Приемно-передающие устройства радио­технических систем: Учебное пособие, страница 72

систем в учебнике не освещаются. При необходимости читатель может обратиться по этим вопросам к литературе [13, 14, 15, 16 и др.].

6. ИЗМЕРЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ

При измерениях параметров приемных устройств следует до­биваться согласования генератора сигнала со входом приемника, используя, в случае необходимости, дополнительные вспомогатель­ные устройства, потери передачи которых учитываются при отсче­те   мощности   генератора.

При этом выход приемника должен быть нагружен на нагруз­ку, равную реальной в рабочих условиях. При многосигнальных методах измерения следует обеспечить развязку генераторов си­гналов (не менее 20 дБ) с целью снижения погрешности измере­ния. При стендовых испытаниях приемника допускается использо­вание в качестве гетеродинов внешних генераторов сигналов при условии сохранения рабочего режима смесителей РПрУ.


6.1. Измерение шумовых параметров

Шумовые параметры приемных устройств во многом определя­ют   предельную   чувствительность  приемной   системы

где  kT0 = 4- 10~лДж; рф — волновое сопротивление антенного фи­дера,   /Сеж — коэффициент   сжатия.

Из выражений (6.1), (6.2) следует, что при фиксированной шу­мовой полосе пропускания приемного тракта его коэффициент шу­ма однозначно определяет величину предельной чувствительности. С точки зрения простоты технической реализации измерение ко­эффициента шума предпочтительнее измерения предельной чувст­вительности, так как оно не требует знания шумовой полосы про­пускания приемника, а также, в отличие от измерения Рпред (^пред), не требует использования высокостабильного калиброван ного   генератора   полезного   сигнала.


Для  измерения  коэффициента  шума  применяют  специальные генераторы шума с постоянной спектральной плотностью мощности | в заданном диапазоне частот, что обеспечивает независимость ре­зультатов измерения от формы амплитудно-частотной характерис-я тики приемного устройства. Наиболее широкое применение нахо-дят генераторы шума на вакуумных диодах, на лавинно-пролетны.х диодах,   а   также   газоразрядные   генераторы   шума.

Шумовые вакуумные диоды работают в режиме насыщения, а мощность Ргш их дробовых шумов регулируется изменением  на-пряжения   канала

где   Rвых— выходное сопротивление диода.

Частотный диапазон работы ГШ на вакуумных диодах ввиди шунтирования их сравнительно большой емкостью С ак составля-1 ет около 5 ГГц. Гораздо большим диапазоном рабочих частот вплоть до миллиметрового диапазона длин волн обладают ГШ, использующие разряд в инертных газах (аргон, неон, гелий) при I низком давлении З...30мм ртутного столба. Спектральная плот-] ность мощности JVruj таких ГШ составляет несколько десятков kT0t и имеет высокую температурную стабильность. Недостатком га-ЗФразрядны-х ГШ является необходимость стабилизации -разрядно-! го тока, а также сравнительно -большие их габариты, хрупкость стеклянного баллона.

Поэтому в последние годы все более широкое применение на­ходят ГШ на ЛПД, находящихся в режиме электрического про-] боя. Стабилизация тока диода позволяет    получить стабильную! Nrul, составляющую до 103 kT0, а использование   термисторов в

цепи питания ЛПД обеспечивает ее неравномерность в диапазоне температур — 60°С...100°С не более 1дБ. Конструктивно ГШ на ЛПД выполняются в виде, удобном для включения в коаксиаль-ные или воляовод-ные линии -передачи.

При измерении коэффициента     шума    высокочувствительных приемников используют охлажденные высоко-стабильные генерато­ры шума или внеземные источники радиоизлучения. Комплект ох­лажденных генераторов шума Г2-ЗЗ...Г2-36 обеспечивает измерение Кш в частотном диапазоне 0,1...12 ГГц. Мощность шумов внезем­ного источника -радиоизлучения на входе приемника определяется как произведение спектральной плотности потока радиоизлучения Я на эффективную площадь приемной антенны и шумовую полосуя пропускания приемного устройства.

В радиотехническом вооружении находят применение как не­автоматизированные, так и автоматизированные -методы измере­ния Km. Неавтоматизированный метод измерения Кш поясним, представив его выражение -в виде

Источник калиброванного шума на входе приемника играет роль источника сигнала с мощностью Рсвх. Измерение производит­ся в два этапа (рис. 6.1):

а) при выключенном генераторе шума замечают показания из­мерительного прибора -на выходе приемного устройства, которые пропорциональны мощности Рш вых;

б) включают генератор шума и, регулируя коэффициент зату­хания аттенюатора B устанавливают такое его значение, при ко­тором суммарная мощность (РСвых+ Ршвых) на выходе увеличи­вается в 2 раза (напряжение в 1^2 раз). Это означает, что к мощ­ности Ршвых добавилась такая же мощность сигнала: (Рс//>ш)вых== = 1.

Так как мощность тепловых шумов входного сопротивления приемника постоянна ш ъ^=ЬТ0Пш), то из формулы (6.3) следу­ет

Мощность генератора шума (Ргш) также постоянна, поэтому шкала аттенюатора градуируется непосредственно в значениях ко­эффициента шума. Данный метод в литературе часто называют методом удвоения мощности.

Разновидностью метода является так называемый «метод ат-генютора»   (рис. 6.2). Измерения производятся также в 2 этапа.

293

На первом этапе генератор шума выключается и при нулевом за­тухании аттенюатора замечаются показания измерительного при-i бора а\, пропорциональные мощности собственных шумов Ясш при-, емного устройства (для измерения коэффициента шума по линей­ной шкале детектор измерительного прибора работает в квадра-1 тичном режиме). Для наглядности будем считать коэффициент пропорциональности равным 1, т. е. а = Рсш-

На втором этапе включается генератор шума, а величина зату­хания аттенюатора р устанавливается таким образом, чтобы по­казания измерительного  прибора равнялись прежнему значению,