Главная Измерительная установка - комплекс средств измерений



Генератор промежуточной частоты

Образцовый аттенюатор

Эквивалент смесителя

Установка для калибровки аттенюаторов

Рис. 10.14. Схема поверки установки для калибровки аттенюаторов

Таблица 10.9. Основные техннческне характеристики образцовых аттенюаторов Д1-13 и Д1-11

Параметр

Д1-13

Д1-11

Диапазон частот, МГц

Диапазон установки ослабления, дБ

Основная погрешность установки ослабления, дБ:

на постоянном токе

на частоте 5 МГц

на частоте 6,5 МГц

на частоте 30 МГц Входное и выходное сопротивление. Ом Габариты, мм Масса, кг

0-6,5 0-90 через 10 дБ

0,010-0,021 0,012-0,05 0,013-0,06

37,5 ±0,2 100 X 120x145 2,5

0-30 2-120 через 10 дБ

0,003-0,016 0,004-0,5 0,004-0,5 0,005-0,2 37,5 ±0,1 150x150x100 2,2

ные звенья аттенюатора расположены в общем круговом отсеке, представляющем собой предельный волновод, который обеспечивает подавление паразитных связей входа с выходом более чем на 120 дБ.

Основные технические характеристики аттенюаторов Д1-11 и Д1-13 приведены в табл. 10.9.

Поляризационные аттенюаторы поверяются на установках ДК1-12 и ДК1-15, остальные аттенюаторы - на установках Д1-14 и ДК1-15. Погрешность поверки аттенюаторов по ослаблению АА„ определяется погрешностью измерения ослабления на установке ААу и погрешностью рассогласо-

вания А Ар.

ААп = \[аа] + АА

Волноводные поглощающие аттенюаторы могут быть поверены с помощью по-ляризапионных аттенюаторов ДЗ-27 - ДЗ-36А методом последовательного замеще-

ния на СВЧ (см. рис. 10.1). Погрешность измерения при этом методе складывается из погрешности поляризационного аттенюатора и суммарной случайной погрешности, зависящей от нестабильности генератора по мощности и частоте, случайной погрешности индикатора и погрешности рассогласования.

Если КСВ развязывающих аттенюаторов не превышает 1,05, то погрешность рассогласования ААр можно не учитывать при определении АА.

Панорамные измерители КСВ и комплексных коэффициентов передачи поверяются с помощью образцовых мер ослабления 10, 20, 40 дБ, подключаемых вместо исследуемых объектов.

Погрешность измерения ослабления прибором, дБ, определяется как

АА = -И (/4изм --4обр),

где /1щм - измеренное значение образцовой меры ослабления; Аър - паспортное значение образцовой меры ослабления.



РАЗДЕЛ ОДИННАДЦАТЫЙ

ИЗМЕРЕНИЕ АМПЛИТУДНО-ЧГАСГОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ

11.1. АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АКТИВНЫХ И ПАССИВНЫХ ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКОВ

При контроле технического состояния радиоэлектронной аппаратуры важное место занимает измерение частотных характеристик различных ее узлов, в частности амплитудно-частотных характеристик. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) четырехполюсника определяется зависимостью модуля коэффициента передачи от частоты сигнала.

Вход Выход

Рис. 11.1. Схема четырехполюсника

Модуль коэффициента передачи А определяется как отношение мощности или напряжения на выходе четырехполюсника к мощности или напряжению на его входе при условии отсутствия отражения на входе (рис. 11.1):

(11.1)

При и2 < Ui происходит ослабление сигнала при прохождении его через четырехполюсник, являющийся в этом случае пассивным, и коэффициент передачи является коэффициентом ослабления.

При U2>lJi происходит усиление сигнала и коэффициент передачи является коэффициентом усиления.

Четырехполюсник в этом случае называется активным.

Значение коэффициента передачи четырехполюсника и значение частоты сигнала, на которой проводилось его определение, образуют точку в системе соответствующих координат, а совокупность таких точек образуют кривую АЧХ в требуемом диапазоне частот.

11.2. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ

ПАРАМЕТРОВ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

Измерение параметров амплитудно-частотных характеристик четырехполюсников возможно двумя методами: путем снятия зависимости модуля коэффициента передачи от частоты по точкам с последующим интерполированием кривой АЧХ; путем получения панорамного изображения АЧХ с помощью генератора качающейся частоты (ГКЧ) и индикаторного устройства.

Первый метод предусматривает использование генератора синусоидальных сигналов, вольтметра или измерителя мощности. Сигнал фиксированной частоты с генератора подается на проверяемый четырехполюсник, при этом на входе и выходе четырехполюсника измеряется уровень сигнала. Модуль коэффициента передачи рассчитьшается по (11.1). Этот метод обладает рядом недостатков:

снятие кривой АЧХ по точкам, число которых находится в прямой зависимости от требуемой точности измерения, занимает длительное время;

ввиду дискретности воспроизведения АЧХ возможен пропуск резких изменений кривой в промежутках между точками (рис. 11.2);

при длительных измерениях сказывается влияние на характер кривой АЧХ изменения температуры окружающей среды и питающего напряжения, искажающее истинную кривую.

