении зон обслуживания радиовещанием и телеви
дением большинство изме·рений проводят в городах и крупных на
селенных пунктах. Иногда они дополняются измерениями в доль
радиальных линий связи от места расположения передатчика. Из
мерения рекомендуется проводить при поднятой на 1О м антенне .
На частотах до 100 МГц сохраняется линейное изменение напря
женности поля с высотой в интервале 3... 10 м. Поэтому в таком
случае антенна м'Ьжет располагаться и не на стандартной высо
те 10 м . Особенно необходимо это при измерении напряженности
поля при движении измерительной установки. Однако на останов
ках и на частотах свыше 100 МГц измерения проводят с антен
ной, поднятой на высоту 10 м .
Площадки для проведения измерений выбирают произвольно
по карте населенного пункта, но плотность проведения измере
ний ·должна быть пропорциональна плотности распределения на
селения. На каждой выбранной площадке проводят ряд измере
ний через несколько метров одно от другого, а результаты всех
94
измерений на ,цанной площадке усредняют. Как правило, измере
ния на одной площадке обычно коррелируются, но результаты
измерений в различных районах населенного пункта на одинако
вых расстояниях от передающего устройства обычно различны.
По результатам измерений для каждой рассматриваемой город
,ской зоны составляется график распределения напряженности по
ля. Из этого графика можно найти процент пунктов, в которых
превышается любая заданная · напряженность поля.
На результат измерения напряженности поля или плотности ·
потока мощности существенное влияние оказывает форма сигна
ла. Поэтому важно, чтобы измерительная аппаратура реагировала
на сигналы той формы, которые подлежат измерению. Это дости
гается выбором характеристик детектора, ширины полосы про
пускания, динамического диапазона, времени интегрирования
ит.д.
Измерительный приемник реагирует на среднее значение сиг
нала, если схема, расположенная после его линейного детектора,
позволяет усреднить выходное напряжение детектора по большо
му интервалу времени. Среднее значение обычно I:Iзмеряют для из
лучений классов АЗ, FЗ, Al или А2.
Пиковое значение сигнала измеряют приемником, на нагруз
ке детектора которого при воздействии регулярно повторяющих
ся импульсов с постоянной амплитудой создается напряжение, со
ответствующее пиковому значению амплитуды сигнала.
Измерения пиковых значений особенно полезны для сигналов
с малой скв·ажностью, включая импульсные радиопомехи, кото
рые, как правило являются широкополосными. Если ширина по
лосы частот сигнала, подлежащего измерению, больше ширины
полосы частот измерителя напряженности поля, · то это влияет · на
пиковое значение, измеренное детектором. Правда, измерения не
кото рых простых классов излучений, проведенные при одной ши
рин е полосы, можно скорректировать для другой ширины полосы.
Квазипиковое зна чение сигнала измеряют приемником, на на
грузке детектора которого при воздействии регулярно повторяю
щихся импульсов с постоянной амплитудой создается выходное
J(ласс изл:учен_ия
АО, А2, АЗ, А4, А9, FO, Fl, F2, FЗ, F4,
F5 F9·
'
AI 1 (манипуляция)
А5 (отрицатель·ная синхронизация)
А!, АЗА, АЗВ, А9В
А5 (положительная синхронизация)
РО и другие импульсные излучения
95
Таблиц а 3.3
1
Измеряемый параметр
Среднее значение сигнала
1 Квазипиковое значение сигнала
1
Квазиiiиковое или пиковое значе-
ние сигнала
.
напряжение, равное части пикового значения амплитуды сигнала.
Это напряжение увеличивается по мере возрастания частоты им
пульсов, приближаясь к пиковому значению.
Подлежащие измерению параметры различных излучений при
ведены в табл. 3.3 . При использовании табл. 3.3 необходимо учи
тывать следующее:
ширина полосы частот измерителя напряженности поля долж
на быть достаточной для пропускания ЧМ излучений;
напряженность поля излучения А5 обычно определяют как пи
ковое значение белого; эту величину можно получить из среднего
значения, если известна форма сигнала, излучаемого во время из
мерений.
Глава четвертая
ИЗМЕРЕНИЕ ДОПУСТИМОГО ОТКЛОНЕНИЯ
ЧАСТОТЫ РАДИОПЕРЕДАТЧИКОВ
4.1 . ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Каждому радиопередающему устройству или станции, рабо
тающим в соответствии с Регламентом радиосвязи (9], присваи
вается определенная частота радиочастотного спектра.
Радиочастотный спектр в полосе частот от 3 кГц до 3 ООО ГГц
разделен (9] на девять диапазонов от No 4 до No 12, каждый из
которых охватывает частоты от 0,3- lQN до 3- lQN Гц, где N - но
мер диапазона. Диапазоны частот, соответствующие им метриче
ские подразделения и буквенные обозначения, приведены в
табл . 4.1.
Номер
диапазона
4
5
6
7
8
9
10
11
12
!Диапазон частот_ (исключая! Соответствующее .метриче-
нижниА, включая верхний
ское подразделение
пределы)
От3до30кГц
От30до300кГц
От 300 до 3000 КГц
От3до30МГц
От30до300МГц
От 300 до 3000 МГц
От3до30ГГц
От30до300ГГц
От 300 до 3000 ГГц
Мириаметровые волны
Километровые волны
Геюометровые волны
Декаметровые волны
Метровые волны
Дециметровые волны
Сантиметровые волны
Миллиметровые волны
Децимиллиметровые
волны
Таблица 4.1
Буквеи_ иое
обозначение
диапазона
онч
НЧ
сч
ВЧ
овч
УВЧ
СВЧ
квч
Диапазоны частот делятся на полосы частот, которые р·аспре
деляются между службами. Таблица распределения частот в ин
тервале от 10 кГц до 277 ГГц приведена в Регламенте радио
связи.
96
4~2. ДОПУСТИМОЕ ОТКЛОНЕНИЕ ЧАСТОТЫ
'Как уже , говорилось, каждому передающему устройству
присваивается частота в зависимости от принадлежности к служ
бе. Прuсвоенная частота - это середина полосы частот, присвоен
ной передающему устройству . Ширина присвоенной полосы час
тот равна необходимой ширине полосы частот плюс удвоенная аб
солютная величина допустимого отклонения частоты .
· Ча стоту,
которую в данном излучении можно легко опознать
и и з мерить, называют характерной частотой, а частоту , занима
ющую по отношению к присвоенной частоте фиксированное и точ
но определенное положение, - относительной частотой. Отклоне
ние относительной частоты по отношению к присвоенной частот е
имеет ту же абсолютную величину и знак, что и отклонение ха
рактерной частоты по отношению к середине пол осы частот , з а
нимаемой излучением.
Допустимо е отклон е ние частоты - это максимальное допусти
мое отклонение средней частоты полосы частот, занимаемой излу
чением, от присвоенной частоты или характерной частоты излу
чения от относительной частоты. Допустимое отклонение частот ы
выражается в миллионных долях или герцах .
Из приведенных определений. следует, что допустимое откл о
нение частоты передатчиков непосредственно влияет на эффектив
ность использования радиочастотного спектра и должно состав
лять небольшую часть занимаемой полосы частот. Однако у мень
шение потерь радиочастотного спектра, обусловленных большим ИJ
значениями допустимого отклонения частоты передатчиков, явля
ется не единственным I{ритерием эффективности.
Имеются станции, например радиолокационные, которые па>
административным и эксплуатационным соображениям не обяза
тельно должны удовлетворять малым допускам на отклонение
частоты. Такие станции работают в пределах присвоенных полое
• частот. Кроме того, более жесткие допуски на отклонения часто,
ты передатчиков не во всех случаях могут быть реализованы из
за технических трудностей подобной реализации стабильности ча
стоты в п риемниках.
Таким образом, допустимые отклонения частоты устанавлива
ют в зависимости от принадлежности передатчика к определенной
службе, от диапазона волн, в котором он работает, и от его ·сред-
ней мощности.
•
•
В международных документах значения допустимых отклоне-
ний частоты передатчиков нормированы Приложением 3 Регла.
мента радиосвязи [9] . Следует отметить, что нормируются тол:&Ю!))
максимальные значения допустимых отклонений частоты , так как
некоторые службы по техническим и эксплуатационным сообр·а~
жениям могут нуждаться в более малых допусках .
В нашей стране нормирование допустимых отклонений часто'
ты передатчиков проводится с 1961 г . , когда были утверждены 06-
щесоюзные нормы стабильности частоты радиопередатчиков. В
1969 г . в эти нормы были внесены изменения, касающиеся стан-
4- 32
97
ций морской подвижной службы. В i974 г. утверждены перерабо
танные Общесоюзные н о рмы на до пустим о е откл о нение ч астоты
'радиопередатчиков всех категорий и назначении [ 17 ] .
•
Нормирование допустимых отклонений частоты передатчиков
проведено по полосам частот, распределенных между службами
•(9]. Общая нормируемая полоса частот относится к радиопере
датчикам, использующим частоты от 10 кГц до 40 Г Гц. Значе
ния норм установлены в зависимости от принадлежности радио
передатчика к службе и от его мощности. Для каждой группы
передатчиков установлены две нормы: одна для действующих и
для тех, которые будут введены в эксплуатацию до 1 января
1985 г . , другая - для передатчиков, которые будут вводиться по
сле указанного срока или разработка которых начата пocJie 1 ян
варя 1976 г. Нормы указаны в герцах или миллионных долях.
Например, допустимое з начение отклонения частоты радиове
щательной станции , работающей в режиме синхронизации часто
·ты, составляет 0,01 Гц, а судовых аварийных передатчиков -
5000 миллионных, что на верхней частоте полосы 10 .. . 535 кГц
с оставит 535 • 1О ё •5000 · 1О-6 = 2675 Гц. · Для радиовещательных
станци й, работающих в несинхронном режиме и использующих
у казанн у ю выше полосу частот, допустимое отклонение частоты
н е должно превьrшать 10 Гц. Для станции радиоопределения , ис
п ользующей полосу частот 2450 .. . 10 500 МГц, в начале этой по
· л осы допустимое отклонение частоты составляет 2450 • 106 • 2000 Х
X l0-6 = 4,9 МГц, а в конце полосы-10500 - 106 - 2000,106 =
' =21 МГц.
-
• И з приведенных примеров следует, что для тех служб , кото-
р ые по техническим и эксплуатационным причинам требуют жест
' к их допусков ·на отклонение частоты, нормы приведены в герцах,
· а · там', где требования менее жесткие, - в миллионных долях. Для
некоторых перестраиваемых станций радиоопределения допуска-
,етс·я ; такое отклонение частоты передатчика, при котором излуче
ние · станции не выходит за пределы присвоенной полосы частот.
. · , i-Iеобходимо
отметить, что допустимые значения отклонения
· часtьтьr передатчиков, установленные нормами ,[ 17] для передат
ч~що~, разработанных до 1976 г., в основном соответствуют Рег
А а~_енту ради()связи [9] .. ДJiя перс п ективных передатчиков уста
•ii овле_ны более жестк}'!е нормы.
·,
• Контроль передатчшюв на соответствие нормам [ 17] осуществ
_ ляется :на государственных и периодических испытаниях, а также
. в . процессе эксплуатации передатчиков . Указанные в нормах зна
, чения допустимых . отклонений · частоты должны обеспечиваться в
. передатчике независимо от продолжительности времени его ра-
б оты.
.Соответств ие
передатчика нормам на допустимое отклонение
..частоты
прове р яют путем сравнения его средней частоты в поло-
•с е , зани м аемой и злучением , или характерной частоты с частотой
:эталонного генератора или частотомера. Точность измерения при
- м еняемых для контроля норм приборов должна быть на порядок
•98
выше контролируемой нормы. В связи с этим высокие требования~
предъявляются к выбору метода измерений и к измерительным
приборам, используемым для контроля норм ·[ 17]. Из широко из
вестных методов измерения частоты [11-13] • пре;щочтительны-
ми являются метод дискретного счета и гетеродинный метод.
4.3 . МЕТОД ДИСКРЕТНОГО СЧЕТА
Метод дискретного счета заключается в преобразовании из
меряемого синусоидального или импульсного сигнала fх в корот
кие импульсы, частота следования которых равна частоте входно
го сигнала, и подсчете числа этих импульсов N за фиксирован
ный (калиброванный) промежуток времени fк, т. е. fx=N/tк. Если
выбрать fк= 1 с, то fx=N Гц .
Измерительные приборы, в которых реализован метод дис
кретного счета , называют электронно-счетными частотомерами.
Эти приборы предназначены для автоматического измерения час
тоты и периода синусоидальных и импульсных сигналов, интерва
лов времени, длительности импульсов, отношения частот и других
целей . Результаты измерений электронно~счетным _ частотомером~
высвечиваются в цифровой форме. Кроме того, эти приборы про
изводят счет числа импульсных. и синусоидальных сигналов, вы
дают напряжения кварцованных частот и кодированную измери
тельную информацию для регистрации на цифропечатающей ма•
шине или для ввода в электронно-вычислительную машину.
Упрощенная струкrурная схема электронно-счетного частотомера при,ве,це
на на . р.ис. 4.1 . Прибор состоит из входных у,строЙС'])В !Каналов А и Б, форми
рующих у.стройст.в ФУ, reнepa'])orpa меток времени ГМВ, у,правляющего устрой
ства УУ, временного селект,ора ВС, электронноnо счетчика ЭСч с индикаторным
устройством И, пр.еобразователя ча1стоты ПрЧ •и блока питания прибора.
г-- KwлA___ll
BxofJ А 1
lfl!J
L,______
_J
Т_f
г1 ffЛО!(сqетных~емГ-1
U UHOUК!l UIJ
,
/
1
J,
01/ОК
Пilm!IНUR
Рис. 4.1. Упрощенная структурная сх.ема электронно - счет
ного частотомера
Входные устройства обеспечивают согласо:вание пр,ибора с измеря·емыю
объектом. Они состоят из делителей напряжения и широкополосных усилите
лей, с помощью которых устанавливают необходимое значен1ие и форму изме
ряемого напряжения для работы фор,мирующих устройств каналов А и Б:
4*
99
' Фор'l',1iирующие устройс-nва преобразуют измеряемый оигнал с.инусоидальной
илiс импульсной посд.едовательности в ко·ро'Гкие им пульсы счета, соо'!)Ветствую
щие по· времен,и · щ1менту перехода си.нусоидального сигнала через нуль {обыч
JiО , с отр~щателrщогd полушериода) или началу .им,пульса . Фо,рм,ирующее устрой
ство состоит из уоилителя, фазоинвертора и 11риггера, который и формирует
импульсы счета. Высота импулыоо,в и их форма не за,&исят от соотве11Ствующих
.uа,раметров входного си гнала , но период следования сформированных ,шпуль
сов равен пер·иоду измеряемого .сигнала.
Генератор меток времени состоит из высокочастотного кварцевого генера
тора (1 МГц, 5 МГц) и дека)].ных делителей частоты. Ква,рцевый генератор вы
рабатывает синусои_дальные сигналы со строго фиксированным периодом следо
·ва·ния·. От его работы зависят точность и стабильность работы всего прибора.
Квар1J:евый резонатор для повышения ста,бильности работы помещен в термо
стат, который поддерживает постоянную температуру резонатора (обычно
.+ 70°С). Б_лагодаря принятым .мерам кварцевый резонатор обеспеtLивает суточ
ную нестабильность частоты порядк,а ± 1-10-8 • Стабильность частоты прибора
может быть повышена подключен1ием внешнего более ста•б:ильного генераrора.
Напряжение ква•рцевого генератора преобразуется в импульсы, которые под·а
ю 11ся на делитель частоты. Он предста,вляет собой набор декад, каждая из ко
торых делит частоту ква·рцевого г.енератора на 10. Общий коэффициент деления
IJавен 1оп (где п - целое число). Например, в электронно-счетном ча,стотомере
ЧЗ-28 п~рименено восемь последовательно включенных декад, с которых снима
ются импульсы с частотами следования ll0-0, 10 и 1 кГц; 1'00; ,1О; 1; 0,1; 0,01;
Ю,001 Гц, что соо11ветствует следова·нию меток времени с пер1иодам1и 1, 1О,
100 мкс, 1, 1'0, 100 м,с, 1, 1О и 100 с . Ме'I1КИ времени подаются в управляющее
устройство.
Упра·вляющее устройство фор_мирует управляющий импульс, длительность
·к оторого оп·ределяет время, в течение кото·рого временной селектор находится в
'·открытом состоянии. За это время через временной селек'Гор в электронный
счетчик .проходят импулысы из формирующего у~стройства канала А .
Упра,вляющее ус тройство форм,ирует также импульс сброса электронного
· счетч:ика. Этот импульс подается на счетчик через линию задержки. ТаюDм об
разом, временной селектор пропускает импульсы счета в С'!'рого калиброванные
о трезки времен.и. Эти импулысы считываются электронным с четч·иком и поiдают
'С Я .в индикаторное устройс11во, кото1рое высвечивает измеряемую частоту в щиф
ровой форме. Сосч,итанные импульсы с выхода электронного счетчика поступают
также на цифровое печатающее устройство.
При нзмеренки частоты измеряемый с·игнал подают на вход канала А, а
переключатель (см. рис. 4 .1 1) ста,вят в положение J. Фор:мирующее ук:тройс11во
прео<бразует измеряемый сигнал в посл едовательность импульсов с частотой сле
дования, равной частоте измеряемого си11нала. Управляющее у,стройс11во форми
рует калиброванное время измерения Тп с .ПОI,ющью и.мпуль:са, по.ступающего
на временной селеkто·р. В течение длительности этого импульса в·ременной се
лекто·р открыт и считает число N пер'Иодов измеряемой частоты T,,= 11/fx сигна
ла за время Ти с по,мощью цифрового счетчика: N=Ти/Тх=Ти!fх, откуда fx =
=N/Ти.
•
Например, : если время измерения, определяемое длительно.стью упра,вляю
щего импульса, Ти = 10~6 С и через временной селектор в течение этого време
ни п,роходят · N=.10 импулЬ"сов очета, то, очевидlНо, измеряемая частота fх=
=N!Ти=10 МГц. При этом погрешность измерения чжтоты fx определяется
погрешностью уIГрruвляющего устройс'Гва, ~та-бильность 1юторого определяется
кварцевым генератором, ',и 1IJогрешн,остью дискретности, которая зависит от со
о'!'ношения фаз уnра'влщощего импульса и импульса счета . Суммарная погреш-
ность определяется как
•
61=±(\.г±l/N,
(4.1)
где •бк.r - частотная по11решность кварцевого генератора.
Из (4.1) следует, что чем выше измеряемая частота, тем меньше погреш-
•,н ость. Однако с ·по,вышением частоты долтно
увеличиватыся быс'I1родействие
n_ри,бора,которое рассчитано на измерение частот ,д:о• 100 МГц.
При измерении с.игналов в полосе частот !100 . .. ЮОО МГц .пр~меняют пре
о бразователи частоты. В этом случае измеряемый сигнал и высо-1юстабильный
100
i
..
сигнал опорной частоты подаю'I)Ся на смеситель, а сигнал разностной частоты с
его вых-ода сr:юдае11ся на схему измерения. Для пол учения непооредс11венного от
счета измеряемой частоты в счетное ус11ройс11во прибо·ра &в·од!ится соо11ветст.вую
Щая поправка на частоту опорного генератора.
На более .высоких частотах (овыше 1 ГГц) пр!И-меняют перено•с1tикн частоты.
На более низких частотах измеряют н е частоту колебаний, а их период.
Граничная частота может быть вычJИслена ~ю формуле
(4.2)
Для получения меньшей погрешности следует измерять частоту fх, если fx>fгp,
и пер1Иод , есл:и fх<fгр.
При измерени и перtИода колебаний (переключатель прибо,ра находится в
положении Т) измеряемый сиг:н.ал поступает на вход ~,анала Б (см. р1ис. 4.1).
Формирующее устройство преобразует измеряемый оигнал в импульсы у,прав:
ляющего устройства. Так,им образом, временной_ селектор отк·рыт на в,ремя из
rмеряемого лерtИода. В течение этог-о времен.и на формирующее устройство 1,ана
ла А поступаIQт калиброванные импульсы с · генератора мето.к. Временной се
Jiектор п,ропускает им.пульсы счета генератора ме11ок ,времени за измеряемый
период Тх,
Бели за время измеряемого периода Т х электро·нный счетчик сосчитает N
импульсо·в генератора меток с периодом Т0 ,
то N=Тх!То=Тxf0,
г.111е fO
-
часто-
та кварцевого генерато·ра, откуда
Тх= Nlfo•
(4.3)
Напри.мер, если fo= /10 6 Гц, N=.104, то Тх=О,01 с, а fx =1 00 Гц.
Относительная погрешность из,мерения пер.иода определяется теми же фак
торам!И, что и по11решность измерения частоты [см. (4 : 1)], но с учетоrм (4.3)
она соста вит
Это выражение подтверж1дает, что на низких частотах точнее можно из.мерить
период, а на более высоКiих - часто1;у сигнала.
О оновные технические данные не1юторых электронно -сч,етных частотомеров
типа Ч3 приведены в табл . 4.2
~ 1 :8] . !(:роме час11отомеро•в, р,ассмотренных в этой
таблице, интерес представляют а1втоматизирова1н.ные приборы этого типа, кото
рые рассматриваются ниже.
Ч а .ст от о ,мер электрон но-•с четный Ч3-47А . АJВ110,матизированный
универсальный · - прибор Ч3-4 7А предназначен для измере'Ния чаеготы и периода
,спнуооидалыных и импульсных сиr,налов, интер,валов времени. Пр.и,бор може'Г
работать в системах с дистанционным упра,влением и выда·вать информацию в
канал связи в последовательном или параллельном (прибор Ч3-47) коде. При
бором мож'Но упра.влять с по.мощью цифро,вой вы1tислительной машаны. К осо
бенностям ко·нсrр)'Кции прибора 011носится объединение измерителя време;uнь1х
интервалов с цифровым воль11метром. Это значительно упрощает ра,боту опера
тора лри проведении измерен01й. Основные тех,uические да·нные прибора Ч3-4 7А
следJующие: диапазон измерения частоты от О до 500 МГц, периода - от О до
1О МГц при напряжении ,входного измеряемого сигнала liQ-
4
•
.
•
500 В. Разре
шающая спос-обность равна 100 нс в режиме измерения оД;иночного интер,вала
я 100 пс - в ре~и,ме измерения усредненного интервала времени. Относитель
.ная .погрешность
где fсч - время счета, с.
Частотомер электронно-счетный Ч3-50. Этот прибор предназ
начен для прещизионных iИЗмерений частоты и периода, интервалов времени и
-т. д. Принщил работы прибор.а основан на высокой разрешающей способности
( 1 нс) длительнос11и интервалов нремени и обработке резулыт.атов измерения по
внутренней или внешней про11рамме. Высокая раз·решающая способность прибо
ра достигаеТ-ся благодаря использованию интерполяционных методов измере-
101
Характеристика
Диапазон измере-
ния частоты :
синусоидаль
ных сигналов
импульсных
сигналов
Диапазон измере-
ния длительности пе
риодов, с:
синусоидаль
ных сигналов
импульсных
сигналов
Диапазон измере-
ния отношения ча
стот :
синусоид аль- ·
ных сигналов
импульсных
сигналов
Напряжение вход-
ного сигнала, В :
синусоидаль
ного
импульсного
Входное сопротив
ление, кОм
Входная
пФ
емкость,
Емкость счетчика
Погрешность изме
рения частоты за 1 ч
Та блиц а 4.2
Значение характеристики для частотомеров
ЧЗ-34
10 Гц ...
...120МГц
10 Гц ...
...5МГц
ЧЗ-12
10 Гц...
...120
МГц
10 Гц ...
.
.. . 120МГц
1О-5...100 1О-5 . ..О, 1]
-,
10-5 ...100 10-5 .:.о,1
ЧЗ-30
10 Гц ...
...540МГц
10 Гц...
...80МГц
10-5 .. .о, 1
10-5 . ..100
ЧЗ-35
10 Гц ...
... 50 МГц
10 Гц ...
...5МГц
10-5 .. . 100
1: 1.. .109 : 1 1:1 . ..106:1 1:1 ...5-107:1 1:1 ...5-107:}
1:1...109:1
0,.1 .. . 100
0,3...100
10 (по входу
А)
5 (по входа м
виГ)
0,05 (по входу
Б)
70 (по входу
А)
50 (по входа.м
виГ)
50 (по входу
Б)
109•••1
1-10-8±1 еди
ница счета
0,1. ..100
0,3...100
50
50
1:1...6•107:1
О,1...100
0,3...100
П е реносчика
частоты - 0,05
Усилителя - 50
Канала интер
вала времени -
0,05
Переносчика
частоты - 80
Усилителя - 50
Канала интер
вала времени -
80
108.•• 1
1•1о- 8.± 1 еди-
единица сче- ница счета
та
0,1...100
10
80
единица сче
та
ний . Работа счетно-решающего устройства основана на пр~tнципах микропро
граммною управления. Осно,вные техн,ическiИе данные прибора Ч3-50 таковы:
диапазон измерения частоты от 0,01 Гц до 320 МГц при напряжении входных
сигналов 50 мВ . . . 100 В; диапазон измерения дл ительности импульсов поло
жительной и отрицательной полярностей пр,и напряжениях 0,3 .. . 120 В р.авен
1 нс ... 100 с, при этом · погрешность равна 1 нс . Время измерения соста1вляет
1 мкс . . . ,1О с с множителем · от 1 до 9. Разрешающая способность ра-вна 1 нс.
Быстродействие прибора может составлять 200 изм/с. Индикация результатов.
измерения раВ1на· ± (1 • 10- 15
..
.
1 -,10 15 ) . Отно.сительная погрешность
Oj = ±( оR.Г ± 10-9 /tсч).
102
"'
f
4.4. ГЕТЕРОДИННЫЙ МЕТОД
Гетеродинный метод основан на сравнении измеряемой часто
ты с частотой или гармониками этой частоты интерполяционного
гене ратора (гетеродин~), откалиброванного по кварцевому кали
братору.
В режиме грубой настройки на вход прибора (рис. 4.2) пода
ют измеряемый сигнал с частотой fх, который поступает на смеси
тель сигналов. Одновременно . на смеситель поступают с игн ал с
Инilикатор
окr
Калиораmор
11уj1е8ых
оиении
8ыхоi! на
Bxoi!
осциллограq;
сигнала
!/силитель
Смеситель
!l!f.Ле8ых
сигноло8
oueнuiJ
,,
лерестр1111Uоемыii
!{(lл11оро8ка
_ИГ
(гетероilин)
"ИJмерен11е "
Рис. 4 .2. Упрощенная структурная _схема гетероди нного ча
стотомера
частотой перестраиваемого интерполяционного генератора fи .г и
гармоники этой частоты пfи.г- На выходе смесителя сигналов полу
чаются напряжения комбинационных частот. Интерполяционный
генератор ИГ перестраивают переключателем грубой настройки до
получения нулевых биений. Индикацию нулевых биений можно
осуществлять стрелочным прибором , осциллографом или головны-
-ми
телефонами. После получения нулевых биений по шкале интер
поля ционного генерат-ора ориентировочно определяют частоту или
номер гармоники.
Таким образом, погрешность измерений частоты гетеродинным
· методом складывается из погрешности интерполяционного гене
ратора (его нестабильности частоты и непостоянства градуиро
вочной характеристики), погрешности сравнения и погрешности
•фиксации нулевы х биений.
Для уменьшения погрешности интерполяционного· генератора _
применяют внутренний калибратор, состоящий из опорного квар
цевого генератора ОКГ, калибратора и смесителя калибратора.
В режиме точной настройки прибора переключатель (рис . 4.2)
,ставят в цоложение «Калибровка». В это время смеситель сигна
лов, отключается, а на смеситель калибратора с опорного квар
цевого генератора поступает сетка кварцованных частотных ме
ток •fк . г с равными амплитудами во всей полосе перестройки ин
терполя ционного генератора. Одновременно с метками на смеси
:тель калибратора поступает сигнал интерполяционного генерато-
- ~:оз
ра с частотой, полученной в режиме грубого измерения. По нуле
·вым биениям частот 1fи.г и fк.г производят 1«привязку» оцифрован
ных шкал грубой и точной настройки интерполяционного генера
тора к частотным меткам опорного кварцевого генератора. После
этого отключают калибратор (переключатель ставят в положение
«Измерение») , измеряемый сигнал fх и сигнал интерполяционно
го генератора ,fи.г поступают на смеситель сигналов и дальше на
схему индикации. Шкалу точной настройки интерполяционного
генератора прибора подстраивают до получения нулевых биений
частот fх и fи.г• Измеряемую частоту fх определяют суммировани
ем показаниl\ шкал грубой и точной настройки интерполяционно
го генератора в точке нулевых биений с измеряемой частотой, ум
ноженной на - определенный ранее номер гармоники.
Индикацию нулевых биений с помощью осциллографа произ
водят по фигурам Лиссажу или методом пунктирного круга. В
первом случае при выключенном внутреннем генераторе разверт
ки осциллографа, изменяя частоту интерполяционного генератора .
получают фигуру Лиссажу. Эта фигура будет неподвижной при -
равенстве или кратности измеряемой fх и эталонной fи.г частот .
т. е. при fх=fи.г, nfx = ,fи.г и fx=nfи.г - Если ни ОДНО из этих усло
вий не выполняется, то фигура Лиссажу будет вращаться на эк
ране. Скорость ее вращения будет определяться разницей частот
fх и fи.г• При этом период биений Т5= l/f5. Например, при Т5 = 2 с .
f6 =0,5 Гц. Форма фигуры Лиссажу зависит от соотношений ме
жду эталонной и измеряемой частотами и их гармоник . Она так
же зависит от амплитуд напряжений и соотношения фаз колеба
ний этих частот. Наиболее типичные фигуры Лиссажу при раз
личных соотношениях частот fх и fи.г и фазовых сдвигах, равных
нулю, показаны на рис. 4.3 .
/1:f
[Х]2: 1
V\J: 1
Рис. 4.3 . Наиболее типичные фигуры
Лиссажу
Индикацию методом пунктирного круга получают следующим
образом. Напряжение эталонной частоты fи.г подают через фазо
расщепляющую цепочку на входы Х и У осциллографа со сдвигом
90°, благодаря чему на экране получают круговую или эллипти
ческую развертку . Время оборота одной фигуры равно периоду
эталонной частоты. Напряжение измеряемой частоты fх подают
на вход Z осциллографа. При равенстве частот fи.г = rfх одна поло
вина о,кружности на экране будет черной, а другая - светлой
(рис . 4.4а). Если fх>fи.г, то на окружности появятся темные и
светлые участки, число которых будет соответствовать кратности
частот . ,fx и fи.г, т. е . п = fх!fи.г, откуда fx=nfи.г (рис. 4.46) . Оче
видно, что на рис. 4.4а п= ,fх!fи.г= 1, а на рис. 4.46 п = 8.
Индикация с помощью головных телефонов (см. рис . 4.2) ус
тупает по точности рассмотренным осциллографическим методам .
Основная •ошибка получается из-за того, что ухо оператора не
104
"
реагирует на частоты ниже 20 ... 16 Гц. Абсолютная ошибка в
этом случае составляет 40 ... 36 Гц, что для многих измерений не-.
допустимо. Для уменьшения погрешности применяют метод cpek
неарифметического · отсчета. Частоту интерполяционного генера
тора в этом случае увеличивают, если fх>:fи.г, и уменьшают, если
са)
Рис. 4. 4 .. Форма сигнала
при измерении методом
пунктирного круга
F5,Гц
'
/
*
'
/
1,5·!0 i. :. .
· - + --- --- --::-,'--
Рис. 4.5. К: методу определения ча
стоты нулевых биений с помощью
головных телефонов
Jх<fи.г- Соотношение '1х и fи.г легко определить на слух, учитывая,
'ЧТО частота биений повышается с увеличением разни-цы между
частотами fх и f и.г• До зоны нулевых биений (на рис. 4.5 неслыши
мые биения показаны пунктиром) запоминают тон биений и фик
,сируют частоту fи.г 1. После перехода зоны нулевых биений уста
навливают такой же тон, что и при первом измерении на частоте
Jи.г 1 , и фиксируют частоту fи.г2 , Частоту нулевых биений определя
ют как среднеквадратичное значение частот fи.г 1 и fи.г2: fбО =
= (fи.г1 + fи.г2) /2 .
•
Погрешность этого метода тем меньше, чем точнее определен
тон генератора при измерении fи.г1 и ~fи.г2•
Таблиц а. '4_3
Характеристика
1•
Значение характеристики. для частотомеров
Ч4-9
Ч4-5
Ч4-8А
Ч4-25
Диапазон измеряемых ча- (2-' - -4) -10- 2
2,5...18 12,4. ..30 37,5.. .78,3
,стат, ГГц
(на гармони
ках- до
Основная погрешность из
.мерения . частоты .
Относительная погреш-
,ность опорных частот
Чувствительность, мкВт
Рабочие условия:
температура, 0С
влажность, %
Потребляемая мощность,
В-А
1 ГГц)
±5 -10-6
±10-6
5-10-4
±5·10-5
±5•10-6
100
±5•10-5
±10-5
10
10
-10 ... +40 -10 ... +з5
-10 ... +35-l0 . .. +35
90 (при
80 (при
80 (при
80 (при
-25° С)
-20°С)
20° С)
20° С)
155
200
105
Таким образом, благодаря принятым мерам повышения точно
сти отсчета частоты интерполяционного генератора с помощью
внутренней калибровки прибора, с учетом возможности точной
фиксации частоты нулевых · биений измеряемой частоты fх и ин
терполяционного - генератора, гетеродинный метод измерения час
тоты обладает высокой точностью. Хотя этот метод применяют в
основном для измерения частоты высокочастотных синусоидальных
сигналов, но с использованием осциллографа для индикации ну
левьiх биений им можно с достаточной точностью измерять час
тоту импульсно-модулированных сигналов. Погрешность измере
ний при этом понижается.
Гетеродинный метод измерения частоты реализован в гетеро
динных частотомерах Ч4, основные технические характеристики
которых приведены в табл. 4.3 .
•
4.5. ИЗМЕРЕНИЕ ЧАСТОТЫ РАДИОПЕРЕДАТЧИКОВ
НЕКОТОРЫХ КЛАССОВ ИЗЛУЧЕНИИ
Практический интерес представляют методы измерения номи
налов рабочих частот передающих устройств многоканальных из
лучений , излучений на одной боковой частоте, частотно-модулиро
ванных излучений и т. д. Сложность проведения таких измерений
обусловливается отсутствием несуще_й частоты, а также тем, что,
измерения часто приходится проводить при передаче действитель
ных сообщений .
Измерение номиналов частот передатчиков радиосвязи диапа
зона декаметровых волн с излучениями классов АЗ, Fl и F6 про
блок
псрсист11
Рис. 4.6. Структурная схема установки для
измерения частоты передатчиков с излуче
нием классов АЗ, F l , F6
водят с помощью измери
тельной уста1новки, состоя
щей из су~пергетеродинного
пр,иемника Пр, генератора•
эталонных частот ГЭЧ, г,е-
1нератора г,армоник ГГ, бло
ка пересчета, •из1мер-ителя,
разноса ча,с11от с о,сц,илло
графом и двухтрубчатога,
осциллографа (рис. 4.6) .
д'ВОЙНЫМ
Р-250М).
В кач•естве прием·н:ика,
пр_именя-е1'ся связ·ной при
,емник, пере~крывающий из
меряемую поло-су ча•стот, с·
1преобразовани-ем принимаем-ой частоты (например ,.
Генератор эталонных частот (стандарт частоты) необходим
для получения яапряжения _высокостабильной частоты 0,5; 1О и
100 кГц. В качестве генератора эталонных частот применяют·
стандарт частоты Чl-5 или другой аналогичный прибор, обеспечи
вающий заданную (см. § 4.2) для измерения стабильность час-
таты.
106
..
Генератор гармоник преобразует высокостабильньrй синусои
дальный сигнал частотой 1О или 100 кГц, поступающий из гене
ратор а эталонных частот, в последовательность импульсов пря
моугольной формы с частотой следования 10 кГц, из которой пу
тем умножения получают сетку частот, кратную 10 кГц, во всем
диапазоне частот приемника.
Принцип измерения заключается в следующем. Производят
точную настройку приемника на номинал измеряемой частоты.
Для этого отключают антенну приемника (переключатель на рис.
4.6 ставят в положение 2) и на вход приемника подают с генера
·тора гармоник сетку частот, кратную 10 кГц. Для того чтобы при
·емник был настроен на середину полосы обзора измерителя раз
носа частот, середину шкалы третьего гетеродина приемника сов
мещают с визиром (для Р - 250 М частота третьего гетеродина мо
жет изменяться в пределах +5 кГц). Этот сдвиг частоты необхо
дим также для измерения частот, кратных 1О кГц. Путем плав
ного изменения частоты приемника с помощью ручки второго ге
теродина можно получить все частоты от О до 1О кГц. Выход при
,емника подключен к вертикальным пластинам осциллографа. На
горизонтальные пластины со стандарта частоты подают эталон
ную частоту 0,5 кГц. По фигурам Лиссажу или методом пунктир
ного круга (см. предыдущий параграф) производят точную на-
стройку приемника на номинал измеряемой частоты.
_
После точной настройки приемника на измеряемую частоту
переключатель прибора ставят в положение 1. При этом на вход
приемника подается сигнал измеряемой частоты передатчика. При
точном совпадении частоты передатчика с частотой настройки
приемника отметки на шкале осциллографа измерителя разноса
частот при измерении сигналов АЗ и в режиме несущей частоты
передатчика устанавливаются на 5,5 кГц, при измерении излуче
ний Fl с разносом 1ООО Гц- на 5 и 6 кГц, при измерении Fб
на 4, 5, 6 и 7 кГц. Для измерения сигналов Fl и Fб с другими
разн о сами частот переключатель на блоке пересчета частот уста
навливают в соответствующее положение (400 или 500 Гц), при
этом отметки на осциллографе измерителя разноса частот будут
- соответствовать прежним значениям.
Если измеряемая частота передатчика не совпадает с gасто
той, на которую настроен приемник, то по шкале осциллографа
измерителя разноса частот определяют отклонение частоты щ~ре
датчика.
"
Абсолютная погрешность измерения этим методом складыва-
-ется из погрешности настройки приемника на цзмеряемую часто
ту и погрешности сравнения измеряемой частоты с частотой при
емника. При этом погрешность сравнения частот с помощью ос
циллографа незначительна. Погрешность настройки приемника на
номинал измеряемой частоты определяется в основном погрешно
-стями -генератора гармоник и стандарта частоты , Погрешность
-стандарта частоты указана в техническом описании .на прибор.
Точность работы генератора гармоник проверяют методом пунк-
1о7
тирного круга по осциллографу, на входы которого подают эта
лонную частоту 1-0 кГц от стандарта частоты и сетку частот с
выхода генератора гармоник . Этот метод рассмотрен в предыду
щем параграфе.
Метод измерения частоты передающего устройства с излучени
ем на одной боковой полосе с подавленной несущей АЗJ основан
на особенности спектра гласных звуков речи. Он состоит из ос
новной частоты источника (или частоты тона) и ее гарм оник .
К:огда гетеродин демодулятора приемника настроен на ча стоту
подавленной несущей принимаемой боковой полосы, сигнал д е
модулируется и гармоническая структура спектра полностью вос
станавливается .
