Способ измерения шумового спектра радиосигнала

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ШУМОВОГО СПЕКТРА РАДИОСИГНАЛА, заключающийся . в подаче радиосигнала на вход измерительного приемника и измерении в пределах полосы блокирования напряжения на выходе измерительного приемника , отличающийся тем, что, с целью повьщ1ения точности путем исключения влияния шума гетеродина измерительного приемника, напряжение шумового спектра радиосигна . ла при различных частотньгх отстройках ослабляют в К раз, фиксируют напряжение радиосигнала на входе измерительного приемника и измеряют напряжение на выходе измерительного приемника, затем одновременно с ослаблением в К раз шумовым спектром радиосигнала на вход измерительного приемника подают вспомогательный сигнал такой величины, при которой измеренное среднеквадратичное значение напряжения на выходе измерительного приемника превьш1ает в У2 раз измеренное, ранее, и измеряют напряжение вспомогательного сигнала, ослабление шумового спектра радиосигнала исключают, установив на ; входе измерительного приемника значение радиосигнала, зафиксированное ранее, измеряют напряжение на выходе измерительного приемника, затем одновременно с установленным радиосигналом подают на вход измерительного приемника вспомогательный сигнал уровнем, установленным по приращению в V2 раз напряжения на выходе измерительного приемника, измеряют напряжение вспомогательного i сигнала и вычисляют напряжение шумового спектра радиосигнала по формуле . УШ где К - коэффициент ослабления напряжения шумового спектра радиосигнала; Ugj; - измеренное напряжение вспомогательного сигнал, X) поданного на вход измеЭГ5 рительного приемника вме сте с ослабленным .шумоэс вым спектром радио.сигнала; UBC. измеренное напряжение вспомогательного сигнала, поданного на вход измерительного приемника вместе с неослабленным шумоBbfM спектром радиосигнала .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) (59 4 G 01 К 29 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3665064/24-09 (22) 10.10.83 (46) 07.1 2.85. Бюл. Р 45 (72) А. В. Бомаш, И. С. Богданов и А. Д. Хейфец (53) 621.317.757(088.8) (56) Передатчики морские однополосные. Методы измерений и испытаний.

ГОСТ 21895-76. М,: Советское радио, 1977.

Авторское свидетельство СССР

В 1035536, кл. G 01 R 29/26, 1982. (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ШУМОВОГО

СПЕКТРА РАДИОСИГНАЛА, заключающийся . в подаче радиосигнала на вход измерительного приемника и измерении в пределах полосы блокирования напряжения на выходе измерительного при- . емника, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем исключения влияния шума гетеродина измерительного приемника, напряжение шумового спектра радиосигна .ла при различньгх частотных отстройках ослабляют в К раз, фиксируют напряжение радиосигнала на входе измерительного приемника и измеряют напряжение на выходе измерительного приемника, затем одновременно с ослаблением в К раэ шумовым спектром радиосигнала на вход измерительного приемника подают вспомогательный сигнал такой величины, при которой измеренное среднеквадратичное значение напряжения на вьгходе измерительного приемника превьппает в 3 2 раз измеренное ранее, и измеряют напряжение вспомогательного сигнала, ослабление шумового спектра радиосигнала исключают, установив на входе измерительного приемника значение радиосигнала, зафиксированное ранее, измеряют напряжение на выходе измерительного приемника, затем одновременно с установленным радиосигналом подают на вход измерительного приемника вспомогательный сигнал уровнем установленным по приращению в 12 раэ напряжения на выходе измерительного приемника, измеряют напряжение вспомогательного сигнала и вычисляют напряжение шумо- Ж вого спектра радиосигнала по формуле

К

Пп Usc С: где К вЂ” коэффициент ослабления напряжения шумового спект- Я ра радиосигнала;

Прс — измеренное напряжение

1 вспомогательного сигнал4, поданного на вход измерительного приемника вме" сте с ослабленным шумовым спектром радиосигнала;

Urr< - измеренное напряжение и вспомогательного сигнала, поданного на вход измерительного приемника вмес" те с неослабленным шумо- фЬ вым спектром радиосигнала.

1196781

30

55

Изобретение относится к технике измерений, в частности к анализу характеристик случайных процессов, и может использоваться для измерения отношения сигнал/шум в выходном напряжении радиопередатчиков, возбудителей и синтезаторов.

Цель изобретения -. повышение точности путем иссключения влияния шума гетероднна йзмер9тельного приемника.

i фт

На чертеже предатавлена структурная схема устройства, реализующего предлагаемьй" способ.

Устройство сбдержйт источник 1 радиосигнала, первый ключ 2, эквивалент нагрузки 3, элемент 4 связи, сумматор 5, генератор 6 вспомогательного сигнала, измерительный приемник 7, вольтметр 8, переключатель 9, аттенюатор 10, второй ключ

11, резонансный контур 12.

Способ заключается в том, что если на вход измерительного приемника 7 подается радиосигнал, несущая частота которого расположена в зоне малых отстроек от частоты настройки измерительного приемника 7, то напряжение на его выходе равно среднеквадратичной сумме напряжения шумов измеряемого сигнала (U ) и приведенного к его входу ((3 напряжения шума измерительного приемника (UÄÄpÄ), усиленной в КБ раз -3(3ых, Кбй U(3(и(. (3(рм р (1) где К вЂ” коэффициент усиления из(3( мерительного приемника 7, блокированного.напряжением несущей частоты радиосигнала.

