11. Измерение параметров восприимчивости кратко

Привет, Вы узнаете о том , что такое параметры восприимчивости , Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое параметры восприимчивости , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Электромагнитная совместимость.

К параметрам, определяющим восприимчивость радиоприемного устройства, относят чувствительность основного и побочных каналов приема, избирательность, нелинейные эффекты блокирования, перекрестных искажений, интермодуляции и другие.

Основной канал приема это полоса частот, предназначенная для приема полезного сигнала. Характеристику частотной избирательности основного канала супергетеродинного радиоприемника формируют и определяют в основном узкополосные фильтры каскадов УПЧ, а характеристику приемников прямого усиления - резонансные контура входных каскадов.

Побочные каналы приема находятся вне основного канала приема, в полосе этих каналов помеха может проникать на выход радиоприемного устройства. Кроме того, в приемнике существуют соседние каналы, полосы которых примыкают к основному каналу приема. Ширина полос соседних каналов и их средние частоты соответствуют принятому для данной службы распределению частот.

11.2 Измерение чувствительности

Чувствительность радиоприемного устройства это его способность обеспечить прием слабых сигналов в отсутствии внешних помех с требуемым качеством. Обычно чувствительность радиоприемника характеризуют несколькими параметрами: реальной чувствительностью, предельной чувствительностью, чувствительностью, ограниченной усилением или внутренними шумами или помехами.

Функциональная схема измерительной установки, с помощью которой проводится измерение реальной чувствительности, приведена на рис. 11.1.

Генератор вырабатывает напряжение испытательного сигнала с несущей частотой равной частоте настройки приемника, модулированной частотой 1000 Гц с глубиной модуляции 30 %. Эквивалент антенны необходим для того, чтобы на входе приемника напряжение от генератора u_гс было таким же, как и при воздействии на реальную внешнюю антенну сигнала с напряженностью поля E , т.е. u_гс Eh_д

Полосовой фильтр 1, настроенный на частоту модуляции 1000 Гц, необходим для выделения испытательного сигнала, а полосовой фильтр 2 на 280... 14000 Гц применяют для выделения шумов в полосе пропускания приемника.

В процессе измерений вначале настраивают генератор на частоту измеряемую частоту и устанавливают в нем выходное напряжение равное нормированной реальной чувствительности приемника. После этого настраивают приемник на частоту генератора и останавливают усиление, обеспечивающее номинальную выходную мощность сигнала три включенном полосовом фильтре 1.

Рисунок 11.1– Функциональная схема установки для измерений чувствительности приемника (а) и принципиальная схема эквивалента антенны (б)

Ступенчато изменяя выходное напряжение генератора, начиная с минимального, измеряют выходное напряжение U_c .

Затем выключают модуляцию генератора, включают полосовой фильтр 2, и измеряют напряжение шума на выходе приемника U_ш.

По полученным данным строят зависимость отношения U_c /U_ш от напряжения на входе приемника U_вх . Реальную чувствительность приемника отсчитывают как U_вх при заданном отношении сигнал-шум (20 дБ для приемников НЧ, СЧ и ВЧ и 26 дБ для приемников более высоких частот).

Реальную чувствительность приемников с магнитной антенной определяют с помощью генератора стандартного поля (рис. 11.2), создающего требуемую напряженность поля в месте расположения магнитной антенны приемника.

Рисунок 11.2 - Функциональная схема генератора стандартного поля

Квадратная рамка генератора стандартного поля содержит один виток медного провода диаметром 4...5 мм с размерами 380x380 мм. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Сопротивление резистора R подбирают равным сопротивлению исключенного при измерении внешнего делителя напряжения генератора ВЧ сигналов.

При этом в измерительной установке, изображенной на рис. 11.1, исключают генератор сигналов и эквивалент антенны. В процессе измерений рамку генератора стандартного поля устанавливают на расстоянии 1 м от приемника. Выходное напряжение генератора подбирают так, чтобы напряженность поля соответствовала реальной чувствительности приемника, при этом магнитную антенну приемника ориентируют по максимуму выходного сигнала, а усиление устанавливают такое, которое соответствует номинальной выходной мощности.

Ступенчато изменяя выходное напряжение генератора U_г, измеряют напряжение сигнала

U_c и шума U_ш на выходе приемника описанным выше методом. По полученным данным строят зависимость отношения U_c /U_ш от напряженности поля E, которую определяют по формуле

E = 8U_г / R (мкВ/м),

где U_г – напряжение на выходе генератора сигналов, мкВ;

R – сопротивление резистора генератора стандартного поля, Ом.

Реальную чувствительность приемника с магнитной антенной определяют по построенному графику для заданного отношения сигнал/шум на выходе приемника.

Измерения чувствительности телевизионных приемников проводится отдельно для тракта звукового сопровождения и тракта изображения. Методика таких измерений несколько отличается от описанной выше.

11.3 Измерение избирательности

Напомним, что избирательностью приемника называют его способность выделить полезный сигнал из всей совокупности электромагнитных колебаний, образующих поле в области расположения антенны приемника. Различают односигнальный и многосигнальный методы оценки частотной избирательности.

Односигнальным методом пользуются при оценке избирательной способности радиоприемника при условии, что одновременное действие помехи и полезного сигнала соответствует сумме действий каждого из них в отдельности. Для радиоприемного устройства, работающего в линейном (или почти линейном) режиме этот метод дает результат близкий к реальному.