Установка для измерения частоты передатчиков с излучением
АЗJ (рис. 4.7) состоит из приемника , двух полосовых фильтров
F1 и F2 , осциллографа и частотомера. Частоты полосовых ф ильт
ров выбираются так, чтобы вокруг них концентрировалась ос нов -
ная ча,сть рiчевого спектра . Бс;ли п-я
и m -я гармоник.и основнюй частоты оБ
спектра ;проходят через фильтры F 1 и
F2 соответстненно, то при совпадении 25
частоты гетеродИlна приемника с по
давленной несущей выполняется ра
венство fnlfm=n/m, .где fn и /im - гар- 20
моники осн,овной ча,стоты реч~вого
сигнала. Разность фаз гар1моник пос- 15
тоянна, о чем свидетельствуют фи
гуры Лис-сажу на экране осциллогра-
10
Fr
Приемнul(
5
rёmёioiuii
1/11стото11ер
Fz
JOO
\/
f2
~~
Fr
1",г-,.
'~
500 !ООО 2000 JOOOГц
Рис. 4.7. Установка для измерения
частоты передатчиков с излучением
АЗJ
Рис. 4.8. Характеристики поло
совых фильтров F1 и F2
фа. Характеристики 1поло1совых филь11ров .Р 1 и F2 лрив•ед,ены на
р·ис. 4.8. По оои абсцисс отложено затухщ~ие фильтров в децибе-
..
лах, по оси ординат - ча,стота в герцах.
При измерении частоты сигнала АЗJ сначала устанавливают
гетеродином приемника оптимальную речевую артикуляцию. Час
тота гетеродина при этом будет отличаться не более чем на 30 Гц
от подавленной несущей. После появления фигур Лиссажу на эк
ране _осциллографа гетеродин приемника подстраивают для полу
чения лучшего соотношения ,fnifm = n/im. Частоту гетеродин а при
-емника, которая будет в этом случае равна подавленной несущей ,
108
измеряют с помощью частотомера. Точность измерения этим ме-. •
тодом составляет ± 4 Гц.
•
Измерения частоты передатчиков с излучением FЗ проводят ;
как правило, в периоды отсутствия модуляции, т. е. измеряют не
сущую частоту излучения одним из рассмотренных выше методов.
Однако это не всегда возможно, особенно на контрольных ст.ан- '
циях, которые измеряют частоты передатчиков, излучающие сиг
налы действительных сообщений . При модуляции передатчика егО'
частоту принято измерять методом средней частоты с помощью
цифрового частотомера. Этот метод измерений приемлем в тех
случаях, когда продолжительность времени счета частоты значи
тельно больше периода самой низкой частоты модуляции . Боль
шая нестабильность частоты передатчика может привести к тако
му сдвигу средней несущей частоты передатчика, что частота, вы
численная с помощью частотомера, будет несколько отличаться от
значения немодулированной несущей .
Глава пятая
ИЗМЕРЕНИЕ ДИАГРАММ НАПРАВЛЕННОСТИ АНТЕНН
5.1 . ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Антенна радиоэлектронного средства служит для излучени я
электромагнитной энергии передатчика в пространство и прием а:
электромагнитной энергии, которую излучает другой источник.
Одна и та же антенна может применяться как для передачи, так
и для приема электромагнитной энергии .
В зависимости от конструкции все антенны делятся на нена-•
правленные и направленные. Типичной ненаправленной антенно й
является изотропный точечный излучатель в вакууме, который из
лучает электромагнитную энергию во все стороны с одинаковой
эффективностью.
•
Электромагнитное поле, излучаемое реальными антеннами, яв
ляется векторной суммой полей, излученных элементарными со
ставляющими токонесущих элементов антенны. Фазы токов · из
меняются по плоскости раскрыва антенны 1 . nоэтому 1-i'аведенные'
током поля в одном направлении будут складываться, а в дру
гом - вычrпаться. След--е твием взаимодействия нескольких полей,
образованных элементарными частями антенны, является направ
ленность антенны, т. е. способность излучать электромагнитную
энергию не во все х , а в одном или нескольких направлениях.
Кроме того, на направленность излучения антенны оказывает
существенное влияние земля.
Одним из первичны х параметров антенны является амплитуд
ная ха рактеристика направленности, определяемая зависимостью
1 Пло скос ть р .аскрыва антенны - поверхность выходного отверстия излу
чающей системы антенны с э ~вивалентным распределением ма!'нитных токов,
109
амплитуды напряженности поля, создаваемого антенной, или дру
гой пропорциональной величины (например, плотности потока
мощности) от направления в пространстве.
Графическое изображение характеристики направленности из
лучения антенны называют диаграммой ее направленности.
Пространственная диаграмма направленности изображается
диаграммами в двух взаимно перпендикулярных плоскостях . Од
~на и з них характеризует направленность антенны в горизонталь
!НОЙ плоскости f (ер), другая - в вертикальной f (0) . Обе плоскости
nроходят через точку излучения и совпадают с его максимумами.
Пространственную диаграмму направленности , максимальное
значен ие которой равно единице, называют нормированной диа г
раммой направленности и обозначают F (ер , 0), где ер - азимуталь-
ный, а 0 - меридиональный угол.
•
Для удобства изображения диаграмму направленности строят
в ка кой-нибудь одной плоскости . На рис. 5.1 приведен пример
построения диаграммы направленности в горизонтальной плоско
сти . На рис . 5. la диаграмма направленности Р(ер) изображена в
полярной системе координат, на рис. 5.16 - в декартовой системе
!Координат , а на рис . 5. lв
-
в логарифмическом масштабе этой же
<Системы координат .
Диаграмму направленности антенны характеризуют углом
2ер0, 5 - шириной направленности по половинной мощности, углом
2ер0 - шириной главного лепестка направленности по нулевому
уровню и мощностью боковых и заднего лепестков.
П од шириной направленности 2еро, 5 подразумевают угол меж
ду направлениями, вдоль которых напряженность поля уменьша-
ется в V 2 раз по сравнению с напряженностью поля в направле
IНИИ максимума излучения (см. рис . 5.lа~в), а поток мощности
<Соответственно уменьшается вдвое. Под шириной 2ер0 подразуме
JВ,ают угол ·между направлениями, ближайшими к направлению
максимума излучения, вдоль которых напряженность поля равна
нулю (см. рис. 5.1 а-в). -
Уровень мощности боковых (заднего) лепестков относят ко
~вторичным параметрам антенн. Он характеризует отношение мак
сс имума данного бокового (заднего) лепестка к главному макси
муму направленности антенны в линейном (см. рис . 5. 16) или
логарифмическом (см. рис . 5.lв) масштаба_х.
Для оценки направленных свойств антенн введен коэффициент
направленного действия (КНД) D. Он показывает, во сколько раз
пришлось бы увеличить мощность излучения передающей антен
ны при переходе от направленной к ненаправленной антенне при
условии сохранения одинаковой напряженности поля в месте при
ема при всех других равных условиях :
D=P'E.o/P'E.,
(5.1)
Р'Е. 0 - мощность излучения ненаправленной антенны; Р'Е.
-
мощ
н ость излучения направленной антенны.
110
• Другими словами, КНД характеризует концентрацию излуча
емой мощности в данном направлении:
Dmax = Птах/Пер,
(5.2)
где iDmax - КНД в направлении максимального излучения .
о'
ill"---_-_-+ _-
_-_
-1_
-
_-
--JI-
-,_
1-
-
-
-
-
-'-
+ -- ---------j- -+-- --1
0,5e----+ -- -! -- --l-,e---+-+ -+- - --,l---+ -- -1
'-'-- - --'-'-"- - -- oJ
о·
2(fo,
2о
ff)
45"
. 90' tJ5' шо•
90°
Рис. 5.1 . Диаграммы на п равленности антенны:
а - в полярной системе координат; 6
-
в де
картовой системе координат; в - в логариф -
мическом масштабе
'
Эта формула была выведена советским ученым А . А. Пистоль
корсом в 1929 г. Она устанавливает отношение вектора Пqйнтин
га Пт ах в данном направлении к среднему его значению Пер на
поверхности · полной сферы, охватывающей антенну, при одинако
вых расстояниях в обоих случаях.
Максима л ьное значение вектора Пойнтинга
fl тах = 1Emaxl 2/ 2w,
(5.3)
111
1fДе IЕтах 1 - модуль полного · вектора напряженносrи поля в на
правлении максимального излучения; w - сопротивление среды
излучения, равное V μo/sa,
Среднее значение определяется вьrражением
Пcp=P'J:./4nR2,
(5.4)
где Рт. - излучаемая мощность; R - расстояние до точки измере
!НИЯ.
С учетом (5.3) и (5.4) формула для расчета КНД имеет вид
• Dmax= /Етах\2 2nR2/WPт.;
(5.5)
для вакуума (формула И. С. Неймана)
(5.6)
Аналогично (5.1) КНД приемной антенны определяют отноше
н ием мощности сигнала Рн, поступающего на вход приемника с
да н ного направления, к мощности этого ж е сигнала Р ср, принима
~мого на ненацравленную антенну, при условии, что напряжен
н ость поля в месте расположения этих антенн одинакова :
Dпр = Рн/Рср= U~ /U~P'
(5.7)
rде Dпр - КНД приемной антенны; И
-
напряжение на входе
1Приемника .
Направленные свойства антенн широко используются при ре
шении з адач ЭЛf~ктромагнитной совместимости. Эти- ценные свой-
Приемные.
анrттенны
1ства ант,енн обу1словливаются !Не толь
ко ,их конструкцией, 1но _ и качеством
исполнения, у~словиями эксплуатации
и другими факторам,и.
Рисунок 5.2 иллюстрирует •возник
но·венше радиопомех ,в за·ви.симости от
,направлений П1р-иема и пере,ц,ачи, ко
торые формируются диагра1ммами на
правленности ·пр·иемной и передающей
антенн и :их боковыми ле!Пестка,ми.
Как ,видно из рис . 5.2 диаграмма
напра1вленности передающей антенны
в гла1вном ~напраrвлении не с,овпада,ет
с диаграммами приемных антенн А и
Б. Од~на·ко · направление приема антен-
1ны А, совпадает с на,пра1влен:ием излу
чения первого бо·ков,ого лепестка. При
Переоt1ющ11я сов:пад•ении частот передачи и приема
t1нтеннt1 в ,этом случае могут ,возн.и1кнуть ра-
Рис. 5.2. Радиопомехи, созда
в аемые направленными антен
нами
диоцюмех•и. Антенна Б ра,сположена
благоприятно 1с точк·и зрения ,сниже
ния радиопомех от ~того же передат
чика.
112
5.2 . ПРИНЦИП НОРМИРОВАНИЯ БОКОВЫХ И ЗАДНЕГО ЛЕПЕСТКОВ
ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ НЕКОТОРЫХ ТИПОВ АНТЕНН
Одним из направлений борьбы с радиопомехами является сни
жение уровня мощности в боковых лепестках диаграммы направ
ленности анте нны. Обычно эти уровни рассчитываются с достаточ
ной точностью. Но в ряде случаев в условиях эксплуатации рас
четные значения не соответствуют действительным. Для контро
ля уровней излучения перудающих антенн, используемых в радио
связи и радиовещании диапазона декаметровых волн, установле
ны нормы ,[ 19] на уровни излучения боковых и заднего лепест
ков диаграмм направленности в горизонтальной 1f ((f)) плоскости
эп1х антенн. В норма х приведены относительные уровни излуче
ния 1, 2, 3 и 4 - го боковых лепестков Е5/ Етах, а также относитель
ный уровень изл учения заднего лепестка Ез/Етах •
Нормы [1 9] представлены в виде графиков зависимости отно
сительных уровней излучения Е5/Етах и Ез/Етах от отношения ра
бочей длины волны л к оптимальной ло для рабочего диапазона
волн ромбических и синфазных антенн . Часть графиков для ил
люстрации приведена на рис . 5.3-5.6. Для ромбически х антенн
Ео1
r;;;;;;
J
1
2
О,ч
0,3 \
\
JJ
!'-..,
\2
.... '-
-
7
0,2
0,1
\\
/
\"
/
/
'-- ~---
-
~ ,.....
-г---.. 1
О 0,5
0,8 1,0 1,2
1,'1
1,б 1,8
Рис. 5.3. Нор м ы на у ровень излучения первого
бо1<ового леп е стка диаграммы направленности ан-
65
.
тенны типа РГД- 1 в горизонтальной плоскости
4
•(см . рис. 5.3, 5.4) нормы на уровю~ боковы х лепестков диаграммы
направленности приведены для разных углов возвышения ,е, (на
рис. 5.3 - 5.5 кривая 1 соответствует •8=0, 2-8=10°,
3-8=20°).
Для синфазных антенн нормы установлены для угла возвышения
8 =0 , но эти нормы распространяются и на д ругие углы возвы
шения.
Необходимо отметить, что предусмотренные нормами отноше
ния Е5/Етах и Ез/Етах в 1,2 ... 1,3 раза превышают значения , рас
считанные по напряженности поля. Этот допуск сделан с учетом
различия рельефа местности и разброса параметров, характери
зующих проводящие свойства почвы антенного поля. В тех слу-
1lЗ
чаях, когда расчетные уровни близки к нулю, за норму принят
.уровень, равный О,1Етах- Нормы распространяются на ромбиче
ские и синфазные антенны, имеющие любую высоту подвеса.
Измерение диаграмм направленности антенн проводят в даль
ней зоне излучения передающего устройства. Расстояние от изме-
V,
0,1/
/
J2
I
\~
V
/
о,1
\~
,/
\_/
2
~
3
-
~
О 0,5 о,в 1,0 1,2
1,Ч
115
~/lo
Рис. 5.4. Нормы на уровень излучения
второго бокового лепестка диаграммы
ряемой антенны до измери
тельной должно удовлетво
рять отношению (2.10}
R?;:-2D 2 /л для остронаправ
ленных и (2.11) R?;:-З л для
слабонапра1влеuшых антенн.
Посколь:ку такое расстоя
ние для •передатчиков , ис
•пользующих диапазоны гек
тометровых и километро
·вых в•олн, ,соста,вля,ет ;не бо
лее одного километра, а из
лучаемая -мощность может
достигать ·сотен и даже ты-
сяч кило1ватт, создаваемая
65
направленности антенны типа -
2,8
э~ими передатчиками нап
ряженн ·ость поля в пункте
измерения достигает еди-
0,6 в ·ниц вольт на метр . Поэтому
горизонтальной плоскости
методы !Измерен,ия напря
же нности по-ля и измери
телыньrе приборы, которые :были ~рассмотрены· в гл. 3, rне все,гда
примени1мы для измерения диагра1м,м на1праrвленности антенн . Из
мерительные приборы, 1применяемые для этой цели, отличаются
широюим нормироrва~нным динамическим диапазоном, что дости
гается включен,ием в •их ·схему аттенюаторов для регулировки
уоиления из1м-еря·емых ,сигналов •по высокой и пр-омежуточн ой ча·с-
-
t(Г
-,Г'--
0,2
Р,1
20....
"~
J
'
r-.....
r---,.._
12,J .
о 0,5 0,8 t,0 t,2
t,ч
1,5
1,8 :t/J. o
Рис. 5.5. J:iормы на уровень излучения боковых лепест-
4
ков диаграмм направленности антенн типов СГД 4 Ра
4
'
и СГД - Рн в горизонтальной плоскости
•,
4
114
татам. В некоторых ,случа я х п рим,еняют 'П ростые индикаторы на
пряженности поля, резонансные инди~аторы излучения, ~омпа
раторы ,и т. д.
-
!
0/{
O,J
о,z~\
\
о,1
"
..... ..
\
"-
1,Z
о О,5 0,8 1,0 1,2
t,ч 1,5
1,8 i/:t0
Рис. 5.6. Нормы на уровень излуч ения задних лепест
ков диаграмм направленности антенн ти п ов СГД Ра (1)
и СГД Рв (2) в горизонтальной плоскости
5.3 . ИЗМ ЕРИ Т ЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ
Индикатор на п ·ряже ·н но :ст и пол я (измеритель больших полей).
Пр,ибор состоит .из эталонной антенны и вольтметра (рис. 5. 7). Действие прибо
ра основано на определении напряженности п оля путем измерения ЭДС на
клеммах эталонной антенны. В качестве эталон
ной антенны в диапазонах километровых и гек
том етровых волн применяют прямоугольную рам
ку со стороной не более 'А,/12, где Л- длина из
меряемой волны, м. Обычно выбира ют рамку со
.стороной, . равной 1 м. В этом случае площадь
рамочной антенны S = 1 м 2 . Число витков N в
рамке зависит от измеряемой длины волны .
В приб о ре · (рис. 5.7) применяется настр.оен
ная рамочная антенна, действующая длина ко
торой
(5. 8
где hд - действующая высота ненастроенной ан
тенны hд=2nSN/'л; Qв - добротность нагружен
ной антенны Qн = R&Rш/X(iR. -IR.ш), где Rв-СО
п ротивление вольтметра, Ом; tRш - шунтирую
щее сопротивление, Ом ; Х - реактивное сопро-
тивление рамки.
.
Реактивное со п ротивление рамки Х можно
рассчитать по значению одного из элементов
контура по формуле Х = 1880L/л=530'л/С, где
L - индуктивность рамки, м'кГ; С - емкость
конденсатора, пФ.
Рис. 5.7. Принципиальная
схема индикатора напряжен
ности п оля
Напряженность поля Е в пункте из м ерения определяется пq значению изме
ренной на клеммах рамки ЭДС
(5. 9)
В схеме прибор.а на Р'ИС. 5.7 применяют сим,метричный сдвоенный конден
сатар, ,имеющий наибольшу ю ем,1юсть по.рядка 500 пФ. Конд енса тор.ом настраи
вают рамку в резонанс с ,измеряемой частотой. Ш унти р у ющее сопротивление
Rш служит для уменьшения влияния окружающих предметов на добротность
рам~и Q, его величина оо.ста,вл.яет 2 ... 5 кОм. В качестве измер.ительного при
бора ПР'им еняют высокочастотный вольтметр. Чувствительность вольтметра под
бир.ают · в · соответствии с .изме~ряемой .величиной напряженнос'Ги поля. К:а либр,уют
вольтме'Гр с помощью генера'!'ора сигналов и милливольтметра непосредственно
в вольтах на метр.
Рез ,онансный ин.д.икатор излучен ·ия. Прибор предназ начен
для измерения напряженности поля , .со:щаваемого передатчикам.и м ощностью
свыше 20 кВт. Структу1рная схема прибора ,приведена на ,рис. 5.8 .
CUM/:ftIO{JU{JlfIO
щии трrшс ·
rрорматор
BxoJнori
контур
Детектор
Рег11Лиf!1181111
qу!сm8итщ·
ности
Рис. 5.8 . Структурная схема резонансного индикато
ра и з лучения
Измеряемый с,игнал из антенны через высокочастотный тра,нсформатор по
ступает на измернт-ельный приемник п,ря-мого . уси лен·ия, 1юторый включает в се
бя входной контур, детектор и у,стройс'Гво регулировки чувс'l'вительности при
бора.
Входной крнтур со,бран по симметричной схеме. С помощью сдвоенного 1<он
денсат0rра переменной ем,1юс11и он настраивается на частоту измеряемого сигна
ла. Дальше измеряемый сигнал детек11ир;уется и выпрямленное напrряжение ,
пройдя цепи регулировки чу,вствительност,и прибора, измеряетс я во л ьт метром.
Детектор собран по двух,полупер,иодной схеме на полупроводниковых диодах.
Органы регулировки позволяю т из
1?00 ... 3000
менять чувствительность прибора .
По схеме рис. 5.8 собран резо
нансный индикатор излучения, пред
:+t=== ===~ ~-;,::: = =====d назначенный для измерения дна
Tp(llfClflOfJHIImop
Bxodнoii
KOHmlfp
и dетектор
грамм направленности антенн пере
датчиков диапазона декаметровых
волн в полосе частот 2,8 ... 28 МГц.
И н дикатор входит в комплект при
бо р ов для настройки антенн типа
К:ИНА [ 20 ] . Чувствительность п ри
бора составляет 0,77 .. . 5 В и обес
печивает измерение нап р яженности
поля,
создаваемого
п ередатчиком
мощностью свы ш е 20 кВт • на рас
стоян и и до одного километ р а. Изби
рательность прибора п ри наиболь
ш е й ч увствитель н ости и расстройке
частоты на 10% составляет 12 дБ .
А н тенной прибора служит сим
метричный вибратор, уста н овленный
на ш танге (рис. 5 .9). Вверху поме
щен симметрирующий высокочастот
ный т р а н сформатор, ниже, в отдель
ном ко р пусе, симметри ч ный контур
и детектор. В средней части штанги
кре п ится блок , в который входят
Рис. 5.9. Резонансный индикатор излу - пр и бор М-24 и элементы регулиров-
чения
ки ч увствительности прибо р а.
116
:К ом п а р ат о р. Измерители напряженности поля, пр·инцип работы кото
рых основан на методе сравнения кал,ибро,ванной ЭДС с ЭДС, наведенной~
полем в антенне измер·ительной устано·вки, называют комrпарат,ора,ми.
Огруктурная схема компаратора п,риведена на ри.с. 5.lIO. Прибор состоит из,
антенноr.о конту,ра, измерительного приемН,ика и калибровочного · генератора.
Антенный
/fонтур
r
..L
=
.,-
Рис. 5.10. Структурная схема компаратор_а
Антенный конт,у,р представляет собой рамочную антенну, настра•И1ваемую В·•
резО'На,нс с чжтотой измеряемого сигнала с помощью сдвоенного конденсатора "
переменной емкост,и.
Измерительный приемник (ри,с. 5..11) собран по с,упергетеродинной схеме.
Измеряемый сигнал поступает из антенного контура на смеситель. Этим дости
гается постоянство усиления приемника во всем ра,бочем диапазоне частот, что ·
позволяет калибро·вать усиление измерительного приемника на одной фиксит,о
ванной частоте. Приемник имеет калиброванное усиление по промежутючной:
частоте. Вы ходное напряжение сигн ала .измеряется высокочастотным вольт
метром.
Рис . 5.11. Структурная
схема
измерительного
прие мника компаратора
К:алибровочный генератор Г служит для подачи в рамочную а,нтенну кали-
брованного напряжения, по велич;ине которого методом сравнения оп,ределяют"
ЭДС, на·веденную в антенне изм-еряемым полем . К:ат1,qровочный генерат,ор мо
жет иметь с антенным 1юнт,уром ин.дrу,кт.ювную связь, а также подключаться к
нему последовате льно или параллельно . На рис. 5.10 показано параллельное
подключение калибровочного генератора к антенному кон~ру и входу измери
тельного прием,ника .
К:ал•ибровку усиления измер·ительного приемника производят следующим,
методом (см. рис. 5.11). На вхо1д приемник;а подают из,вестной велич:ины кали
бровочное напряжение И,. Усиление цриемника регулируют та,к, чтобы стрелка
выходН_?ГО пр·ибора при заданном ослаблении аттенюатора Аг установила,сь на,
кра,снои р:иске шкалы прибо·ра . Та11<им образом ее от,клоненrие при данном усиле-·
117
flИИ измерительного приемника Ко равно а,. При этом напряжен.не на вьlходе
:приемника
•
Uвых.г=UгКо !Аг.
(5.10)
На этом кал.ибровка заканчивается. Калибровочный генератор ,выключают и
:принимают 11-змеряемый сжгнал, который создает на входе измерительного
приемн,ика напряжение
Uвх=ЕhдQ/2.
(5.11)
Напряжение на выходе лриемrника Их, которому будет соответствовать по
,каза,ние выходного при-бора ах, ,с учетом (5 .' 111)
Vx =(EhдQ /2)(Kx!Ax),
(5.12)
,1·де А., - ослабление ·аттенюатора пр,и измерении сигнала; !(,, -
усиление
приемн~ика при измерении оигнала.
Если принять отношение усиления измерительного прием:ншш при кал-ибров
,ке Ко к усилению при ,измерении сш1нала Кх за а, то (5.12) принимает вид
И _EhцQ Ко _1
(S.IЗ)
х-2Аха'
Из (5.113) и (5.10) следует пропо-рциональная за-висимость
Uх/Uвых.г = ах/аг = Е hд Q А1./2а Ах Иг,
- откуда следует
(5.14)
Шкала выходного прибора гра,цуир,уе-т:ся в микровольтах выходного на,пря
:жения п-ри ослаблении аттенюатора А,= 1•. Тогда
напряжение Иг, пода,ваемое
на вход приемника, будет равно И,=а,+Аг, а формула (5.14) принимает вид
E=2aaxAx/hдQ.
(5.14а)
Для }'IП!рощения ра,счетов напряжеНlности пол.я ,по (5. 14а) .компараторы имеют
_расче11ные таблицы или 11рафик11 вма K=2a/hцQ, где К - пересчетный множи
тель функции частоты прибора. Тогда напряженность поля
Е=КахАх.
(5.15)
Установка для измерения диаграммы направ
лен но ст и антенн с помощью летательных аппара
т о в. Измер ительная установка (рис. 5.12) состоит из экраниро
.ванной рамочной антенны, супергетеродинного измерительного
,приемника, усилителя постоянного тока с выходным прибором и
:фотописца.
Устройство экранированной рамочной антенны рассмотрено в
§ 3.2. Рамочная антенна крепится к борту летательного аппарата,
iОб,ращенному при облете к измеряемой антенне, с учетом ее поля-
Р.ис . 5.12. Структурная· схема измерительной установки ,
применяемой на летательных аппаратах
118
ризации. При горизонтальной поляризации измеряемой антенны
рамочная антенна должна размещаться в горизонтальной плоско
сти. Рамочная антенна с помощью коаксиального кабеля подклю
чается к симметрирующему трансформатору, который соединен С()
входом измерительного приемника.
• Одной из особенностей супергетеродинной схемы измеритель
ного приемника рис. 5.12 . является включение в тракты усиления
высокой и промежуточной частот аттенюi!торщз, с помощью кото -
рых расширяется динамический диапазон усиления приемника.
Измеряемый сигнал с выхода второго детектора усиливается:
по низкой частоте и поступает на д инами к, который дает возмож
ность контролировать настройку приемника ' на измеряемый сиг
нал. Кроме того, измеряемый сигнал со второго детектора пода
ется также на усилитель постоянного тока. Усилитель постоянно
го тока обеспечивает необходимое усиление измеряемого сигна
ла, который через выходной прибор подается на фотописец Ф. Фо
тописец служит для фиксации уровней сигнала на фотоленте с
помощью световых меток.
Перед проведением измерений весь усилительный тракт уста
новки градуируется по генератору сигналов при всех положениях
аттенюаторов и на всех измеряемых частотах. Регулировку фото
писца производят по техническому описанию на прибор.
5.4. ВЫБОР ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ
Как указывалось в § 5.2, измерение диаграммы направленно
сти а•нтенн про·водят ,на сравнит,ельн.о небольших раостоя:ни:ях от
центра антенны. В зависимости от мощности передающего устрой
ства напряженность поля в местах измерений может достигать
значительных величин, до 5 .. . 10 В/м . Поэтому при выборе при
боров для измерения д иаграммы направленности антенн · необхо-
димо учитывать как перекрываемую прибором полосу измеряе-
J<ласс n рибора
Измеритель напряженно
сти поля ПЗ
Измеритель плотности по
тока мощности ПЗ
Измеритель радиопомех
П4
Измерительный приемник
П5
Компаратор
Резонансный индикатор
излучения
Индикатор напряженно-
сти поля
Диапазон частот
255 ... 1000 МГц
150 кГц ... 1
.6,7 ГГц
150кГц...300МГц
18 МГц_ .. 16,7 ГГц
12 кГц ... 25 МГц
2,8 ...28МГц
150 .. . 1500 кГц
119
таблица 5.1
Пределы измерений
120 ... 53 -103 мкВ/м
7- \О-5 •••. 30 мВт/см:~:
10 . ... 105 мкВ/м
0,5 .. . 105 мкВ/м
1 ... 10• мкВ/м
0,,7 ...5В/м
0,.1
...
10 В/м
:мых частот, так и допускаемые пределы измерения прибора. В
-табл. 5.1 приведены эти два основных параметра измерительных
приборов.
Максимальную напряженность поля рассчитывают по формуле
E = 0,3VP;R,
(5.16)
тде Е - напряженность поля, В/м; Р
-
мощность передатчика,
,кВт; R - расстояние до центра антенны, км .
5.5 . ИЗМЕРЕНИЕ ДИАГРАММ НАПРАВЛЕННОСТИ
НЕПОДВИЖНЫХ ПЕРЕДАЮЩИХ АНТЕНН
Методы наземных измерений . Эти методы находят
• дрименение при измерении диаграмм направленности в горизон
тальной плоскости антенн диапазонов километровых, гектамет
;ровых и декаметровых волн . Измерение включает в себя следую
щие операции: выбор измерительного прибора; определение мест
(точек) проведения измерений; проведение измерений на местно
сти; обработку результатов измерений и построение диаграммы
направленности антенны.
Прибор для измерения диаграммы направленности антенны
·выбирают с учетом технических _ характеристик, приведенных в
•§ 2.5-2.7, 3.2 и 5.3, и рекомендаций, рассмотренных в § 5.4 .
Места (точки) проведения измерений определяются на топо
графической карте масштабом 1 : 25 ООО или 1 : 50 ООО. Для этого
,с ге·нплана антенного поля на топографическую карту переносят
,контуры и электрический фазовый центр измеряемой антенны.
Точки для измерений выбирают по окружности, центр которой
совпадает с центром измеряемой антенны, радиусом не менее
R';!::;2D 2/'Л. Здесь D - максимальный горизонтальный размер ан
·тенны {ширина _ по~отна для синфазных антенн, большая диаго
:наль для ромбических антенн и т : д.), ), -
длина волны, на кота-.
:рой цроводят измерение. В случае одиночных антенн - мачт и дру
гих простых ненаправленных антенн радиус выбирают не менее
R';!::;3'Л или не менее 2-3 высот мачт антенн.
Радиус-маршрут обмера антенньr выбирают с таким расчетом,
что'бы по нему можно было пройти или, лучше, проехать на авто
машине с установкой для измерения диаграммы направленности
антенны. Минимально возможный радиус определяют с учетом из~
меренйй напряженности поля в дальней сформированной зоне · из-
лучения, как это бы,по описано выше. Максимальный радиус за-
·•
висит от чувствительности измерительного прибора.
На ~ыбранном маршруте намечают места (площадки) для про
•ведения измерений, которые раслолагаются через 10° по выбран-
1ной окружности при измерении диаграмм направленности нена
правленных или слабо направленных антенн и через 5° -
для ост
·ронаправленных антенн. В пределах главного лепестка диаграм
·мы направленности антенны разбивку производят через 2-3°.
-,Следует также иметь в виду, что то ч ность результатов измерений
120
зави'сит от того, насколько близко от антенны расположены ме
таллоI<'онструкции, линии электропередач, другие антенны и их
фидерные линии, а также от рельефа местности . Поэтому при из
мерении антенн , например диапазона гектометровых волн, расст.q
яние от выбранной для измерения площадки до металлических и
железобетонных конструкций, линий свя з и и высоковольтных л и
ний должно быть не менее 150 ... 200 м, а от деревянных или гли
нобетонных сооружений и отдельно . стоящих деревьев - не менее·
50 ... 100 м. При измерении антенн диапазона декаметровых _волн
эти расстояния составляют соответственно 15 .. . 20 и 5 ... 10 м .
Разбивку точек для проведения измерений на местности проводят
геодезически м и методами.
Измерения начинают с главного направления. Измерительны й
прибор располагают в направлении максимального излучения из
меряемой антенны и регулируют его чувствительность так, чтоб ы
стрелка индикатора находилась в пределах последней четверк и
шкалы выходного прибора. Результаты измерений и время их про
ведения заносят в табл. 5.2.
Таблиц а 5. Z
N, п/п
Градусы
Показатели Прнведенное
измерения
Мощность пе•
•
IВремя проведения\
прибора
значение
редатчика
2
3
4
1
5
1
6
1
1
Затем измерительную установку перемещают по выбранному
маршруту в соседнюю точку, проводят измерениSI напряженности
поля аналогичным путем, а результаты заносят в табл . 5.2 .
При измерениях следует убедиться в том, что местные предме
ты не влияют на результаты измерений. Для этого на площадках .
вокруг которых расположены эти предметы, делают нескольк~
контрольных замеров на расстоянии 50 .. . 100 м один от другого .
Если результаты измерений совпадают, то место для проведения
измерений выбрано правильно.
••
Очень I!ажно, чтобы мощность, подводимая передатчиком к
антенне, была постоянной при проведении измерений во всех точ
ках. В· противном случае результаты измерений будут неверными .
Колебания мощности передатчика необходимо учесть при обработке
результатов измерений. Для этого оператор на передатчике фик
сирует его выходную мощность через дискретные промежутки вре
мени , например через 10 мин. Оператор измерительной установки
« привязывается» к этой дискретности времени при обработке ре
з ул ьтатов измерений .
Обработку результатов измерений начинают с проверки ста
бильности излучения антенны . Для этого из аппаратного журнала
передатчика переносят в графу 6 табл . 5.2 зафиксированную мощ-
121
ность излучения передатчика. В тех точках, где мощность пере
датчика не соответствовала номинальной, следует провести пав
-горное измерение. Затем рассчитывают приведенные значения из
мерений путем деления результатов в каждой точке измерений на
наибольшее значение, . полученное при измерении (табл. 5.2, гра
;фа 3). Результаты записывают в графу 4 этой таблицы.
По полученным приведенным значениям строят диаграмму на
правленности антенны в горизонтальной плоскости в выбранной
(см . § 5.1) системе координат.
Измеренияс помощью летательных аппаратов.
Измерение диаграмм направленности антенн с помощью лета
-гельных аппаратов имеет несколько преимуществ перед наземны
ми измерениями. За счет исключения влияния посторонних пред
метов на результаты измерений и выбора оптимальной высоты
.полета летательного аппарата повышается точность измерений.
Появляется возможность измерения диаграммы направленности
.антенн в вертикальной плоскости, автоматизации измерений, а
-гакже сокращения времени их проведения . Однако такие измере
ния связаны с применением более сложной измерительной аппа
ратуры, что, в свою очередь, требует более высокой квалифика
ции специалистов для обслуживания этой аппаратуры .'
Измерение можно условно разделить на три части: подготов
ку, проведение и обработку результатов.
Подготовка к измерению включает в себя градуировку изме
:рительной установки, выбор маршрута облета антенны и опреде
ление высоты полета летательного аппарата.
К:ак указывалось в § 5.3, измерительная установка (см. рис.
:5.12) для измерения диаграмм направленности антенн с помо
щью летательных аппаратов (самолетов, вертолетов) градуирует-
. ,ся
на каждой из рабочих частот, на которых предстоит проводить
-измерения, и при всех возможных сочетаниях коэффициентов ос
лабления аттенюаторов по высокой и промежуточной частотам.
Сначала производят градуировку отклонения светового пятна
-фотописца в зависимости от показания прибора УПТ. Для этого
·на вход предварительно прогретой измерительной установки по
дают напряжение с генера:тора сигналов. Величину входного на
•пряжения регулируют так, чтобы стрелка прибора УПТ сначала
отклонилась на 10°. При этом измеряют и записывают отклонение
светового пятна фотописца. Не изменяя усиления приемника, уве
· личивают входное напряжение до отклонения стрелки прибора
УПТ на 20°. Снова фиксируют отклонение светового пятна и т. д.
По получе нным результатам строят график градуировки фото
писца в зависимости от показаний прибора УПТ (рис, 5.13).
•
После этого градуируют усиление установки в зависимости от
·.напряжения на входе при различных положениях аттенюаторов.
Для этого сначала устана·вливают минимальное затухание атте
нюаторов, а напряжение на · входе установки регулируют так, что
·бы можно было зафиксировать через каждые 10° отклонения
;стрелки УПТ значение этого напряжения и отклонение светового
122
..
пятна фотописца . Увеличивают затухание аттенюатора по проме,-
жуточной частоте и производят описанную выше градуировку~
Усиление приемника при этом должно быть постоянным. По полу
ченным результатам -строят
графики tрадуир.овюи УПТ ttJ/J
в За'ВИСИМОСТИ от !Напряже- §0
ния на ,входе (рис . 5.14).
.
80
При обра·ботке фотолен
70
ты самописца достаточно
измерить ампл,итуду откло- 1:%. 50
не:~ия светового •п ятна ;в ка- i 50
кои-либо то~чке и по ,соот- ~
ветст!Вующему графику с ~ 40
учетом коэффицrиентов за- JO
тухаН1ия аттенюаторов оп-
20
ределить напряжение на
вх-о:це измерительной уста
новки.
10
Маршрут облета антен-
ны, как и маршрут обхода "
,#
/
/
/
/
V
/
V
/
20
40
оО
80
fO,'О 11n
-4
-2
•
О
2
1/СН
Отклонение с!ето!ого лятн11
при 1Назе;мных измерениях, Рис. 5.13. График градуировки записи фо-
выбирают .по топографиче-
тописца
ской ,карте . Для этого с ге-
нераль.нQIГо плана антенно- {J,,:_м__:1<~8,...с(__:м~8);:---.---,----.---::---....---.-;;--~;;-т--,
го поля :переносят на карту
электрический • фазо!Вый
центр измеряемой антенны
и проводят окруж,но·сть ра- .
д:иусом 4 ... 6 км. Такое рас
стояние до измеряемой а·н
тенны -соотве11ствует даль
ней зоне излуче~ния, т. е.
выпо-лняет-ся условие R;:;,,,
;:;,,,2D 2 /л. На окружности
вы6ир<lют 18 ... 20 равномер
но расположенных ориенти
ров, ко,торыми могут слу-
1
i---1- --+ -- -+ -v --~ --- t:;~\1\o~(j. -
+---1
б\1\11
1'-- --+----1-
-- Y-" ?'t- -;;11"'\ - ~(1111'
.__ --+ -_ _, _,,, _,,.....,,.___, rlcе\1ue ~'v,u. ---1--.--+--ч
'v,Q~o
Отмо11ение с!Jето!ого лятна, мм
жить населенные . пункты, Рис. 5.14. График градуировки УПТ изме-
мо,сты, пересечеН!ия дорог и
рительного приемника
т. д. Выбранные ориентиры
нумеруют и определяют расстояние и направление от центра ан
тенны до ни х.
Высоту летательного аппарата h рассчитывают в зависимости
от угла возвышения антенны Л по формуле
(5.17)
где .R - радиус окружности полета, км . Угол возвышени я берет
ся из паспортны х данных на антенну . Если по местным условиям
123
,необходимо изменить высоту полета, то в соответствии с (5.17)
,следует изменить радиус окружности R.
Измерение диаграммы направленности включает в себя ориен
- тацию летательного аппарата по выбранным опорным пунктам,
.настройку измерительной установки и измерение напряженности
поля, создаваемого антенной.
Экипаж летательного аппарата знакомится с выбранным мар
.трутом полета по топографической карте и затем делает один
-два полета по окружности с тем , чтобы провести инструменталь
н ую или глазомерную привязку маршрута полета к ориентирам
на карте. Во время этих полетов операторы настраивают прием
ник измерительной установки на частоту передатчика измеряемой
антенны, подбирают ступени аттенюации с таким расчетом, чтобы
отклонение стрелки прибора УПТ соответствовало третьей чет
.верти сектора шкалы, когда летательный аппарат находится в
.максимуме излучения антенны . В дальнейшем уси~ение приемни
к а следует изменять только с помощью аттенюаторов, т . е. на из
вестную величину.