Этих недостатков лишен второй метод измерения параметров АЧХ, однако ему присущ свой недостаток - снижение точности измерения, обусловленное коротким временем измерения в. каждой точке кривой АЧХ.


Рис. 11.2. Истинная кривая АЧХ (а) и та же кривая АЧХ, снятая по точкам (б)



11.2. Методы измерения параметров АЧХ

Генератор качающейся частоты

Исследуемый четырехполюсник

Индикаторное устройство

Блок модулирующего напряжения

Рис. 11.3. Структурная схема простейшего автоматического измерителя АЧХ

При использовании второго метода для измерения параметров АЧХ предусматривается наличие генератора, частота которого плавно изменяется по определенному закону в требуемой полосе частот, и индикатора, воспроизводящего кривую АЧХ. В качестве такого индикатора можно использовать либо осциллографическую установку, либо двухкоординатный самописец.

Структурная схема простейшего автоматического измерителя АЧХ приведена на рис. 11.3.

Сигнал с ГКЧ подается на вход исследуемого четырехполюсника. Из-за наличия у этого четырехполюсника зависимости модуля коэффициента передачи от частоты сигнала на его выходе сигнал модулирован по амплитуде. Огибающая этого сигнала, выделенная на детекторной головке, входящей в состав индикаторного устройства, управляет отклонением луча индикатора по вертикали, вырисовывая кривую АЧХ.

Управление частотой ГКЧ и отклонением луча индикатора по горизонтали осуществляется блоком модулирующего напряжения, одновременно синхронизирующим работу этих двух узлов.

В измерителе АЧХ, построенном по такой структурной схеме, горизонтальное положение луча на экране индикатора соответствует частоте на входе исследуемого четырехполюсника, а вертикальное - значению модуля коэффициента передачи на этой частоте. Таким образом, на экране автоматически вычерчивается кривая АЧХ исследуемого четырехполюсника.

Форма модулирующего напряжения в данном случае может быть любой: пилообразной, треугольной, синусоидальной. Принципиально важно, чтобы закон изменения частоты совпадал с законом отклонения луча индикатора по горизонтали, так как только в этом случае создается линейный частотный масштаб. В качестве модулирующего напряжения в измерителях АЧХ наибольшее применение находит сигнал с линейно изменяющейся формой, так как в. этом слу-

чае обеспечивается одинаковая яркость всех участков кривой АЧХ.

Для отсчета значения частоты формируется система частотных меток, которые можно получить либо в результате детектирования сигнала, прошедшего через резонансный волномер, либо смешением сигнала ГКЧ с сщналом, задаваемым встроенным кварцевым генератором.

Измерение модуля коэффициента передачи основано на методе замещения. Перед началом измерения прибор калибруется путем подачи сигнала с ГКЧ непосредственно на индикаторный блок. При этом имеющийся на выходе ГКЧ аттенюатор устанавливается в положение максимального ослабления, условно принимаемого за 0. Затем подключается исследуемый четырехполюсник. Восстанавливая показания индикатора, соответствующие его положению при калибровке, по изменению ослабления аттенюатора ГКЧ определяют ослабление или усиление исследуемого четырехполюсника Кроме того, измерение АЧХ четырехполюсника возможно без его предварительного отключения по заранее прокалиброванной шкале осциллографического индикатора.

Для реализации всего многообразия требований, предъявляемых к измерителям АЧХ, их структурная схема имеет целый ряд дополнительных узлов, повышающих качество измерений и расширяющих функциональные возможности прибора. Структурная схема такого измерителя АЧХ приведена на рис. 11.4.

Основным узлом измерителя АЧХ остается ГКЧ. В зависимости от требований, предъявляемых к нему, возможно использование двух принципов его построения. Для получения большой выходной мощности при малых нелинейных искажениях колебания генерируются непосредственно автогенератором качающейся частоты. Для перекрытия широкого диапазона частот без разбивки его на поддиапазоны используется принцип смешивания сигналов фиксированной и перестраиваемой частот.

Для обеспечения постоянства уровня выходного сигнала во всем диапазоне качания частоты служит блок автоматической регулировки амплитуды.

Часть сигнала с ГКЧ подается на блок частотных меток, в котором вырабатывается целый спектр калибровочных частот в пределах рабочего диапазона ГКЧ. В момент совпадения частоты ГКЧ с любой из этих частот образуются сигналы, которые подаются в индикаторный блок и наблюдаются на экране в виде амплитудных меток.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 [120] 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168


0.0164