способ измерения неосновных излучений радиопередатчиков

Формула изобретения

Способ измерения неосновных излучений радиопередатчиков, выделяемых на испытательной нагрузке, с помощью измерительного приемника, отличающийся тем, что спектр неосновных излучений переносят на нулевую частоту путем перемножения радиосигнала с выхода радиопередатчика с вспомогательным гармоническим сигналом, значение частоты и фазы которого равно значению частоты и фазы несущей радиопередатчика, фильтруют результат перемножения и измеряют измерительным приемником уровень неосновных излучений на частотах, соответствующих частотам отстройки неосновных излучений от частоты несущей радиопередатчика.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для измерения уровня неосновных, в том числе и шумовых колебаний радиопередатчиков, генераторов сигналов, возбудителей, синтезаторов.

Известен способ измерения уровня неосновных побочных излучений радиопередатчиков - способ замещения [1]. При измерении уровня неосновных излучений радиопередатчика этим способом неосновные излучения радиопередатчика выделяют на испытательной нагрузке. Несущую подавляют в режекторном фильтре, который настраивают на максимальное подавление несущей частоты радиопередатчика. Радиопередатчик не модулируют. Измерительный приемник, подключенный к выходу режекторного фильтра, настраивают на частоты неосновных излучений и отмечают его показания. К испытательной нагрузке вместо радиопередатчика подключают генератор сигналов, который настраивают на частоты неосновных излучений и регулируют до получения ранее отмеченных показаний измерительного приемника. В этом случае показание калиброванного аттенюатора генератора сигналов равно напряжению соответствующего неосновного излучения.

Недостатками способа замещения являются трудность подавления мощной несущей, поскольку необходимо строить высокодобротный фильтр, рассчитанный на большую, до нескольких сотен ватт, мощность несущей; трудность измерений при отстройках менее 2%, поскольку при таких отстройках режекторный фильтр зачастую не обеспечивает требуемую разность между ослаблениями на частоте режекции и частоте измеряемого неосновного излучения; для измерения на нескольких несущих частотах в случае диапазонного радиопередатчика нужен либо высокодобротный перестраиваемый режекторный фильтр, что трудно реализовать, либо набор фильтров с фиксированной настройкой.

Цель изобретения - устранение влияния мощной несущей при измерении неосновных излучений радиопередатчиков.

Указанная цель достигается тем, что спектр неосновных излучений переносят на нулевую частоту путем перемножения радиосигнала с выхода радиопередатчика с вспомогательным гармоническим сигналом, значение частоты и фазы которого равно значению частоты и фазы несущей радиопередатчика, фильтруют результат перемножения и измеряют измерительным приемником уровень неосновных излучений на частотах, соответствующих частотам отстройки неосновных излучений от частоты несущей радиопередатчика. Для измерения малых уровней неосновных излучений, не индицируемых измерительным приемником, результат фильтрации усиливают, например, с помощью измерительного малошумящего широкополосного усилителя, коэффициент передачи и собственные шумы которого учитывают при калибровке измерительного тракта. При превышении мощности несущей радиопередатчика допустимой входной мощности устройства перемножения сигнал с испытательной нагрузки ослабляют, например, в фиксированном аттенюаторе, собственные шумы которого учитывают при калибровке измерительного тракта.

Структурная электрическая схема устройства, реализующего способ, приведена на чертеже. На чертеже приняты следующие обозначения: 1 - радиопередатчик (РПД), 2 - высокочастотный генератор сигналов (ГС), 3 - высокочастотный вольтметр переменного тока (ВМ), 4 - испытательная нагрузка, 5 - фиксированный аттенюатор, 6 - балансный перемножитель (БП), 7 - фильтр нижних частот (ФНЧ), 8 - малошумящий широкополосный измерительный усилитель (МШУ), 9 - измерительный приемник (ИП).

Измерения проводят следующим образом. Приборы подключают к радиопередатчику согласно чертежу.