·измерение диаграммы направленности антенны следует начи- ·
нать за два-три опорных пункта до главного лепестка , который
-о риентировочно следует определить во время настройки измери
тельной установки, и закончить также на втором - третьем пункте
после главного лепестка. Таким образом, напряженность поля в
секторе главного лепестка излучения антенны будет записана 2
раза.
.
Во время полета над опорными пунктами по сигналу экипажа
-летательного аппарата операторы измерительной установки дела
ют отметку на фотоленте с помощью датчика световых отметок
фотописца , фиксируют номера опорных пунктов, время, положе
ния аттенюаторов, отклонение стрелки выходного прибора, а так
же другие условия проведения измерения. Эти данные для удоб
,ства обработки результатов заносят в табл . 5.3. В графе ,«При
,мечание» отмечают смену кассет фотописца, регулировку нуля
УПТ прибора, наличие радиопомех и т. д.
Таблиц а 5.3
Положение аттенюа-
No опорного Время измерения
торов
Отклонение стрел-
Примечание
пункта
кн УПТ, град
ВЧ
1
пч
В процессе измерения необходимо следить за настройкой при
·е мника на частоту передатчика измеряемой антенны путем конт
;ро л я принимаемых сигналов с помощью динамика, проверять ус
т ановку нуля УПТ прибора и наличие радиопомех. Обязательным
требованием при этом является постоянство мощности, подводи-
- 124
мой передатчиком к измеряемой антенне. Измерение напряженно
сти поля радиовещательных антенн можно проводить во время
передачи программы радиовещания, а связнЬJе передатчики долж
ны работать в режиме несущей частоты, модулированной тоном
•С частотой 500 ... 800 Гц .
Если во время записи напряженности поля антенны произой
дет сбой измерений, то необходимо сделать повторный облет из
меряемой антенны и про13ести повторные измерения.
Измерение д~,щграммы направленно.сти антенн в вертикальной
плоскости проводят на различных высотах полета летательного
аппарата аналогичным методом . Минимальная высота полета вы-
бирается равной 150 ... 200 м. Затем высоту полета увеличивают
через 4 ... 5° до 4000 .. . 5000 м. На высотах, близких к расчетным
значениям угла максимального возвышения антенны (5.) 7), вы
сота полета изменяется на 1,5 .. . 2° . При такой методике для из
мерения диаграммы направленности антенны в вертикальной пло
скости получают 12 ... 14 кругов облета по вьrбранному маршруту.
Запись напряженности поля следует проводить во время полного
облета -только в максимуме излучения антенны на рассчитанной
по (5.17) высоте. На остальных высотах достаточно измерить на
пряженость поля в секторе 30 .. . 40° главного лепестка диаграмs
мы направленности антенны.
_
Для измерения диаграммы направленности антенн , излучаю
щих в зенит, маршрут полета намечают по прямой линии, прохо
дящей над центром антенны . Высота полета должна быть посто
янной, равной 1000 _м. Первый опорный пункт намечают на рас
стоянии 10 ... 12 J{M от измеряемой антенны. Между антенной и
этим пунктом намечают 2-4 контрольных опорных пункта. За
опорные пункты измерения принимают километровые отметки на
карте (рис. 5.15) . Каждый опорный пункт соответствует опреде-
линuя полети
~!
срамм наираsлс,sос,, ,.. =
2
3
4
змеряемая
Рис. 5.15. 1( иsмерен,ю д,а•
•·
теин, излучающих в зенит антенна
_
Р{lсстояние, км
л енному углу а между направлением измерительной установки на
антенну и плоскостью поверхности земли. Диаграмму направлен
ности антенны строят после обработки результатов измерения на
пряженности поля в опорных точках.
Измерение диаграммы направленности приемных антенн про-
_,_ водят в обратном порядке. На летательном аппарате устанавли
вают передатчик небольшой мощности, а измерительную установ
ку подключают непосредственно к фидеру измеряемой антенны.
Обработка результатов измерений состоит из обработки лен
ты фотописца , сведения результатов измерений в таблицу и по
строения диаграммы направленности антенн.
125
Проявленная лента имеет вид, представленный на рис. 5.16 .
На проявленной ленте проставляют номера ориентиров и азиму
ты опорных пунктов и отметок эю;:тремальных значений кривой
записи напряженности поля, которые определяют по топографи
ческой карте . Результаты измерений сводят в табл. 5.4 .
Номера и uзимуты
ориентироi
!(рu8ан ЗIIП/JC/J
нuпряжвнности пмя
С!ето!ые отнсrтж11
н11 ориентир11х
Пврвхоil н11 ilpyгoe
положение иттвню11тор11
Нулв8ои
!IP06BHh
Рис. 5.16. Пример обработанной фотоленты
В графе 1 _таблицы проставляют номера ориентиров из табл .
5.3. В графу 2 записывают расстояние от фазового центра антен ~
ны до точки измерения с учетом возможного отклонения лета
тельного аппарата от маршрута полета во время проведения из
мерений . В графе 3 записывают полученный с помощью ленты
'"'
"о
"'о.
"=
....
,., :,:
:о"
:i:=
:,: с.
"о
...... ..
">,
:s::,:
2131
1
1
4
Положения
аттенюаторов
ВЧ IПЧ
1
5161
1
1
1
7
Таблиц а 5.4
8
9
1О
( см . рис. 5.16) истинный азимут и азимуты точек, в которых за
фиксированы экстремальные значения напряженности поля. В
графу 4 вносят измеренное по ленте значение отклонения свето
вого пятна на фотоленте . В графах 5 и 6 проставляют взятые и з
табл . 5.3 затухания аттенюаторов , которые были установлены при
измерении напряженносJ:и поля над соответствующим ориентиром.
В графе 7 проставляют измеренную напряженность поля , кото
рую определяют по графикам градуировки измерительной уста
новки (см . рис . 5.13 и 5.14). Приведенную напряженность поля
(графа 8) получают по приведенной к одному расстоянию мощно
сти в случаях отклонения летательного аппарата от намеченного
126
маршрута полета по формуле Иприв= ИV Рприв!Ризм- Нормирован
ное значение напряженности поля , (графа 9) получают из отноше
ния Uприв/~Иприв тах• В графе 1О записывают приведенный азимут.
При этом азимутальное направление максимальной напряженнос
ти поля главного лепестка диаграммы направленности антенны
принимается за 0°, а остальные опорные пункты измерения приво
дятся с истинными (графа 3) азимутами .
•
По результатам табл. 5.4 строят диаграмму направленности
антенны в горизонтальной плоскости. При правильно выбранном
расстоянии между антеннами суммарная среднеквадратичная по
грешность измерения определяется по формуле
а= ±У (бЕн)2 + (б Епер)2+(бЕпр)2+(бЕзап)2 + б Ер,
где бЕн - максимальная погрешность измерения напряженности
пол я из - за неточного определения координат летательного аппа
р ата; бЕпер - погрешность измерения напряженности поля, обус
ловленная изменением мощности передатчика; бЕпр - аппаратур
ная погр~шность измерительного приемника; бЕзап - погрешность
зап и си и обработки результатов; бЕр - систематическая погреш
н о сть, обусловленная диаграммой направленности рамочной ан
тенны измерительной установки.
Допустимая суммарная погрешность измерения диаграмм на
правленности антенн составляет 14 ... 18% в зависимости от ши
рины диаграммы направленности антенны.
5.6 . НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ АВТОМА ТИ3АЦИИ ИЗМЕРЕНИЙ
В предыдущих параграфах главы рассмотрены методы изме
р ения диаграмм направленности антенн с помощью простой из
·мерительной аппаратуры. Степень автоматизации таких измере
ний незначительна, но они с достаточной точностью - позJюляют су
дить о характеристике направленности больших по геометриче
ским размерам антенн, находящихся в эксплуатации. Антенны ди
апазонов более коротких вол}! (метровых, дециметровых, санти
метровых и миллиметровьrх) имеют сравнительно меньшие гео
метрические размеры, что позво:ляет значительно автоматизиро
вать измерения диаграмм направленности этих антенн .
На рис . 5.17 приведена схема установки для измерения диаг
р аммы направленности вращающихся · антенн. Измеряемая антен
на установлена на поворотном
устройстве. Выход антенны
,подключен
к
анализатору
спектра АС, соединенному с
фотокамерой.
Передающая
аrнтенна неподвижна и нахо
д ится на ра,сст,оя·нии R~
~ 2D2 /'A от измеряемой. В ка
честве ттередатч-ика использу
ется 1стабильный по м ощности
генератор -сигналов Г . Прrиме-
Пepedllющaf/
U!lmfHHII
Измеряемця
и11тенн«
lflomol({Jмepa
Рис . 5.17. Структурная сх ема уста
новки для измерения диаграмм на
правленности вращающихся антенн
127
нение анализатора спектра с электроннолучевой трубкой, имеющей
длительное послесвечение ·и градуироrва~нную ,сетку ;на экране,
поз1воляет изме~р,ить и сфотографировать диаграмму наmра·влен
ности в горизонтальной плоскости за один оборот поворотного
устройства.
•
В настоящее время в технике измерений параметров больших
(громоздких) антенн широкое применение находит метод модели
рования, который заключается в построении модели измеряемой
антенны меньших размеров. Этот метод основан на принципе
электродинамического подобия, согласно которому в геометриче
ски подобных электродинамических системах распределение
электрического и магнитного полей при выполнении определенных
условий также подобно. Если геометрические размеры измеряе
мой антенны уменьшить в п раз, во столько же раз уменьшить оп
тимальную рабочую частоту моделируемой антенны, а также ее
удельную электрическую проводимость, магнитную и диэлектри
ческую проницаемость, то параметры моделируемой и измеряе
мой антенн будут соизмеримьr. Выполнение этих условий с допус
ками, которыми можно пренебречь при измерении, не сопряжено
со значительными техническими трудностями. Кроме того, при та
ких допусках погрешности при измерении диаграмм направлен
ности антенн вполне приемлемы.
Моделирование следует проводить с таким расчетом, чтобы
можно было автоматизировать измерения, например, только что
рассмотренным методом. В этом случае можно измерить диаграм
му направленности как в горизонтальной, так и в вертикальной
плоскостях. При проведении измерений должны быть приняты
меры, чтобы обеспечить постоянство излучаемой генератором сиг
налов мощности, а также меры, исключающие переиз.irучения, от
ражения и искажения фронта волны.
Автоматизация измерений диаграмм направленности острона
правленных антенн проводится также методом измерения :напря
женности поля в ближней зоне, т . е. непосредственно по поверхно
сти раскрыва излучающей системы антенны, и пересчета получен
ных результатов с помощью бьrстрого преобразования Фурье на
эвм .
Глава шестая
ИЗМЕРЕНИЕ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РАДИОПОМЕХ
6.1 . ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
К индустриальным радиопомехам относят [30] электромагнит·•
ные помехи, которые создаются различными электрическими и
электронными устройствами, применяемыми в технике, науке,
быту и т . д., и могут оказывать действие, мешающее радиоприему.
К ним не относятся излучения, создаваемые высокочастотными
трактами радиопередатчиков.
128
.•.
Устройствами - источниками индустриальных радиопомех явля
· ются:
радиоэлектронные средства (передатчики, приемники и их обо
рудование) ;
высокочастотные установки промышленного (печи для плавле
ния, закалки и др.), медицинского (УВЧ терапия, диатермия и
др.), научного (циклотроны, синхрофазотроны и др.), бытового
(печи, сушилки и др . ) назначения;
электротехнические устройства промышленного (моторы , ге
нераторы и др.) и бытового (холодильники, утюги, пылесосы • и
др.) назначения";
высоковольтные линии электропередач;
средства электротранспорта; ·
устройства с двигателями внутренf!его сгорания (автомобили,
мотоциклы, катера и др.);
•
средства проводной связи и др .
Каждый источник индустриальных радиопомех содержит один
или несколько помехообрiJ,зующих элементов, вызывающих излу
чение электромагнитной энергии. К ним относятся высокочастот
ные контуры, генераторы, контакты переключателей тока, напря
жения или сопротивления, электродf'r и т. д. Источники индустри
альньцс радиопомех создают помехи радиоприему, как правило,
в широкой полосе частот.
Индустриальные радиопомехи подразделяют [30] на длитель
ные, длительность которых, измеренная в регламентированных ус
ловиях, не менее 1 с, и непродолжительные, длительностью не
более 1 с . Непродолжительные радиопомехи, длительностью не
более 0,2 с, относят к кратковременным индустриальным радио
помехам.
Возникая в помехообразующих элементах, индустриальные ра
диопомехи распространяются в ОТl\рытом пространстве и по про
водам.
В открытом пространстве индустриальные радиопомехи ха
рактеризуют напряженностью электромагнитного поля, которое
зависит от мощности источника радиопомех. Более мощными яв-
. ляются
высокочастотные установки промышленного и медицинс
кого назначения, мощность которых достигает десятков и сотен
киловатт. По мере удаления от источника радиопомех напряжен
ность поля в открытом пространстве убывает по закону
1/ r 3 ... 1/r 2 при r«2л/л и 1/,r при ,r--;:р2л/л, где r- расстояние от
источника радиопомех до точки измерения , л - длина волны . В
соответствии с этим напряженность электромагнитного поля, соз
даваемого большинством источников индустриальных радиопо
мех, на расстоянии уже десятков метров становится сравнительно
малой; это исключает измерение напряженности поля в дальней
зоне излучения .
На практике измерения напряженности поля радиопомех про
водят на расстоянии 1 ... 10 м . Поэтому измеряют одну из со
ставляющих этой напряженности поля (магнитную или электриче-
5- 32
129
скую). В диапазонах низких частот измеряют не поле, а индук
тивную часть магнитной составляющей поля, так как на указан
ном расстоянии поле не сформировано.
Основным путем распространения индустриальных радиопо
мех являются провода. Даже радиопомех.и малой мощности рас
пространяются на значительные расстояния. При этом радиопоме
хи распространяются по проводам, непосредственно связанным с
источником радиопомех (первичные носители), а также по про
водам, имеющим достаточную емкостную ил.и индуктивную связь
с первичным.и носителями радиопомех. К ним относят провода
питания, управления и контроля, трубы отопительной системы
лифты и др. Их называют вторичными носителями радиопомех:
Источник индустриальных радиопомех в этом случае можно рас
сматривать и как генера1'ор, и как потребитель энергии.
На рис. 6.1 приведена схема распространения радиопомех по
проводам электросети. Источник радиопомех создает на клеммах
lн.,1
1~ L_______
--
===~-
-=-~~= ~r
' Источник
1,м
z,,1
pailuonoмex ~.L.1..и_,_м ..J .-- - -- = ==--= -=-_
~2J.._
L........--........:..2__.
-
-
-
-
-,
1
и,.,1 0 1,.,2
11
н.с2
1 I Рис . 6.1 . Схема распростра
нения радиопомех по прово
дам
напряжение И см, которое называют [30] симметричным. Кроме
того, этот же источник радиопомех создает напряжение между
каждым проводом и корпусом устройства или зем{!еЙ Ине,, Ине,,
которые называют несимметричным напряжением радиопомех.
Симметричные и несимметричные напряжения вызывают в элек
тросети соответствующие токи радиопомех fсм, fнс,, fнс,. Сим
метричные токи замыкаются через сопротивление нагрузки Zн, а
несимметричные - через Z3 . Симметричные токи, как правило,
имеют равные векторы, направленные навстречу друг другу. По
этому с Т<;)ЧКИ зрения излучения радиопомех они являются менее
опасными.
Индустриальные радиопомехи могут оказывать действие, ме
шающее работе радиоприемного устройства, через его антенну,
непосредственно на его схему и по проводам питания. Количест
ве.нная и качественная характеристики мешающего воздействия
одределяются напряженностью поля, значениями симметричного
и несимметричного напряжений ~ или мощности радиопомехи, а
также помехоустойчивостью приемного устройства, т. е . воспри
имчивостью к радиопомехам каждого возможного пути их прони
кновения в приемник.
В международном масштабе целенаправленные работы в об
ласти изучения индустриальных радиопомех проводит Междуна
родный специальный комитет по радиопомехам (СИ СПР), кото-
130
рый входит в Международный электротехнический комитет (МЭК) .
Первое официальное совещание СИСПР состоялось в 1937 г. в
Париже. Основной задачей СИСПР являются дост ижение меж
дународных соглашений в области борьбы с индустри ал ьными ра
диопомехами и , благодаря этому, стимулирование международ
ной торговли. Он проводит работы, связанные с з ащито й радио
приема от индустриальных радиопомех , устанав л ив ает нормы
на радиопомехи, вырабатывает требования к измер ител ьн ой аппа
ра тур е , применяемой для измерения уровней индустриал ь н ы х ра
диопомех, и разрабатывает методы и х и зм е рений. Руководящим
органом СИСПР является Пленарная а сса мблея, проводим ая 1
ра з в три года . Она избирает Руководящий ко митет, котор ы й со
бирается 1 раз в год, и подкомитеты. Подкомитеты состоят из ра
бочих групп, которые и решают dсновные техническ ие вопросы по
закрепленным за группой источникам индустриаль ных ради опо
мех.
Членство СССР в МЭК осуществляет Госстандарт С ССР , п р и
котором действует Советская часть специального комитета по ра
диопомехам (Сов. СИ СПР) . Сов . СИ СПР является междув едом
ственной организацией . Через ее посредство советские организа
ции и специалисты участвуют в деятельности СИСПР .
В нашей стране действует система норм на индустриальны е
радиопомехи, которая учитывает международные рекомендации и
нормы в этой области . Для защиты радиоприема, радиовещания
и телевидения Общесоюзными нормами допускаемых индустри
альных радиопомех [26] нормируются параметры:
электроустройств, эксплуатируемых в жилых домах или под
ключаемых к их электрическим сетям (Нормы 1-72) ;
средств электротранспорта, к которым отнесены электропод
вижный состав городского и железнодорожного транспорта, тя
говые подстанции, контактные сети , устройства блокировки и сиг
нализации (Нормы 2-72) ;
автомобилей , мотоциклов и других устройств , содержащих
двигатели внутреннего сгорания (Нормы 3-72) ;
устройств, содержащих источники кратковременных радиопо-
мех (НорМЬ! 4-72);
•
промышленных, научных, медицинских и бытовых высокочас-
тотны х у становок (Нормы 5-72) ;
л иний электропередач и силовых подстанций (Нормы 6-72) ;
светильников с люминесцентными Jiампами (Нормы 7-72) ;
электроустройств, экспл у атируемы х вне жилых домов и не свя-
занных с их электрическими сетями ; предприятий (объектов) на
выд еленных территория х или в отдельны х зданиях (нормы 8-72) ;
устройств проводной связи (Нормы 9- 72) ;
телевизионных и УКВ ЧМ радиовещательны х приемников
( Нормы 10-74) [27] ;
радиовещательны х приемников с ампл итуд ной модуляцие й
(Нормы 12-76) [28] .
5*
131
Защиту радиоприема; осуществляемого профессиональными
приемными устройствами, от индустриальных радиопомех , обеспе
чивают Общесоюзные нормы допускаемых индустр,iальных радио
помех от устройств, эксплуатируемых совместно со служебными.
радиоприемными устройствами [29 ] .
Из приведенного перечисления общесоюзных норм видно, что
практически параметры всех источников индустриальных радио
помех нормированы. На некоторые группы источников радиопо
-мех введены ГОСТ [31 -34].
Нормирование индустриальных радиопомех проведено [26] в
полосе частот 250 кГц ... 300 МГц. Параметры групп источников
радиопомех, отнесенных к Нормам 1-7~ , 3,72, 5-72 и 6-72, допол
нительно нормируются [35] в полосе частот 300 ... 1000 МГц.
Нормами установлены допустимые значения напряжения инду
стриальных радиопомех в проводах и напряженности поля радио
помех. Каждые нормы рассчитаны под измерительные приборы,
имеющие регламентированные технические характерис тики.
При измерении уровней индустриальных радиопомех вследст
вие ряда причин возможны значительные аппаратурные и методи
ческие погрешности. Они вызываются изменением в широких пре
дел ах параметров нагрузки, способностью радиопомех распрост
раняться различными путями, влиянием способа заземления ис
точника радиопомех. На результаты измерения оказывают также
влияние место подключения измерительного прибора и располо
жение измерительной антенны по отношению к источнику радио
помех, проведение измерений в ближней зоне излучения и др. По
этому измерения напряженности поля, напряжения и тока инду
стриальных радиопомех проводят в регламентированных усло
виях с применением измерительной а ппара туры, отвечающей тре
бованиям ГОСТ 11001 - 80 [36].
6.2. ИЗМЕРИТЕЛЬ РАДИОПОМЕХ. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
В соста.в приборо,в для измерения радиопомех входят из·меритель радиопо
мех и одно или не<жолько измерительных устройств, абеспечивающих измере
ние напряжен.ия, напряженности поля, мощности и тока помех. Измерительны
ми ус11р ойствами .являются эквиваленты сети и пробники, измер-итель·ные а,нтен-
ны, поглощающие .клещи и токосъемники.
.
Измерители радиопомех градуируются в эффективных значениях синусои
далыного напряжения, выраженных в децибелах о'!1носительно 1 мкВ, 1 мкВ/м,
1пВтили1мкА.
Комитет СИСПР у:етановил три полосы частот, в п,ределах которых все из
мерители индустриальных рщп:ио1пюмех должны иметь од,инаковые тех,ничеокие
характеристики: 1 - Ю .. . 150 кГц;
11 - 150 кГц...30 МГц;
111 -
30 ... 11ООО МГц.
Структурная схема измерителя ра.п:ио,помех (:рис. 6 .2) состоит ,из входного
устройства ВУ, аттенюа11ора·, усилителя высокой частоты, преобразователя, ат
тенюатора, усилителя промежуточной частоты, детектора квазипнко,вого (пико
вого) и эффективного зна,чений и · вольтме'!1ра. Измеритель раi/lJиопомех представ
J1яет собой высококачественный измерительный пр;иемник супергетеродинного
тИJпа с одним, двумя или более преабравователями высокой частоты.
Вх,од.ное устройство служит для подключения измерителя к ·истоЧ1нику ра'
диопомех. При измерении напряжения радиопомех входным устройством явля-
132
ются экRи валент сети или проб.ник (,для измерения напряжения), измеритель·ная
антен,на (дл я и змерения напряже нсr~ости поля), погло щающие клещи (для изме
рения мощности), и токосъемник (для из,мерения то,ка) .
Измеряемый сигнал с вхО1дного устройства по.сту,пает н а аттенюато,р !ПО вы
-.сокой частоте, который служит делителем напряжения и соглаоующим элемен
том при подключени,и к ВЧ тракту каJ]ибратора.
Рис. 6.2. -Структурная схема
измерителя радиопо м ех
Высокочастотный блок сос·юит из у,силителя высокой частоты, смесителя и
,rетеро,дИJна. Назначение ка,скадо,в блока и их .работа те же, что у обычных кас
кадiов су п ергетероди,нных п-р,ием:НИIКОВ . С выхода преобразователя измеряемый
сигнал поступает на аттенюа·юр rпо п,ромежутачной частоте. .
Наличие двух дел·ителей напряжения сигнала оqусловлено тем, что при де
лении этого напряжения только по ВЧ неделимыми о.стаю11Ся шумы ка.окадов
ВЧ, что может при1Вести к погрешностям в измерении. При .делении напряжения
сиг.нала п_о ПЧ соз,дается опасность перегрузки каска1доrв ВЧ, что ведет к на
рушению их линейности и к нед,опу.стимым пог.решностям. Поэт.ому деление на
i!Iряжения измеряемого сиг.нала сначала прсшЗ!Во,дят по ПЧ, оовобождаясь от
излишних шумов каскадов ВЧ, затем регулируют напряжение аттенюатором ВЧ,
добиваясь ли.нейност,и работы 11рактов усилителя ВЧ, а затем снова регул.н
руют по ПЧ.
У,силитель
ров, имеющих
.но, в тракте
сиr-нала.
промежуточной· частоты состоит из неаколышх полосо,вых фильт
коэффициент овя.зи меж,ду собой, ра,в·ный 0,5 ... 1-,5. Как из,вест
ПЧ происходит основное уоилен.ие напряжения измеряемого
Линейный тракт измерителя радиопомех, состоящий из .усилителей ВЧ и
ПЧ , имеет нормирова ,нные характеристики из·биратель,ности по ширине - полосы
'!!ропуюка,ния на у~ровне -6 дБ Лf, а т,акже по эффективной Д,f эФФ и импульс·ной
Лf им шцри.не полосы пропу.скан1ия. Кроме того, в отличие от схем обычных су
пергетеродинных приемнико,в, для получения ,идентичных по форме импульсов
на выходе линейного тракта ГОСТ 11001-80 устанавливает пределы для кри
вых общей избирателыно·сти измерителей радиопомех I и II кла,ссо.в . Рису
но,к 6.3 . ,иллюстрирует поря,док отсчета общих характеристик избИJрательности.
По оси абсцисс отложены значения абсолютной расстройки по от.ношению к
резонансной частоте fо, по оси 01р,динат - отношевие вх•Од'ного напряжения
U;(f) i-ra частоте f к напряжению U;(f0) на частоте fo, необхо,щимое для того,
чтобы оба напряжения привели к образова ,нию одинако,вых на1пряжений на вы
ходе . Кривая АВС соответс11вует мини.малыной, а АДЕ - макоимальной с-вязи
между контурами уоил ителя ПЧ. Область допустимых значен1ий избирательно
ст и зашт,р:ихована. Числовые значения кривых, соо11ветствующих [36] , для раз
л ичных измерителей рад:иопомех пр1аведены в табл . 6.1 .
Кривую избирательности снимают экспериментально с помощью ген ера TOipa
си гналов, кал-ибро,ванное напряжение которого падают на вход измерителя ра
диопомех , настроенного на частоту генератора сигналов fо . Отмечают
показание выходного • прибора. Изменяют частоту на определенное число
к илогерц и увеличивают у,р,овень входного напряжения генератора сигналов до
прежнего значения. Точное значение расстройки определяют с помощью часто
томера. По полученным данным строят график. Измеритель радиопомех отвечает
требованиям ГОСТ по общей из-6-ирателыюсти , если онятая экспериментально
крив,ая нахо;Щится внутри области до.пустимых значений, построенной для соот
ве11с11в'ующего пр,ибора ('СМ. рис. 6.3) по данным табл. 6.1 .
Измеритель радиопомех, как и любой дру,гой радиоприемник супергетеро
динного типа, кроме _ основного канала имеет побоч.ные каналы приема. Выше
133
Таблиц а 6. t
Подоса частот
II(дacc при-/
бора
I
10...150кГц l
1
II
.J:.J ~
150кГц...30 МГп
I
II
III
30...1000 МГц
I
II
дf . кГц lдfиомииадs-
m~п•
иая, кГц
О09
,
j О165
,
8
9
6
r
8
100
120
88
116
д fтах· кГц
О 220
,
1
\
10
10
140
144
1
д f на уровне-
20дБ, кГц
1 о440
,
20
22
280'
320
указывалось, чтю индустрiИалыные радиопомехи в о сновном маломощные. Поэто
му на результат измерения могут оказать существенное влиЯJние 11:ругие источ
ники, излучения которых пр.о.исхо1Цят на частотах fпр 1 ; nf,±fпp 1; f, ± fпp1/m ;
fo/k; fo±fпp2 и т. д., где f, -
частота гетеродина измерителя радио помех ~
fnpi" -
первая промежуточна,я ч,асrота; fпр2 - вторая промежуточная частота~
fо - частота настройки измерителя рад1иопомех; п, т, k - целые числа.
Рис. 6.3 . К отсчету характеристик избирательно
сти измерителя ра д иопомех
Ослаблени.е частот, ра1вных промежуточной · частоте, частоте зеркального. ка
нала f,±fпр 1 и других побочных ка,н,алов долж,но соста,влять 1[36] не менее
40 дБ для прибора.в I и 30 дБ для приборо1в II класса. Ослабление по каналам
побочного приема определяют как отно,шение входного синусо,идальноrо напря
жения на частоте нас'I'рОЙ!КIИ измерителя ра,диопомех при усло.вии, что оба на
пряжения вызывают одно и то же показание инд,ика торtюго 111рибора .
.Посл е усиления в 1усиЛ!ителе ПЧ измеряемый сигнал поступает на детектор.
В измерителе рад,иопомех применяют детектор, который измеряет квази пиковое
(шыювое) .или эффек'I'и,вное значение радиопомех . Основным·и па,раметрами ква
зипикавого детектора (р:ис. 6.4) являются пост,Ьянные в-ремени за,ряда и разря
да, коэффициенты детектирова,ния я коэффициент п ередачи оди.н,очного и.м
пульса .
Постоянная времени заряда 'tз представляет со·бой время, в течение кото
рого приложенное ко входу измер,ителя р ад111опомех сииусоидао1ьное напряже н ие
134
постоянной амплит,у,ды достигнет на емкостной нагрузке детектора 63% устано
вившегося значения. Постоянная В!ремени раз,ряда 'tp представляет собой время,
в течение кот,орого пр.и снятии оо входа измерителя ра,диопомех синусоидально
го напряжения ,постоя1Нной амплиту~1<ы напряжение на ем~костной нагрузке де
тектора уменьшится на 37 % от fУСтановнвшеrося значения.
За,в.исимость постоянной времени заряда от пара,метров элементов схемы
квазипикового детектора определяют с пам.ощью параметра а
а= -r3 /RC,
(6.1)
,где R - эквивалентное сопротивление, ра.вное сопротивлению контура при ре
зонансе, Ом; С - емкость контура, пФ.
ll.·t
Рис. 6.4. Принципиальная схе
ма квазипиковоrо детектора
с
Измеритель
_ P!dJ!.Of!.O"!_e!. _
_
Детектор
оси,
Рис. 6.5. Структурная схе
ма измерительной установки
для проверки постоянной
времени заряда и разряда
детектора
З-начения параметра а приведены в табл. 6.2 . Там же лр,и,ведены постоян
ные времени за,ряда и разряда [36] для трех полос измерителей радиопомех
I кла,сса. Из данных табл . 6.2 следует, что Тр » тз» w, где w - угловая частота
сину,соидаш,ного напряжения.
Параметр детектора
Постоянная времени заряда, мс
Постоянная времени разряда, мс
Коэффициент а
Коэффициент детектирования синусо
идального напряжения, Кс.у
Таблиц а 6.2
Значение параметра в полосе частот
10 .. .150 кГц !1sо1<Гц .. .зомrцl зо . . .1 ооо МГц
45+9
500+ 100
2;-"s6
0,805
1±0,2
160+30
~90
0,970
1±0,2
550+ 110
~03
0,992
.
Постоянные времени заря,да и раз,ряда детектора проверяют с помощью
измерительной уста,новки (рис. 6.5). Для это-го с выхода генератора сиг,налов
на вход наст,роенноrо измерителя радиопомех подают калиб-рова·н-ное сину-сои
дал~:;ное напряжен-не . На экра·не осциллографа, подключенного к нагрузке де
текто,ра так, чтобы его входное сопротивление не - вызывало заметного измене
ния оопротивления детектора, фиксируют 01жлонение луча А. Затем от генера
тора радиоимпульса-в подают на вход измерителя радиопомех од,иноч.ный им
пульс с частотой следова,ния не более 0,1 Гц, с регулируемой длительностью и
амплитудой, рав·иой амплитуде ра,иее подаваемого си,нусоидального напряжения.
По генератору радттоимпулысов отмечают длительность импульса, пр.и которой
отклонение луча осциллографа соответствует Q,63 А. Данная длительность им
пульса равна постояю1ой времени за,ря,да Тз детектора.
Для проверки постоянной времени разряда Тр поступают аналогичным об
разом, но от генератора радиоимпульсов на вход измерителя радиGпомех пода-
135
ют синусоидальное напряжени•е, О'I'ключаемое на релул,ируемое время. При этом
отмечают длительность па.узы, - при которой о'I'Клю.нение луча осциллографа со
ответ:с11в•ует 0,37 А. Эта длительность соо11Ветс11вует постоянной времен.и раз
ряда Тр детектора.
Коэффициен,т детектирования
шемся режиме Кс .у 0:цределяется
синусоидального напряжения при уста,новив
отнGшением солрот,и,вления конw•ра при ,резо
нансе ,Rp и сопротивления на
грузки R.н
а Xc.g
4,2 t
к,.у
[?--
'
....
"'r-- .\
'11. \
\
1\
(6.2)
На рис. 6.6 приведены гра
фики коэффициентов а и Кс.у в
. зависимости
от тз/Тр, которые
позволяют вычислить необходи
мые параметры схемы детектора
(см. рис. 6.4). Значения Кс.у для
измерителей радиопомех приведе-
~в 0,9
l,4 0,8
3,0 0,7
2,б О,б
2,2 0,5
1,8 0,4
~44J 24б!О2ч51022ч5101245fJJ'(pнывтабл.6.2.
Коэффициент детектирования
•илтульсов KF в зависимости от
частоты .F их поступления на
_вход прибора представляет собой
Рис. 6.6 . Зависимость коэффициентов а и
Кс.у ОТ rr:з/Tp
--~
'""
80
'
~
50
'\.
'~
r--r--
40
:----. .
20
r--~
импульсную характеристику де
тектора, которая определяет ста
бильность измерения радиопомех.
Импульсную характеристику и ее
зависимость от параметров схе
мы детектора определяют через
параметр Н:
H=nRpЛf ! RдF=
(6. 3)
На рис. 6 .17 приведена уни
версальная кривая импульсной
характеристики
квазипиковогQ
детектора,
которая позволяет,
i
102
101
10 Н зная Н, определить коэффициент
импульсов KF. Из рис . 6.7 видно,
что с уменьшением частоты сле
дования импульсов коэффициент
детектирования
увеличивается .
Рис. 6.7 . Универсальная характеристика
квазипикового детектора
ступить при постушлении на его вход
тектирования одиночных импульсов
Перегрузка детектора может на
одиночного им-пульса. Коэффициент де-
Кр (О)= а/лТз Л fим·
(6. 4)
График на рис . 6.7 сп,ра1Ведли:в nри час'I'оте поступления .им,пульсов на вход
детектора, большей 2 Гц. В случаях более ре,п,ких импульсов KF следует рас
считывать по (6.4).
Используя (6.2) и (6.4), можно ВЫЧiислить коэффициент перегруз,ки детек
тора по напряжению для одиночного импульса:
Ксу [л
(v3л Т3 }j
кп.д=20]g-к. =20lg -тзЛfимСОS,
-а-т .
.·
F(О) •
а
р.
(6. 5)
Коэффициент детектирования белого шума Кш можно определить по графи
ку н.а рис . 6.7, нсполиуя для этого данные табл. 6.2 . Из графика следует, что,
квазипиковый детектор измеряет не ореднее значение огибающей белого шума ,
а некоторую псевдоnикGв:ую вели,ч,нну, которая может быть. больше эффек11И\вно-
rо значения .
•
13&
В некоторых типах квазипико,вых вольт-ме1'ро,в в качес1'ве ин•,lJ!икатора ре
зультато,в измерений применяют rв осно,вном магнитоэл,ектричес,кий стрелочный
·прибор, который работает под воздейст,вием хао11ической последовательности
выброса.в импульоов тока, поступающих из усилителя. Основными хара:ктер·и
стика~м-и прибо,р,ов данного типа я:вляю11ся баллистическая постоянная времени
и степень демпфирования инд:икато-рного IГрибора и его импулЬ'сная ха,рактери
сти.ка. Баллисwчеокая постоянная времеНJи 'tб определяется моментом . энергии
,под1вижной системы прибора J и удельным противодейс11вующим моментом W
т6 =;а V 1;w.
(6.6)
Значение 'tб приведено в табл. 6.3 .
Таблиц а 6.3
Тiолоса 1
,частот 'tб, мс
13
I 160±32}
0,32 0,5 0,52 0,57 0,77 0,88 - 0,95 - 0,99 0,995
II 160+30 0,69-1 1,о. 0,27 0,29 0,35 - 0,72 0,85 - 0,96 - 0,995
III 100±20
0,18 0,6 0,65 0,73 - 0,92 0,96 - 0,99 - 1,0
Баллистическу ю постоянную времени 'tб индикат.о·рною прибора проверяют
-путем сра-внеиия з начения син:у~со,идального на,пряжеаия И, подаваемого на вход
-измерителя радиопомех, со значением на,пряжения прямоуюльных регулируе-
мых по длительности импульсов, подаваемых на нагрузку детектора, с ампли
тудой , равной 2,83И. Путем изменения длительнос11и импульса добиваются . та
кого 011клонения ст,релки выходного прибо,ра, которое бы.тi,о зафиксировано при
·подаче на ,вход измерителя синуюоидальног.о напряжения И. Длителыность им
-цулыса при этом будет рав,на баллистической постоянной 'tз ин:ц~и,каторного
11рибора.
Коэффициент демпфирования В характеризуется коэффициентом успок•оения
Лс подвижной ,системы прибора и определяется по фор.муле
(6. 7)
Нормированное значение В приведено в табл. 6.3 . Э1rопериментальные з.на
'Чения В определяются по фор•муле
В = 1п(а1/а2)/Vл:2 + 1п2 (а1/ а2),
(6.8)
где а 1 , а2 - максимальное и у.станоаившееся отклонения стрел,юи, град , соот
ветственно.
Бели известен коэффициент демпфирова,ния В , то баллистическ-ая постоян
Jiая 'tб может быть определена по формуле
1 v--
'tб=Т-- I
-
В2,
2л:
(6. 9)
:где Т - период овободных колебаний подщююной системы прибора .
Степень дем п фирования индJикаторного прибора п роверяют по зна•чению си
нусоидального напряж·ения, подаваемою на вход измерителя радиопомех, при
:котором стрелка индикатор.наго пр,ибора откл.он•ится на 95% полной шкалы .
При критическам дем п фировании во время выключения и включения напряже
ния стрелка п рибора должна отклониться больше, чем на 95% всей шкалы, но
, не выходить за ее ,пределы.
Для определения импульоной характеристики индикаторнаго прибора не
· обхо1димо уста.новнть связь между постоянной времени разряда детект,ора 'tp и
•баллистической постоянной 'tб и .выразить ее через относителыную постоянную
:времени у, т. е. у = тр/'tб.
•
При измерении одиночных импульсов t011клоне.ния прибора будут тем боль
ше, чем меньше балл11стиqесжая постоянная 'tб по сравнению с постоя.иной вре-
137
мени разряда детектора 1."р. Иначе, чем больше коэффиц,иент у, тем большие
перегрузки должен выдерживать усилитель постоянного тока изм·ерителя ра
диопомех. При одиночном импульсе усилитель д,олжен иметь запас усиления
в 1/У раз больше, чем в случае синусоидального сигнала (У - импульсная
хара,ктер·истика ст,релочного прибора). РасчетJJые· значения У для отдельных
точек импульсных характеристик для различных полос частот приведены в.
табл. 6.3.
