Проектирование радиоприемного устройства сигналов с однополосной модуляцией, страница 11

          На коэффициент гармоник (К_г) или коэффициент нелинейных искажений (КНИ) оказывает влияние несколько фильтров. При действии мощной помехи варикап ВЦ часть периода высококачественного напряжения будет находиться в открытом состоянии, это повлечёт за собой изменение частоты настройки ВЦ. Если амплитуда помехи изменяется, то изменяется настройка ВЦ, соответственно изменяется К_овц и сигнал получает паразитную модуляцию по амплитуде. Усилитель радиочастоты даёт следующие составляющие нелинейных искажений:

1.  При отсутствии помех модулирующего сигнала:

а) нелинейные искажения модулирующего сигнала;

б) вторичная модуляция;

2.  При наличии помех на входе:

а) эффект блокирования;

б) перекрёстная модуляция;

в) взаимная модуляция;

          Аналогичные искажения возникают в УПЧ. Преобразователь вносит свою лепту за счёт возникновения на его входе дополнительных комбинационных гармоник сигнала и побочных каналов приёма.

          Синхронный детектор по своей сути, при совпадении частот сигнала и опорного колебания вплоть до фазы, не даёт составляющих К_г, но на практике такого совпадения добиться сложно, поэтому он также вносит искажения.

          Система АРУ также вносит вклад в общий К_г. Вследствие того, что ВЦ работает с очень малыми сигналами, а минимальное напряжение смещение на варикапе больше их в 2000 раз, вероятность, что варикап будет открываться очень мала, поэтому этой составляющей К_г пренебрегаем.

          Практически все КНЦ УРЧ и УПЧ прямопропорциональны отношению g^/₂₁/g₂₁ и U_mc. Так как работа ведется с сигналами низкого уровня, и к тому же УРЧ выполнен на полевом транзисторе, т.е. с нелинейными искажениями можно не считаться.

          Коэффициент гармоник смесителя и СД можно оценить по формуле К_г=0,25 U_c/U_оп. При U_с понижается максимальный уровень сигнала на входе соответствующей микросхемы, а U_оп – напряжение опорного колебания, формируемое СЧ.

          При U_оп=500 (мВ), 

                                         .

          Составляющие системы АРУ: К_ГАРУ=0,03.

          Таким образом, регулирующий коэффициент гармоник

.

Реальный К_г будет немного выше, т.к. не учитывалось влияние УПЧ.

6. Методика контроля основных параметров разрабатываемого РПрУ.

6.1 Изменение односигнальной и многосигнальной избирательности.

          Методом односигнальной избирательности пользуются при оценке избирательной способности РПрУ. Этот метод даёт близкое к действительности представление об ослабление помех и сигнала, соответствует суммарному  действию каждого из них в отдельности. Это условие выполняется в линейном приёмнике.

6.1.1 Односигнальный метод.

          Изменение параметров частотной избирательности радиоприёмников односигнальным методом, проводят с помощью измерительной установки, структурная схема которой приведена на рис 6.1.1. Генератор сигналов Г1 должен перекрывать диапазон испытуемого приёмника при измерении параметров в различной полосе частот РПрУ и иметь диапазон перестройки от 0,5*f_н до 10*f_в, где f_н – нижняя граница, а f_в – верхняя граница диапазона приемника при измерении параметров избирательность в широкой полосе частот. Кроме того, генератор должен иметь внутреннюю модуляцию измерительного сигнала с частотой 1 кГц и с глубиной модуляции 30%.

Измерительный сигнал подается на вход радиоприемника через эквивалент антенны (ЭА). Выходное напряжение испытуемого приемника  измеряют с помощью вольтметра. Для измерения избирательности необходимо определить номинальное входное напряжение U_вх. ном, при котором обеспечивается номинальное входное напряжение по основному каналу приема, а напряжение на частоте измеряемого не основного канала приема U_вх.н.о., при котором обеспечивается  данное номинальное   входное напряжение U_{вых.ном.}. Для этого генератор Г1 подстраивают на частоту основного канала приема, включают модуляцию измерительного сигнала и устанавливают выходной сигнал Г1 равным чувствительности приемникаUвх. номинальное. Затем устанавливают усилие радиоприемника, при котором обеспечивается номинальное выходное напряжение с помощью вольтметра и не изменяя усилие и ширину полосы пропускания, настраивают генератор Г1 на частоту измеряемого побочного канала приема. Избирательность приемника  рассчитывают по формуле:

,                                (6.1.1.1)

Рис. 6.1.1 – Структурная схема измерения избирательности односигнальным методом

6.1.2 Многосигнальный метод.

Частотную избирательность приемников по соседнему и побочному каналам приема измеряют двухсигнальным методом с помощью установки, структурная схема которого приведена на рис.6.1.2. Генераторы измерительных сигналов Г1 и Г2 выбирают с учетом перекрытия частот испытуемого приемника и его не основных каналов приема. Несущие частоты измерительных сигналов модулируются частотой 1 кГц. С глубиной модуляции 30% при измерении параметров АМ – приемников и 80% при измерении параметров ЧМ – приемников. С помощью частотомера измеряют разность частот измерительных сигналов. На выходе приемника включают полосовой фильтр, который необходим для устранения фона на результат измерения. Разность частот генераторов Г1 иГ2 поддерживают равной 10 кГц. Генератор Г1 имитирует полезный сигнал. Его выходное напряжение устанавливают таким, чтобы на выходе приемника Uвх. н. Было равно его чувствительности. Регулятором громкости устанавливаем номинальное выходное напряжение U_вых.н. Фиксируют показания вольтметра и дальнейшее измерение проводят, не изменяя регулировок приемника. Выключают модуляцию Г1 и включают ее на Г2, который имитирует сигнал радиопомехи. Увеличивают уровень радиопомехи таким образом, чтобы на выходе радиоприемника устанавливалось напряжение на 12 дБ зафиксированного номинального. В таком положении фиксируют напряжение сигналов радиопомехи U_п полезного сигнала U_с. Динамический диапазон избирательности приемника по соседнему каналу D_ск рассчитывают по формуле:       

.                                     (6.1.2.1)

Аналогично измеряют избирательность по другим каналам приема.

Рис. 6.1.2 – Структурная схема измерения избирательности многосигнальным методом

6.2 Измерение чувствительности.