При измерении уровня неосновных излучений радиопередатчика к антенному входу радиопередатчика подключают экранированный эквивалент антенны - испытательную нагрузку. Измерительную аппаратуру (балансный перемножитель, фильтр нижних частот, малошумящий широкополосный измерительный усилитель, измерительный приемник) подключают к выходу испытательной нагрузки. При необходимости между нагрузкой и измерительной аппаратурой включают аттенюатор с затуханием, достаточным для нормальной работы измерительной аппаратуры. Балансный перемножитель настраивают на максимальную чувствительность, добиваясь при калибровке минимального постоянного тока на его выходе. Радиопередатчик не модулируют.

Измерительный приемник настраивают на частоты, соответствующие частотам отстройки неосновных излучений от несущей:

|F_{i они}| = f_{i ни}-f_c, i=(1, n)

где F_{i они} - частоты отстройки неосновного излучения от частоты несущей;

f_{i ни} - частота неосновного излучения;

f_c - частота основного излучения (частота несущей) радиопередатчика;

n - число частот неосновного излучения, на которых проводятся измерения.

Отмечают показания измерительного приемника. Вольтметром измеряют напряжение U₁ на нагрузке. Уровень неосновного излучения вычисляют по формулам





где L_ни - уровень неосновного излучения в децибелах;

U₂=X₂/K_БП - напряжение неосновного излучения;

X₂ - значение неосновного излучения, измеренное измерительным приемником;

K_БП - коэффициент передачи балансного перемножителя;

U₁ - напряжение основного излучения;

P_ни - уровень неосновного излучения в ваттах;

R_и - сопротивление испытательной нагрузки.

Генератор сигналов синхронизируется выходным сигналом радиопередатчика, например, с помощью системы ФАПЧ. Для измерения неосновного излучения с низким уровнем относительно уровня несущей, например, шумового излучения генератор сигналов должен обладать низким уровнем собственных шумов.

В балансном перемножителе происходит сравнение выходного колебания радиопередатчика, содержащего как несущую, так и неосновные излучения, с чистым в спектральном смысле сигналом генератора, частота которого равна выходной частоте несущей радиопередатчика, и перенос спектра неосновных излучений на нулевую частоту. При этом подавляется напряжение несущей частоты и увеличивается частотный разнос между колебанием несущей частоты и колебанием неосновного излучения.

ФНЧ на выходе балансного перемножителя служит для дополнительного подавления несущей и предварительной фильтрации спектра неосновных излучений в том диапазоне отстроек от несущей, где проводятся измерения. Основная фильтрация спектра неосновных излучений происходит в измерительном приемнике.

Для того, чтобы можно было различить уровень неосновного колебания на индикаторном приборе измерительного приемника, необходимо, чтобы уровень измеряемого неосновного излучения превышал уровень собственных шумов измерительного приемника на 6 дБ [1]. Если уровень неосновного излучения слишком мал, его можно усилить в МШУ. Тогда при калибровке измерительного тракта надо учесть собственные шумы усилителя.

Снижение влияния несущей на результат измерения неосновных излучений малого уровня в предлагаемом способе достигается путем применения балансного перемножителя и фильтра нижних частот.

При измерении предлагаемым способом спектр неосновного излучения переносится на нулевую частоту, за счет чего увеличивается разнос между мощной несущей и частотой, на которой проводятся измерения, поэтому проще отфильтровать несущую.

В предлагаемом способе измерительный приемник настраивается на частоту, соответствующую частоте отстройки F_{i они} частоты несущей, что позволяет использовать более низкочастотный измерительный приемник.

Предлагаемый способ позволяет измерять неосновные излучения радиопередатчиков при очень малых (менее 2%) отстройках от несущей, в широком диапазоне несущих частот, в присутствии на выходе радиопередатчика мощной несущей.

Источники информации

1. ГОСТ 12252-86. Радиостанции с угловой модуляцией сухопутной подвижной службы. Типы, основные параметры, технические требования и методы измерений.