В заключение необходимо отметить следующее:
1. Измеритель ,радиопомех должен иметь з,начительный запас линейнос11и
усиления. Перегр.узки усилит,еля возникают при измерении кра'!'ко·времен~ых
радиопомех; усилитель должен иметь запас линейнос'!'и по напряжению Кл=
=Kc .y/KF, кото·рый обеспеч•ивает в основном усилитель ПЧ, и по току, равный
Кт= 1/У, который обеспечивает усилитель постоянного · тока. Таким образом,
общий запас линейности
(6.10)
2. Общая импульсная характеристика измерителей радиопомех нормирована
[36] в зависимости от полосы частот и кла.сса прибора. На рис. 6.8 лр,иведены
22
-fj
-10
-14
~1~ 14
,§~;,,~ 12
~~~ tO
!0:t2,ff . 11
11
""'"'"'
{J
"'~ о
"-';,,~
~~~ 4
~ 9-,""
2
!а:~ :i;: о
;,, .., с::,
-2
~~~-4
ig~~ -5
с:::,~~ -{J
"'
10
11
'
5.§!20
"
о
.........
12чо1022
.;_!,_Н2,О
r 1Т'r
11
1/11стота сt1е!Jо811ния имл!JЛЫО!, Гц
а)
28:t~ 1 11
... ... .... _
2fi:t2
"'r-..
'
f4:t f,5"
• f\.9:tl
r'\
1'11'
о
..... r--.,..
~
10•2нtl81012 45н1022чо610J2
'lffcmom11 cлeooffffнuя и11л1Jльсо!J, Гц
~-11 !f,f
1IП
Рис. 6.8 . Импульсные характеристики измерителей ра
диопомех !- го класса:
а - для II полосы и 6 - для ·1п полосы частот
138
-.
111мпульс.ные характеристики для измерителей радиопомех I класса II и III по
лос частот.
3. Отношение действующего значения синусоидального напряжения к спект
ральной плотности напряжения импульсов Ф на входе измерителя радио.помех,
;рассчитывают по формуле
Ф= 21 }: f(t) 1~:;·dt1,
(6.11)
тде f(t) - функция , описывающая форму импульса. Это отношение, вызываю
щее оди,наковое показание инди~като.р.ного прибора , соста,вляет:
для I полосы частот - 76,4 1/с (при F= 10 Гц);
для II полосы частот - 3160 l}c (:при F= ЮО Гц) ;
для III полосы частот - 22 700 1fc (при F = 100 Гц).
Погрешность в э11их случаях не должна превышать ± 1,5 дБ для приборов
1 класса и ± 2,5 дБ для приборов II класса.
Для измерителей рад,иопомех с другими типами вольтм,етров указанные от
ношеняя приведены в табл. 6.4 .
Таблиц а 6.4
Отношение Ф для вольтметров, I /с
Полоса частот
1
II
111
среднего
0,707
0,707
0,707
-среднеквадратичного
45,4 (при F= 25 Гц)
610 (при F= 100 Гц)
2 230 (при F= 100 Гц)
пикового
149 (при F-;з, 10 Гц)
6 720 (при IF-;з, 10 Гц)
89 500 (при F-;з, 10 Гц)
Для воль11метра со - средним детектором час·юты следования импульсов F
~указаны в технической документации. Погрешность выполнения соотношений,
:приведенных в табл. 6.4, не долж,на превышать ± 11,5 дБ.
6 .3 . ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ
Структурная схема установки для измерения напряжения ра
диопомех (рис. 6.9) состоит из измерителя радиопомех ИР, экви
валента сети ЭС, испытуемого устройства ИУ, которое может со
держать электрическую нагрузку ЭН, и эквивалента руки ЭР.
Последний применяют в том слу
ча,е, к,огда испытуемое устройст
во по у~словиям его применения
должно находиться в руках чело
века (например, электродрель,
электра,бритва и т . д.).
Устройство измерителя радио
пом-ех и осн·овные техничеокие
требования к нему рас-смотрены
Б§6.2.
Рис. 6.9 . Структурная схема измери
тельной установки для измерения на
пряжения радиопомех
Э1'в,ивалент сети - устройс11во , в,ключаемое в сеть питания источника ин- ·
дустр•иальных рад,иопомех и п р едназ.начен:ное для созда.ния регламенти,рованно
го сопро11ивления нагруз1ш на частоте измерения. Кроме того, эквивалент сети
исключает возможность rrроникно:вения ра,диотюмех из сети питания на вход
измер·ителя радиопомех и являе11ся согла1::ующим ус11ройсmюм между сетью пи
тания и входными цепями измерителя радио:помех.
139
По исполнению эквиваленты сети могут быть фазными (У-образными) и
дельтаобразными. Требования к эквивалентам сети изложены в [36].
Фазные эквиваленты сети мvтут быть од'НО-, ,щвух-, т-рех- и четырехпровод- •
ными. Они пред•наз.начены для создания регламентированного сопротивления
1
1
1
!
1
1
L___ ~f-
Измеритель
р11биопомех
Рис. 6.10. Принцип11альная схема трехфаз
ного эквивалента сети У-образного типа
Рис. 6 .11 . Принципиальная схема двухпро
водного эквиваленr_а .сети ,Л - образного типа
нагр узки между каждым из,
зажимов питания источника·
индустриальных радиопомех и
«землей» при измерении фазно·
го нап ря жения индустриальных.
радиопомех. На рис. 6.1 О при
ведена схема трехфазного эк
вивалента сети У - образного
типа. Она содержит резисторы
R1 и 'R2, имеющие регламен
тированные
со противления ,.
фильтр, состоящий из емко
стей С 1 и С2 и индуктивности
L, переключатель П, а также
разъемы для подключения
электрической сети, источника
радиопомех и измерителя ра
диопомех.
Подключение
каждого-
провода испытуемого источни
ка радиопомех к измерителю,
производят п·ереключателем П.
Дельтаобразные эквива-
ленты сети применяют при из
мерени,и индустриальных ра
дио по мех от источников, под
ключенных к двухпроводной
сети питания, для создания.
регламентированного
сопро
тивления нагрузки между за
жимами источника индустри
альных радиопомех, а также·
между этими зажимами, сое
ди н енными вместе, и «землей».
Дельтаобразные эквиваленты
сети применяют для измере
ния симметричных, несиммет
ричных и фазных напряжений
радиопомех. Схема такого эк
вивалента сети ,( рис. 6.11) со
держит три резистора (,R1, R"'
и Rз), имеющих · реагламенти
рованные сопротивления . Они
включены по схеме треуголь
ника: один резистор ( R2) -
между проводами сети, а два
других (R1,з) - между каж
дым из проводов сети и «землей». Назначение остальных элементов схемы то же,
что и на рис. 6.1О.
Эквивалент руки (см. рис. 6.9) состоит из посл едовательно соединеаныж
конденсатора и резистора, включенных между корпусом испытуемого источника
радиопомех и «землей». Он к,01мпенеирует влияние руки оператора на резуль.тат
изме:рения напряжения .ради-опомех.
Устано1Вка для измерения напряженности поля радиопомех (рис. 6.12) со-.
стоит из антенны и измерителя ра ,дио,помех ИР. Иопытуемое устройс тво ИУ
включают в сеть питания через ЭС. Назначение и устройство элементов схемы
измерительной установки за исключением антенны, рассмотрено выше.
140
.•
В полосе частот 0,15 ... 30 МГц измеряют магнитную составляющую напря
женности поля радиопомех, применяя для этого рамочную антенну. Разме.р
рамК'и должен быть т,акиlМ, что.бы она вмещалась в 1<Jвад;рат со стороной 60 см.
Штыревую антенну длиной 1 м применяют для измерения электр·ичесыой состав
ляющей напряженност.и поля . Пр.и измерении необходим·о, чтобы нижний конец
Рис. 6.12 . Структурная схема
измерительной установки для
измерения напряженности поля
радиопомех
Сеть
питиния
антенны находился на высоте 1 м от у,ров•ня земли. В ,полосе частот
30 . .. 1000 МГц измеряют электричеокую соста,вляющую на,пряженно.сти поля
радиопомех, применяя симмет,р·ичный диполь. При этом на частоте выше
80 МГц применяют пол!Уволновой диполь, а на частотах ниже 80 МГц - антен
ну, длина которой соо11ве11ствует длине полуволново,го диполя, рассчитанного на
частоту 80 МГц. Центр антенны находится на высоте . 3 м над уров,нем земли.
Антенна устана1Вливае11ся на ра,сстоянии 3 м от испытуемого устройства и
высоко.частотным кабелем соединяется со вхощом измерителя радиопомех .
При составлении измерительных установок (см. рис. 6.9 и
6.12) необходимо, чтобы измеритель радиопомех, испытуемое уст
ройство и другие элементы схемы включались экранированными
проводами минимальной длины. Результаты измерений зависят от
расположения источника по отношению к земле. Влияние на ре
зультаты измерений оказывает заземление источника радиопо
мех . В тех случаях, когда измеряемый источник радиопомех яв
ляется неизлучающей системой (например, электродвигатель), его
непосредственно · заземляют . Такое заземление недопустимо при
измерении источников радиопомех, которые имеют в своих ц~пях
питания эффективные фильтрующие устройства и являются из
лучающими системами (например, медицинское оборудование ,
дуговые сварочные аппараты и т. д.).
Измерение напряженности поля радиопомех проводят на спе
циально выбранных площадках, свободных от предметов, которые
могут быть переи злучателями электромагнитной энергии.
На основании изложенного можно сдел. ать вывод, что на ре
зультаты измерений напряжения и напряженности поля радиопо
мех оказывают влияние не только технические характеристики
применяемых измерительных приборов, но и еще ряд факторов .
Поэтому правила составления измерительных установок, порядок
проведения измерений и другие факторы регламентируются меж
дународными и всесоюзными [26] нормативно-техническими до
кументами .
6.4. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
Для измерения напряженности поля и напряжения радиопо
мех применяют измерители радиопомех типа ПК3-7 в полосе
10 150 кГц, ПК3-3 в полосе 0,15 ... 30 МГц и ПК3-4 в полосе,
30 ... 300 МГц, а также приборы ПК3-5 и ПК3-6 в полосе:
141
250 ... 1000 МГц, которые рассмотрены в гл. 3 книги. Широкое
применение нашли измерители радиопомех производства фирмы
R,FT (ГДР).
Измеритель рад и оп о ,мех ПКЗ-7 предназ,начен для измерения на
пряженности поля и напряжений синусоидальных и импульсных сигналов радио
помех в полосе И ... 11'50 кГц. Частотный диапазон измерителя перекрывается
лятью поддиапазонами. Погрешность ,установки частоты не превышает ± 1 %.
Прибор и~меет симмет]?ИЧНЫЙ и несимметричный входы, сопротивление которых
составляет 600, 300 и 75 Ом, а также внешний симметричный перехюд с сопро
тивлением J,80 Ом. Полоса rгропуокания широкая (200±40 Гrц) или узкая
(25± 1О Гц). Нижние пределы измерения приведены в табл. 6.5, 6.6 .
Таблиц а 6.5
Таблиц а 6.6
Нижний предел измере~
Нижний предел измере-
Входное сопро-
ння напряжения, мкВ ,
Тип антенны
ния напряженности поля,
<rивление, Ом
при полосе, Гц
мкВ/м, при полосе, Гц
200
1
25
200
1·
25
600
0,3
о, 11
Рамочная
1
30
1
10
300
0,2
0,08
Штыреnая
35
1
13
75
О,1
0,04
Верхний предел измерения напряжения ра·вен 1 В, напряженности поля -
В/;м. Ослабление помехи по зер,кальному каналу не менее 50 дБ, ослабление
помехи на частоте, ра.вной п,ромежуточной, не менее 70 дБ. Пит.ание осуществ
ляется от сети переменно,го тока •с частотой 50 или 400 Гц и напряжением
220 В и от источни'Ка постоянного тока напряжением 12 ... 114 В (ток равен
0,1 А). Раз,меры измерителя составляют 540Х3'14Х354 мм, маоса - 27 кг. При
бор содержит квазипико.вый, пиковый и средний детекторы, выполнен по схе
ме супергетеродинного т-ипа с д.,войным ,преобразованием частоты. В комплекте
прибора имеются рамоч,ная и штыревая антенны.
Из м е ·р и тел ь р .ад и о 1п о мех ПКЗ-3 предназ,начеи для иЗ1мерения на
пряженности поля и напряжения радиопомех в полосе 0,,115 ... 30 МГц, пере
крываемой восемью по,ддиапазонами. В соета,в пр,ибора входят комплект ан
тенн ПО-2, эк,виваленты сети ЯЗ-! , и ЯЗ-2, 1выпрямитель Б!-5, магнитный и
элект,рический щупы для отыскания источ,ников радиопомех, кабели и присоеди
нительные насадки. Погрешность установки частоты не более ± 1! %. Прибор
имеет 1но.рмированную ширину полосы пропуок.ания 9 кГц и узкую 1 кГц. Ниж
ю,е пределы измерений сииу,ооидального напряжения ооста,вляют при ,ра•боте в
шиrро.кой полосе - 0,5 м·кВ, в узкой - 0,2 мкВ; нююние пределы измерений на
пряженности поля си нусоидального сигнала с помощью штыревой антенны из
коМ1плекта ПО-2 при ши.рок·ой полосе - 25 мкВ/,м, rrpи узкой - 10 мкВ/м, с
помощью ра,мочной а-нтенны - 50 и 20 м1кВ/м соответс~,венно ,в широ1юй и уз
кой полосах. Верхние п·ределы измерений соетавляют для напряжения син~сои
дального .-сигнала - О, 1 В, для напряженности ,поля синусоидального с·иг.нала
на частоте 30 МГц - 1 В/м. Основная по грешность измерения соо11ветс11венно
при широкой и узкой полосе пропу.скаiНия соста,вляет ,для .на,пряжения не более
·•
±2 дБ и ±3 дБ, для напряженности поля синусоидальных радиопомех ±3 и
±4 дБ; импульеных ±4 и ± 5 ,дБ. Прибор имеет к,вазипи.ковый, пиковый, сред-
ний и среднеквадратичный детекто-ры. Осла-бление помех по зер,кальrному кана-
лу не менее 50 дБ, по каналу с частотой, ра,вной ,промежуточной частоте, не
менее 4-0 дБ. Измеритель имеет симметричный вход с ооrгрот.ивлением 7-5 Ом
при фазо,вом угле • не более 20°,
а также выхо.ды промежут,очной частоты
465 кГц для подключения осциллогр,афа, низ,кой частоты для прослушивания
АМ и ЧМ сигнало,в, видео.с-и.гнала для подключения анализатара или счетчика.
Питание прибора осущес11вляется от сети переменного тока напряжением 220 В
или от источника постоянного тока напряжением 12 В (ток равен 7 А) .
142
Комплект измерительных антенн ПО-2 состоит из ра,мочной приста,вки с
тремя сменными рамками, штырев·ой пр·иста,вки с метровым штырем, шт атива
и десятиметрового соединитель·ного кабеля .
Эквивалент сети ЯЗ-! - трехфазный, У-образный, рассчитан на работу в
сетях с ча,стотой 50 и 400 Гц при на,пряжении 220 В и максимальном рабочем
токе до 25 А. Коэффициент передачи высО1кочастотного напряжения от источ
ника к измерит_елю ра,вен -1.2 дБ. Ослабление радиопомех, проникающих из
питающей сети в из1мерительную у,становку, не менее 30 дБ.
Эквивалент сети ЯЗ-2 - д1вуJОП1)Оводный, Л-образный, раосчитан на рабо
чий ток до 6 А. Коэффициент переда,чи напряжения от источника к измерителю
равен -23 дБ. Ослабление ра,диопомех, J]роникающих из сети питания , не ме
нее 30 дБ.
Изме,ритель радиопомех ПКЗ-4, рассчитанный на .полосу
30 ... 300 МГц, имеет ,аналогичные с приборо м ПКЗ-3 наз·начение, структурную
схему и погрешноети измерений. В комплект пр·ибора входят антенна ПО-3,
эквивалент сети ЯЗ-3 и выпрямитель Б ·I ·-5. Диа,пазон частот пер екрывается
шестью по;1,диапазонами. Прибо,р имеет ши1ро,к1ую (120 кГц) и узкую (115 кГц)
полосы пропускания. Нижний предел измерений напряжения синусоидального
сигнала при шир окой полосе - 2,5 ,мкВ, при у~кой - 1 м,кВ, верхний пре
дел - 0,5 В; нижний предел из,мерения напряженности поля синусоидального
сигнала для у,короченного длполя при шщюкой полосе на частоте ЗО МГц ра
вен 5 м,кВ/м и на частоте 80 МГц - 8 мкВ/м, при узкой полосе - 2 и 3 мкВ/м
соответственно; нижний пр едел измерений напряженности поля для полуволно
вого диполя при широкой полvсе ,на частоте 80 МГц - 5 мкВ/м и на частоте
300 МГц - 20 мкВ/м, при уз.кой полосе - 2 н 10 мкВ/,м соответственно. Верх
ний предел измерения напряженности поля слнусо и,дальною сигнала на частоте
30 МГц .ра,вен 0,5 В /м, на частоте 300 МГц - 3 В /м. Ослабление помехи на ча
стоте зер·кального канала составляет не менее 50 дБ, на п:ромежуточной часто
те - не менее 60 дБ. Из,меритель имеет несимметричный вход с сопротивле
нием 75 Ом пр.и КСВ= 1,5 .
В соста'в комплекта антенны ПО-3 входят у,короченный диполь, поJ11у,волно~
вой ди.поль и штатив со с,кладными ,мачтами и приrспособлени Яlми для устано.в
ки антенны. У.коро,ченный диполь пла, вно перЕж·рывает полосу 30 ... 80 МГц . Ero
действующая длина при нагрузке 75 Ом на частоте 30 МГц составляет . 1 м,
на частоте 80 МГц - 0,6 м . Остальную часть полосы 80 ... 300 МГц пер екры
вает полуволно,вой диполь, настраиваемый на измеряемую частоту выдвижны
ми телескопическими лучами. Погрешность калиб,ровки антенны не более
± 1 дБ. Штатив и набор мачт позволяют устанавливать антенну на высоте
1 ... 4 м . Имеется возможность по,ворачивать антенну в вертикальной и горизон
талыной плоскостях .
Э1шивалент сети ЯЗ-3 имеет У-образную схему, рассчитан на включение в
сеть постоянного и переменного токов 25 и 15 А с частотой 50 и 400 Гц соот
ве-nственно. Сопротивление эI<Jвивалента ра1ВНО 50 Ом при КСВ не более 2. Ко
эффициент передачи ВЧ напряжения от источника радиопомех к измерителю
равен - 7 дБ. Ослабление радиопомех, проникающих из сети пита,ния в и з,мери'
телыную установку, не менее 40 дБ. Ослабление радиопомех между двумя лю:
быми проводами эквнвалент,а более 20 дБ.
Измеритель р а 'д ,и оп оме х FSM6 изго11овляется фир,мой RFT (ГДР)
в двух комплектах: а) FSM6.A2 в составе селективного м,111кро,воль11метра типа
SMY6. l и измерительной антенны FMA6.2; б) FSM6.A3 в составе селективно.го
микровольтметра SMY6.l, измерительной антенны FMA6.2, эквивалентов сет~
NNBIO! и NNB102-2, эк,в,и,валента антенны AHB!Ol, пробников ток,а ТК!О! и
ТК! 03 и блока нагрузочных сопротивлений TI(l!I02. Сост,а,в КС>мплекта измерите
ля FSM6.A3 позволяет из,мерять напряжение в проводах и напряженность по
ля ра1диопомех.
Селективный микровольтметр SMY6.l предназначен для измерения [39] ВЧ
напряжений в полосе О,1 ! · ... 30 МГц. По техническим хар ,актеристикам прибор
соответствует ГОСТ 11001-80 [36] !-го класса точности. Конструктивно выпол
нен в металлическо,м корпусе в виде отдельных блоков .раздель,ного монтажа с
помощью штыревых колодок, соединяющих,ся в общей схеме. Прибор имеет бо,
143
ковые ру,чки для переноса и может быть иопользован в лабо,раторных и поле
вых условиях.
Прибор SМ.V6 . l является супергетеродинным приемником, диапазон которо
го О,>! . .. 3·0 М.Гц перекрывается с помощью восыми поддиапазо·нов. На первом и
uтор;0м поддиапазонах приемник работает с одним, на третьем и че11вертом -
с д1вумя, ·на пятом - восымом
-
с 11ремя преобразования1ми частоты . Настрой
ка приемника произ,во:ди11ся инерционным приводом. Синх·ро·нно с настройкой
частоты работает прецизионный . потенциометрический датчик, обеспечивающий
автоматическую настройку частоты измерительной антенны. НарушеюJе син
хронизма при настр,ойке компенси,руется системой точной настройки. Прибо·р
позволяет измерять среднее , пиковое и 1шазипиковое значения радиопомех. Пре
делы измерений среднего и пикавого значений - 8 .. . 132 дБ (0,4 мкВ ... 1,25 . В).
После калибровки прибора при ширине пропускания 200 Гц пределы измерений
этих з,начений соста,вляют 18 . . . 122 дБ (0 ,125 мкВ ... 11,25 В) . Пределы измере
ний квазипикового напряжения 2 ... 132 дБ (1,25 мкВ ... rl,25 В).
Входное сопротивление пр.ибора без внутреннего ВЧ ослабления равно
75 Ом (фазовый угол ~ 37°), с внутренним ВЧ ослаблением, переключаемое,
50, 60 и 75 Ом (фазовый угол ~10°). Допустимое маК!симальное входное на
пряжение при сопротивлении 75 и 60 Ом рав_но 134 дБмкВ, при сопротивлении
50 Ом - 1,32,4 дБмкВ.
Погрешность из,мерений синусои,дальных .сигналов при индикации ноль де
цибел ±2 дБ. Погрешно.сть 11ожно _ уменьшить дополнительной калибро.вкой .
При остальных ,видах индикаI.I,ии поnрешность менее 2 дБ.
Ослабление помех по зеркальному ,каналу не менее 60 дБ, на частоте, рав
ной промежуточной, не менее 55 дБ, а с режекторным филь11ро.м, на,строенным
на частоту 66 кГц , не менее 111 .5 дБ. Характеристика частотной из·бирательно
сти, измеренная двухсигналы,ым .методом, не менее 60 дБ . Пода,вление гармо
ник гетеродино,в на входе ВЧ блока не менее 80 дБ, а колеб·аний д•ругих пара
зитных частот - не менее 40 дБ. Подавление радиопомех, проникающих из
сети питания, не менее 100 дБ . ЭкраюLро,вание при включенном затухании
20 дБ нр·и измерении уровня О дБ не менее 140 дБ.
Прибор имеет .выходы для падключения самописца, голо,вных телефонов,
осциллографа (И>О,5 В; R= r14 ' кОм), а также выходы генератора (Ивых=
= 100 мВ на сопротиrвлении 75 Ом), частотных меюк, следующих через 100 или
500 кГц, к·ва·рцев·ой частоты · 500 кГц, на,пряжения питания антенного у:силите
JJЯ 12 В. Прибор ,имеет rвходы точной внешней частоты пер.вого гетеродина, ча
стотных меток, на,п:ряжения 1:Jвипир.ования, эталонной ча,стоты 1 М.Гц.
Прибор SМ.V питается от сети переменного тока напряжением 220/110 Bi±
±1'0% , с частотами от 48 до 62 Гц, потребляемая мощность 18 В·А, или от ба
тареи с напряжен·ием 12 В, потребляя ток 0,3 А . Габа,ритные размеры прибора
составляют 550Х300Х400 мм, масса - 36 кг. В.ремя нара,ботки на отказ не
менее 500 ч.
Антенна измерительная FМ.А6.2 [40] предназначена для измереRия напря
женности электромагнитного поля .радиопомех в полосе 0,1 ... 30 М.Гц. Антенна
состо·ит из выоо,кочастотного блока, трех фер,ритовых ,стержней и штыря дли
ной 1 м . Антенна может быть усдалена от приемника 1на р.аюстояние до 1О м и
может монтироваться на установочной площа,дке или штативе. На•ст,ройка ан
тенны автО1матичеокая.
Высокочастотный бло1< антенны состоит из высокочастотной ч.а,сти, приво
дов для настройки частоты, приводоrв для переключения поддиа,па з·онов частот,
,упра,вляющей части, привоrдо,в электродвигателей для а,втоматичеокой настройки
частоты и в:ращения антенны , пово:ротной антенной голо,в,ки для 1~репления . фер
ритовых стержней и о·ргано,в упра~вления и на,стройки .
•
Технические характер,и:етики .антенны F,МА6.2 следующие:
1. Диапаэон частот 0,1 . .. 310 М.Гц перекрывается восемью поддиапаз·онами.
2. Погрешность частотной шк,алы для фер,ритовой антенны составляет 2 % ,
для штыревой - 5%.
3. Входное сопроти_вление равно 75 Ом, КОВ=2 .
4. Калибровочное напряжение внешнее с прибора SМ.V, равно 100 мВ.
5. Пределы НЗ'мерения -напряженности ПО}]Я ра,вны
-8 дБ+К(.f)-10 В/м,
где К - коэффициент попра,вки (см. табл. 6.7).
144
f.;.
..
Таблиц а 6 .7
К .(f), дБ
Тип антенны
f, МГц
усилителяiс усилителем
Ферритовая
о'! .
50
32
3
35
20
30
40
30
Штыревая
О,1
.О,4
37
24
0,4
.1
32
15
1
.5
27
10
5
.30
18
7
6. Погрешно с ть измерений синусо,идального и пшювого напряжений ±2 дБ,
квазипик-сшого ± 3 дБ.
· 7. Настр-ойка частоты ,р,уч,ная и автоматич еокая . Время настройки 20 с.
8 . Вращение антенны ручное и а,втоматическое, · угол поворота р,авен 380°.
9. Напряжение питания ,ра1вно
.J,2 В, ток 100...200 мА.
110. Размеры ВЧ блока 245Х320Х355 мм . Штыревая антенна имеет длину
м. Размеры ферритовой антенны 438Х 10.З3 М'М.
11 . Масса комплекта антенны ра,в1на 16 кг.
Эк,в·ивал ент сети NNB 1Qll в сочетании с селективным мик·ровольтметром
предназначен для •измерения напряжения радиопомех в полосе 0,15 .. . 30 МГц ,
созда,ваемых ВЧ ус тановками, д1вигателям.и в-ну11реннего сгорания и т. д . Его
техничеокие. характеристики следу ющие:
1. Диапазон частот О, 15 .. . 30 МГц.
2. Число проводов 2.
3. Максимал ыная нагрузка по току
-
1О А.
4 . Рабочее напряжение 250 В.
5. Сопротивление ВЧ нагруз·ки Z=•(ll50 ... 20) Ом, qJ=20°.
6. ВЧ затухаю-rе м ежду вх,одом и выход-ом не менее 30 ~дБ.
7. Развязка по ВЧ меж,ду про.водниками не .менее 20 дБ.
8. Маоса 4 ,5 кг.
Эквивалент сети NNB 102-2 в сочетании с селективным мик·роволыметро,м
предназ-начен для измерения напряжения ра,диопо,мех , созда,ваемых источ!Никами
с питанием от сети трехфазного то,ка .
Его технические характеристики следующие:
1. Диапазон частот О, 15 ... 30 МГц.
2. Число проводов 4.
3. Максимальная наг,ру.з,ка по току каждой ве11ви ·25 А .
4. Максимально допустимое напряжение сети между д:вумя фаза.ми 430 В,
меж,ду фазой и «землей» 250 В.
5. Сопротивление ВЧ нат1рузк-и Z= (150 ... 20) Ом, ср=20°.
6. За1:ухание между входом и выходом сети п ри ·нагрузке 75 Ом не мe-
lfee 30 дБ.
7. Раз,вязка между проводника.ми не менее 20 дБ .
8. Габа•ритные размеры 550Х45ОХ , !90 мм.
9. Маоса 25 кг.
Из м е 'Рите ль р ад и о 1п ,о ,мех FSM8. В комплект прибора входят [41]
селективный микроволыметр SMV8 и измерительные антенны DPI, DP3 и
LPAI, изготовляемые фир•мой RFT (ГДР).
Селективный микроволыметр SMV8 является высокочувствительным су
пергетер:одинным измерительным приемнико,м, предназ,наченным для измерения
напряжения синусоидальных и импульсных
радиопомех в полосе частот
· зо ... 1000 МГц . Прибор соответствует ГОСТ 11001-80 1-г,о класса точности.
Основные технические характеристики селективного микр-о-волыметра сле
дующие. Диапазон частот 30 ... • !ООО МГц перекрывается пятью поддиапазона-
145
ми. Прибор позволяет измерять среднее, пиковое и квазипико-вое з·начения р адио
помех. Пределы измерений е;реднего и пикового значений О ... 125 дБ мкВ , ква
зипикового значения импулысных и сину,соидальных сигналов 10 . .. 80 дБмкВ .
Наибольшая пог,решно.сть не - превышает при измерении и1мпульсных сигналов
±2 дБ , при изме·рении синус·оидалыных сигналов ±3 дБ . Входное сопротивле
ние рав.но 50 Ом, КСВ не более 0,9. Ширина полосы пропускания
-
регули
руемая, равна 120 , 20 и 1 кГц.
Избирательность по про.межуточной частоте при полосе пропускания 120 кГц
на у.ровне 6 дБ составляет 12·0±20 кГц, на уровне 40 дБ - менее 300 кГц ;
при полосе цропуокання 2-0 .кГц на уро1в·не 3 дБ 20±5 кГц, 1на у.ровне 40 д Б -
менее 200 кГц. Ослабление помех по каналу зеркалЬ'ной частоты не менее 60 дБ ,
осла,бление на промежуточ-ной ч,астоте не мeitee 70 дБ. Подавление по м ех oi,
соседнего канала не менее 60 дБ. Gнижение уровня помех, выз·ва·нных пере
крест.ной модуляцией, не менее 40 дБ. Ослабление соста•вляющих преобразова
ния сигнала на частоте fиз= nf гет ± f пч не менее 60 дБ. Экранирование прибора
не менее 60 дБ.
Прибор имеет выходы для подключения самописца, rолов,ных телефонов ,
осциллографа, внешнего генератора, выход промежуточной частоты, а также
вход для подключения частоты качания.
Питание прибора возможно от сети переменного то•ка напряжением
220/И •О В частотой 48 . . . 62 Гц или 400 Гц (при этом потребляется мощность
около 15 В-А) или от ба·та·реи постоянного тока напряжением 1.2 (потребляе
~•ый ток равен 300 мА). Габа,ри11ные размеры прибора составляют 550Х 200 Х
Х 4-00 мм, маоса - 22 кг.
Особенностью работы прибора SMV8 является применение метода сравне
ния при проведении измерений. Для этого используют калибровочный ге нера
тор, с выхода которого на вход и~мерительного приемника подается нормира
ванное напряжение.
Измер.ителыный приемник собран на транзисто-рах. Он состоит из делителя
напряжения высокой частоты, блока высокой частоты с переключателем под
диапазонов, усилителя первой промежуточ-ной частоты и усилителя вто·рой про
межуточной частоты с делителем напря'жения .
Калибровочный генератор состо·ит из пяти генераторов, широкополосного
усилителя, делителя постоянного тока и регулирующего усилителя .
Измерительная антенна DP 1 применяется совместно с несущей конструкцией
антенны ATR2 и блокамп лифто,в FE<l и FE2. Она используе'Гся в качестве под
вижной антенны для измерения напряженности линейно поляризованного элек
тромагнитного поля в полосе частот 30 ... 300 МГц. Антенна выполнена в виде
полу,волнового диполя и оостоит из антенной головки и двух ,пар телескопиче
ских стержней, рассчитанных на полосы частот 30 ... 142 и 142 ... 300 МГц.
Выходное сопротивление антенны ра,в•но 50 Ом.
Измерительная антенна DP3 применяется совместно с несущей кон с трук
цией антенны АTR2 и блоком лифта FE2 для тех же целей в полосе частот
300 . . . 1000 МГц. Несмотря на широк,ополосность, усиление и ха·рактеристика
направленности антенны соответствуют настроенному полуволновому диполю.
Антенна состоит из д-вух конусных излучателей с угла,ми раствора 60° , выпол
ненных из О'Гдельных латунных труб. Выходное сопроти.вле,ние антенны рав
нс, 50 Ом.
Измерительная антен:на LPAl логарифмичеокая, применяется с несу щей
конструкцией АTR2 и блоком лифта FE3 для тех же целей в полосе частот
87 ... 1ООО МГц. Антенна .обладает напра,вленностью, достаточной для определе
ния направления излучения радио·помех. Ее выхо1дное сопротивление рав
но 50 Ом.
Несущая конс'Грукция а.нтенны ·АTR2 состоит из штатива, головки и штати
ва с т,ремя распор,ка,ми и . антенной мачты. В качестве опоры для антенн при
меняют блоки лифтОJВ FEl, FE2 и FE3. Лифты перемещаются вертикально с
пом,ощью ручного или электричес,кого привода.
Селективный ми кр о в о ль т метр HMV-4 выпускается фирмой
((Инко» (ПНР). Он предназначен для измер -ения синусоидаль·ных напряжений в
стационарных и полевых условиях. Прибор может быть использован как ана-
146
.лизатар спектров сигна.iюв и (со,вместно с измерительной антенной) как изме
.ритель напряженности поля радиопомех.
Основные технические характеристики микроволь11метра следующие. Диа
пазон частот 1,0 кГц ... 3·0 МГц. Пределы измерения напряжения 0,3 м,кВ . .. 3 В.
Прибор имеет линейную (10 дБ) и логарифмическую (40 дБ) шкалы оточета.
Погрешность у.становки частоты составляет ± ( 11% ± 2 кГц) . Погрешно.сть из,ме
рения на1пряжения в пределах 3 мкВ . .. il В на линейной шкале составляет
± (6+4Ип/Их) %, на логарифмической шкале ±2 дБ. Ширина полосы пропуака
ния на уровне 6 дБ в полосе частот 10 ... 30 кГц составляет 0,3; 1 и 3 кГц, в
.полосе частот выше 30 кГц - 0,3; 1; 3 и 9 кГц . Входное со,противление равно
50 Ом . Осла•бление помех на частоте зер.кального канала и частоте, равной
промежуточной, составляет 70 дБ, интермод:уляционных помех - 36 дБ. Экра
нирование ра,вно 60 дБ . Питание осуществляется от сети переменного тока на
.пряжением 220/127 В и от батареи с напряжением 10,5 .. . 16 В . По11ребляемый
ток равен 0,35 А, масса - 8 ,кг. Прибор поставляется в комплекте с измери
тельным щупам, из-мерительным и питающим кабелями .
Селективный ми ·кр о ,в юл ь т метр WMS-4 производится фирмой
ИНКО (ПНР). Он предназначен для из·мерения си,ну,соидальноnо напряжения .
Прибор можно использ01вать в ка,чес'Dве анализатора спектра , и3мерителя ра
диопомех, измерителя напряженности поля (с калиброванной измерительной ан
тенной) и измерительного приемяика. Калибровка прибора произ·водится по
внутреннему калибровочному генератору. Основные технические данные при
бора следующие. Диапазон час тот 30 ... 300 МГц. Пределы и~мерения напряже
ния составляют 0,3 мкВ . . . 1 В . Прибор имеет линейную (110 дБ) и лога•рифми
ческую (40 дБ) шкалы. По лияейной шкале прибора мог;ут отсчитываться сред
нее, квазипшювое и пшюв-ое значения. Погрешность измерений при этом в ин
тервале · 3 мкВ . .. 1 В .составляет ± (6+4Ип/Их) %, в интервале 1 м-кВ± (10+
+Ип/Их) %. По логарифмичеокой шкале 011считы.ваются средние значения, по
грешность измерений соста.вляет ± 2 дБ. Входное сюпроти,вление ра,вно 50 Ом.
Коэффициент стоячей волны равен 11,2 . . . 1 ,5. Шири.на полосы пропускания (на
уровне- 6 дБ) равна 120 и 20 кГц. Ослабление помех по зеркаль-ному каналу
приема составляет не менее 50 дБ, ослаблен·ие на частоте, ра.вной промежуточ
ной частоте прибора, -7·0 дБ, интермодуляционных по.мех - 36 дБ. Экраииро
вание прибора равно 60 дБ. Питание осущест,вляе11ся от сети переменного тока
с напряжением 220-127/).15 В или постоянного тока , равног,о 0,35 А, с напря
жением 1•0,5 ... 16 В. Маюса прибора ра,вна :1.5 .кГц. Прибор может работать в
интервале температу,ре О ... 40°С. Селективный микровольтметр WMS -4 соответ
ству ет требования,м СИСПР.
Селективный ми кр о в о ль т мет 1р DMS-4 производится фирмой
ННКО (ПНР). Он предназначен для измерени51 напряжения. Прибор ,мюжно
использовать в качест,ве ·анализатора спектра, измерителя ра,диопомех, измерите
J!Я напряженности поля (с из,мер.ительными антенна,М'и) и измерителыного при
емника. Имеет выхо•д · для подключения самопишущего прибора . Питание прибо
ра ос;У ществляется от истоЧ'ников перемеяного тока частотой 48 ... 450 Гц и
постоянного тока напряжением 112 В. Прибо,р .может применяться в полевых
(полигонных) условиях. Калибров,ка прибора осуществляется по внутреннему
им:пуль-сному генератору . Ето основные техничеокие данные следующие. Диапа
зон ча•стот 300 .. . 1000 ,МГ,ц. Пределы измерения напряжения соста.вляют
1 мкВ . .. 0,1 В , по,грешность из· мерений - 1 .. . 1,5 дБ. Входное сопротивление
ргвно 50 Ом. Ослабление помех по зеркальному каналу не менее 50 дБ, ослаб
ление на частоте, равной про.межуточной, не менее 7-0 дБ, ослабление интер,мо
дуляционных помех - не менее 36 дБ, KGB= •l,5 , .масса - 15 кг. Прибор мо
жет работать при те-мпер·атуре ю ·... 40°С. Селективный микровольтметр DMS-4
соответствует требованиям СИСПР.
Измеритель радиопомех типа LMZ -4 (диапазон частот
30 кГц ... ЗО МГц) и лабОRато.рный измеритель ра,диопомех типа ULMZ-3 (диа
пазон ча•стот 30 ... 300 МГц) имеют пределы из.мерений соответственно
0,5 мкВ ... 5 В и I мкВ ... 2 В, входное сопротивление 75 Ом, погрешность из
мерений ±2 дБ. Ослабление помех по зеркальным каналам ~приема, помех на
частоте, ра:вной промежуточной, и.нтер~мо,дуляцио·нных помех, а также экрани
рование приборов соответс11вуют требованиям СИСПР.
147
Абсорбциовные клещи (съемник мощности) типа GAMZ-1 совме
стно с измерителем радиопомех предназначен для непосредственного измерен·ия
мощно,сти радиопомех, проходящих от источника в пр,авода элек'I'рической се
ти. Прибор приrменяют также для измерений эффективности экранирования
коак,сиальных кабелей и для изrмерения восприимчивости радиопомех приемны
ми устройствами по проводам питания. Основные технические данные прибора
следующие. Диа.павон частот 30 . . . 300 МГц . Погрешность измерений ± 2 дБ ,
входное сопротивление 75 Ом, рабочий ток 25 А, толщина питающего провода
20 мм. Прибор отличается высокой устойчивостью по отношенттю к rвнешним
помехаrм и не тре_бует применения эквивалентов сети при измерении уровней
радиоm .омех.