Измерение частотной избирательности радиоприемного устройства односигнальным методом проводят с помощью установки, функциональная схема которой приведена на рис. 11.3.

Рисунок 11.3 - Установка для измерения избирательности односигнальным методом

Генератор ВЧ должен перекрывать весь диапазон частот испытуемого приемника и иметь диапазон перестройки от 0,5 f_н до 8...10 f_в, где f_н и f_в  нижняя и верхняя границы диапазона частот радиоприемника.

Этот генератор должен иметь возможность внутренней модуляции несущей измерительного сигнала частотой 1000 Гц с глубиной модуляции 30 % (либо модуляцию осуществляют с помощью внешнего НЧ генератора 2).

При измерении восприимчивости по соседним и побочным каналам приема односигнальным методом необходимо определить номинальное входное напряжение ^U_{вх ном} при котором обеспечивается номинальное выходное напряжение ^U_{вых ном} по основному каналу приема, а также напряжение на частоте неосновного измеряемого канала приема, при котором обеспечивается данное номинальное выходное напряжение.

С этой целью настраивают генератор 1 на частоту основного канала приема, включают модуляцию и устанавливают уровень выходного сигнала этого генератора равным чувствительности приемника ^U_{вх ном} . Затем устанавливают такое усиление приемника, при котором обеспечивается но-

минальное выходное напряжение ^U_{вых ном} .

Не изменяя усиления, ширины полосы пропускания и настройки приемника настраивают генератор 1 на частоту выбранного побочного канала приема. Увеличивая выходную мощность генератора 1, достигают зафиксированного ранее уровня номинального выходного напряжения ^U_{вых ном} , определяя при этом выходное напряжение генератора ^U_{вх пк}.

Восприимчивость радиоприемного устройства на частоте выбранного побочного канала приема ^_пк рассчитывают по формуле:

Аналогичным методом измеряют восприимчивость телевизионных приемников по соседним телевизионным каналам, зеркальному каналу и каналу промежуточной частоты.

Для более точной оценки частотной избирательности радиоприемника, с учетом неизбежных нелинейных процессов при одновременном воздействии полезного сигнала и помех, применяют многосигнальные методы. При этом частоты радиопомех могут совпадать или не совпадать с частотами основного и побочных каналов приема, а уровни помех могут достигать таких значений, при которых в приемнике проявляются процессы блокирования, перекрестных искажений и интермодуляции.

Рисунок 11.4 - Функциональная схема измерений двухсигнальным методом

При измерении перекрестных искажений в приемнике АМ сигналов генератор 1 (генератор полезного сигнала) не модулирован и настроен на частоту основного канала приема. Генератор 2 (генератор помехи) расстроен относительно рабочей частоты приемника, и его частота лежит за пределами основного канала приема. Этот генератор модулируется синусоидальным колебанием частотой 1000 Гц при коэффициенте модуляции 0,3. При заданном уровне мешающего сигнала и фиксированной расстройке измеряют уровень сигнала на выходе. Затем модуляцию генератора помехи снимают и включают модуляцию полезного сигнала. Коэффициент модуляции генератора 1 изменяют до получения прежнего уровня выходного сигнала.

Для помехи с выбранной амплитудой, глубиной модуляции и расстройкой полученное значение коэффициента модуляции соответствует коэффициенту перекрестной модуляции

m_пер . Коэффициент перекрестных искажений определяется как отношение измеренного коэффициента перекрестной модуляции к коэффициенту модуляции полезного сигнала m_c

kпер = m_пер / m_с .

Измерение перекрестных искажений в приемниках с частотной модуляцией производят аналогично.

В процессе измерений уровня блокирующей помехи генератор 1 настраивают на частоту основного канала приема и устанавливают выходной уровень 10 мкВ. В испытуемом приемнике устанавливают номинальный выходной уровень. Измерение проводят, при расстройке частоты помехи на ± 20 кГц.

Для этого, установив минимальный уровень выходного сигнала генератора помехи, вначале устанавливают частоту генератора 2 на 20 кГц выше частоты настройки приемника и увеличивают уровень выходного напряжения этого генератора до тех пор, пока уровень полезного сигнала на выходе не уменьшится на 3 дБ. Фиксируют это значение напряжения генератора.

Затем повторяют это измерение при настройке частоты генератора 2 на 20 кГц ниже частоты настройки приемника. Уровень блокирующей помехи определяют в децибелах но наименьшему из полученных значений выходных уровней генератора 2 относительно 1 мкВ.

При измерении уровня помех, вызывающих интермодуляцию, приемник настраивают на частоту генератора 1, с его помощью устанавливают напряжение на входе приемника равное 10 мкВ и номинальное выходное напряжение. Затем с помощью генератора 1 и генератора 2 имитируют помехи, частоты которых ^f1, и ^f2 после преобразования образуют различные комбинации равные частоте настройки приемника или промежуточной частоте.

Установив одинаковые выходные уровни генераторов помех, увеличивают их до тех пор, пока уровень выходного сигнала не достигнет ранее установленного номинального значения. Уровень интермодуляционной помехи определяют по значению выходного уровня генераторов 1 и 2 наименьшему из всех вариантов комбинаций частот в децибелах относительно 1 мкВ.

Исследование, описанное в статье про параметры восприимчивости , подчеркивает ее значимость в современном мире. Надеюсь, что теперь ты понял что такое параметры восприимчивости и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Электромагнитная совместимость