Согласно известному способу явление блокирования исключается введением на частоте настройки измерительного приемника 7 одновременно с измеряемым сигналом напряжения от генератора 6 вспомогательного сигнала, величина которого вызывает приращение напряжения на выходе измерительного приемника 7 в 1Г2 раз. с другой стороне

Ие Ьорчул (13 — (31 следует, что

Таким образом, напряжение генератора 6 вспомогательного сигнала равно среднеквадратичной сумме шумов, действующих на входе измерительного приемника 7, и не зависит от значе- ния К „, т.е. явление блокирования исключается.

В зоне малых отстроек влияние шумов гетеродина измерительного приемника 7 проявляется в том, что основную часть П „ мсоставляет на" пряжение шумов гетеродина измерительного приемника 7. Существенно, что напряжение шумов гетеродина измерительного приемника 7 проходит на выход измерительного приемника 7 только при наличии напряжения несущей частоты радиосигнала на входе

его первого смесителя, и по выходу находится в пропорциональной зависимости от величины напряжения несущей час готы. Согласно известному способу принято, что составляющая

U „ пренебрежительно мала. При ш. ((13 и этом ошибка измерения при использовании измерительного приемника 7, где в качестве гетеродина применяется синтезатор (ССЧ), может достигать значительной величины.

Согласно предлагаемому способу напряжение шумового спектра радиосигнала на частоте измерения ослабляется в К раз, соответственнв величина напряжения генератора 6 вспомогательного сигнала равна

UьС„ м (5)

Из формул (4) и (5) следует, что напряжение шумов на частоте измерения равно 6, а влияние шумов гете" родина измерительного приемника 7 исключается

К

"ш Пвс Пес (6)

Полное исключение погрешности, вызванной влиянием шумов гетеродина измерительного приемника 7, происходит при условии равенства Пщnp в формулах (4) и (5) . С целью выполнения этого условия на втором этапе измерения радиосигнал ослабляется до уровня, который присутствовал на входе измерительного приемника 7 на этапе измерения 11йс

Эта операция необходима, поскольку при прохождении измеряемого сигнала через резонансные цепи (например, резонансный контур 12, кроме ослабления напряжения шумов на частоте измерения, происходит общее ослабление радиосигнала.

Минимально допустимая величина ослабления шумов на частоте измерения К 1 „ определяется

1 к мин г 1 г1 Бш +Лщ,црм

1 (I (1-2,г) 1 !

1т (7) где о" — погрешность вольтметра 8, включенного на выход измерительного приемника 7.

Задаваясь d"=0,05 и полагая U получаем K „„=1,28. При использовании резонансных контуров

12 с добротностью Q=70 в зоне отстроек, превышающих 17., ослабление

К всегда получается больше 1,3.

Как было показано, погрешность, вызванная влиянием шумов гетеродина измерительного приемника 7, исключается полностью только при условии равенства Ц „ на первом и втором этапе измерения. С целью выполнения этого условия на втором этапе измерения радиосигнал подается на вход измерительного приемника 7 через цепь, в которой включен только элемент 4 связи. С помощью элемента 4 связи уровень напряжения радиосигнала на втором этапе измерения приравнивается к уровню, который присутствовал на входе измерительного приемника 7 на первом этапе измерения.

Явление блокирования измеритель. ного приемника 7 исключается с помощью применения генератора 6 вспомогательного сигнала. Поскольку в предложенном способе для измерения используется генератор 6 вспомогательного сигнала, то явление блокирования не влияет на результат измерения.

Устройство работает следующим образом.

Измерение шумового спектра радиосигнала производится в три этапа.

На первом этапе при выбранной частотной отстройке замыкают первый ключ 2, размыкают второй ключ 11 и радиосигнал поступает на первый вход сумматора 5 через резонансный контур 12, в котором происходит ослабление напряжения шумового спектра радиосигнала на частоте настройки измерительного приемника

7 в К раэ, в соответствии с предварительно измеренной амплитудночастотной характеристикой (АЧХ) На втором этапе переключатель 9 размыкают, замыкают второй ключ !1, с помощью элемента 4 связи устанав20 ливают на входе измерительного приемника 7 напряжение радиосигнала, равное величине, зафиксированной на первом этапе, производят отсчет

25 выходного напряжения измерительного приемника !) „, затем замыкают перехам% ключатель 9 и аттенюатором 10 устанавливают напряжение генератора 6 вспомогательного сигнала такой величины, чтобы напряжение на выходе

З0 измерительного приемника 7 превысило U „„ в +2 раз. Величину напряжения Н г отсчитывают на шкале аттенюатора 10.

На третьем этапе производят расчет напряжения шума по формуле

К Г г г

Ча "вс Пвс г коэффициент ослабления напряжения шумового спектра; измеренное напряжение вспомогательного сигнала, поданного на вход измерительного приемника 7 вместе с ослабленным шумовым спектром радиосигнала; измеренное напряжение вспомогательного сигнала, поданного на вход измерительного приемника 7 вместе с неослабленным шумовым спектром радиосигнала. нагрузки 3 обеспечивает работу источника I радио

Uec, 45

Всг

Эквивалент нормальную сигнала.

1196781 4 резонансного контура 12. Фиксируют напряжение радиосигнала на входе измерительного приемника 7. По вольтметру 8 производят отсчет выходного напряжения измерительного приемника

Затем включают переключатель 9, и от генератора 6 вспомогательного сигнала, настроенного на частоту настройки измерительного приемника 7 подают на второй вход сумматора 5 н," пряжение такой величины, чтобы на выходе измерительного приемника 7 напряжение превысило U>,„ в lU раэ. Ы "1

Величину напряжения генератора 6 вспомогательного сигнала Ug от1 считывают по шкале аттенюатора 10.

1196781

Составитель E. Голуб

PeÀ K oÐ А Шишкина Техред Л.Мартяшова Корректор В,Бутяга

Закаэ 7559/43 Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4