Дополнительным обору.цованием абсорбционных клещей GAMZ-11 является
и:1меритель,ный стол, предназначенный для полуаrвтоматического пере.п,внжения
прибора вдоль провода питания ·измеряемого источника радиопомех. Он имеет
напраrвляющие стани·ны для передв·ижения клещей и шка'лу для определения
расстояния клещей от испытуемого устройстrва. Перемещение клещей осуществ
ляется с помощью дrвигателя. Основные технические данные стола: общая ·· дли
~sа 6, .25 м, высота 0,9 м, наrпряжение питания 220 В с частотой 50 Гц, скорости
передвижения клещей 0,1 м/с и 0,4 м/с, дистанционное управление , общая мас
са 22,5 кг.
Искатель радиопомех типа ZSS-1 предназначен для поиска, ин
диr,ации и измерения напряженности поля радиопомех, создаваемых автотранс
портом, имеющим двигатели внутрен_нег-о слорания с искровым зажиганием.
Пр нбор позволяет определить общее состояние помехопода вляющей системы ав
томобиля, а таJ{Же источник ра,ди0rпомех, т. е . обна,ружить неиспра,вн.ость поме
хопода,вляющих ~устройств, их отсу-кt~вие и т. д. Прибор при,меняют на стан
циях технического обслуживrю1ия а,втотрансшорта, ремонтных заrво:дах и в авто
инспекции . . Основные техничесжие данные: измерительная частота 70 МГц пере
страивается в полосе ±0,6 МГц; ширина полосы пропускания на уровне -6 дБ
около 150 кГц; чу,вствительность,' соответствующая отклонению стрелки прибора
на поло1,ину шкалы, 50 мкВ/м; напряжение питания 9 В; масса 3 кг. Комплект
состоит из прибора, измеритель·ного щупа и футля-рrа.
6.5 . МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ
Измерение напряжения радиопомех, создаваемых электричес
кими устройствами, средствами проводной связи, высокочастотны
ми установками и светильниками с люминесцентными лампами,
проводят на сетевых зажимах устройств, а также на всех выход
ньrх зажимах, если они имеются.
Испытуемые источники радиопомех, потребляющие ток менее
25 А, подключают к сети питания через э~вивалент сети (см.рис. 6.9)
и включают на все время проведения измерения на холостой ход
без нагрузки. Исключение составляют устройства, которые по ус
ловиям их эксплуатации работают при постоянной нагрузке (насо
сы, вентиляторы, приборы для нагрева жидкости, стиральные
машины и др.). Расположение измерительной аппаратуры, уст- .
ройств - источников радиопомех и вспомогательного оборудова
ния - должно соответствовать r(26] рис. 6.13 для малогабар.ит
ных и рис. 6.14 для крупногабаритных устройств.
В первом случае испытуемое устройство 1 размещается на
расстоянии 40 см от вертикально расположенного металлическо
го листа 7, который щз.зывают электрическим экраном. Эквива
лент сети 2 располагают непосредственно около электрического
экрана и соединяют их проводом или· шиной длиной не более
1-48
20 см. Длина провода питания испытуемого устройства 1 должна
быть равна 90 ... 100 см. Если испытуемое устроиство имеет про
вод питания большей длины, то его сворачивают, как показано
на рис. 6.13, в виде плоских петель длиной 30 см. Экранирующую
Рис. 6.13 . Расположение измери
тельной аппаратуры и оборудова
ния при измерении напряжения
радиопомех, создаваемых малога-
баритными источниками:
1 - испытуемое устройство; 2 - эквива
лент сети; З - измерйтель радиопомех;
4 - переключатель фаз; 5 - электриче
ская нагрузка; 6 - высокоомные разде
лительные устройства; 7 - металличе
ский лист; 8 - зажим «земля»; 9 - эк
вивалент руки; 10 - металлическая
фольга
7
оболочку проводов питания устройств подключают к клемме за
земления на электрическом экране. Корпус некоторых устройств
по условиям работы должен заземляться. Провод заземления та
ких устройств располагают параллельно проводу питания на рас-
5
5
Рис. 6.14. Расположение из~ерительной аппара
туры и оборудования при измерении напряжения
радиопомех ; создаваемых крупногабаритными
источниками:
1 - испытуемое устройство; 2 - эквивалент сети; З
-
из
меритель радиопомех; 4 - зажим «земля»; 5 - металли
ческий лист ; 6 - изоляционная подставка; 7 - стол
стоянии не более 1О см от него и заземляют на электрическом
экране. Эквивалент руки 9, если по условию измерения он дол
жен применяться, подключают к клемме заземления электричес
кого экрана следующим образом. Металлический корпус испыту
емого устройства соединяют с помомн,ю «эквивалента руки» с:
клеммой заземления электрическогQ €JI<P?J:\ё:, :!(орпус цспытуемого
149
устройства, изготовленный из изоляционного ма териа ла, оберты
вают несколькими слоями фольги, шириной 6 см, к которой под
ключаю т эквивалент руки. В тех случаях, когда корпус испытуе
мого устройства металлический, а рукоятки изготовлены из изо
ляционного материала, эквивалент руки подключают к одной из
рукояток; обернутой фольгой. На рис . 6.13 показано размещение
Рис. 6.15. Структурная схе
ма измерительной установки
для измерения напряжения
·радио по мех на л и)'!ейны х за-
жимах средств связи;
а , 6, в - линейные з.ажимы
измерителя радиопомех 3, переключа
теля фаз 4, нагрузки испытуемого уст
ройства 5 и высокоомных разделитель
ных устройств 6.
Крупногабаритные ус'I'ройст,ва у,с
тана'Вливают ·на •подставке из изоля
ционного , материала 6 (,см. рис. 6.14),
которая располагается ,на металличе
ском листе (экране) 5. При этом вы
держиваю-гся расстояния .между иэме
ритель:ной аппаратурой и другим обо
рудованием, у~каза·нные на ри_с. 6.14:
,между испытуемым устройс11вом 1 и
экраном 5, эквивалентом сети 2 и из
мерителем ,радиопомех 3.
Из1мерение напряжения радиопо
мех, создаваемых 1средства·ми провод
ной связи, проводят на зажимах се1'и
питания и на линейных зажимах, если
они имеются. В первом случа,е исполь
зуют :схему ,рис. 6.9, располагая измерительную а1ппа,ратуру, и
вопомогательное ,оборуд1ование, как покаэа:но на рис. 6.13. Схема
nзмерения н.алряжения радиопомех 1на линейных заж,имах средств
.проводной связ,и приведена на рrис. 6.15. В отличие от ,схемы из мере-
45
5'
Рис. 6.16. Расположение измерительной аппаратуры и
,об ору дава ния при измерении напряжения радиопомех
на линейных зажимах средств связи:
1 - испытуе~ое устройство; 2 - линейный провод ; 3 - эквива
лент сети; 4 - металлический лист; 5 - измеритель радио п омех;
6 - эквивалент линейной нагрузки; 7 - стол из изоляционного
.мате риала; 8 - зажим «зем ля»; 9 - провод питания
150
\,
ния напряжения радиопомех на зажимах сети питания, она с о
держит два эквивалента сети ЭС и эквиваленты линейной на
грузки ЭЛН . Расположение аппаратуры и оборудования должно
быть таким , как показано на рис. 6.16 .
При и з мерении напряжения радиопомех, создаваемых устрой
ствами регулирования с полупроводниковыми приборами , схему
Измер11тель
ра811оломех
Рис. 6.17 . Принципиальная сх ема пере
ключателя фаз: Р - соединитель радио
частотный с волновым сопротивлением
75 Ом
рис. 6.15 дополняют пере
ключателем фаз , который
обеюпечивает подключение
входа измерителя радиопо
ме х к любой фазе на .сете
вых или выходных з ажи
мах этого устройства . Пе
реключатель фаз (рис . 6. 17)
содержит два резистора с
сопротивлениями 75 Ом и ра
диочастоrrный соединитель с
волновым
сопротивлением
75 Ом . Переключатель фаз
к иопытуемому устройству
подключают через высоко
омное разделительное уст
р,ойст,во (рис . 6.18), имею
щее
следующие
пара
метры: R, = 10 МОм; R2=
= 1МОм;
Rз='l,5 кОм;
С,=0,1 мкФ.
Измерение напряжения радиопомех, создаваемых устройства
ми, потребляющими ток более 25 А, проводят на сетевых зажи
мах этих устройств по схеме, приведенной f1a рис. 6.19. Она со
ставлена из измерителя радиопомех , перекшqчателя фаз, разде-
Рис. 6.18 . Принцип'иальная
схема разделительного уст
ройства
а ~--+--Н----<,---,
!( испытуемому
ycmpoiicmlly .
R1
лительного устройства и соединит-ель-ных прово,дов. Разделитель
ное устройство в этом случае (см. :рис. 6.18) имеет следующие
параметры: R, = 10 МОм; R2= 10 кОм; R3 =75 Ом; С1 = 0,1 мкФ.
Измерение на1пряжения радиопомех рекомендуется [26] про
водить в экранированном поиещении (экранирюванной камере) .
В этом случае электрический экран, приведенный на •схемах
рис . 6.13, 6.14 и 6. 16, ,не применяют, а используют вместо него
151
одну из стен экранированной камеры. Р аостояние от испытуемо
го устройства до других ·стен, 1J1отолка и пола экранированной ка
меры должно быть не м,енее 80 1см. В остальном схемы шзмери
телыных установок 1не отличаются от рассмотренных.
Рис. 6.19. Структурная схе
ма измерительной установки
для измерения напряжения
радиопомех,
создаваемых
устройствами, потребляющи -
ми ток свыше 25 А
Измеритель
p[JOUOЛOM8X
Ислыт!Jемое
устроост8о
Напряженность поля радиопомех измеряют на открытых пло
щадках, свободных от посторонних лереизлучающих прЕ:дметов.
На рис. 6.20 показано расположе,ние измерительной апrrа~ратуры,
Рис. 6.20. Расположение из
мерительной а п паратуры и
оборудования при измере
нии напряженности поля,
создаваемого малогабар ит -
ными устройствами :
1 - испытуемое устройство; 2 -
соединительный шнур; 3 - вы
ходной шнур электроустройства;
4 - металлический лист; 5 - по
воротная подставка; 6 - эквива -
'Н7~#zmФ7777~777777777771',777;'mЩ777777:777.W,%77;'77,'7Тl'т лент сети; 7 - нагрузка; 8- ан-
тенная приставка; 9 - рамочная
антенна; 10 - измеритель радио
помех
испытуемого малогаба р итног-о устройства и другого оборудова
ния. Крупногабаритные устройства располагают, ,как показано
t-1a рис. 6.21 .
Jм
ь
f
о,он
7
Рис. 6.21 . Рас п оложение измерительной а п паратуры и обо
рудова н ия п р и измерен и и напряженност и поля, создавае
• маго круп н о г аба р итными устройствами: ·
J - испытуемое устройство; 2 - соединител ь ный шнур; 3 - метал
лический лист; 4 -
· подставка; 5 - эквивалент сети; 6 - антенна
симметричный диполь; 7 - измеритель радиопомех
152
Малогабаритньiе устройства у,станавливают на поворотно.м
стенде, поз·воляющем поворачивать испытуемое ус1'ройство на 360°.
Поворотный стен,д устанавливают на металлическом листе (элек
трический экран), на :~ютором располатают ·также эквивалент се
ти и н-агрузку испытуемого устройства, е•сли она им,еется.
Крупногабаритные устройства устаJ:Iавли•вают на подста•вке из
И'з"оляционного материала, которая находится на электрическом
экране, раоположе-нном непосредственно на земле . Провода, сое
диняющие испытуемое устройство с эквивалентом сети, ра-спола
гают на эле1к1'рическо1м экране горизонтально. Из,мерительную
площадку -необ ходимо выбирать с таким расчетом, чтобы можно
было пр,оводить измерения с трех сторон источника радиопомех.
Со сторо-ны э1квивалента сети, раоположен1ногю на элек11рич,е.ском
экране, измерение не проводят.
Измеритель,ную антенну устанавливают на расстоянии 3 ,м от
корпуса источника радиопомех . В полосе частот 0,15 ... 30 МГц
измеряют ·магнит,ную •составляющую напряженности поля радио
помех, используя для этого вертикальную рамочную антенну ,
нижняя точка кото,ро·й должна -находиться на высоте 1 ,м над з-е'М
лей. Исключение -с-оставляют высокоча-стотные у,ста,нов,ки, ,напря
жен•ность поля радио·помех которых определяют 1путем измерения
вертикальной составляющей электри,ч,еского поля . В качестве из
мерительной антенны в ,этом случае применяют штырь длиной
1 м, расположенный на высоте 1 ,м. Кроме того, измеряют гори
зонтальную -составляющую напряженности магнитного поля, соз-·
даваемого высокочастотными уста,новками. В полосе 30 ... 300 МГц
измеряют электрическую составляющую напряженности поля ра
дио1помех, используя для этой цели (см. ·рис. 6.21) симме11рич,ный
диполь с центром, ра1сположенным на высоте 3 м, при вертикаль
ном и горизонтальном положениях из,мерит,ельной а,нтенны.
Измерение напряженности поля, которое создае11ся источ•ника
ми радиопоме х, потребляющими ток более 25 А, проводят 'без эк
вивалента сети.
Необходимо подчерк,нуть, что пр•и в:еех положениях источника
радиопомех, измерительной антенны и других пробах за резуль
тат ,измерения ·следует прин1имать наибольшее iПолученное з,на
чение.
Измерение напряженности поля радиопомех, создаваемого
уст ройствами с двигателя,МИ внутреннего сгорания, п·ртзодят на
нескольких частотах, используя специальные площадки. Испытуе
мое ус'Гройство должно нах,одить,ся в рабочем положении . Двери ,
капот, багаж-ник и дру,гие открывающиеся эле.менты устройства
должн ы быть закрыты. Двигатель внутреннего <:rора•ния устрой
ства перед проведением измерения прогревают до номинальной
рабочей те,м,пературы . У тех двигателей, у которых в процессе •
эк-сплуатации частота вращения коленчатого вала изменяется,
измерение квазипиковых з·начений напряженности поля радиопо
ме х проводят при постоянной ча,стоте вращения вала, равной для
одноцилиндровы х двигателей 2500 ± 370 об/мин, а для многоци-
•·153
линдровых - 1500 ± 220 об/мин. Измерение пик,овых значений
напряженности поля радиопомех мож,но проводить при любой ча
стоте ·вращения коленчатого вала. Бесколесные ис,пытуемые уст
ройства помещают на изоляционной подставке, уста-новленной на
высоте 20 ,см.
На рис. 6.22 приведено расположение измерительной антенны
пр.и измерении •напряженности поля радиопомех, создаваемых ав -
томобилями.
•
Измерителыную антенну располагают напротив центра двига
теля на расстоянии 10 м перпендикулярно прямой, соединяющей
А6~Д/о,-от_е._'Л_ь_1О_м_ Антеншт""L
~
.r
центр д•нигателя с ц·ентро·м а1н
тенны. Ра·сполагая измери
тельную антенну таким -обра
зом, измер1ения пров'Одят ·с че
тырех сторон. , В каждой точ-ке
измеряют вертикальную и го-
.
Р'из·онталь·ную
электрические
соста•вляющие на,пряж·енности
..
.
.
___ь_ поля радио п омех, используя
•
tом
Г для э110го симметричный ди-
----------~~-
1
L
!ОМ
Рис. 6.22 . Расположение измерительной
антенны при измерении напряженности
поля радиопомех, создаваемых автомо -
билями
,ноль, у,стан•овлен1ный •на высо-
те 3 м .над поверхностью зем
ли. Измерение проводят при
от,сутствии атмосферных осад
ков.
Измерение напряженности
поля радиопомех, •создаваемо
го эл·ектро~подвижным со·ста
вом город1ского ·и железнодо
рожного транспорта, проводят
в уста1нови1Вшемся ,и ,переход
·ном режимах. В ;поло,се час
тот О, 15 ... 30 МГц из,меряют
маг-нитную составляющую на
пряж1енн,ости поля радио·помех
с ·помощью вертикальной ра
моч·ной антенны, нижняя Т·ОЧ
ка которой находит,ся на вы
соте 1 м над поверхностью
земли. В полос-е частот 30 ... 300 МГц измеряют гориз'Онталь·ную
электрическую составляющую ,напряженности поля радиопомех с
-пом,ощью симметр,ичного д,иполя, центр которого находится на
высоте 3 м над поверхностью земли.
В уста1ювившемся режиме измерения напряженности поля ра
диопомех проводят в рабочем положении под,вижного СО!става.
Из,мерительную а·нтенну устанавливают между опорами в сере
дине 1пролета на расстоянии 10 м от оси •пути и ориентируют ее
параллель-но контактному проводу. Скорость движения желез·но
дорожного электротранспорта во время ·проведения измерения
154
должна быть постоянной и ·составлять 60 ... 100 км/ч, а городского
электротранспорта - 30 .. . 40 км/ч . Значен·ия н·а,пряженности поля
радиопомех фик,сируют по наибольшему показа1нию из,мерителя
радиопомех при прохождении подвижным составом участка пути ,
рав•ного 100 ,м до и после ,измерительной антенны .
При измерении напряженности поля радиопомех в переход
ных режимах работы электротранспорта ,соответствующий пере
ход из одного режима в другой осуществляют при прохождении
подвижным составом места установки измерительной антенны.
При из~мерении напряженности поля радиопомех , создаваемо
го контактным провод,ом, измерительную ант,енну поворачивают
вокруг вертикальной оси и фиксируют максимальное показание
из,мерителя радиопомех .
Измерен·ие на,пряженности поля радиопомех, создаваемого дру
гими источниками радиопомех , проводят на расстоянии 10 м от
источника (наприм,ер, от территории тяговой подстанции).
Измерение напряженности ·поля, еоздавае:мо•го линиями эле,к
тропередач и их ,силовыми подста•нциями , п,роводят при различ
ных погодных условиях и в различное время ·года . В полосе час
тот О, 15 ... 30 МГц измеряют магнит,ную составляющую напряжен
но,сти ПОЛЯ С ПОМОЩЬЮ верти к аЛЬНОЙ ра•СПОЛОЖеННОЙ раМОЧНОЙ
антенны, ниж,няя точка которой находится на высоте I м над по
верх,ностью земли. В полосе частот 30 ... 1000 МГц изм1еряют элек
т_ рическую составляющую на,пряжен:ности поля с помощью у,ста
новленного на высоте 3 м ·полуволнового диполя, вращающегос я
вокруг гориз·онтальной и вертикальной осей.
Площадку для про•веде,ния из·мерения напряже,нности ,поля ра
диопомех, создаваемого линиЯ1ми электропер-едач, выбирают на
середине ,между двумя опорами, не ближе 2 км от подстанции .
Измерительную антенну устанавливают 1на расстоянии 10, 50 или
100 м от проекции на землю крайнего про·вода (в зависимости
от напряжения ЛЭП). В.о время измерения антенну поворачивают
в вертикальной и горизонтальной плоскостях, ориентируя ее на
опору ЛЭП, до получ·ения мак,сималь,ных пока з,аний . Напряжен
ность ·по л я радиопом,ех, создаваемого подстанция1ми ЛЭП, изме
ряют в несколь·к1их точ,ках нокруг подстанции на расстоянии 10,
50 или ·100 м в зависимости от на'Пряжения, которое долж,но быть
ниже 35, 110 и 220 кВ и выше 330 кВ соqтветстве~нно. Анте:нну
изм е,рителя 1радиопомех ориентируют параллельно границе под
станции и тfов•орачивают вокруг вертикальной оси до получения
ма1к,симальных показа•ний. При проведении изм,ерений на расстоя
ни,и 50 и 100 м чунствителыюсть измерителя радиопомех может
оказать·ся н•едостаточной. В эти х случаях . изм,ерение можно про
водить на близких (не более 1О ,м) расстояниях, но полученные
.,_ результатЬr следу,ет пересчитать по формуле
Ен= ER+ 20 Jg V (h2 +R2)/(h2 +R\) ,~
(6.12)
где Е н - напряженно,сть поля на нормированном (50 или 100 м)
расстоянии, мкВ/,м ;. R - расстояние ,от ЛЭП (подста,нции) до из-
155
мерительной а.нт,енны, •м; Ен - напряж,енность поля, измеренная
·на рассгоя,нии R, мкВ/м; h- высота подвеса ruровода ЛЭП, м .
Следует отм:етить, что напряженность поля ра,диоrюмех, соз
дава,емого ЛЭП и их подста·нциЯIМИ, значителыно из'меняе11ся во
времени. Поэтому окончательный ,результат можно получить пу
тем ,статистической обработки значений, полученных при много
крат:ных измерениях. Обыч,но для этой цели используют _ формулу
Ео.в=Е+k V,
(6.13)
где Ео , в - 1ста11и,стическюе з,начение напряж,ен-ности поля радиопо-
в,
_
1n
мех, 1мк , ,м, на у,ровне вероятности '0,8; Е = - ~ Ei -выборочное
n i=I
среднее з,начени,е р,езультатоrв измерений; п' - число из1м,ерен,ий в
данной точке; Ei - i - й ,результат на данной ча,стоте; k - коэффи
циент выборкш· измеренных з'начений, !Пр,иведенrный ниж,е 'В таб
лице .
п
6
7
8
9
1О1'1121520253045100
k
1,42 1,34
•1,30 1,27 1,24 1,21 11,2 ,0 1,,17 1, 12
' i ,,09 1,07 1,06 0,84
Как видно из таблицы, число измерений в одной точке на
каждой ча,стоте должно быть не •менее шести .
Измерение мощно,сти радиопомех •С помощью
поглощающих клещей. Раосмотренные ,м,етоды измерения
напряже,нн·ости поля радиопомех для ряда источников м:ожно за
менить одним эквивалентным методом из' м,ер ·ения ·мощности с по
мощью поглощающих клещей. К таким исrочникам относятся
у,строй-ства бытового назначения с электродвигателями, включая
электроинстру~м:ент. Для проведения измерения ообирают измери
тельную установку, состоящую из логл•ощающих кл,ещей, измери
теля радиопомех и испытуемого устройства ИУ, которые ра,сло
лагают ,на столе длиной ·не менее 6 м, высотой 0,6 .. . 0,8 м и ши
риной 0,8 м. Ис"11оч•ни:к радиопо,мех подключают к оеТ1и ч·ерез удли
н•ительный шнур, который разм,ещают ,по в,оей дли.не стола ровно,
без изгибов. Пюсл,е этого шнур питания укладывают в поглощаю
щие ,клещи, подключенные к измерителю ·радиопомех. На,страи
вают измер1итель радиопомех ·на частоту измерения и, пер,едви
гая ,поглощающие клещи от источника радио'помех вдоль прово
да, отыскивают ~максимум показания измерителя радиопомех.
Значение мощности индустриаль,ных радиопомех Р определяют
по формуле
•
(6.14)
где Ри.п - максимальное показание измерителя радиопомех, дБ;
К - значение калибровки поглощающих 'Клещеи, дБ.
В некоторых •случаях измерение можно проводить на вто,ром
максимуме, кот,орый ,находят при дальнейшем перемещении пог
лощающих клещей вдоль шнура питания источника радиопомех .
К ра•ссчитанному по (6.15) значению в этом случае следует при
бавить один децибел.
156
Измерение мощности ,радиопомех с помощью поглощающих
клещей проводят, как правило, в экранирова_нной 'камере. При
измерении на открытой площадке ,после нахождения и регистра
дии .первого ,илл второго максимума неабходИlмо выключить ис
точник радио11ом,ех и убедить,ся в том, что у,ров•ень посторонних
радиопо,мех был бы по •меньшей м,ере на 10 дБ ниже из-мере,нн•ого
значе,ния. В противном случае в схему рис. 6.23 необходимо вклю
чить на расстоянии 4 м от источника второй · комплект клещей и
Поглощающие
клещи
Рис. 6.23. Структурная схема измери
тельной уста нов ки для измерения радио
помех с помощью поглощающих клещей
повторить измерение .
Общая погрешность изме
рения 'Мощности рад1иО1пом,ех с
помощью поглощающих кле
щей ,составляет 3,5 дБ. В нее
входит погрешность ра,ссогла
сования поглощающих клещей
и измеР'и:rеля рад:иО1помех. Для
уменьшения погрешности из
мерения н,еобходимо градуи
ровать ·поглощающие клещи
на всех чаС'ютах ·изме,рения радиопомех ,при различных положе
ниях вх,сJдн,ого аттенюатора измерителя рад1иопомех.
Калибровку поглощающих кл,ещей производят с помощью ге
нератора сигналов по схеме, приведенной ·на рис. 6.24, <методом
з амещения. Для этого в геометрический цен11р электрического
экрана размером 2,6Х2,6 м встраивают коаксиальный переход.
Рис . 6.24 . Структурная
схема калибровки погло
щающих клещей
Гсt1ер11тор
CUltlllЛO§
Измеритель
p11iJ11oпoмe,r
, Jлект;ючесюлГ
JKPlltl
1-П~--JЛ!._гf}!_Щ!_Ю}!!II_!_
клещи
Коаж1111льныи
передои
К одной кл·ем1ме этого перехода подключают удлинитель,ный шнур,
на который ·надевают логлощающие клещи. К другой клемме под- ,
ключают аттенюатор на 10 дБ и ·к нему через переключатель П
измеритель радиопомех и генератор ,сигналов . Настраивают гене
ратор сигналов ,и измеритель радиопомех на частоту предстояще
го измере-ния, •подключа~от изм,еритель радиопомех к поглощаю
щим клещам, а генератор сигналов - к измерительной линии.
Измеряют напряжение Ип.к- Затем подключают измеритель радио
помех к ген е ратор у -сигналов .и измеряют напряж,ение на его вы
ходе Иг.с• Напряжение, вносимое трактом от из,мерителя радио-
;
помех ,до коак,сиального разъема, ра,ссчитывают по формуле
К= 20 lg (Uг. с/Ип.к)-10.
(6.15)
Это напряжение за,писывают в таблицу ка.mибров~и 11оглощаю
щих клещей на данн-ой частот,е при данном положении входного
аттенюатора из~мер• ителя радиопомех.
157
Глава седьмая
ИЗМЕРЕНИЕ РАДИОПОМЕХ, СОЗДАВАЕМЫХ
РАДИОПРИЕМНИКАМИ
7.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Радиоприемное ус1'ройство суперrе1'еродинного типа является~
источ·ником радиопомех для других близко ра,сположенных прие,м
·ников. Напр·име>р, тел,евизионный приемник содерЖ"ит :несколько,
помехообразуюЩ1их элементов. К ни,м относятся: каскад •строчной
·разверт,ки, сос·юящий из отклоняющей системы, выходного транс
форматора, лампы и монтажа; выходная ц,епь усилителя сигналов ,
изображения, селектор; усилитель ,си.нхро1им,пулысо1В, дис
криминатор и др. Каждый из этих источников радиопомех создает
магни1'ное и электрич1еекое поля, которые в - результате сложения,
образуют суммарное электромагни1'ное поле. Напряженность та
кого поля завиоит от фазовых и амплитудных соотношен-ий век
торов полей отдельных источников. К:1роме того, высокочастотные·
поте,нциалы и токи возникают в таких эл ,ементах схемы телевизо- ·
ра, как силовюй трансформатор, шасси и др.
Наиболее о:паснымтт ,с точки зрения возникновения ·раД1иопомех.
в тел,евизоре являются овязи помехообразующих элементов •С элек
трической сетью и антенным кабелем. Гармоники строчнога,
импульса проникают в электросеть, питающую телевизор, а следо
вателЬ'но, ,созщают радиотюмехи другим 1'еле1в•изорам и :пр:ие>м1ни
ка1м, питающим1оя от эт,ой же сети всл-едств·ие н,ед,ост•аточной филь
трации анодных цепей каскадов строчной развертки, взаимоин
дукции сетевой обмотки силювого тран·сформатора со строчным~
тран,сфо,рматором и отклоняющими катушками и т. д.
Таким -образом, телевизионный приемник как источник радио
помех воздействует на другие радиоприемные устройства посред
ством электромагнитного поля излуч-ения элементами сх,е,мы, че
рез электросеть питания и антенный кабель.
Количествен·ный а•нализ электрическ,ой и магнитной составляю
щих поля радиопомех телевизора свидетельствуе'Г, что спектр ра
диопомех, частоты которых кратны основной частоте строчной раз
вертки 15 625 кГц, имеет дискретный характер. Интенсивность,
радиопомех уменьша·ется с увеличением частоты, а также рас,стоя
ния -между тел.ев•изо,ром и измерительной антенной. На расстоя
нии 2 1м на частотах .выше 1 МГц магни1'ная составляющая, а на
частотах выше 2,5 МГц электрическая составляющая становятсЯ'
пренебрежительно малыми в,еличинами. Диагра:ммы ,направлен
ности в вертикальной и гориз-онтальной плоскостях имеют ,случай
ньiй характер с разницей между минимумом и ма,ксимумом около,
15 ... 20 дБ. Величина напряжения радиопомех ·на сетевых кле1м
мах телевизоров ,мож,ет достигать 50 ... 60 дБмкВ, а на антенных:
клеммах 60 ... 70 дБмкВ .
158
Супергетеродинные ращювещательные и профессиональные ра
диоприемные устройства также являются источника'Ми ~радиопо
мех другим приемникам из-за электромагнитного поля, ,создавае
мого излучениями с частотой гетеродина или ,e,r,o гар,мо:Ник или
.из - за ·напряжения, ~проникающего по электросети.
Для •снижения уровней радиопомех, ,создаваемых телевизион
ным:и и радиовещательными приемника.ми, как у на,с в стране, так
.и в междунарощ-юм масштабе установлены соответствующие нор
мы радиопомех.
7.2 . НОРМИРОВАНИЕ РАДИОПОМЕХ, СОЗДАВАЕМЫХ
РАДИОПРИЕМНИКАМИ
Нор1мир·ова1ние радиопомех от телев. изионных и вещательных
радио приемников в нашей _ стране ,начато с 1962 г. В 1976 г. вве
дены в д,ей·ствие перера'6отанные Общесоюзные нормы допускае
мых индустриаль,ны х ·радиопомех от телев,изионных и УКВ ЧМ
радиовещательных пр1иемников (Нормы 10-74) [27] , а ,с 1978 г.
введены в дей-с11вие Общес-оюзные нормы допускаемых Иlндустри
.алыных радиопомех от радиовещательных •приемников с ампли
тудной модуляцией (Нормы 12 -76) [28].
-В
нормах [27] установлены допускаемые значения напряже
ния радиопомех на сетевых клеммах в полосе частот 150 . ..
...
1605 кГц для оим.ме11ричного и несимм,етричного 1Наnряж-ений
телевизионных приемников цветного и чер,но--6:елого изображений .
Доп ускаемое з начение симметричного .напряжения радиопомех
не должно превышать 59 дБ (напряжение О дБ соответствует
1 мкВ) на частоте 150 кГц и 46 дБ .в полосе 500 .. . 1605 кГц. До
пускаемое значение несимм.етр-ичного напряжения телевизионных
прие м ников цвет1ного изображения соответ-ственно ра·вно 56 и
52 дБ, а для телевиз,ион•ных приемник-ов черно-·белого изображе
ния 52 дБ во всей -нормиру,е,мой полосе частот 150 ... 1605 кГц, ко
-торая выбрана с учетом защиты от радиопомех радиовещатель
ных приемников диапазон·ов километровых и гектометровых волн.
Напряж,ение радиопомех на а,нтенных клем;мах телевизионных
приемников не нормирует,ся, хотя оно на 10 дБ превышает напря
жение на сетевых клем,мах. Однако коэффицие.нт •связи антенны с
электрической -сетью на 20 ... 25 дБ меньше коэффициента ,связи
сетевых клемм с - электрической сетью и вьшол,нение нор,м, уста
новлен·ных для сетевых клемм, обеспечивает необходимую защи
ту электросети от рад1иопомех, поступающих через антенную цепь.
Нормами [27] устана1вливается также ,напряженность поля ра
диопомех, 1создаваемых гетеродинами телев·изионных и УКВ ЧМ
радиовещательных прием,ников в 1полосе частот 30 .. . 1000 МГц.
Допускаемое значение налряженнос'I'и поля радиопомех на часто
тах гетеродинов телевизионных пр1 иемников установлено рав.ным
54 ... 66 дБ (напряженность поля О дБ соответствует 1 ,м,кВ/м), а
на част,отах гармоник этих гетеродинов 52 ... 56 дБ. На частотах ге-
159
теродинов и их гармоник УКВ ЧМ радиовещательных пр·иемни
ков напряжен.ность поля не должна превышать 43,5 дБ.
Норма:ми [28] установлены допускаемые значения радиопомех,
создаваемых радиовещательными пр,ие,мниками ,с амплитудной мо
дуляцией 1в полоое ча,стот 150 кГц .. . 30 МГц: напряже,ние радио
помех ,на антенных клеммах стационарных П1р ·ие,мников в полосе
частот 600 кГц ... 30 МГц не должно превышать 80 дБ; несиммет
р1ичное напряжение на сетевых клеммах стационарных и пер,енос-
ных прие,мнико,в, лолучающ,их пита,ние от электросе,и, н,е должно
~
превышать 70 дБ, а сим,м,етриrч:но•е в поло·се ча,стот 150 ... 1605 кГц -
46 дБ; напряж,ешно-сть поля, создаваемого переносными приемни-
•ками в полосе чжтот 600 кГц ... 30 МГц, • не должна превышать
70 дБ; ток в штыревой ·антенне переносных приемников Б полосе
ча-стот 4 .. . ЗО МГц не должен превышать 20 дБм.кА.
Нормы [27 и 28] ~имеют целью защитить телев,изиоНlные и ра
диов,ещательные приемлиК'и от инду,стр1иаль н ых ,радиотюмех, воз
никающих в близ,ко раюположе.нных аналогич1ных приемниках .
7.3 . ИЗМЕРЕНИЕ РАДИОПОМЕХ, СОЗДАВАЕМЫХ ТЕЛЕВИЗИОННЫМИ
И УКВ ЧМ РАДИОВЕЩАТЕЛЬНЫМИ ПРИЕМНИКАМИ
Как У'Казывалось в § 7.1, величину радиопом,ех определяют по
изм,еренному ~напряжению ,на сетевых клеммах 1 и ·напряженности
поля этих радиопомех .
Измерение н1апряжения на сетевых клеммах телевизионных
приемников проводят в экранированной ка:мере, имеющей ширину
и .высоту 2,5 ,м и длину не м,енее 3,3 м . Порядо,к разм,ещения и со
став •измер.ительной а1п паратуры приведен .на рис. 7. 1, из которого
сл,едует, что юро.ме и змерителя радиопомех ИР ·и эквив ,алента се
ти ЭС ,в измерит,ельную установку входят фильтр Ф и две антенны.
А11тс11нJ
- =- -< > mc,1c8UJU0HH030
CUl!IJЛ(J
А11тснм
телс8иJор«
О,8м
Рис. 7.1 . Расположение аппаратуры при измерении на
пряжения радиопомех на сетевых клеммах телевизион
ных приемников
Фильтр в сети питания обеспечивает затухание в полосе частот
150 . . . 11605 кГц не менее 30 дБ. Такое же экранирова·ние в указанной полосе
частот должна иметь э1(ранированная J(амера. Антенн.а телевизионного приемни-
160
ка представляет собой сим:метрич,ный диполь длиной 0,6 ,м, .соединенный с теле
визионным приемнико,м коаюсиальным кабелем длиной не более 1,5 м. Антенна
для подачи · в экранированную камеру телевиз,ионноrо сигнала также !Выполнена
в виде симмет,ричноrо диполя .
В схеме · рис. 7:J при,менен эк,вивалент сети Л-образноrо типа, имеющий вы
сок1Очастотный выход. Принципиальная схема эк,вивалента сети пр,иведена на
рис. 7.2 . Элементы схемы (R, L, С) выби·рают такими, чтобы реактивное и ак
тивное сопротивления соответствовали требова·ниям ГОСТ 11001-80 для Л-об
разноrо эквивалента. Сх ема имеет симметр,ирующий трансформат.ор Тр. Испы
туемый приемник по дключают к клемм ам Кл 1 и Кл2 . В положении 1-1 пере
ключателя П измеряют 1сим1мет,ричную , а ·в положении 2-2 несимметрич·ную
составляющие напряжения радиопомех .
Рис . 7.2. Принципиальная схема Л-образноrо эквивален-
та сети с высокочастотным выходом
· Телеви~ионный
приемник устанавливают на подставке из изоляционного ма
териала на высоте 0,8 м от пола и на расстоянии 0,4 м от боковых стенсж эк
раниро-ванной камеры. Поря,цок расп{mожения остальных при,боров показан на
рис. 7J.
При пров-едении измерения телевизионный приемн~ик включают,
а в экранирова,нrную ·камеру подают тест--сиrнал от генератора или
~игнал мес'Гного телецентра. Теленизионньrй приемник ~настраива ют
н1а из-ображен.ие испытательной таблицы, которое должно быть
устойчивым и без помех. Яркость и кон'Грастность р,егулируют так,
чтобы можно ·было различить на экране не менее восьми градаций
ко:нтрс\'СТНО,СТИ.
_
Измерение на1пряж,ения радио:помех 1проводят на частотах гар
моник строчной частоты . Нормам1и [27] реко,мендуется проводить
измерения н,е .менее чем на пяти частотах гармон1ик с'Грочной ча
стоты в полосе частот 150 ... 350 кГц и не менее чем на 10 часто
тах в полосе 350" 1605 кГц.
Измерение напряжен:Ности поля радиопомех, •создаваемого ге
теродинами т-елевизионных и УКВ ЧМ радиовещат,ель:ных прием
нико·в, проводят 1на отшрыт,ой площадке раз,мером не ,менее 6Х9 м,
свободной от посторонних предметов, которые могли ,бы ·стать ис
точникаМ'и 1Переизлучения. Р а·сположение измерит~ельной аппара
туры и оборудова'ния по·каза:Но на ,рис. 7.3 .
. Как
и в 1пр,едыдущем случае, измерение проводят при правиль
но :нас'Гроенном телевизионном ·или радиовещательном приемнике,
6-32
161
который устана1вливают на поворотном ст.енд:е, выпо лненном из
изолящионного мат ериала. При этом актив.ный елеме,нт гетероди
ан (тра1нзистор , лампа) должен находиться 1на высоте 1 ,м от по
ла. Центры измерительной аrнтенны А2 и а·нтен·ны испытуем•ого
Испытуемыи
при:мнш(
Транзистор
(ла-мпа)
Измеритель
pailuonoмex
Рис. 7.3. Расположение измерительной аппаратуры при изме
рении напряженности поля радиопомех от телеви з ионны х и
УК:В ЧМ радиовещате л ьны х приемников
приемника А 1 должны находиться ,в одной вертикаль;ной плоско
сти. Плос1юсть экрана т,елевизора (передней стен•ки радиовеща
тельного прием,ника) долж1на быть ра·сположена параллельно ди
полю антенны А2. Если иопытуемый приемник не имеет гнезд для
подключен1ия в:нешней антенны, то из,мере•ние 1радиопомех в это'М
случае проводят со ,встроенн•ной антен'Н'ой . АнтеН1на ,испытуемого
приемника А 1 устанавливается горизонтально и параллельно из
мерител ь ной антен1ны А2 ,на расстоянии 3 м от 1нее . Необходи1мо,
чтобы основание антенны приеМ'ника А 1 ,и центр измерительной ан
тенны А2 находились в ,одной вер11икалыной плоскости.
