Приемно-передающие устройства радио­технических систем: Учебное пособие, страница 73

а₂=а_ь или (Рсш+Р_гшК_Р)1$—Рсш, где К_Р— коэффициент усиления] приемного устройства по мощности. Так как мощность шумов ГШ на выходе РПрУ значительно больше мощности его собственных шумов, то первым слагаемым в скобках можно пренебречь. Тогда из последнего выражения следует: Рсш^РгщКр/ф.

Подставляя последнее соотношение в формулу для коэффици­ента шума (6.3), получаем:

Так как мощность генератора шума строго постоянна, то по величине затухания р можно однозначно определить Кш. Практи­чески шкала аттенюатора может быть проградуирована непосред­ственно в значениях коэффициента шума.

В промышленных измерителях коэффициента шума широко применяется модуляционный метод измерения коэффициента шу­ма. Для пояснения данного метода воспользуемся известным вы­ражением для коэффициента шума

Из последнего выражения следует, что при фиксированном ко­эффициенте усиления приемного устройства по мощности К_Р его коэффициент шума -будет пропорционален мощности шума на вы­ходе приемника. Поэтому первым этапом измерения является уста­новка заданного значения коэффициента К_Р —(режим «калибров­ка» (рис. 6.3). В этом режиме генератор шума подключается ко входу приемника и с помощью ручной регулировки усиления на его выходе устанавливается заданное значение выходной мощнос­ти (С), значительно превышающей мощность собственных шумов (Рсш) приемного устройства

В режиме «измерение» ГШ выключается. При этом показания измерительного прибора на выходе приемного устройства Ршвых в соответствии с выражением (6.4) будут (пропорциональны коэф­фициенту шума. В измерителях коэффициента шума шкала при­бора градуируется непосредственно в значениях коэффициента шу­ма.

V Существует ряд методов автоматического измерения коэффи­циента шума. Типовая схема автоматического модуляционного измерителя коэффициента шума представлена на рис. 6.4. Прин-

цип действия схемы основан на применении вместо ручной регу­лировки усиления приемного устройства шумовой АРУ, а также автоматического включения и выключения генератора шума с по­мощью импульсного модулятора. Это позволяет исключить ручное переключение режимов работы «калибровка» — «измерение» (рис. 6.3), так как установка заданного коэффициента передачи приемного тракта производится автоматически с помощью систе­мы   ШАРУ

где Ршвых — мощность шумов генератора шума на выходе прием­ного' устройства, стабилизированная системой ШАРУ.

Эпюры, поясняющие работу автоматического измерителя, пред­ставлены на рис. 6.5. Напряжение регулирования (U_per), выра­батываемое системой ШАРУ по шумам генератора шума (U-_ш)> сохраняется неизменным в течение всего периода повторения мо­дулирующих импульсов. Технически это реализуется в аналоговых системах ШАРУ применением пиковых детекторов со сбросом, а в цифровых ШАРУ — путем размыкания входа счетчика-интегратора ШАРУ в момент окончания модулирующего импульса. По переднему фронту модулирующего импульса происходит разряд емкости пикового детектора   (либо запись в счетчике начального

кода) и вновь повторяется процесс установления U_рег. Ограни­ченное 'быстродействие индикатора (т_ИНд>т_и) обеспечивает ин­дикацию лишь собственных шумов приемника в течение основной части периода повторения (Т—ти), когда генератор шума выклю­чен. В работе [1] описан подобный измеритель, имеющий ти~ ~ЛО0мкс, 7~100мс, точность измерения коэффициента шума не хуже 0,5дБ.

Еще более высокая точность измерения Кш может быть получе­на в автоматическом модуляционном измерителе, представленном на рис. 6.6. Измеритель включает в себя два измерительных кана­ла (верхний — суммарный, нижний—опорный) с равными коэф­фициентами передачи. Это равенство обеспечивается с помощью режима «калибровка», когда на входы обоих каналов (ключи Кл открыты) поступают непрерывные шумовые колебания генерато­ра ГШ и с помощью регулируемого аттенюатора АТТ в суммар­ном канале добиваются нулевого сигнала на выходе сумматора 21 (на нижнем входе сумматора *2 установлен инвертор).

В режиме «измерение» шумы ГШ (Рги1~пкТ₀П_ш) подверга­ются с помощью импульсного модулятора ИМ 100-про­центной амплитудной модуляции меандром с частотой F несколько     десятков   Гц   и   синхронно   с   ними     переключается

ключ Кл2 в опорном канале (при этом включение ГШ сопровожда­ется размыканием ключа Кл2). Это означает, что на вход сум­марного канала поступают либо только собственные шумы РПрУ, либо их смесь с шумами ГШ, а на входе опорного канала периоди­чески присутствуют лишь собственные шумы РПрУ. Напряжения на выходах квадратичных детекторов обоих каналов будут про­порциональны мощности их входных сигналов, полосовые фильт­ры iB каналах настроены на частоту F. Поэтому постоянная сос­тавляющая выходного напряжения квадратичного детектора сум­марного канала, пропорциональная мощности собственных шумов РПрУ, на выходе полосового фильтра подавляется. Тогда на вы­ходе синхронного детектора (СД) суммарного канала получаем напряжение, пропорциональное только мощности внешнего шума ГШ, усиленного приемником в Кр раз (^сд \=о.Р_тшК_р, где а —ко­эффициент пропорциональности). Применение балансного син­хронного детектора обусловлено тем, что в отличие от амплитуд­ного детектора его выходное напряжение на «нулевых» частотах не содержит составляющую, вызванную фликкер-эффектом полу­проводникового диода детектора. Так как ключ на входе опорно­го/канала переключается в противофазе с коммутацией ГШ, то выходное напряжение синхронного детектора опорного канала будет  пропорционально     мощности     собственных     шумов  РПрУ

(^СД2   =аР_Сш).

Сравнение выходных напряжений обоих каналов производится путем их преобразования в двоичный код с помощью АЦП с ло­гарифмической амплитудной характеристикой и последующим сум-

297