• Измерен 1 ие 1 напряж , енности поля радиопом , ех • проводят на ос
нонных ча,стотах гетеродинов и их · .гар,м,оник. Для этого планно
изменяют высоту подъема измерителыной антенны А2 •от .1 до 4 м,
находят положение, 'П'р,и которо•м измеритель р·адиопомех показы
вает максималы1юе з·нач,ение . Затем .понораrчивают стенд вместе с
приемником и антенной А 1 :в гор1из,01нтальной плос1юсти и н.ахо
дят положение , при котором ооздается наибольшая на1пряжен
ность поля радиопомех . Онова изменяют высоту измерительной
а1н'!'енны А2 . Наибольшее з·начение, показанное измер·ителем ра
диопомех, принимает,ся за напряженно.сть поля ра.циопомех, соз
даваемых гетер·одином приемника на данной частоте. Затем пере
страивают из: меритель радиопомех на д1ругую ча~стоту гетеродина
и та,ким ж•е поря1дком про1Водят из,мерение на,пряженнос,и поля
ра,1:щопомех .
7.4 . ИЗМЕРЕНИЕ РАДИОПОМЕХ, СОЗДАВАЕМЫХ
РАДИОВЕЩАТЕЛЬНЫМИ ПРИЕМНИКАМИ С АМПЛИТУДНОЙ
МОДУЛЯЦИЕЙ
Как уже у,казывалось , радиовещательные приемщ1ки ,с9здают
радиопомехи для близко ра,сположенных а1налоnичных радиопри-
162
ем,ников . Поэтому важню не толь·ко регламентировать эти радио
пом,ехи, но и ,правильно провести их измерение.
Величину радиопом.ех, •соз~аваемых радиовещательнымrи при
емниками, 01пределяют [28] по из.меренному 'Напряжению •на ан
тенrных и сетевых кле,ммах ,стационарных прием,нико·в, установлен
ных в кварт,ирах радиослушат,елей, и по напряженности поля и
току 1в штыревой ант-енrне переносных п~рием,н1иков.
Измерения проводят измерителями •радиопомех, которые были
рассмотрены :в гл. 6 ,с применением экви~вале'Нта оети Л-образного
типа, :принU'иrпиальная схема ко·юрого приведена ,на риrс. 7.2. Из
мерен,ия проводят в экранирова,нной камере, ,обеспеЧ'ивающей эк
ра1нирова1ние в полосе ча,стот 0,15 ... 30 МГц не :менее 50 д,Б. Мини
мальные размеры ,эwранированной ка.меры: высот·а .и шириrна 2,5 м,
длина 3,3 ,м.
Измерение на1пряжения радиопомех на сетевых и антенных
клеммах стационарных ращювещательных приемников проводят
с помощью измерителыной уста·новки, состоящей из измерителя
радиолоrмех, э·кви1В1алента сети, эквивалента внешней антенны и
зазе,млешия, высокоомной приставки и испытуемого приемН11ша.
Раз.меще:ние •перечисленной аппаратуры приведено на рис . 7.4.
6*
8K/ИHII/JOffclННCfR Ki1MC/J{l
>О,8м
ИР
8С
а)
8крrширо8анная /{(!Мера
"0,8 м
ИР
8к8и&1Лект 8неш
неii rштенны и
ffcnыmfjeмыti JО'Jемленшr
ff/JU8M!IUI{
Jк8иllffлeнm !!неш
неti антенны и
...
lf,-са-ыт__.-у_е_мь-111~. Jffземленип
приемник
Высокоом1ия
npucmffllк11
Рис. 7.4. Расположение аппаратуры в экранированной
камере при измерении напряже·ния радиопомех на се
тевых (а) и антенных (б) клеммах :
ИР - измеритель радиопомех; ЭС
-
эквивалент сети
163
Схема эк,ви,валента в·нешней антенны и заземления при,ведена на рис. 7.5 .
Элементы схемы имеют следующие номиналы: R 1+R;=80 Ом; R2 - 320 Ом ;
R3~600Ом;J<4- 40Ом;С1- 125пФ;С2- 400пФ;Сз- 267пФ; L1-
20 мкГ; L 2 -: 30 мкГ; L3 - 2 м-кГ . Доп устимое отклонение приведенных значе
ний номинало,в не должно превышать ± 10%. К клемме Кл 1 подключают «зем
лю», к Кл 2 - антенн.у испытуемого приемника, к Клз
-
заземление приемника.
r-----R,---~h'лz
1
~~i
1
Ri
1
1
. .- ----- ---,
1
1
_
_rvv-,~---
1
1
1
1
Rч
h'JJJ
L2
\
1'
Ч::::J--1~-~ 1
J
R3 С3
_J
L _______ ~
------
Рис. 7.5 . Принципиальная схема эквивалента
внешней антенны и заземлещ1я
Высокоомная приставка должна иметь активную составляющую входного
сопротивления при сопро'Гивлени1и на
грузки 750 Ом не менее 2,5 кОм и
входную емкость не более 10 пФ. В ка
честве высокоомной приставки можно
использовать пробник типа ТК103, вхо
дящий в комплект измерителя радиопо-
Рис. 7.6 . Принципиальная электриче - мех FSM6.A3. Схема пробника приве-
ская схема пробника TKl 03
дена на рис. 7.6.
Испытуемый приемник устанавливают (см. рис. 7.4) на под
ставке из изоляцио<нного материала высотой 0,8 м. Пр1иемник кон
ооль~ного -гипа у,станавли,вают так, чтобы его геометрический
центр находился на высоте · 1 м от земли-: Эквивалент внешней ан
тенны и заземления подключают к клеммам «Антенна» и «Земля»
ис~пытуемого пр1ие1мника проводам,и длиной не более 0,05 IМ. Дли
на провода, •Соеди1няющего э:квивалент •в1нешней анте1н,ны и зазем
леiНИЯ ,с клеммой «З.емля» экранированной ка1ме>ры, должна быть
не более О,4м. Сетевой провод приемника прокладывают верти
кально вниз к эквиваленту сети. По схеме рис. 7.4а измеряют
сим1метричное и 1не>симметрiичное напряжения радиопО'мех на се-
11е1вых клеммах приемника. Для этого переключатель П эквива
ле~нта сет'И (.см. рис. 7.2) -ставят соответств,енно в положение 1-1
или 2-2 . По схеме рис. 7.46 измеряют напряжение радиопомех
1на антен,ной -кле,м1м,е ис1пытуемого пр,иемнiИка. Для этого ,к клем
ме 2 эквивалента ·внешней антенны и заземления (,см. -рис. 7.5)
подключают ,высок,оомную приста·вку, а к .ней измер1итель радио
помех.
Из.мерение ,напряже,н·ия ·радиопомех проводят при в,с,ех положе
ниях переключателя эквивалента внешней антенны и заземле
ния. За результат измерения принимают наибольшие показания
164
_,
измерителя радиопомех. При прО:веден1ии из,мерений раостояние
между оператором и бJI1ижайшей поверхностью ,иопыту€1моr10 при
емника .не долж,но превышать 0,8 м .
Измерение напряженности поля радиопомех проводят также в
экранирован1н1ой камере. Схема раоположения аппаратуры и обо
рудО'вания приведена на рис . 7:7. Испытуемый ,приемник устанав
ливают так, чтобы его геометрический це:нтр •нахощился 1на высоте
1 м от пола. При этом 1измер!ительная антенна должна ,находиться
на рассто-я,н,ии 1 'М от геометрического U:ентра прием1ника, а ось
ферритовой измер.ительнюй антенны должна ,проходить через гео
метрический центр прием,ника. Если применяют ра1моч1ную ·изме
р1ительную ант,енну, то центр рам,кш ,и геометричеС'кий центр испы
туемого приемника должны находиться на одной горизонтальной
оси на расстоянии 1 м друг от дру-
га. Во в~ремя из1мерения иопытуе
мый приемник пов-орачивают вок-
ру,г вертикаль.ной оси, проходящей
Аи.у
через его геометрический центр, и .. _,
находят ·опытным путем ~положение,
пр'И котор-ом фик,сируется ·наиболь
шее •показание измерителя радио-
помех.
5
К сети
а)
l:,:.fм
1
о)
Рис. 7.7 . Ра•спо л ожение аппаратур ьr в
экранированной ка м ере при из м ере
нии напряженности поля ра д иопо м ех
от прие м ников с амплиту дной моду-
ляцией:
а - вид сбоку; 6 ~ вид сверху
165
ИР
Рис . 7.8 . Структурная схема уста
новюr для измере_ния тока радио
помех в антенне переносного ве-
щател ьного радиоприемника
- ------------,
Гт.
1Вшо!J
1
р-------t-т--<..
1
l
1
1
1
-'-
--- -
:r..J
-;:-
Ри с . 7.9 . Структурная схема из
м ерительного- устройства
Изм,ерение тока радиопомех в · а,нтенне перенооного радиовеща
тельного прием1Ника проводят с помощью измерит,ельнои установ
юи, состоящей ,из измерителя радиопомех ИР, изм.ер1Ителыюго уст
ройства ИУ и испытуемо,го приемника ИПр, схема кот-о·рой приве
дена 1на ,рис . 7.8.
Измерительн,ое устройство ИУ состоит из трансформатора и
телескопичеюкой а,нте.нны . Схема у,стройства приведена ;на р1ис. 7.9.
К ·клемме Кл1 1под•ключают теле,скопическую а·нтеннУ, к Кл 2 - ис
пытуемый прием,ник ИПр и к 'Выходу - измеритель радиопомех
ИР.
•
Конструкция трансформатора измерительного устройст,ва показана на
рис. 7.10. Трансформатор выполнен на тороидальном фер•ритовом сердеч,нике 1.
,Пер,вичная об~мотка намотана проводом литцендрат ПЭВ зх ,О,06, имеет шесть
2J4
I
л
л
ф7,5
Рис. 7.10 . Трансформатор измерительного устройства:
1 - тороидальный ферритовый се1щечник; 2 - крышка из полиэтилено
вой пленки; З - внешний экран; 4 - шпилька-экран; 5
-
корпус; I-II
-
выводы первичной и IIJ-JV - вторичной обмоток трансформатора
ви11ков и выведена на клеммы I-II. Инду,кти.вность первичной обмотки в соб
ранно,м аиде соста,вляет 0,5 мкГ. Вторичная обмотка выполнена проводом
ПЭВТЛ 0,12, имеет 52 витка и выведена на клеммы 1/l-IV. Индуктивность
меж,ду провоiЦами III-IV соста,вляет 9 мкГ . Трансфор,матор имеет крышку из
полиэтилено,вой пленки 2, внешний эк·ран 3, шпильки эк•рана 4 и корпус из со
полимера 5.
Тел~скоnическая антенна измеритель•~ого устройства соот,ветствует анте;ше,
применяемой в испытуемом у.ст,р.ойстве. Коэффициент калибровки измеритель
ного устройства не ,должен превышать 8 дБ, а погрешность - 2 дБ.
Установка для оIJределения коэффициента калибровки измерительного
устройс11ва (рис. 7.Ы) состо,ит из генератора сигналов ГС, м,илли,воль'гметра с
термопреобразователем Тп, измерительного устройст,ва ИУ и селективно.го мик
ровольтметра. Сначала калибруют термопреобразователь по постоннному току.
гс
кк
Рис. 7.11 . Структурная схема установки для опре
деления коэффициента калибровки измерительного
•
устройства
166
Для этою ·с :помощью реостата (,рис . 7.12) ПiО :миллиамперметру устанавли
,вают то,к Io, близкий к номинальному паспо·ртному то'КУ термопрео. бразователя
Тп, т. е. (0,7 . .. 0,9) fном, и регистрируют соо11ветс11вующее ему ,пок·азан.ие мил
ливольтметра Ио.
Рис. 7.12 . Схема калибровки терма- г;-1_
преобразователя
L:..J--------------'
Далее от генератора сигналов ГС (см. рис. 7 .11) на клемму Кл2 первичной
обмотки трансформа11ора измерительного у,стройства .подают через тер~мопреоб
разователь Тп напряжение высокой частоты, соо11ве'Гствующей пр,едстоящему из
мерению. В нормах [12-76] номи,налы этих ча,стот равны: 160, 250, 400,
560 кГц; 1,0; 1,4; 4,0; 6,1; 7,2; 9,6; 11,8 МГц. В-торичная об.м,отка трансформа
тора измер.ительного устроЙС'])Ва через выходную клем'Му п одключена к селек
тивному микровольтметру, настроенному на час тоту генератора сшгнало,в. Дли
на п,роводов, соединяющих терм.опрео·бразователь и Кл2 и опле11ку коаксиально
го кабеля КК с корпусом измерительно'го уст,ройст,ва, должна быть не более
0,1 м. Уровень сигнала генератора ГС устанавливают таким образом, чтобы по-
•казание ,милл,ивольтметра р авнялось значению И0; у~ста•новленному п•ри калибров
ке тер,мопреобразо,вателя. В этом .положении фикс ируют поюрание селективного
миюровольтметра И1, мкВ. Коэффициент калибровки измерительного уст-роЙIС11ва
определяют по формуле Кизм=20]g, (10 /И1), г.де 10 -
ток, мкА, установленный
при калибровке термопреобразо1вателя по схеме на р-ис. 7. 12 .
Поr,решность к,алибровки определяется по формуле б=J(-Кизм, где К -
значение коэффициента калибров·ки, указанное в техничеоком оп,исании и·з'Мери
тельного устройства, дБ.
После ,опред,елен,ия коэффициента кали.бров,ки изме:ри11ельного
устройст,ва ·присту;пают к ,измере1нию 'Гока радиопомех в антенне
перен·осного •ра·д:иовещат,ельного прие.мника. Из,мер:ение проводят
в екранирова1Н:ной камере. Испытуемый прие,мни,к у,стана,вливают
на подставке из :изоляц:ион,ноrо материала высотой 0,8 1м. Рас
стояние от · а1Нт1енны Аи.у (:р,И1с. 7.8) до любых предметов и 1юв,ерх
ню1стей из токопроводящего материала, а также до с-ген и потолка
экра1нир,ованной камеры должно быть не менее 1 1м. Телес:~юпичес
кую антенну испытуемого приемника Ат, имеющую максимальную
длину ./, екладывают та~к, чтобы длина ее выступающей части /1
не превышала О, 15 м 1ил:и :равнялась длине одJного звена а•нтенJНы.
К верхней части ,сложенной анте1Нны Ат ·подключают :и'Змеритель
но1е у,стройствю. Дли,ну антенны измерит,ельноро устройства Аи .у
устанавливают :с таким расчетом, чтобы -общая длина а•нтен!Ны,
обlразо·ванной ча,ст~ью 11 а1нтен:ны Ат и пр1и,соед1иненной антенноμ
Аи.у, равнялась l. При этом антенна Аи.у и часть l1 антенны Ат
должны располагаться 1на одной прямой. Измеренное значение ТQ
ка радиопом ех •в антенне радиовеща11ельного ,приемН1ика о~преде
ля·ется по формуле I = 1 И +К, где И - показание 11змерителя ра
диопомех, дБ; К - коэффициент ка,либровки из,мерительйоrо уст
р•ойства, дБ.
167
Глава восьмая
ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВОСПРИИМЧИВОСТИ
РАДИОПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ
8.1 . ОСНОВНОЙ И ПОБОЧНЫЕ КАНАЛЫ ПРИЕМА
- Восприимчивость радиоприем1ного устройства - его свой,ство
реагировать на радиО!поме х и , возд е йств у ющие чеР'еэ антенну ·и
помимо 1нее, iВ то:м числе че:р-ез экран, по целям ,пит ания, управле
ния и коммутации [ 1] . К параметра,м, определяющи~м вооприим
чивость радиоприемного устройства , следует отнести l!увствитель
ность осноiВJЮГ\О и побочных каналов при,ема, ·избирателыность, не
линей:ные эффекты блокирования, лерекр·естных ,искажений и ин
тер,модулящии, а также коэффициенты сетевых ·радио'помех, эл-ек-
11рической ,индукции и переноса радиопом,ех.
Основным каналом приема ,радиоприем:ника .называют поло•су
ча,стот , находящуюся .в полосе пропуска1ния ·прием:ника 1и предназ
наченную для 'Прие1ма сигнала [1] .
Побочные каналы приема составляют ,полосы част,от , находя
щиеся за пр•еделаМ'и -о,снов,ного канала приема радиоприемника, в
которых с,игнал проходит 1на выход радиолрием-ника. К побочным
каналам приема отшосятся каналы, включающие в ,себя ,промежу
точные, зеркалыные, ,к,омбинацио'Н'ные ча,стоты 1и субгармоники ча
· стоты :насТ1ройки ,приемника .
Для иллюстрации понятия основного канала приема и -меха
низма образования побоч,ных ка'налов приема на ри~с. 8.1 приве
дена ха.ра·ктеристика часто11ной ,избирательности суперге'J'е,родин
ноrо радиоприем!ника по ;пря,мому 1прох,ождению . Характерис11ика
показывает зависимо·сть уровня измерителыного -сигнала от его
ча,стоты :на вход'е радиоприемника при заданном по·стоянном уров
!Не ~выходного оиг,нала. Из ха·ра,ктер,истики сл-еду1ет, ·что основной
канал приема 1радиопр1иемника со средней ча,стотой if O им,еет ши
рину 1полось1 ·часто1 ·на уров,не 3 дБ, раВ'ную Л!fз, а на у:ровне
60 дБ - Лf 50 . Отно1шение Лf60/,Лf3 ,называют коэффициентом прямо
угольности Кп относительной - характеристики частотной избира
тельности радиоприемника по уров'ню 60 дБ , т . ,е . Кп=Лfбо/Лfз
Для некоторых типов лрием,ников ·верх1нее з1начешие Л,f измеряют
на уроВ'не 30 ,дБ, тогда имеем Кп= 1Лfзо./Л:fз по, уров:ню 30 дБ .
Характеристику ча,стотной избирательности основного канала
приема ,супергет,еродин,ного радиоприемн,ика формируют и опре
деляют в ос'ню1в,ном уз1юполооные фильтры каскадов ТIЧ, а харак
терист,ику прием,ников ·прямого Усиления - входные контура. Ко
эффициент прямоуголь:ности считают . удовлетворительным при
Кп = ·2 ... 4. ОД1на,ко к основному каналу приема предъявляются еще
ряд требова,н•ий, не лоз·в-оляющих добитыся ука з анной величины Кп,
Поэтому некоторые пр~ием,ники имеют Кп;=:::8 , что недостаточно
для обеспечения -высокой ~избирательности даiнного радиоnрием
ника .
168
i
Основной канал приема оценивают также ,минималыным уров
:нем измерит,ельного сигнала ,с частотой f0 на ,вхо,ще рад1иоприем
ника, который обе,спечивает но,минальный выходной ·уровень сиг
нала при заданном отношении сигнал/шум, резонансным коэффи
циентом усиления Ky(f) 1и другими количественньnм1и параметрами .
2
1
10
9
8
7
5
5
4
J
2
-
1
1
11
1
1
11
1
1
1
1
1
1
1
1
11
i
1
1
1
:
1
i1
1
11
1
1
1
-л'f,о
'\
1
1·
1
11
1
1\
1
1
11
1
1i
111
1
1
1
1
1
1
1
Мз
1
\!
1
1
~)
1
1
/
\
1
11\1/
1
1
11
1
1
/1
1
1
:
1
i1
1
1
1
1'
!i1
1
1
'
1
1
1
i1
1
1
1
1
1
1
11
1
1
1
1
11
1
1
·'
1
1/
1
11
11i
1
11
11,·.·
:
1
1
11
1
11/
1
1
1
\1.
1
1
1
\j/ -
1
1
Рис. .8.1 . • Характеристика односйгнальной частотной . избира·тель
ности супергетеродинного приемника -
К побочным ,ка·налам относятся (см. рис. 8.1) зеркаль,ный ка"
нал, •средняя частота ко·юрого при ,верхн,ей настрqйк,е . гетеродина
fзep=f,+ifпp; каналы комбинацио1Н'НЬIХ част,от (:например, . fкомб 1, 2=
=2fг±fпр, .fкомбз,4= . Uг±fпр)/2 и др.), а такж·е канал приема, сред
няя ча•стота которого ра·вна пр,оrмежуточной частоте 1Пр_иемника.
Кр,о,м•е т•ого, в приемнике различают ,соседние каналы, приема
с ч.астотам.и f с.ниж и f с.верх (,см. рис .. 8 .1), ближайшие к основному
каналу 1пр•иема. Их полосы и ,с·р,едние частоты _,соответствуют при 7
нятому дш_~. ,службы распреде~ению ча,стот.
•
•
8.2. .ИЗМЕРЕНИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
Чувствите л ьность радиоприемн,ика •есть его способность обес
печить качественный прием ,слабых •сигналов ·в отсутствие •внеш-
~
них радиопомех. Количеств1енно чувстви1'елыность определяют
мощностью или на ,пряж е-нием -силнала •на ·входе радиоприемника,
п ри котором ,O11ноше1ше ·.моiщiости полезно•го •сиnнала ,к ·1мощно·ст11
шума 'На выходе детектора или радиопрf!емника ·ращю за.ri.ацшому
значению при номиналь·ном з:наче-н-ии выхсщной . мощности. ·
7-32
169
Обычно 'Чуrв,ствrительность радиоюрием,ника характеризуют не
скольюими параметрами, реальн,ой чувствительностью, пределыной
чувствитешшостью, чунств-ительностью, ограниченной усилением
или в1нутре:н•ншми шумами или по:меха,ми.
Реальная чувствительность рад1иоприемни1ка определяется по
значению минимальн,о 1необходимой мощности или .напряжения из
меритель~ного СJИгнала в а1нтенне, при кото·ром обесшечивает1ся тре
бу,емое превышение еиnналом шума. Этю превышение определяется
зада•нной номи:на:ль-ной выхо~ной мощностью :или ~напряжением
выходного сигнала радиоприемника. Номинальная ,мощность вы
ходного сигнала уста,на,влива·ется для данного радиоприемника в
ста1ндартах или техшиче,ских у,словиях.
Предельная чувствительность радиопр1ием.ника определяется
минимальным уров•нем входного сигнала радиоприемника, при ко
тором обеспечивае11ся ра,вен,ство средних м,ощностей сигнала •и
шума 1на выход,е ВЧ тракта радиоприемника .
Чувствuтельность радиО1П1Р'ие1м1ника, огранuчеюrую усилением,
определяют по минимальному уро·вню входного силнала, необ
ход:имого для ,полу1чения номинальной выходной мощности (на
пряжения) радиоприемника.
Чувствuтельность радиоприем1ника, ограниченную помехами,
опред:еляют по минималыному уров.ню входного ,сигнала, при ко
тором ·обеспечи~вается зада,нное соотношение между номинальной
выходной ~мощностью (•напр яжением) и ,мощностью (на,пряже
нием) помех от различ<Ных у~стройств радиоnр•ие~мника.
В не·кот,орых типах радиоприемников 'нормируют [46] макси
мальную чувствительность, которую опр,еделяют по минимально
му уровню ·входного сигнала, пр,и котором обеспечивае11ся номи
нальный выходной уровень при мак,сималь:но•м усилении радио
приемника.
Таким образам, изм·еряют те пара.метры чувствительности ра
дио'Прием•ник,ов, которые наиболее полно характ,еризуют их функ
циональ·ное •наз,начение. Так, в радиовещательных Пiриемниках
измеряют ,нор,мирова.нные [46] реальную и ма·ксималыную чув
ствительности.
Измерение реальной чувствительности, заданной . по !Напряже
нию сигнала на эквиваленте антенны, проводят ,с помощью изме
рительной установки, структурная схема которой приведена на
риrс . 8.2а.
Генератор Г вырабатывает напряжение ислытательноrо с.иrнала с несущей
частотой, равной частоте наrс тройки приемни к;а , модулированной частотой
1000 Гц с гл у биной модуляции 30·%.
Эквивалент . антенны (р,ис. 8 .26) позволяет пол у чить напряжения и токи на
входе приемника, со.измеримые с напряжениями и токамц, возникающими под
воздействием на реальн ую внешнюю антенну сигнала, с на·пряженностью поля
Е, с подведенным к эквиваленту антенны от ГС напряжением Иг.с, равным на - .
nряженности поля, умноженной на действующую длину данной антенны hд,
т.е.Urс=Еhд.
Полосовой фильтр, на,строенщ,1й на частоту моду ляции ,11000 Гц, необх.о,ди-м
д.'lя выделения напряжения иопытательного сигнала.
• 170
Полосовой фильтр на 280 ... 14 ООО Гц применяют для выделения напряже
ния шумов в полосе проп уска ния прием•НИIКа . Пара:метры филь·тра: затух~IНИе
вне полосы пр о п ускания на частотах, отличающихся на пол-О'Кта.вы, не менее.
30 дБ, на одну окта,ву - не менее 50 дБ.
Jн8и8але11т
антенны
а)
21пd г
/~1
L __280 ... 11/000 Гц J
Гн-;--с-;----;:--l
~ 20МНГ 1/Z
Генератор 1
175 ПI/J
'Риемник
С1/l1ШЛО8 1
R2Cz•1
L ______ __g@J
о)
Рис. 8.2. Структурная схема установки для измере
ния чувствительности приемников (а) и принципи
альная схема эквивалента антенны {6)
Вольтметр квадратичного типа служит для измерения напряжения шум а.
Полоса пропу.ска.ния вольтме'J\ра 20 ... 20 ООО Гц. Осно.в,ная погрешность не бо
лее ±4%.
Измерение проводят ·в такой по,следователыности. Настраи
вают ,генератор сигнала на измеряемую частоту ,и формируют
иопытателыный ,сигнал, устанавливая его напряжение равным
нор:мированной реальной чув·ствительности приемника. Настраи
вают приемник на ча·стоту Г и устанавливают уоиление, обеопе
чивающее н·оминальную выход·ную мощно,сть сигнала. При этом
регулято:ры тембра высоких и низких ча·стот должны ,находиться
в положении «Максимум» или в •положе.нии, обе,спечивающем
заданную неравном,ерн·ость часто'Гной характеристики. Регулятор
или клавиша «РП-,стерео» должны ,на ходить,ся в полож·ении
«РП, широкая». Напряжение Г изменяют ,стушенями по 5 ... 10 дБ,
начиная с ,минимального. На каждой •ступени измеряют :напря
жение выходного сигнала Ис, подключая к ,оапротивл,ению на
гр узки приемника ~переключателе•м П (,положение 1) полосовой
фильтр, пропускающий частоту модуляции сиrшала. Затем пере
ключатель П ставят в положение 2, выключают модуляцию Г и
измеряют ·напряжени,е шума прие,м·ника Иш. По ,полученным дан 0
ным ,строят графи~к (рис. 8.3) зав·и•С1!}'!О'СТИ отношения Ис!Иш от
напряжения на входе приемника Ивх•
Реальную чувствителыность прием•ника отсчитывают при за-
i
данно1м от1юше,нии Ис/Иш, равном 20 дБ для ,приемников, рабо
тающих в диапаз,о,нах НЧ, СЧ и ВЧ. Для ,пр11е,м•ников более вы
соких ча·стот •отношение Ис/Иш у,ста1новлено (46] ра,вны,м 26 дБ '.
Р,(;альную чув-ствительность ·приемников ,с магни'Гны1ми ан11ен~
нами опред,еля ют по на~пряжеа-пiости поля с помощью генератора
7•
•. 'i'z1'~ ::•§ 1 ;< ;;;;,; ;
•
стандартного _поля. Для это,го в 1из~мери'Гельной у,ста,нов,ке рис. 8.2
·исключают ген·ератор ;сигналов · и эквивалент антенны, а ~необхо
димую на1Пряженность поля создают •с по.мощью ~ене ратор а стан
дартног,о поля, схема ·которого привед ена на рис. 8.4 . Квадратная
рамка содержит один виток медного провода диам,етром
-4,5 ... 5 мм с раз.мерами ,сторон 380 Х 380 ;мм. Сопротивление ре
Uc 85
и.,
- ш50
40
30
20
10
100
200 u8x, мкВ
Рис. 8.3. Зависимость отношения сиг
нал/шум на выходе приемника от
напряжения на его входе
зистора R подбирают ра·вным
сопр,отивлению и,сключен1ного
при измерении ,внешнего дели
теля на,пряжен1ия генератора
• сигнал·ов.
Рамка
Рис. 8.4 . Структурная схема ге
нератора стан д артного поля
При пров-едении измерений рам-ку генератора стандар1'ного
поля устанавливают на расс1'оя•нии 1 м от измеряемого приемни
ка. Генерат-ором ·сиг,налов ,создают ·на частоте измерения напря
женно,сть ·поля испытательного •сигнала, рав-ную ,реальной чув
ст,вительности приемника. Измеряемый пр·иемник настраивают на
ча,стоту ГС и ,ориентируют по максималыной ,напряженности поля.
У,с_таяа·вливают усилен,ие приемника, пр'и котором выходная мощ
ность . соответ,ствует номиналь·ной. Измерение напряжений выход-
1,юго сигнала И с и шУма Иш проводят -ступенями описанным вы
ше м е1'одом . На графике рис. 8.3 на оси абсцис,с вместо на•пря
жения на _входе приемника откладывают напряженность поля
Е мкВ/м, которую определяют по формуле Е=8Иг.с!•R, где Иг.с -
ЭДС на выходе ГС, мкВ; ,R - сопротивление резистора генератора
стандартного поля, Ом.
Реальную чувствительность приемника с магнитной антенной
опред,еляют по построенному графику лри задаН'ном отношении
сигнал/шу~м на ,выходе пiрием:н.ика, как показано на рис. 8.3 .
М аксимальную Ч3/Вствит ельность прием~•иков измеряют при
максималь,н-О1м усилении, т . . е. при полож•енИ1и регулятора, соот
ветствующем наибольшей громкости. Положения регуля,горов по
лосы и тембра приемника должны соотв-етствовать узкой полосе.
Измер,ение . ·проводят описа1н.ным-и выше методами, ·определяя ми
нимально нео-бходи:мое напряжение на ·входе приемника или ми
нимальную напряженность поля, при которых о·беспечинается но
.миналыная: выходная мощность приемника. При этих услов•иях
рассчитывают о'Гношение, сигналjшум в децибелах.
172
Тел -ев 1изионные приемники. В телев:из1ио1Нных прием
. нИJках
черно - белого изображен·ия из:меряют [51 ] чувстазительность
тракта изображения и чувст,вительность тракта з:вуков:ого сопро
вождения. Для тракта изображения измеряют чувствительнос1ъ,
ограниченную у,сил,ением, ограниченную шумами и ограниченную
оинхр-онизациеи . Измерения проводят ,с 1помощью изм,е~рительной
установки (рис . 8.5), применяя следующие измеритель·ные при
боры.
Рис. 8.5 .
Структурная
схема ус тановки для из
мерения чувствительности
тракта изображения те
левизионных приемников
Дел11тель
llllflpRЖt/11/Я
,! . Г енератор телевиз,ионных сиrнало,в с выходным напряжением не менее
В при налру зке 750 Ом должен обеопечить модуляцию сигналом изображения
и с п ытательной таблицы, а также полный синхроси!'нал , не содерж,ащий инфор
м ации об изображении.
2. Генератор шахматного поля с. выходным напряжением не . менее 1 В при
нагруз,ке 750 Ом и чи слом клеток по вертикали, ра,вным 3, 6, 9, 12 , 15, 18 и 21,
по горизонтали - 4, 8 , 1-2, 20, 24, 28.
3. Уль'Гра.коро тк•оволновые генераторы с-игнало.в с амплиту.цной (УКВ ГСС
АМ) и ч аст отной (УКВ ГСС ЧМ) модуляцией, расс qитанной на полосу час тот
20 . . . 300 МГц, с выход ным напря,жел.ием сигнала 1,0 мкВ . . . 50 мВ, а сим·мет
ричным выходом , ра сочитаннымуа нагрузку 750 Ом.
4 . Дели т ель напряжения, обеспечивающий уменьшение ,в 3 раза выходного
· напряжения генера'Гор а на нагруз ке 750 Ом в поло се час тот до 300 МГц.
В ходное и выходное сопротивления делителя равны 75 ± 30 Ом, по-грешность -
не более • ± 10 %, КСВ входа и выхода не более 1,3.
5. Осци л лограф, об ес печивающий измерение размаха сигнала изображения
от 0,2 5 до 1-50 В с точностью не менее ± 110 % и чув сmштельностью вертикаль-
ного усиления не менее 0,01 В /см .
•
6. Т ермисторн ый воль 11мет р с фильтром вер х них частот, обеспечивающий
нзмерение эффектJ1вного на п ряжения ш ум.о·в в пределах 30 мВ ... '1 0 В в поло
се 1 к Гц .. . 6 МГц с неравномерностью частотной характеристики не бо
-~ее ± -10% .
7. Ламповый вольтметр постоянного тока с выходным сопро т ивлением не
мен ее 1О МОм и п,ределом ,измерения не менее 50 В.
Чувствительн-ость т:ракта изображен11я, огра·ниченную усиле
н и,ем , определяют по напряжению, из1м,еренному •на ·входе прием
ника, ,при ном,иналь,ном напряжении на его выходе . Для эт,ого на
вход при емн ика от УКВ ГСС АМ подают напряжение несущей
част от ы си гнала изоб ражения, ,модулИiрова,нной сигналом, соот
вет-ствую щим испытателыной таблице или ша хматному полю. Ре-
~
гулято р · конт растности приемника устанавливают в полож,ение
максимальн-ой контра,стност.и. Напряжение •на вход~ 'Приемника
и&ме.няют д,о по.nуч ения •на ,выходе канала изображения ном,и
нального ;нап:ряже:ния. Чувствительность, ограниченную усиле
ниеw., от-считывают по выходному -напряжению УКВ ГОС АМ.
173
Чувствит-ельность тракта изображения, огранич,енную шума
ми, определяют с ,по.мощью из,м,ерительной у,стано;в.ки рис. 8.5 .
В ~подготовительной части изм,ерения на вход приемника Пр
подают ·напряжение н,есущей ча1сто_ты изображения , модулирован
ное видеосигналом и равно·е измеренному значению чувствитель
нос11и , огра~н:ичен,ной усиле,нием. К: выходу приемн,иrка подключают
осщиллограф (переключатель устанавливают в положен1ие 1), изме
ряющий напряжение видеосигнала на модулирующем электр,оде
кин,еско1Па . В лин-ию АРУ лриемrника включают 'высокоомный лам
по·вый вольтметр постоянного тока . Орга,ны усиления видеоси1гна
ла ,приемни1ка Уста1навливают на максимальное усилен,ие. Выклю
чатель В устанавливают в полож·ение «Выкл » . К:о,нтролируя ос
циллографом номинальное напряжение видео-сигнала, измеряют
на,пряжение в линии за,д,ержк·и АРУ .
Ос,но1вную часть измерения проводят в такой 'Последовательно
сти. Включают модуляцию видеосигн.ала. В линиях зад,ержки
АРУ подают от источ1ника постоянного тока напряжение смеще
ния, равное измеренному (ставят переключатель В в положение
«В1кл»). Переключатель П ставят в положение 2. В:ключают ФНЧ
термисторного вольтметра . Напряжение несущей частоты Ис
уменьшают в 2 раза. По показанию ']')ермисторного вольтметра
опrределяют напряжение шума Иш . Ра,ссчитывают отношение
Ис/Uш в ,децибелах и фиксируют величину в х о;щого сигнала Ивх.'
Затем напряжение несущей частоты увелич,ивают ра,в-ныМ'и ,ступе
нями по 5 ... 10 дБ. Регулятором контрастности поддерживают
н,о-миналь-ное на 1пряж,ение на выходе приемни1ка и проводят из.м,е
рения Ис и Иш ·на каждой ступени. По ~полученным результатам
строят гра-фик зависимости отношения напряжений сигнала и шу
ма от напряжения на •входе (см . рис. 8.3) . Чув,ствительность , ог
раниченную шумами, от,считывают по графику при отношении
силнал/шум рав,ным 20 дБ .
Чувствительно,сть тра'Кта изображен,ия, ·ограниченную ·синхро
низацией, определяют путем снижения ступенями уровня вход
ного .сигнала. При этом 1на каждой стушен·и ручками управления
приемника устанавлинают оптимальную -си1нхронизацию. Отме
чают минимальное напряжение на входе приемника, при котором'
не происходит ,с,рыва ,синхронизации по ,кадра'М и стро1кам, а так
ж•е выбивания строки или групп · строк, передергивания строк или
кадров, снижения разрешающей опособности по верт,икали ниже
уста·новлен:ной ·нормы . Мини1мальное напряжение на :вход,е прием
ника , при котором обеспечивается нормальная синхронизация , бу
дет саответ1ст1Вов.ат;ь чувствительности тракта изображения, огра
ниченной синхронизацией.
Для тракта звукового сопровождения т1слевизионных прием
ников измеряют чув,ствителыность, огра.ниче,нную усилением, и
чувствительность, ограниченную шумами.
Чувствительность, огранич,енную усилением, определяют по
минимальному ·напряжению на входе приемника, при котором
обеспечивает,ся номинальное напряжение на зву~ковой ,катушке
,,174
гр,омкоговорителя. Для этого 1на ююд прогретого и настроенного
прием,ника ·подают от генератора УКВ ГСС АМ на1пряжение не
<:ущей частоты изображения , модулированное сигналом, а от ге
нератора УКВ ГСС ЧМ на1пряжен~ие несущей ча,стоты з,вука, мо
дулированное частютой 1000 Гц с девиацией ± 15% . Регуляторы
громко,ст,и и тембра приемника устанавливают в положение мак
симального усиления и широкой полосы . Затем ·выходные напря
жения УКВ ГСС АМ и УКВ ГСС ЧМ увеличивают от нуля, со
хра·няя 011Ношение этих напряжений, рав~Ное 2: 1, до получения
на звуковой катушке громкоговорителя номинального напряже
ния. При этом р,егулятором ,!<'онтра,стности по1Цдерживают номи
нальное напряжение ,на модулирующем электроде кинескопа .
Напряжение на входе прием1ника, отсчитанное по аттенюатору
УКВ ГСС АМ, ·будет соответ.с'I'вовать чувствительн,ости тракта
звукового сопро·воЖtдения, ограниченной у,силением . При измере
ниях ,необходимо контролировать частотомером ·разностную часто
ту ·не,сущих ча•с_'!'от изображения и з•вука.
Чувствительность тракта звукового сопровождения, ограни
чен,ную по мехами, определяют по минимальному напряжению на
входе приемника, при котором на его выходе обеспечива•е'l'ся но
минальное напряже1ние при заданном уровне помех от ,сигналов
из-ображения, цепей разверток и источников питания, с помощью
из-мерительной установхи (рис . 8.6). . В этой ,сх,еме частотомером
измеряют ра з ность несущих частот изображения и звука. Осцил
лограф ·необходим для контроля уровня несущей частоты изобра
жения . Назначение остальных лриборюв рассмотрено выше .
Рис. 8.6 . Структурная
схема установки для из
мер е ния ч у вствительно
сти тракта звукового со- ·
провождения телевизион-
ных при ем ников
rx.,
,,..__ ,
rx.,
100...15000 гц \
~-iГ ___ j
Измерение проводят в такой последоват,ельности. Регуляторы
гро м кост·и и тембра, прогретого и iНастр:оенного на видеосигнал
приемника, уст wнавливают в положение ,мак,симальноr? у,силения
и широ кой •полосы. Переключатель П ,ставят в ,положение 1. На
пряж,ения г енерат,оров УКВ ГСС АМ и УКВ ГСС ЧМ увеличи
вают от ,н ул я до получения номинального ,напряжения Ин на зву
к овой катушке громкоговорителя . Регулятором ,1юнт,ра,стност,и ус
танавливают ;на модулирующем электроде кин;•скопа номиналь
ное ·напряжение. Выключают модуляцию ·несущеи частоты 1000 Гц
звукового оопровождения, а переключа'!'ель П ставят ~ положе
ние 2. Измеряют вольтметром напряжение на звуковои катушке
громкоговорителя, которое •в э·юм ,случае будет ·соответствовать.
175
напряжению помех Ии в тракте звуково го сопровож,дения. Ра,е
считывают ур1овень помех hп по формуле ,hп=201g(Ип/Ин) .
Выходные 1напряжения гене,раторов увеличивают ,ступенями п о
5 ... 10 дБ. При каждых новых уровнях в х од'ного напряжения оп
ределяют урове1нь помех hп, как описано выше, поддерживая iНО
минальными наюряжения на выходах тракт,ов изображения и зву
ка. Чувствителыность, ограниченную помехами, определяют п о
атт енюатору УКВ ГСС АМ при уров н е помех в 1ка,нале з:в уков,ого
сопровожде·ния, равном допу скаемой норме , учитывая пр и этом
ослабл ение фильтров изме.р·ительной установки.
Конверторы диапазона дециметровы.х волн.
Чу~в,ствительность конверторов диапазона дециметровых вол,н оц:
ределяют [49] по коеффициенту шума, ,который показыва ет, во
сколько раз нео~бх,одимо увеличить уровень в хо1дного сигнала при
увеличении усил·е'ния конвертора в 2 раза, чтобы получить оди
наковую мощн,ость шума на вы ходе конвертора.
Коэффицие,нт шума измеряют с помощью измерительной у,ста
новки (рис. 8.7), в которой в качестве генератора шумового сиг
нала {ГШС) ,м01гут применяться генераторы ГЧ-116 и ГЧ-37А, а
в качестве селективного микровольтметра - SMV8.
Рис. 8.7 .
. ·структурнс:я
схема установки для и.з
мерения коэффициента
шума конверторов
Кон8ертор
Селенти8ныti
микро8ольт
метр
Для про1Ведения ~змере,ния шастра,ивают конвертор на сред
нюю ча,стоту из.меряемого ка-нала, а -селективный микровольт
метр - на среднюю частоту ,ста·ндартного телевизионного · ка1нала
выхода кон~вертора. Настраивают ГШС на ореднюю . ча,стоту из
меря,емого ка,нала к•онвертора и устанавливают выходную мо щ-
11юсть, равную нулю . Аттенюатор 1на вь1ходе конвертора тqкже
уста1навливают в положение О· дБ. При этих у словия х фик·сируют
показание селектив·ного микровольtметра.
Зат,ем увеличи~вают затухание аттенюатора на 3 дБ и увели
чи1Вают выхо,дную мощность ГШС до уровня, при котором •селек
ти1вный микровольтметр по·кажет зафик,сированное ранее зна че
• ние. Величину коэффициента шума отсчитывают . по шкале вы
ходного аттенюато.ра ГШС. ,Коэффициент шу ма для конверторо в
диапаз,о·на децим.етровых волн установлен равным 12 •дБ .
•
'
Пр,ием-ники маг.истраль-
Рис. 8.8 . Структурная схема
установки для измерения чув
ствительности п риемн и ков ма-
гистральной радиосвязи
•н ·ой
-р ад и о ,с 'Вяз и. Чувст,витель
ность приемников магистраль·ной
радиосвязи определяют [45] по ко
эффициенту шу~ма с помощью :изме
рительной уста~нО1вки, схема кото
рой приведена на рис . 8.8. Генера
тор гшс должен перекрывать ·весь
диапазон испытуемого приемник а
'
1
176
-i
Пр и иметь шкалу выходного уровня в децибелах. Измерение
проводят .на двух частотах каждого поддиапазо,на приемника.
.
Перед начало,м измер,ения устанавливают по вольтметру ,пере
менного тока, подключенному к :выходу приемника, уровень соб
ственных шумов прием1Ника, соответствующий номиналыному вы
ходному напряжению 1 В. Затем ГШС настраивают на измеряе
мую част,оту приемника и подают на вход приемника такой уро
вень вых,од1ното силнала шума, при коrором показа,ние ,вольтмет-
ра увеличив-ает,ся в V2 раз. Коэффициент шума отсчитывают по
шкале выходного атте11-1юатора ГШС.
Коэффицие нт шума не должен превышать [45] для приемни
ков ,с одноконтурным входом 10, 12 и 15 дБ, а в ,случае входа с
лолосо·вым фильтром - 15 , 17 и 20 дБ ,соответ,ственно для прием
ников магистральной радиосвязи 1, 2 и 3-го 1классов.
Измерение ,чувствительн,ости прием.нююв ра,1щоста1Нций под
виж1ных слуЖ'б проводят с по.мощью измерительной устаноВ'ки,
структурная схема к,оторой приведена на рис. 8.9 [48, 50]. На
вхо~ прием1ника подают испытательный ,аигнал с ·уровнем 1 мВ.
- Модуляцию ГС осущвс1шляют от внутреннего или внешнего низ-
кочастотн ого генератора. Ча
ст,оту -испытатель·ного сигнала
устанавливают
,с 'Помощью
электронно - счетного частото
м-ера. К выходу приемника
подключают -реальную ·нагруз
ку или ·ее эк,в,ивалент. Регуля
тор шумопода•в,ителя у,станав
ливают в положение, ,при ко
тором ·обес,печивает,ся макси
· мальная чувствительность при
· емника, а Л1ри наличrии :выклю-
чателя - выключают шумопо
давитель. Вы ходную ,мощность
пр.иемника с помощью регуля-
тора громкости устан авли
вают -на 0,5 номинальrного зна
Рис. 8.9. Структурная схема установки
для измерения чувствительности прием
ников радиостанций подвижных служб
чения. При отсутствии ,в приемнике регулятора громкости изме-
. рение
проводят при выходной мощности, 1ко·юрая ттолучается при
- д а 1н-ном уро·вне испытательного сигнала.
Не ,из•меняя :положения регулятора громкости, уменьшают уро
вень входного сигнала примерно -в 2 раза и с помощью измери
теля нелинейных искажеНlий измеряют отношение •си гнал/шум.
Измерение проводят при включенr:ном ГС. Измере•нное отношение
,сигнал/шум h определяют -по формуле
h= vи~ +и~+и~ /Vи~+и~'
(8.1)
где Uc - 1напряжение сигнала на выходе приемника, В; Иш- на
пряжение собств-енного шума прием;ника, В; Ии -напряжение ис-
177
кажений, возникающее в прием,н•ике при прохождении 'Ча,стотно
мо,дулиров•а1нното ,сигнала .
. На 1 пряжение
V-И-2 с_+_И_2 ш_+_И_2_и из м еряют измерител ем нели
нейных искаж ений. Для этого :переключатель П с'Га'Вят в положе
,ние 1 и непо·средственно по электроН1ному вольтметру ЭВ от,счи-
тывают на:пряжение V И2 с + И 2ш+И 2 и. Затем переключатель П
ставят в положение 2 1И измеряют на-пряж,ение V И2ш+ И 2 и , Рас
•ОЧИТЫвают отношение сигнал/,шу м в децибела х .
Чувствител ыно,сть ~приемника определяют по ЭДС генератор а
ГС, при котором от,ношение сигнал/шум, раосчита1нное по (8 .1) ,
получает,ся равным 12 дБ. Если при и з мерении значение оиг
нал/шум получит,ся больше или меньше 12 дБ, то соотве'Dственно
уменьшают или у,величивают наrпряжение входного сигнала при
емника и повторяют измере11-ш1е аписаН1ным выше ,методом.
8.3 . ИЗМЕРЕНИЕ ИЗБИРАТЕЛЬНОСТИ
Од iносnгнальный и м 1ногосигнальный методы
оц-енки избир ательности. Избирательностью радио1при
ем•но:rо устройст,ва называют его способн·ость выделить принимае
мый ,сигнал из воей ,совокупности ооставляющих напряженности
электромаnн •итного поля, в к,отором находит,ся ант енна приемника.
Различают •неоколько видов избирательности . Пространствен
ная избирательность реализуется напршвленными ,свойствами пrри
ем1ной антенны радиоприемника и •напр·авленностью прихода ра
диоволн. Временная избирательность достига,ет,ся путем :дискрет
ной работы ра:,1~:,иоприемник а : во время поступления на вход при
емник-а радиопомехи -он выключается . Амплитудная избиратель
ность характер1Изует ,с,по;собность радио.Пlриt:омника различать rпо
л,езный сиnнал, ,поступающий на его вход, с ·определенным калиб
рованным уроВ"нем. Фазовая избирательность основана 1На спо
собности рад1ио,пр,иемник.а реагирО1вать на фазу принимаемого
сигнала и фазу радио'П'омехи .
Перечисленные виды из·бират,елыности радиоприемных уст
ройс-гв всегда ра1ссматривают в сочетании 1с ча,стотной избира
телыностью.
Характеристика частотной избирательности ради01приемника -
это зависимость уровня сиnнала на :входе ради01приемного уст
рой,ства от ча-ст,оты этого сигнала при заданном •отношении сиг-
1нал/шум или уровне ,сигнала на выходе радиоприемIЩка. Изме
рение характер,исти~ки частотной избирательно•сти проводится од
но1сигнальными или мно._осигналыными ме'Г.ода,ми [ 1] .
Методом ,односигнальной избирательности пользуют,ся при
оце'Нке избирательной способности радиопр,иемника, работающего
в лин е йном или близком к линейному режиме. Этот мет,од дает
близкое к действительности 1пр,едста.вление о·б о,слаблении радио
помех при условии, что одновременное дейегвие помехи и сигна
ла соответствует ,сумме действий каж\il,ого и з них в отдельно·сти .
Это услав.ие выполняется в линейном юриемнике.
i78
Для более точной оценки избирательности радиоприемника с
учетом неизбежных :нелинейных процессов, ·вызываемых одновре
менным дей,ств-ием на вход радио;приемника 1Полезноrо сигнала и
сигналов радиопомех, применяют многосигналыные методы оцен
ки частотной из1бирательно1сти радиоприемника. При этом часто
ты ·сигнало ,в радиопомех ,могут соВ!падать или ,не •совпадать с ча,с
тотами основного и поб-оч~ных каналов приема ·радиоп1риемника, а
уровни радиопомех м.огут достигать таких значений, 1при которых
в ,приемнике вознИ1кают нелинейные процессы -блокирования, пе
рекрестных искаж,ений и интермодуляции .
. Блокирование
в радиоприем,нике - изменение уровня сигнала
или отношения сиг,нал/шум на выходе ра,циоприемника при дей
с11вии радиопомехи, частота 1которой не ,совпадает с частотами
осн-овного и л~0боч1ных ка~налов 1приема радиоприемника [1]. Для
о пределения допустимой к-оличественн·ой • величины радиопомехи
введен коэффициент блокиро1Вания Кбл, за -который прИiнято отно
шение з.адавае1уюй разности уров-ней сигнала на выходе радио
I11риемника при отсутствии и при -наличии радио~rюмехи на входе
к уро'В1ню этого сигнала при отсутствии ·радиопомехи К6 л=
U x-U
вы
вых.м, где Ивых, Ивых . бл - амплитуды напряжения сигна-
•
Ивых
ла на выходе радиоприемника при отсутствии и при наличии ра
диопомехи соответственно.
Обычно задаваемая разность Ивых-· Ивых.бл составля,ет 3 или
б дБ, что с-оответствует К6 л = 0,3 или 0,5. При отсут,ствии блокиро
вания Кбл· = О, а при пол1ном блокировании Кбл = 1.
Иными сло1Вами, при блокирQIВании под воздей,ствием радиопо
мехи, ча,стота ,которой не сов1падает с ча-стотой по6оч·ных каналов
приема, снижается усиление радиоприемника. Очевидно, что чем
больше урове1нь радиооюмехи или чем 6-лиже ча1стота радиопомехи
к частоте настройки радиоприем1ника, тем -с ильнее п1роявля,ется эф-
фект блакирования.
.
Характеристи1ку частот-ной избиратель·ности радио,приемника по
блокированию опре;Деляют п:ри заданном коэффициенте блокирова
ния ·и наличии 1полез·но1го сигнала ,с уровнем, равным чувс11витель
ности радиоприемника . Она пр,ед,ставляет ,собой график зависимо
сти jров ня силнала радиопомехи от его ча•стоты на входе радио
приемника .
.Параметром, хара,ктеризующим относителыную частотную изби
рательность радио1Приемника п о б.1юкирова1нию, я·вляется динами
ческий диапазон радиоприемника •по блокирован1Ию Dбл• Он опре
д:еляется -ка:к отношение уров1ня радиопомехи · Ип.вх на вх·оде к
уровню полезноlГо •силнала Ис . вх, равному чувствительности радио-
" прием·ника, rnpи зада1нны х коэффищиенте блокирова1ния и частот
ной ра~сстройке ,сигнала радиопомехи .Л.fраст 1по отношению 1к сред
ней ча·стоте основно.го канала приема ра~иоприемника : Dбл =
= 201g ( Ип.вх/.Ис.вх) •
Динамический диапаз,он по блокированию в сооеднем канале
для некоторых типов радиоприемников установлен государ -ствен-
179
ными ста,ндартами [45, 48, 50] равным 60 ... 80 дБ. На магист
ральные радиоприемники ГОСТ 14633-76 устанавливает абсо
лютный уровень бло1кrи.рующей 1радио1по.мехи ;при ее о'Гстройке на
±20 ,кГц не мене~е 60 ... 90 дБ мкВ (в зависимости от !Кла,сса - ра
диоприемниrка) и при от1стройке радиоrпом·ех·и на ± 6% не м,енее
130 дБ мкВ.
Перекрестное искажение - изменение структуры спектра сиг
нала на выходе радиоприем1шика при дей•ствии сигнала и модули
р,ова,1шой радиоifюм-ехи, частота которой не ,совпадает ,с частота
ми основного и побочных каналов приема радиоприемников [ 1] .
Образо1вание паразитных .составляющих в опект1ре выход'ного сиг
•нала 1происходит в результате взаимодействия ,полезного си~нала
и модулированной •радиопомехи на 1нелиней~ных элементах ВЧ
тра1кта радиоприем,ниа<а.
Количестве,нно пе,рекре•стные ис,кажения выражают коэффи
циентом пер ек рестных ~искажений, характеристикой ча,стотной из
бирательности rпо перекрест1ным J,;11скажениям или динамически м
дИlапазоном ·по перек~рес11ным ИС'каж,ениям.
Коэффициент перекрестных и окажений Кпер в радщо:прие.мни
ке - отношение у,ровня спектральных с9ставляющих Ивых.пер ,
возникших в результате п,ер·екр,е~стных искажений, к уроsню сиг
нала на выходе ,радиоП1риемника Ивых при зада1нных параметрах
радио1помехи ,и ,сигнала : Кпер= · Ивых.пер/Ивых•
Характеристика частотной избирательности 1радио;nриемника
по перекрестным искажениям измеря•е11ся при заданном коэффи
циенте ,перек1рестных искажений . Она представляет ,собой завrи
симость уров·ня модулированной радиопомехи от_ ч·астоты на вхо
де радиоп~рие,мrника.
Динамический диапазон радиоприемника по перекрестным ис
кажениям -определяется .как отношеш1ие уровня .модулированной '
•радиО1помехи на ,вх, од,е радиоприемника к . уровню пол,езного сиг
нала, равному величине чувствительности радиоприемника, при
зада1нном коэффициенте перекрестных искажеН1ий и чаrстотной
расстройк·е ·сигнала модул1и1ро1Ванной радиопомехи по отношению к
ср1едней часто'Гlе ос-новно1го канала приема.
В 1радио1прием'Никах обычно нормированы 1параметры или по
блокированию, ИЛIИ по перекрестным искажен·иям.
Интермодуляция в радиоприемнике - возникновение по.мех
на выходе ,радио:приемrника при дейс11вии на 1его входе двух или
более сигналов рад1ио,пом,ех, частоты ·кюторых не совпадают с ча-с
тотамrи осно1Вного и побочных ~каналов ,приема .радиоприемника
[ 1]. Интермодуляция воз1никает в,следстшие вза,имодействия на не
лин1ейных элем,ентах нес1юлыких сигналов радиопомех Uп1, fп2, ...
. .. , fпп). В рез,ультат~е этого взаимодействия получается . сигнал по
мехи с ча,ст,отой, ра1вной ,промежуточ1ной част,оте fпр Uп1 ±fп2=fпр)
или частоте настройки радиоприемника fo (например, /п1 +fп2= ,fо) .
Коэффициент интермодуляции в радиоприемнике Кинт есть от
шен•ие 'уровня ,помехи, возникшей ,в результате интермодуляци1и в
радиоприемнике, к уровню сигнала, соответствующему чувствитель 0
180
ности р· адиоприемника, определенных на выходе радиоприемни-
ка: Кинт=ё • Ивых.инт/Ивых, где Ивых.инт -уров,ень ~рад:иопомех1и, ВЫЗ •
ва1нной интермодуляцией; Ивых - номинальный уро1В'ень сигнала
на выход:е рад•иоп1риемника.
Характеристика частотной избирательности радиоприемника
по uнтермодуляцuu представляет с,обой зависимо,сть заданных по
В•еличине ,сш лналов на входе рад1иопр,иемника, создающих и:нтер
мод уля цию в радиоприемни~к•е, от частоты од•ного из ·них при за
дан ном коэффидиенте интермодуляции в радиоприем•н ике.
Отношение численного значения хара·ктеристики ча1стот1ной из
бир а тельности по интермодуляции на ча,стотах воз,никновения ин
термодуляции к м 1инимальному з1нач~ению вх•одного сигнала , со
ответ,ствующему ч ув,сгвитель·ности радиО1приемника, ,называют
динамич ·еским диапазоном радиО1приемника по интермодуляции.
Его знач~ение ус'Г'ановле-но [45, 48, 50] равным 60 ... 70 дБ при
Кинт=О,5.
Таким образом, частотную из1бирательность ,ради0tприемников
из. меряют в зависимости от того, как она задана, од:носигнальны
ми или 1\,r.ногос·игналыными методами. В некоторых типах 1прием
н1иков частотную избирательность нормируют и иэм,еряют одно.
сигнальными и м-ног,осигнальными мет,од:ам-и.
Одн,о•сигналь·ные м·етоды. Измере1ние царам•етров час
тотной избирательности радиоприемников односигнальным мето
дом пр·оводят с •помощью измеритель,ной установки, ст,руктурная
схема которой приведена •на рис. 8.10. Г•енератор сигналов Г 1 дол
жен перекрывать диапазон испытуемого прием1ника Пр :при изме
рении параметров в рабочей полоюе частот радиоприемника и
иметь диапазо,н пер1естройки ,от O,Sfн
•
до (8 . .. 1 О)f,в, гд•е ifн - нижняя грани
ца, а fв - •верхняя граница диапазона
радиоприемника, nри измерении пара
метр101в избирательности в широкой
полосе 1частот. Эту поло,су частот, как
пра1вило, пер·екрывают -неС"колькими
генераторами. Генератор сигналов
долж,ен и1меть также выходную мощ
но·сть Рг.вых = Ртiп -10°,I·(х+б), гд:е Pmin
-
чу,в,ствительность измеряемого при
емника; х- 1наибольшее нормирова11-
Рис. 8.10. Структурная схе
ма установки для измерения
избирательности приемников
ОДНОСИГЮ!ЛЬНЫМ методом
ное значение неосновных каналов приема, дБ; б - затухание в
линии, ,соеди:няющей выход генератора сигналов со входом при
емника, дБ.
Кроме того, генера'Fор долже,н и,меть ,внутреннюю модуляцию измеритель
ного сигнала ча стотой 1000 Гц с глубиной модуля ции 30% или, как пок азано
на р,ис. 8.1 О, модуляцию измерительного сигнала осуществляют генератором низ
кой частоты Г2 .
Измерительный сигнал подается на вхо,д радиоприемника через эквивалент
антенны ЭА. Выходное напряжение испытуемого приемника измеря_ют с по
мощью вольтметра.
181
Как следует из предыдущего параграфа, для измерения изби
ра'Гельности ,радиопр·ием1ника по ,со,седним и побочным каналам
приема односигнальным метод,ом необходимо определить номи
нальное входное напряжение Ивх.ном, при котором обеспечивается
•номиналыное выходное напряжение по основному каналу приема,
а также напряжение на ча,ст-оте измеряемого неосновного канала
приема Ивх.н. о, ,при котором обе,спечива,ется данное номиналь•ное
вьоюдное напряжение Ивы х .ном -
Для этого нас11раивают генератор Г 1 1на час11оту о·сновного ка
,нала приема, включают модуляцию измерительного сигнала и
устанавливают выходной сигнал генератора Г 1 равным чувстви
тельности 'Рад'иоприем,инка Ивх.ном- Затем устанавлиБают такое
у-силение радиоприемниtКа, при котором обеспечивается номиналь
ное выходное напряжение Ивых . ном- Зафиксировав велиrчину этого
напряжения с помощью вольтмет,ра и н-е ,изм,еняя усиления и ши
рины пол,осы пропускания радио1Приемника, на-ст.раивают генера
тор Г 1 на ча·стоту измеряемого по6очноr,о канала приема . Увели -·
чивают вьоюдную мощность rенератора Г 1 до значения, при ко
тором установится зафиксированное номинальное напряжение
Uвых.ном, и 1при этом о.пр·ед:еляют напряжение генератора Г1 Ивх.н. о,
Из~бирательность приемиика а •ра,ссчитывают по формул,е а =
= 120 lg (Ивх.н.о/.Ивх.ном) .
Измерение частотной избирательности односигнальным .мето,цом
проводят [47, 51] при •опред:ел·енных гостирован•ных условиях в за
висимости от типа радиоприемника. В радиовещательных ,прием
ника·х этим методом измеряют избирательность по соседним кана
лам приема, а в телевизионных п~рием•никах - из·бира'Гельность по
соседним, зерJКальному и 'Каналу про.межуточной час'Готы.
Измерен·ие избирательности радиовещателыных трактов 1по со
седне.му каналу проводят ,с помощью из•мерительной у-становки,
схема %оторой прив·едена на рис. 8.1 О.
Приемник Пр настраивают на частоту генератора сигналов и
устанавливают ,нап,ряжение входа Ин, равное ,номиналыному. Ре
гулятор тем1бра устанавливают в положение «Минимальное», а
регулятор ширины пол·осы - в положение «Широкая» . Регулято
ром усиления устана1Вливают •номинальное выходное на1Пряжение
и фиксируют его величину ·В1ольтметром.
Далее, не изменяя на,стройки приемника, ;перестраивают ге
яератор сигналов Г 1 на 9 (10) кГц в обе ,сто,роны от ча,стоты на
стройки приемника и аттенюатором ГС АМ устанавливают на
пряжение на входе ,приемника Ивх 1, при котором на выходе ус
тановится номиналь,ное зафиксированное ·напряжение. Таким же
методом измеряют напряжение на входе приемника · Ивх 2 другого
соседнего ка;нала. Избирательность приемни·ка по соседним кана
лам приема отсчитывают по шкале аттенюатора ГС в децибелах
или рассчитывают по его выходному напряжению как отношение
на:пряжения при расстройке на 9 ( 1О) кГц к напряжению при
-точной на,стройке, выраженное в децибелах, т . е.
182
О-1 = 20 lg (Ивх 1/Ин),}
О-2 = 20 lg (Ивх 2/Ин)·
(8.2)
Аналоги~,ным методом измеряют избирательность телевизи он
ны х приемников ;по сос е дним телеви з ионным канал ам , зеркально
му ка,налу и канал у , частота к,оторого равна nромежуточной ча,с
тоте приемника. Для этого на вход приемника подают от У КВ
ГСС АМ напряжение ;несущей ,изо,бражения , модулирова•нно е ви
деосигналом, и производят настройку приемника. Измерение п р о
водят при входном на1пряжении, рав•ном чувс11вительности канал а
изображения, ограниченной усилением (см. § 8.2). Действующее
наruряжение 1на выходе ,пр,иемника из, меряют вольтметром, а пол
ный размах - осциллографом. Регулятором контрастности уста
навливают номинальное на,пряжение на выходе приемника. При
каждой перестройке УКВ ГСС АМ на,стройка приемника не из
меняет,ся .
После у,ста,новки номинального напряжения на выходе прием
ника измеряют нашряженне ,смещения ,в линии АРУ. Затем от
ключают наnряжение АРУ, а от источника постоянного то,ка в.
линию АРУ подают смещение, равное из,мер•енному ранее . Схе
ма подачи такого напряж,ения приведена на ·рис. 8.5 . Частоту
изображения модулируют синусоидальным напряж·ением 1000 Гц
с гл убиной модуляции 50%. Напряжение на вх9де приемника
уменьшают до получения ,на катоде кинескопа на,пряжения на
12 дБ ниже номинального. Фиксируют входное напряж·ение при
емника.
Перестраивают УКВ ГСС АМ сначала в сторону увеличени я
ча,стоты , а затем в сторону уменьшения на 1 ... 2 МГц так , чтобы
былv. ·перекрыты частоты соседних телевизионных каналов . На
пряжение 1На модул-ирующем электроде wинескО1па после каждо й
новой перестрой1ки частоты ,поддерживают неизменнЬ!lм, увеличи
вая входное · напряж•ение •сигнала от УКВ ГСС АМ. Фиксируют
при каждой перестройке ·напряжения на входе приемника Ивх ,
И Ивх2·
Избирательность приемника а рассчитывают по (8.2) ,как от
ношение уровня входного сигнала на частоте соседн ,его . канал а
Ивх1, Ивх 2 'К у~ровню в х одного сигнала Ин : а1 = 201g(Ивх1/Ин) ,
0'2 = 20\g(1 Ивх 2/Ин).
Аналогичным методом определяют избирательность приемни
ка ,по зер.кальному ка•налу и по ка•налу промежуточной час'Готы .
На основе полу1ченных ре з ультатов с11роится график (рис . 8. И)
зависимости отношения входншо напряжения от частоты пр и
постоянном выходном напряжении . . График дает наглядное пред
ставл е ние о х арактеристик•е частотной и:збирателыносТiи прием•ни
ка. Он позволяет ч.кже определить относителыную чув·ствитель
ность каналов побочного приема .
Односигнальными методами измеряют такж,е ослабле,ние по
мех ,по з· еркально м у и другим неосновным каналам приема, а
также по каналу промежуточной частоты приемников магистраль -
· 183
ной радиосвязи. Методы измерений этих па1раметров не/отлича
ются от рассмотренных методов измер·ения пара~метров радиове
щательных и телевизионных 1приемник·ов.
Много -с и гнал ь ,н ы е м е то д ы. Ча1стотную 'Избиратель
ность . ·радиовещательных приемников по со·седнему · и побочным
.50
40
JO
20
•10
каналам ~пр ·иема, а также ди
намический диапазон по пере
крестным искажениям .изме
ряют двух,си,Г1нальным мето
дом с ·пО1мощью измери'I'ель
ной установ1ки, структурная
с хема которой приведена на
рис. 8.12 .
Ге1нераторы 1из,мерительных
о L-...J....--"--'--,-'---"--~Q'----':т-~~-
32J4.J538
МГц ,сигналО'в Г 1 и Г2 ·выбирают с
Р ис . 8.11 . График избирательности теле
в изионных приемников односигнальным
методом .
Рис. 8. 12 . Структурная схема уста•
новкн для измерения . избирательности
прнемников двухсигнальным методом
учетом 1перекрытия частот ис
пытуемого приемника ,и его не
основных каналов пр.нема . Не
• сущие ~частоты измерительных
сигналов модулируются ча ·сто
той 1ООО Гц ,с глубиной моду
ляции 30% при ·измерении па
раме11ров АМ приемников и
80% при измерении парамет
роrв ЧМ прием1нико,в. Уровни
выходных :измерительных сиг
налов должны быть не ме,нее
120 дБмкВ и 60 дБпВт.
С помощью частотомера измеряют раз-ность частот измери•
тельных сигна.J!ОВ. На выходе приемника включен полосовой
фильтр, ко'I'орый необходим для устра;нения влия1ния фона на ре
зультат ,измерений. · затухание фильтра в полосе проз1рачности
следует учитывать при пров·едении измерения.
Во время проведения измерения переключатель тембра высо
к их частот до,!Iжен находиться в положении «Мако>, •низ-ких - в
положении ,«М,ин», регулятор полосы - в положении 1«Уз1кая».
При измерении ча~стотной избирательности приемника по со
,сещнему каналу приема разность частот ген,ерато1ров сиг,налов Г1
и Г2 поддерживают равной 9 кГц . Генератор Г 1 :имитирует полез
ный оигнал, 1на который настроен приемник. Выходное напряже
ние Г 1 устанавЛiивают та·ким, чтобы 1на ·входе приемника напря
ж,ение Ивх.н было равно чувствитель-ности приемника. Регулято
ром гро.мкости лр ,ием1ника устанавливают номинальное выходное
напряжение Ивых.н, Фиксируют показание вольтметра и дальней
шие измерен1ия проводят, не изменяя регулировок приемника.
Выключают модуляцию генератора Г 1 и включают ,ее на гене
рат-оре сигнало,в Г2, ко1'01рый имитирует сигнал радиопо'МеХiи, рас
строенной по частоте на 9 кГц относительно ча1стоты iНастройки
. приемника. Увеличивают уровень •радиопомех1и так, чтобы ·на вы-
_
184
_
,
"\
ходе приемника уставовилось напряжение на 20 дБ Н~иже зафик
сирова!-Jнqго ·ном,и.нального. Далее .необходимо проверить, что мо
дуляция радиопомехи не оказывает влияния на показание вольт
метра. Для, этого снимают модуляцию с генератора Г2 и вклю
чают ее на генерат,оре Г 1 , при этом :показан·ие вольтметра не дол
жно изме.няться. Если показание вольтм·е'Гра изменяе'Гся, следует
регулятором громкости прием,ника довести :выходной уровень до
номинального Ивь1х.н,
В таком положении фиксируют напряжения ,сигналов радио:
помехи Ип полез·ного ,оигнала Ис генераторов Г 1 и Г2 соответ
ственно.
_
Динамический диа,паз·он изб,ирательности прие.м.ника по •сосед
нему каналу D с .н рассчитывают по формуле Dс.н = ·20 lg ( Ип/ Ис) .
Из.мерение повторяют при ,настройке генератора сигналов Г2 на
другой ,сооедний канал ,пр,иема. За окончательный результат при
нимают наименьшее измеренное значение Dс .н-
Аналогично измеряют ча,стотную избиратель,ность, полученную
двухсигнальным методом по зеркальному - и другим побочным
каналам приема ,радиоприемника.
Следует отметить, что в тех случаях, когда тр·ебуется ,прове
рить частотную избирательность _ радио•приемника двух,сигналь
ным методом на соответствие установленным нормам, напря
жение выхода генератора радиопомехи Г2 устанавливают ооот
ветствующим норме. Например, при -норме . частотной избиратель
ности радио,приемн,ика по •С'о·седнему каналу, равной 80 дБ, и
чувствит·ельнос'Ги радиоприемника, равной 100 мкВ, rен,ерс!,тор Г 2
должен иметь выходное напряжение, равное 120 дБмкВ. Если
при этом напряжении генератора Г2 выходное напряжение изме
нилось не бол•ее чем на 20 дБ, то радиопр,иемник соответствует
установлен:н,ой нор.ме на частотную избирательность по данному
побочному каналу приема.
При измереН1ии уровня перекрестных искажений радиовеща
тельных 1прием•ников напряжение генератора Г 1 (см. рис. 8.12),
модулированное напряжением с частотой 1000 Гц 1пр,и глубиве
модуляции 30%, устана1влиiзают равным 80 дБм1кВ в полосах
диапазонов НЧ, СЧ, ВЧ и 30 дБмВт в полосе диапаз·она ОВЧ.
Настраивают испытуемый приемник на частоту генератора Г 1 и
устанавливают ero усиление так, чтобы мощность на выходе бы•
ла номиналь,ной. При этом регуляторы тембра пр,иемника долж
ны находиться в полож,ении ,«Минимальное», а шир,ина полосы -
«Широкая».
После настройки приемника _ снимают модуляцию •С генерато
ра Г 1 и включают генератор Г2 , имит,ирующий сигнал помехи.
Уровень мешающего _ сигнала, модулированного по амплитуде на
пряже,нием с частотой 1000 Гц ,при глубине модуляции 30% в ре
жим,е приема АМ ,оиг,налов и 80% в режиме ЧМ, устанавливают
соответственно равным 100 дБ мкВ и 60 дБпВт. Частоту генера
тора Г 2 измеряют в п ределах 9 ... 50 кГц в диапазоне НЧ,
9 ... 200 к Гц ,в диапазоне СЧ, 9 ... 500 кГц в диапазоне ВЧ и
185
1 ... 5 МГц в диапазоне ОВЧ ,в обе ,ст,ороны относительно 1i'"ас11рой
ки приемника. В этих предела х отсчитывают ча,ст,оту, на которой
сигнал помехи оказыва,ет на пр,ие·мник ,наибольшее в.оздейст:вие.
На этой частоте уровень .на!Пряжения мешающего сиDнала увели
чивают. до получения выходной мощности, на 20 дБ ниж,е номи
нальной, установленной при настрой,ке прие~мника. Необ ходимо
убедиться в том, что помеха в приемнике вызвана ,пе,рекрестными
иокажениями. Для этог,о выключают сиг.нал помехи и проверяют
номинальную вых,одную мощность приемника.
Уровень перекрестных ИС'кажений Gп . и определяют отношением
мешающего сигнала Ип к на;пряжению полезноJ'о оигнала Ис:
Gп.и = 20 lg ( ИпfИ с). Двух,сигналь.ными методами измеряют частот
ную избирательность телевизионных прие~мников с синхронным
детектором по ПЧ и зеркальному каналу . •Измерение пров•одят
с помощью изм,ерительной установк,и (рис. 8.13).
Ро'зffетffитель г---Теле8изионный лриемни/( ---- ---,
R . 1 ,-----,
~-----,
~-~
1
1
R3 1 Ceлel(mop
УП 1/
Buileoi!emel(-
1
l(IJHllлofJ
изоrfроженип
тор
1
L----.
---
_____::J
Рис. 8.13. Структурная схема установки для измерения избиратель
ности телевизионню~ приемников двухсигнальным методом
Измерение из6ирателыности по ПЧ проводят в низкоча,стотных
каналах каждого диа~пазона в.олн. Для этого с генератора сигна
лов Г 1 через разветвитель подают на вход приемника напряже
ние несущей частты изображения, равное 1 'МВ. Настраивают
приемник, для чего ручкой .настройки гетеродина устанавливают
по частот•омеру, под·ключенному к тракту ПЧ, номинальную час
тоту изображения 38 МГц (для диапазона метровых волн). Час
то11омер выключают.
Включают модуляцию ,несущей частоты изображения генера
т.ора Г 1 сигналом «белое поле» с глубиной, равной 87,5%. Не
изменя·я ча>стоты настройки ген,ератора Г 1 и положения ручек ре
гулировок приемника, · подают на •его вход немодулирован,ное на
пряжен,ие несущей ча•стоты с генератора Г2, настро·енного .на час
тоту, отличную от частоты ,генератора Г 1 на 50 ... 100 кГц. С по
мощью осциллографа устанавливают ·на нагруз1ке в,идеодетекто
ра напряжение ,на 12 ... 20 дБ меньше размаха от черного до бело
го при включен.нам ограничении сигнала. По шкале аттенюатора
генератора Г2 •отмечают значение входного · напряж•еrния Ивх 1,
поддерживая его постоян·ным при дальнейших измерениях.
Перестраивают частоту генератора Г2 в полосе ПЧ 31,25 ...
.. . 39,25 МГц. Увеличивают выходной уровень сигнала ген•ератора
186
i
'\
Г2 до 10 мВ. Изменяя частоту генератора Г2 в указан.ной полосе,
отмеrчают· частоту, на которой получается мак,сималыная амплиту
да биений на нагрузке синхронног-о детектора, что соотвеrгствует
минималь·ной избирательности . Затем на этой частот,е изм-еняют
ур,овень на,пряж ения генерат,ора Г2 до получения ранее зафикси
рованной амплитуды биений на нагрузке детектора. По выходной
шкале аттенюатора ,генератора Г2 отм-ечают значен,ие напряже-
. ния
на входе приемника Ивх 2. Для устранения ограничения сиг
нала ·в ка,скадах УПЧ сигнала изображения изменяют уровень
с рабатывания АРУ.
Избирательность приемника по ПЧ определяют по фор·муле
<Jпр= 20 lg ( Ивх 2/Ивх 1) . Измерение ,избир,ательнос-nи rю зеркально
му каналу ,проводят 1на 12-м телевизионном ка1нале. Для эт-ого
переключают приемник на 12-й ·канал и настраивают так же, иак
при измерении избирательности \ПО ПЧ.
Не :Изменяя настр.ойки пр,ием,ника ,и генератора Г 1 , подают на
вход приемника с генератора Г2 немодулированное напряжение
несущей част,оты сигнала изображения 12 - го канала, .регулируя
е го ур,ове,нь так, чтобы раз,мах напряжения частоты биений · на
,нагрузке видеодетектора был •на 12 ... 20 дБ меньше размаха от
черного до белого. По выходному напряж,ению генератора Г2 от
мечают ншпряжение на входе пр,иемника Ивх 3, принимая его за
исходную величину и ,поддерживая его постоянным ~при проведе
нии дальнейших измерений. Настраивают генератор Г2 lf!a часто
ту зеркального канала fз=if12к+(2fпp±l00 кГц), где f12к-несу
щая ча•стота сигнала изображения 12-,го канала , равная
223,25 МГц.
Уровень 1нап;ряжения ,сигнала изм•еняют до получения размаха
напряжения частоты биений на нагрузке видеодетектора , зафик
сированного ранее. По ,выходному напряжению генератора Г2 оп
ределяют ,напряжение на входе п,риемника Ивх 4 .
. Избиратель•ность
приемника по зеркалыному каналу ,вычисляют
ПО формуле <Jз = ·20 lg ( Ивх 4/Ивх з).
Двухсигн,а.т:iьными методами измеряют [ 45] блокирава:ние, ин
тср· м,одуляцию и ннутриполосную взаим1ную мо~уляцию ,приемни
ков магистраль.ной радиосвяз•и. Из·мерение прово:дят с помощью
измерит,ельной установки (рис. 8.14) лри номинальном уровне
вых од ного сигнала в линию, равном О дБ, что ооответ,ствует на
пряже.нию 0,775 В при наг,руз·ке Rн= 600 Ом ИЛ'И стандартной
мощности ,сигнала 1 мВт.
Рис . 8.14 . Структурная
схема установк и для из
мерения избирательнос т и
приемников магистраль
ной ра д.иосвязи двухсиг -
нальным методом
·· 187
Вольтметр
(осциллогр[lfр)
1/истотомер
Уровень бл ок•ирующей поме х и •и з м еряют при ра,ост,ро йке ,ген е
ратора помехи .на ±20 кГц. Генератор Г1, имитирующий полез
ный ·сигнал, настраивают на частоту из.мер,ения 'И уста,навливают
выходной уроLВе1Нь, ра·вный 10 мкВ . В испытуемом приемнике ре
гул яторо м гро.м'Кости уст а н аrвливают номиналь н ый выход1ной уро
в ен ь еигн ала. Включ ают генерато,р Г2 и его частоту устанавли
в ают на 20 кГц в ыше частоты · генератора Г 1 . У1Величивают вы
ход ной уровень помехи (ген,ератор Г2 ) до тех пор, ,п ока уровень
сигнала на выходе приемника не уменьшится на 3 дБ. Фикси
р у ют значение выходного уровня генератора Г2 . Затем повторяют
и з,мерение при 'Настройке ген,ератора Г2 на частоту 20 кГ ц ниже
ч а1стоты генератора Г1.
Уровень блокирую щ ей помехи о п ределяют в децибелах по од
но му из на,именьших - з1начений ,выходных уро:вней генератора Г 2
относительно 1 мкВ.
По Г ОСТ 14663 - 76 уровень блокирующей помехи п ри от
стройке ±20 кГц должен быть не менее 90, 70 и 60 дБмкВ соот
ветственно для ,приемникав 1, 2 и 3-го клаосов.
При измерении уровня помех, вызывающих инте,рм•одуляцию,
снач,ала ,на1страивают приемн,ик •на частоту ,генерат,ора Г1 и с ~го
помощью устан а вл ив а ют напряж•ение на в хо де приемниrка, ра в
ное 1О мкВ . Уста1навливают .но1миналыный выходной сигнал при
емника. Затем с помощью генераторов Г1 и Г2 имитируют по.мехи,
ча,стоты которы х после преобра зо в.ания ,ра:вн ы частоте н а стр о йк и
приемника :fн llли промежуточной ча,стоте fпр. Для этого ис,поль
зуют комбинации частот ге нераторов Г 1 и Г2: ,f1±f z = ,fпp; f1 +f2=
= fн ; 2f 1 -f2 = fн; 2f2-f1 = fн - Настра:ивают ген,ератор Г 1 на ча,сто
ту f1, а Г2 - на час1'оту f2 каждой комбинации и устанавлиrвают
оди:наковые. .выходrные уров1н,и. Увеличивают уровни помех на вхо
де приемника до те х по,р, пока уровень 1вы х одного сигнала не
достигнет ран,ее установленного номинального значения .
Допустимый уровень интерм,одуляции опр,е:деляют 1по зна'tJе
нию ,выход:ного ур.ов·ня генераторов Г 1 и Г 2 , наим еньшему из нсе х
!Вариантов комбинаций fн и fпр, в децибелах относительно 1 икВ .
Уровень помех, вызывающих пер•екрестную модуляцию, установ
ле11 ГОСТ [45] не менее 80, 66 и 60 дБ мкВ для приемников со
ответственно 1, 2 и 3 - го классов.
Измеренше в~нутриполосной взаимной модуляции проводят н а
измеритель:ной• уiста1Новке, пока з анной на рис . 8.14, ислтользуя ос
циллограф ,и ча,стотом,ер. И з ме,рения проводят при включенно м
АРУ приемника.
Выходные .на1пряжения генерат,оров Г 1 и Г2 устанавливают
ра,в1Ными 500 мкВ и настраивают генераторы так , чтобы на низ
коча1стотном выходе лри емН1ика 1в канале !Вер х.ней бо1ковой полосы
уста1новились частоты f1= 1200 и f2= 1900 Гц . После этого выклю
чают ге.нератор Г2 и регулятором усиления приемника устанав
ливают на1пряж,ени е на его вы ходе, равное 1 В. Затем выклю
чают генера·юр Г 1 и ,включают генератор Г2, убеждая,сь в том,
188
что напряжение этого ге.нератора с ,частотой 1900 Гц на выходе ·
прием1ника также равно I В .
Включают оба генератора Г 1 и Г2 и анализатором с;пектра
изм,еряют напряжение комбинационных ча,стот 500 и 2600 Гц :
2f1 •-f2= 500 Гц; 2f2-f1 =2600 Гц .
Урове:нь внутр,иполос1ной вза,имной модуляции определяют как
отношени е напряжения ·комбинациоНlной оостасвляющей, имеющей
максимальный уров ень, к напряжению одного из двух тонов в
децибелах. По ГОСТ [45] внутри.полоаная взаимная ,модуляция
не должна превыш ать -40 и -30 дБ для л,риемнrико1В I и 2-го
классо,в . Для приемникоJВ 3-го кла1сса 1норм1ирован коэффиц,и•ент
гармо ник, который не д,олжен превышать 10%.
Двухсигнальными методами измеряют избират,ельность по со
седне му и другим каналам гiобоЧJного приема приемнrикоJВ радио
станций под1В1иж1Ных служб с углов ой 1модуляцией [48, 50] . Струк
турная схема из,мерительной уста1Новки приведена на р,и,с. 8.15.
г еогласующёеl
1 R1 ycmpoiicm8o
Rц1
Рис. 8.15. Структурная схема установки
для измерения избирательности прием
ников трехсигнальным методом
В данной установке используют два генератора: Г 1 и Г2. Согла
сvющее уст,ройс~во для двух генераторов соста,вляют следующие
параметры: R1 = iR2· = iRз = R4 = 17 Ом для коа•ксиальных линий с
волновым •сопро'J)И1Влением 50 Ом и 25 Ом для коа1ксиальных ли-
1ний с !Волновым оо,противлением 75 Ом.
Она чала на вход приемника от генератора Г 1 (генератор Г 2
выключен) подают на ча,стоте настройки приемника и,с;пытатель
ный сигнал, модулированный частотой 1000 Гц. Уровень и,апыта
тельного сигнала_ И 1 устана1Вливают та1ким, чтобы отношение 1сиг
.нал/шум на выходе приемн,ика стало ра,вным 12 дБ (см. § 8.2).
;
Включают генератор ,по1мехи Г2 ,и ,на,страивают ег,о частоту.
модулированную частотой 400 Гц с дев,иацией, ра,вной 0,6 макс~
мальной, на частоту соседнего канала. Ур.овешь И2 генератора Г2
у,стана1вливают таким, чтобы отношение сигнал/шум на .выходе
приемника стало рав1ным 6 дБ. Избирателыность по соседнему
каналу <Jс.к определяют по формуле <Jс.к = ·20 lg( И2/И1) .
189
t
Ашалогичным методом измеряют избирательность приемника
по друг;им ка,налам :побоч1ного ·приема. Для это·го генератор по
мехlИ Г2 нас1'раи:вают на ча,стоту, ра·вную 1промежуточ.н~ой частоте
пр,ием,ника {пр, на чжт,оту зеркальног,о канала fз=fc+2fпp при
ниж1ней и .fз= if с+2fпр при в•ерх1ней настрой·ке гетеродина прием
ника; на частоты fc±fпp/2; комбинациО1нные частоты fc =
-±..!!!....fгет±-1-fпр (где fс-частота 1на,стройк,и приемника; fгет-
п
п
•
частота ,г,етеродина приеМ'н-ика, m=0, 1, 2, ... ; n= 1, 2, ... ) .
Интермодуляционную ,избирательность · приемн,икоrв радиостан
ций подrвижных служб измеряют трех·сигналыным м·е-годом с по
мощью из;мерителыной установки рис. 8.15. Па,ра·метры ,согла~ую
щего уст,рой,ства в этом случа•е должны быть равtны: iR1·= .R2=
=iRз=1R4 = ,25 Ом для ;коа,ксиальных линий с ,волновым сопротив-·
лением 50 Ом и ·з7,5 Ом для линий с волновым сопр,отивлением
75 Ом.
Подготовительную часть измерения проводят, как и rв пре,1.ы
дущих случаях, •С использованием генератора r 1, настроенного на
ча·стоту основного кшнала прием1ника. НемодулирО1Ванный ген,ера
тор Г2 настра1И•вают на ча,стоту :оосед'него, а Г3 - 1на частоту бли
жайше.го ,к ,соседнему каналосв. Одновременно на обоих генера _
торах помех Г2 и Г3 у~в-еличивают уровни ВЫ)юдных сигналов до
тех пор, по,ка отношение оиnнал/шум, кО1нтролируемое по вольт
метру и измерителем нелинейных искажений на ~выходе прием
ника, не станет равным 6 дБ. Фиксируют выходное напряжение
И2 Г2 или Г3 . Избирательность при интер:модуляции О'ин раосчи
тывают IПО формуле О'ин = 10 lg 2И 2 2/И 2 1.
8.4 . ВОСПРИИМЧИВОСТЬ R ИНДУСТРИАЛЬНЫМ РАДИОПОМЕХАМ
Восприимчивость прием,ника ,к индустриальным радио[Iомеха·м,
раопространяющ~имся п.о ,оети питания, хар_а•ктеризуется внутрен
ней •связью между цепями питания и входным,и устр,ойствами при
ем,ника. ~оличеств-енно она определяется коэффициентом ,сетевых
помех Кс, равным отношению , этих помех св сети питания к на
;пряжешию этих ж·е пом•ех на входе приемника, при у,слов,ии, что
оба ~напряжения ,создают .на ·выходе 1пр1иемника одинаковое на
пряжение.
Измерение коэффициента сетевых помех АМ прием1ников про
!Водят с •помощью измерит•ельной уста,новки, схема которой присве
дена на рис. 8.16. В у,становке применяют Л-образный эквисвалент
сети . ЭС (см . § 6.4), высо:~юомный вольтм·етр пе,ремешного тока,
гене,рат,ор •сигналов, ·перекрывающий диапазон испытуемого при
емни1Ка с :в,нутренней или внешней модуляцией выход,ного сигна
ла ,с напряжением 1 мВ ... 0,1 В и погрешностью устаносвки часто
ты не более 0,5 дБ.
Испытуемый прием·ник ИПр распола1гают _на изолированной
под:став·ке, расшоложенной на -высоте 0,8 м ~над м,еталлическим
листом (экра:ном) р.е.змером 1 Х2 •м. Сетевой шнур прием•ника
190
..
эюранируют в металличеокой трубе, ко11орую соединяют ,с одного
конца с экраном э1к·вива ,т.r ента сети, а с другого - с шаюси прием
ника вблизи места ,сетевого ВIВода .
Пер,еключатель П измерительной установки ставят ' в положе
ние 1- 1 . Настраивают ГС 'И приемник на частоту измерения и
подают от ГС 1на в ход приемника напряжение сигнала, 1модули
ро1Ва1Нного напряжением с ча.стотой 400 Гц пр,и глубине ~модуля
ции 30 %, ра1Бное номиналь!Ному напряжению Ин, Регулятором
гром11юсти у1станавливают усиление, при ·котором на выходе при
емника ,оозда,е11ся номинальное выхццное ·напряжение Ивых.н,
контролируемое rвольтметром.
_
Затем переключатель П -ставят в положение 2-2, под~ключая
тем самым на 1вход прием1Ника эквивалент а1нте1нны ЭА, а rвыход
ГС - к клемме «Измер1ит,ель ра,диопом,ех» э1квивалента ,сети_ Не
изменяя положешия ручек на1стройкш 1Приемни1Ка, увеличивают на
пряжение ·сигнала на входе прием,н.ика так, чтобы выход'ное на
пряжение установилось равным Ивых.н• При этом фи1Ксируют на
пряжение Ис выход•а ГС.
Коэффиц1иент сетевых помех определяют по формуле
Кс.п = 20 lg (ИсfИн),
При и3:ме,ре1нии коэффициента сетевых ·помех ЧМ приемников
напряжение ГС модулируют напряжением с чаеrотой 1000 Гц при
девиации 15 ·кГц . Вместо эквивалента сети (1см_ рис. 8.16) приме
няют ,сетевюй фильтр СР_, ,схема 1юторого 1приведена ,на рис. 8.17 -
Рис. 8.16. Структурная
схем11. установки для из
мерения пара м етров вос
приимч11вости к ин дуст
риальным радиопомехам
• J{ и.спытуемому
приемнику
сеть
5'fJ Гц
Рис. 8.17. Принципиальная схема сетевого фильтра ,
применяемого в измерительной установке рис. 11.16
вместо эквивалента сети
Если приемник ЧМ !Вещания имеет ·яесимм1етричное входное .со
противление 75 Ом, то ГС ,под·ключают непосредсТ1Бешно ко входу
[lриемника. При ,симметричном входном ,сопротивлении приемни
·ка, ра·вном 260 ... 300 Ом, ГС -тюдключают через согла,сующее уст
ройсmю (ри~с . 8.18) _
И з мерение проводят ранее ра,осмотре,нным методом, добавляя
в расчетной формуле по:правку, ра1Вную затуханию согла,сующего
191
уо'ройства, Кп=б дБ (,если OIHO ,применяется при 1из1мер1ении):
Кс.п=20]g(U0/Ин)+Кп·
(8.3
При измерении кюэффициента сетевых помех телевизиояных
п риемников 1На его ююд подают от ГС силнал несущей ча,стоты
и зображения, модулированной ,напряж1ением 1000 Гц при глубине
м оду_ляцИIИ 50%. Вольтметр подключают к катоду кине,скотта.
Р ис. 8.18. Принципиаль
н ая схема согласующего
устройства
87
200 ... JООмм
На,страИ'вают теленизионный приемник на оди!Н .из неработаю
щи х ка,налов, уста1навливая ручку ·«Контра1стность» 1на маrк,сималь
ное у,с,илеН1ие. Ре,гулируют на'пряжение ГС J-Ia входе nрием'Ника
та к, '{Тобы на выходе у,станоrвилось номиналыное 'ВЫХОдiЕЮе на·пря
ж ение Ивых.н. Фиrксируют на1пряжение J-Ia входе приемника U0 •
З атем 1пере1кточатель П (см. рис. 8.16) •ста'Вят в положение 2-2
и у ровень напряжения сигнала регулируют до nолуч1ения на ка
тоде кишеско1па напряжения 1на 12 дБ НIИже 1юминального. Коэф
фици ент сет,евых ~помех ,определяют по (8.3).
Нор,мами [52] з:начение коэффициента ,сетевых помех установ
л ено равным 60 дБ для радиовещательных приемников, работаю
щи х в полосе ча~стот 150 ... 1605 кГц, и 50 дБикВ для остальных
приемников. Для телевизионных пр'И'емников I и II ка'Налов ко
эффициент переноса сетевых помех соста1вляет 55 дБмкВ, а для
nр1И емников III~XII каналов - 45 дБ.мкВ.
Вое,приимчи1вость rприемю-iка к электрической индукции харак
теризуется напряже'Нием, .наводИJмым источниками индустриаль- •
ных ,радиопомех ,между корпусом ,прием~ника и землей. Количест
венно воспр1ии1мчивость приемника к эл·ектричеокой индукции вы
ражае11ся коэффициеsтом электрической индукции Кэ и опре~е
ляе11ся по формуле Кэ=201g(Иэ/Ивх), ще Иэ-/Напряжение по
Рис. 8.19. Принципиальная схе
ма до п олнительного сетевого
фильтра, применяемого в уста
новке рис. 8.16 при измерении
сетевых радиопомех
мех, наводимое ,между заж1имами
«корпу;с-з,емля», Ивх - напряже
ние на 1вхо:де приемника.
Коэффициент электричеок,ой ин
дукции изм1еряют только на длинно
волновых поддиаrпазонах АМ при
емниыов, используя для этой цели
измер1итель'Ную установ,ку рис. 8.16.
Сетевой шнур ·пр·ием1ника не экра
нируют. В ,сеть питания 1приемника .
вводится доmол.нитель-ный фильтр
(рис. 8.19), который подключают к
эквИ'валенту сети. Измерение про
водят аналогично измерения1м коэф~
192
фициента сетевых пом,ех АМ приемников. Метод 1измер,еiН1ИЯ рас
смотрен в ~н ачале параграфа.
8.5 . ИЗМЕРЕНИЕ ВОСПРИИМЧИВОСТИ АНТЕННО - ФИДЕРНЫХ
УСТРОЙСТВ
В заключение необходимо -останови11ся 'На в-ооприимчивости к
ИIН ду,стриальным ращио1помеха1м аtНтенно - фидерных устройст в
(АФУ) коллективного пользования. РадиопомеХiи от различных
электроу,стройств могут прО1никать в радиоприемники бла-года-ря
связи АФУ с источника,ми радиопомех.
Правильно ск он,струировшнное и выполн,ен·ное АФУ обладает
потенциальной во~спришмчшвостью, которая хара,кт,еризуется ми
нимальным отtНошением ,сиnнал/помеха . Количе,ственной оцен·кой
характеристики во•оприимчивости является коэффициент пом-ехо
защищен1ности АФУ К АФУ, который определяют ,п,о формуле
(8.4 )
где К АФУ - ко1эффищиент помехозащищенности АФУ, дБ; hд
-
дей,ствующая Д;ЛИна а1нтенны, дБ/м; Кл - коэффициент 'Переноса
радиопомех, дБ .
Из приведенной формулы вытекает, что невосприимчивость
АФУ к и;ндустриалыным радиопом-еха,м достигается у~величением
действующей длины антенны hд и экранированием ее фидера от
непосредственного воздей-ств,ия инду,стриаль·ных радиопомех . При
этом реальную действующую высоту антенны 01пределяют по на
пряж•енно·сти поля в . месте расположен·ия антен~ны и напряжению
на ·вы ходе фидера аю'енны: hд=20lg(Uo/Eo), где Ио-напряже ~
ние 1На выход,е фидера антенны, В; Е 0 - напряженность поля .
В/м .
Коэффициент перено~са радиопомех Кл опр,еделяют •по форму
ле Кл =201g(И с .п/Ир), ще Исп-напряжен1Ие радиопомехи на ро
з,етке ,сети питания, В; Ир - напряжение радиопомехш на або
нент,ской антенной розетке или штыре ант·ен1ного кабеля, В.
Коэффиц·иент •восприимчивости АФУ нормиро•ван [52] и состав
ля1ет 60, 55 и 65 дБмкВ в полосах частот 0,15 ... 1,605; 1,605 .. . 30 ;
30 ... 300 МГц соотве11ственно для радиовещательных приемников
и 65 ... 70 дБм·кВ для телевизионных приемников .
Как следует из (8.4), измерение •восприимчивости АФУ вклю
чает в себя два эта·па: У1змерен1ие реальной дей1ствующей длины
антенны hд и измерение коэффициента переноса ращиопоме х Кл .
Для определения реальной действующей длины а:нтен1ны необ
ходимо измерить напряженность поля Е0 вблизи испытуемой ан
нжны И напряжение радоопо1м,ех на выходе фидера Ио. Методы
из,мерения tНапряж•енности поля рассмотрены в гл . 3. Напря жен ие
радиопомех из1меряют на абонентской розетке, к которой подклю
чен радиоприемник, или на штыре антенного кабеля телевизион
ного приемника ,с помощью 'Измерителя радиопом•ех. Измерения
Е0 и U0 ·проводят 1на часто~е приема !Полезного сигнала.
13- 32
193
Для из,мерен1ия к,оэффициента переноса пом,ех КА прИlм•еняют
генератор с,игналов и измеритель радитюм,е х . Генера'I'ор сигналов
подключают ,к о,дной из сетевых розе'I'ок ,и на-стра1И1вают на ча,сто
ту пр,ие1ма 1полез·ного ,сигнала . Он долж,ен раз·в,и'Вать на ,нагрузке
lQ Ом выходное 1Напряж1ение Ис.п не ·менее 10 В . Измеритель ра
диопомех подключают поочередно к несколЬ'ким антенным розет
кам ил1и штырям а1н'I'енного кабеля . В каждой точке на частоте
приема 1полез.ного сигнала измеряют напряжение помех от гене
ратора ,сигналов Ир. Коэффициент переноса ,радJИ\ОП<Умех рассчиты
вают по (8.4) . Окюнчательный вывод о ,вос·пр1иимчивос11и АФУ де
лают на осно·ве расчета статистич,еских характеристик. Для этого
определяют ,средJнее з.нач·е.ние R изм.еренных ·величин ,и ,ср-ед!неквад
ратичное отклонение Sн для п проведенных измерений .
Среднее значе~н~ие К ан,самбля случайных ·велич!И'н К1, К2, .. .
_
1п
... , Ki, ... , Кп рассчитывают 1по формуле К ~ -п ~ Ki, где под п при
l=l
измерении hд понимают число точек, в которых измеряют Ио; при
измерении КА - число разл~Ичных •вариащий подключения 1Из~мери
теля рад,иопомех и генератора сигналов к абонентским и с,ет-евым
ген ер ато рам -соо11ветст~ен.но.
Среднеквадратичное 011клон,ение Sн р·а,ссчитывают по формуле :
s.-v.~ 1t.(KГ-K)'
Ср·ед1нее значение RлФУ и среднеквадра11ичное ,отклонение
Sн АФУ 'Ра'ОСЧiитывают 1по ,следующим формулам:
КдФУ =Кл+hд;
SнАФУ= vs~A +s~
.
с
д
Восприимчивость АФУ будет ,соответствовать установленной
норме, если RA-0,84Sк АФУ -;;?:;N, где N - норма на •восприимчи
вость АФУ, дБ.
..
А"~
...
ПРИЛОЖЕНИЕ
'
КЛАССЫ ОСНОВНЫХ ИЗЛУЧЕНИИ, ИХ ОБОЗНАЧЕНИЕ И ФОРМУЛЫ ДЛЯ РАСЧЕТА В" и Вн
Класс н злучен и я
Телеграфия, незатухающие колеба- •1
ния, Al
Тональная телеграфия, одна боко
-
вая п олоса частот, подавленная несу -
-~
щая, A2J
Радиовеща н ие, две боI<овые п оло
с ы частот, АЗ
Радиовещание, од н а боковая поло
са частот, ослабленная несущая, АЗА
Телефония, одна боI<овая полоса
частот, ослабленная несущая, АЗА
Радиовещание и телефония на двух
( ч етырех) независимых полосах ча-
ста т , ослабленная или подавленная
н есущая, АЗВ
Телефония , одна боковая -полоса ·
ч асто т , подавленная несущая, АЗJ
Обозначе н ие по Рекомендац и и
507 МЮ<:Р
Основной сим- /дополнитель-
вол
н ый символ
2
3
Ш и ри н а необходимой полосы В8
4
/. Амплитуд н ая модуляция
AIA
AlB
J2А
J2B
АЗЕ
RЗЕ
RЗЕ
В8Е
JЗЕ
1
AN
I
Вн=5В
1
AN •1
Вн =5В
1
GN
1
Вн=2Fв
1
G~
1
Вн =;сFв
jJN
1
Вн =Fв
GN
,Вн=2Fв
JF
Вн= 4F8
JN
Вн=Fв-Fн
Ширина контрольно/! полосы частот
Вк
5
Вн=Вн
Вн=Вн
Вн=1,2В11
Вк= 1,15В8
Вк=l,15 В :
Вк= 1,2в:•
Вк= 1,О5Вн
Вк = 1,15В:
Вк= 1,2в:•
/
-
<О
ф
1
(
Ф а к с и миле с модуляцией сигнала
н есуще й частотой, поднес ущей, одна
боковая п олоса частот , ослабленная
несущая, А4А
Мног ока н ал ь ная тона .льная теле
г р а фн я, одна боковая пол оса частот,
подавле нн а я несущая, А 7J
Сл ож н ое излучение в двух незави
с имы х п олосах частот, подавленная
при ослаблен.ни н есущая, А9В
Телеграфия, F1
Р адиовеща н ие, FЗ
Телефония, FЗ
Аналоговое факсимнле , F4
Ч ет ыр ехчастотная
телегр афия, ,Fб
двухканальная
2
RЗС
J78
89W
FlA
FlB
FЗЕ
FЗЕ
FЗС
F7B
.!!.
Продолжение прилоJ1tенил
3
4
5
XN
Вн=Fн+l,5Fв
Вк= Вн+Fв
WF
Вн=Fв~F11
Вк= 1,2Вн
WF
1
Вн=2Fв
В1,=1,1Вн
Частопtая людуляция
А N 1Вн =2,6 д+О,55 В для l ,5<m<IB"= 4,3 Ут В для 1,5,;;;;m<5,5;
< 5,5; Вн=2,1 д+I ,9Вдля Вк = (m+7) В для 5,5,;;;; т,;;;; 20
5 ,5 < m<2О;Вн = 2д+5В для
GN
JN
KN
XN
ДХ
m>2O
Вн=2Д+2Fв
Вн=2,4Д+2Fв
В11=(2rn+1,7)Fв
Вн=2,2д+2В
Вк = 1,15Вн
Вн=Вн
В" ""= 1,45 Вн
В"=Вн
I I !. И1,тульсная модуляция
Н емодулированная имп ульс ная не- 1
сущая, РО
PON
'' Для п е р едатчиков фиксированной службы.
** Для передатчиков по д вижных служб.
1
XN
I
B11 =O,86/0t
\Вк=41,90 у~ Вндлят,;;;;О,5;
Вк=29,10Вндля'r > О,5
О бозна че н ия: Вн - необходимая ширина полосы, Гц; Ви
-
ширина контрольной полосы ,астот, Г ц ; В - скорость телеграфирован и я , Бод;
F 8 - макс и мальная частота модуляции, Гц; Fп - минимальная частота модуляции, Гц; D- максимальная девиация частоты, Гц; m - индекс
часто тной ~одуляцни (манип уля ции), Гц; -r - длительность импульса, :r,,,1кс ; 0 - относитель н ое время уста r·ювле н ия теJ1 еграфного с и гнала.
"'
"'
ОПИСОR ' ЛИТЕiАf~~Ы
1. ГОСТ 23611-79. Совместимость · радиюэлектронных средств эле.ктромагнит
н&я . Термины и определения . •.
· :i.. Общесоюзные нормы на ширину полосы .радиочастот и внеполосные спект
ры излучений ·рад1иопередающих устройств . г.ражданского назначения. М. :
Связь, 1976. В _надзаг.: Государственная <I<ом-исс,ия по радиоча-стотам СССР.
:З . Харкевич А . А. Спе-кт.ры и анализ. М.: Гос. изд-во техн.-теор . лит., 1967.
4 . Гуревич М. С. Спектры 'Радиосигналов. М.: Связь, 1963 .
.5 . Князев А. Д., Пчелкин В. Ф. Проблемы обеспечения совместной работы
радиоэлектронной аппарат уры: М . : Сов. ~радио, 1971 .
<6. Зудакин А. И., Ильина Н. Н., Павлюк А. П. Новая оистема определений
опект,рал ьных характерж:тик радио.излучений, перспе~<тивы их нормиро,ва
ния 'fl · измерения. - Электросвязь, 1971, No 6, с. 17-21.
7. Михайлов В. А., Павлюк А. Л., Тузков Е. Г. Пр1ИбО'Р для измерения ши
рины полосы ча,стот, ,излучений радиоприемников. - Электросвязь, 1973,
No 7, с. 24-27.
.8. Павлюк А. П. Методы .и ,устройства для измерения ширины занимаемой
полосы частот радиоизл учен ий. Обзорная информаll!ИЯ о зарубежной тех
нике. Вып. 4. М.: 1969 . 82 .с. (М-во связи СССР).
9 . Radio Regulations. PuЬlished Ь у the General Secretariat of tl1e Iпternational
Telecommuпsation Union. Geneva, 1976 .
l О. Общесоюзн ые ,нормы на у рав-ни побочf!ых 'Излучений рад,иопередатчттков
всех ка т его,р;ий и наз-на ч ений (гражданских образцо:в). М.: Связь, 1972.
В иа д заг. : Го сударственная 1юм1юсия по радиочастотам СССР.
11. Мирский Г. Я. Радиоэлек1'ронные .измерения. М . : Энерлия, 1975.
12. Кушнир Ф. В., Савенко В. Г. Электрорадиоизмерения. М.: Энергия, 1975.
13. Валитов Р. А ., Сретенский В. И. Радио'!'ех н.ич еские .измережия . М.: Сов.
радио, 1970.
14. Указания по производству и прием,к,е монтажных ·работ при строительстве
передающ1Их !И приемных ·радиостанций, Вып. 5. М. : Связь, 1975 . В над
заг.: м,ин. связи СССР, Главс•вязьстрой.
15. IТU CCJR. Recomendations and Reports of the CCJR XIV th Plenary As-
semЬly. Vol. I. Кioto, 1978.
16. Измерение мощност~r побочных излучений КВ передатчююв/Куликов А . Д.
и др. - Вестюrк связи, 1977, No 19, с. 18-21.
17. Общесоюзные нормы на допустимые отклонения частоты радиопередатчи
ков всех ,категорий и •назначений. М.: Овязь, ·1975 . В надз•аг.: Гоеудар
ственн-ая комиссия по .радиочастотам СССР.
18. Гаврилов Ю. С. и др. Справочник по радиоизмер:ителыным приборам. М.:
Эн е ргия, 1976.
19. Временные нормы на у.ровни боковых _и заднего лепосп<ав диаграмм на
правленност-и в горизонтальной пло·скост.и стационарных ,п е редающих де
ка метровых а,нтенн, используе;мых для радиосвя~и и радиовещания. М . :
И з д. Мин. связи СССР, 1969. В надзаг . : Государстве•нная комиосия по ра
диочастотам СССР.
20. Ком пл е 1п пр,иборов для настройки антенн типа КИНЛ: м:: Связь, 1961.
В н адз аг .: Г л . у правление промышлен.ных предприятий MIIН. ов я зи СССР.
21. С орок ин И . М . Основы ра дио-измерительной технnки. М.: Эне~ргия, 1976.
22. Марков Г. Т., Сазонов Д. М. Антенны . .М . : Энергия, 1975.
23. Драбкин А. Л., Зузенко В. П., Кислов А. Г. Антенно -ф идер ные устрой-
ства. М. : Сов. радио, 1974 .
.
24. Указания по про1изводству и приемке монтажных работ прlИ строительстве
передающих и пр•иемных радиостанций. Вып. 7. На1Ст-ройка и измере,ния
параме~ров антенн. М.: Связь, 1973. В ·надзаг.: Мин. связл СССР, Глав
связьстрой.
25. Гейн Э. Э., Курганов Л. С. Технлка измерения на,пряженнос'ГИ поля ра
диоволн. М.: Связь, 1967.
26. Общесоюзные .нормы д:опу,скаемых инд устриальных . радио п омех (Нормы
1-72-9- 72) . М.: Связь, 1973.
27 . Общесоюзны е нормы доп ускаемых индустриальных радиопомех .- Телеви-
197
зионные и УКВ ЧМ радиовещательные приемншrn. Доттус.каемые велпчи
ны. Мет,оды ,иопытаний (Нормы 10-74). М . : Изд. Мин. связи СССР, 1974 .
В надзаг. : Госуда,рствен,ная комиссия по раД,Ночастота,м СССР.
28. Общесоюзные 1нормы допуска,емых индустриальных ,радиопомех. Радпове
щательные п риемники с амплитудной модуляцией. Допускаемые величины.
Метсщы испыта111Ий (Нор,мы 12-76). М . : Связь, 1977. В яадзаг.: Государ
ственная комиссия по ,радиочастотам СССР.
29 . Общесоюзные нормы доп ускавмых индуст р иальных раднопомех . Аппарату
ра и оборудование, устанавливаемые совместно с·о служебными радио
приемными ус11ройства,м1и гражданакого н аз1наче.ния. Допу~скаемые величи
ны. Методы испытаний . М.: Изд. Мив. связи СССР, 1978. В надзаг.: Го
сударственная комиосия по радиочастотам СССР .
30 . ГОСТ 14777-76. Радиопомехи инд,устр.иальные. Терми.ны и определения.
31. ГОСТ 17822-78
1
•
Устройства с двигателями внутреннего сго,рания . Нормы
и методы ·испытаний на индустриальные памехи .
32. ГОСТ 22012- 76. Радлопомехи инд уст,риальные. Линии элек11ропередач и
электрические п одстанщш. Нормы и методы измерений .
33. ГОСТ 21177-75. Радиопомехи индустриальные от светильников с люми
несцент.ными ла~мпами. Нормы и методы и-спыта~шй.
34 . ГОСТ 16842-76. Радиопомехи .инд устриальные . Общие методы испытаний
ИСТОЧ'Н'ИКОВ ,радиопомех.
35. Общесоюзные .нормы допускаемых индустриальных радиопомех в полосе
частот 300-1000 МГц (Нормы IA-77, ЗА-77, 5А-77, 6А - 77). М.: Связь ,
1978. В надзаг . : Государственная ком~юсия по ,радиочаст,отам СССР.
36. ГОСТ 11001-80 . Пр1иборы для измерения инду стр~иальных ра,диоrюмех . Те х -
нические требова,ния и методы иопытаний.
37. ГОСТ 14762-69. Радиопомехи инд,устриальные . Эквиваленты сети.
38 . Измерители ,радиопомех/ Под ред . И. А. Фастовского·. М.: Связь , 1973.
39. Селективный микровольТ1метр и измер,итель радиопомех О , 1- 30 МГц . Опи ~
сание. VEB Messelekomюnik, Berliп.
40. Антенна для измерения 'Напряж енности поля помех. РМА 6.2. Описание.
VEB Messel,e,k,ornronik, Be r lili.
41 . Селективный . м:июровольтметр и измер.итель напряженнос'!'и поля SMV. Опи-
сание. VEB Messe lek,omro n ik, Berlin.
42. Антенны ДР!, ДРЗ, LPAI. Описание. VEB Messelekomronik, Berlin.
43 . Чистяков Н . И., Сидоров В. М. Радиоприемные устройст,ва. М.: Связь, 1974 .
44 . Голубев В. Н. Частотная избират,ельность радиопр ,иемнико.в АМ аигналов.
М . : Связь, 1970.
45. ГОСТ 14663-76. Устройства пр.иемные маr,истра111ьной КВ ,радиосвязи .
Классы. Основные шiраме11ры. Технические требования. Методы измерений .
46. ГОСТ 565 1-76. Приемн.и,ки рад:иовещательные. Основные параметры. Тех
ничеокие т,ребова.ния.
47. ГОСТ 9783-79. Приемники радиовещательные . Мет оды элект,ричее:ких и
а,кустических из,мер•ений.
48 . ГОСТ 12252-77. Радиостанции с угловой модуляцией сухопутнюй подвиж
ной службы. Типы . Осно,вные ·параметры . Тех.нические требова1rия . Методы
измервний.
.
4!1. Общесоюзные нормы на избирательность телевизи,о·нных приемнико в (по
промежуточной частоте ,и зеркальному ка1налу) и на избирательность и
коэффи ц иент шума конверторов дециметрового диапазона волн (Нормы
14-77). М.: Изд. Мин. ,связи СССР, 1977. В надзаг.: Государстввнн·ая ко-
миссия по радиочастотам СССР.
.
50 . ГОСТ 22580-77 . Ра,диостан ции с угловой модуляцией морской подвижной
службы. Типы. Основные парамеТ1ры. Технические требования. Методы из
мерений.
51. ГОСТ 9021-78. Пр.иемнпки телевизионные чер1но-белопо изображения. Ме
тоды электрических, оптич,еских и акустических измерений.
52. Общесоюзные нормы помехозащ и щен носrn приемных у,стройств радиовеща
ния и телевиде ния от индустриальных радиопомех. Допускаемые величи
ны . Методы испытаний. М . :Изд . Мин. связи СССР , 1974. В надзаг.: Госу·
дарствен1ная комис,сжя по радлочастотам СССР .
.
53 Радиопередающие у,стройства/Под ред . Б. П. Те.рентьева. М.: Связь , 1972.
--г
Предисловие
Введение
ОГЛАВЛЕНИЕ
Гл а в а 1. Измерение спектральных параметров излучений радиопере-
Стр.
3
4
дающих устройств
9
1.1 .
1.2 .
1. 3.
1.4.
1.5.
1.6 .
1.7.
1.8 .
1.9 .
1.10.
1.11.
1.12.
Спектральные пара метры излучений
Принципы нормирования спектральных параметров излучений
Классифика~щя методов измерений спектральных параметров излу
чений
Метод последовательного ·анализа спектра с использованием полосо
вого фильтра
Измерение анализатором спектра ширины полосы частот на уровне
ХдБ
•
Измерение анализатором спектра ширины полосы частот сигналов дей
ствительных сообщений
Измерение анализатором спектра ширины полосы частот внеполосно
го спект ра излучения
Метод с использованием фильтров верхних и нижних частот
Измерительный прибор ИШПИ-1
Измерительный прибор «Кварц - 5»
Косвенные методы измерения ширины полосы частот
Измерение мощности радиопередатчика
Гл а в а 2. Измерение • параметров побочных излучений радиопередаю-
9
13
15
17
23
30
33
36
38
42
45
50
щих устройств
53
2.1. Побочные радиоизлучения
53
2.2. Принrщпы нормирования
57
2.3. Методы измерений
59
2.4. Требования к измерительным приборам
60
2.5. Измерительные приемники
61
2.6. Измерительные панорамные приемники
64
2. 7 . Некоторые особенности работы неспециализироващ1ых измеритель-
ных приемников
67
2.8. Направленный ответвитель
69
2.9. Измерение напряженности поля (плотности потока мощности) побоч-
ных излучений
71
2.1 О . Измерени е мощности побочных колебаний в фидерном тракте
77
2.11 . Измерение мощности побочных колебаний на активной широкополос-
ной нагрузке
85
Гл а в а 3. Измерение напряженности электромагнитного поля
86
3 .1 . Общие сведения
3.2. Измерительные приборы
3.3 . Калибровка измерителей напряженности поля
3.4. Методы измерения
Гл а в а 4. Измерение допустимого отклонения частоты радиопередат-
чиков
4. 1. Общие сведения
4.2. Допустимое отклонение частоты
4.3. Метод дискретного счета
4.4. Гетеродинный метод
199
86
88
92
93
96
96
97
99
103
4.5. Измерение частоты радиопередатчиков некоторых классов излучени й
Гл а в а 5. Измерение диаграмм направленности антенн
5.1. Общие сведения
.
.
.
.
.
.
.
.
.
5.2 . Принцип нормирования боковых и заднего лепестков диаграммы на-
правленности некоторых типов антенн
.
.
.
.
5.3. Измерительные приборы и измерительные установки
5.4. Выбор и з мерите л ьных приборо в
.
.
.
.
.
.
.
.
5.5 . Измерение диаграмм направленности неподвижных передающих антенн
5.6. Некоторые вопро с ы автоматизации измерений
Гл а в а 6. Измерение индустриальных радиопомех
6 .1. Общие сведения
.
6.2. Измеритель радиопомех . Технические требования
6 .3 . Измерительные установ1ш
6 .4 . Измерительные приборы
6.5. Методы · измерений
Гл а в а 7. Измерение радиопомех, создаваемых радиоприемниками
7.1. Общие сведения
7.2. Нормирование радиопомех , создаваемых радиоприемниками
7 .3 . Измерение радиопомех, создаваемых телевизионными и УКВ ЧМ · ра
диовещательными приемниками
7.4. · Измерение радио п омех, создаваемых радиовещательными приемниками
с амплитудной модуляцией
Гл а в а 8. Измерение параметров восприимчивости радиоприемных уст-
ройств
8 . 1 . Основной и побочные каналы приема
8.2 . Измерение чувствительности
8.3. Измерение избирательности
8.4. Восприимчивость к индустриальным радиопомехам
8 .5 . Измерение восприимчивости антенно - фидерных устройств
Пр ил ожени е. Классы основных излучений, их обозначение и формул ы
;;.ля расчета Вн и Вн
Список литературы
Стр .
106
109
109
113
r--;..
115
.l
119
----·-i:
120
~
127
.,.,
128
128
132
139
141
148
158
158
159
160
162
168
168
169
178
190
193
195
197
•
75 к.
"
ИЗ:М:ВРВ .Н:И::В
11 ПАРАМЕТРОВ
11
...