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短波单边带接收机电性能指标定义和测量方法

2023-09-18 来源:步旅网
监测检测

短波单边带接收机电性能指标定义 和测量方法

I国家无线电监测中心李剑雄

摘要:数字产品和设备日新月异,测量方法简单易行。掌握模拟无线电设备的手动测量,是检验 工程师动手能力的重要方法之一。文章给出了短波单边带接收机部分电性能指标定义和测量方法。

关键词:单边带接收机指标定义测量方法

置;7-音频试验负载;8-音频频率计或计数式频率计;

0引言

短波单边带接收机电性能指标有很多,这里只举部 分常用的电性能指标和测量方法,在实际工作中要达权知 变、举一反三。

9-失真系数仪,按需设置;10-音频电压表;11-音频 频谱分析仪或音频选频电压表,按需设置;12-音频信号 发生器,测量A3E的频率响应时用。

2

1频率稳定度

定义:在试验的标准大气条件下,接收机经规定预热 时间后,在规定的持续时间内的最大频率变化值的一半与 标称载波频率之比为频率稳定度。持续时间为1日,称为 曰频率稳定度;持续时间为1个月,则称为月频率稳定度。

测量方法:

(1)测出规定持续时间内各间隔时间的频率偏差值。 预热时间和测量时间间隔按设备规范的规定。

(2 )找出最大偏差值和最小偏差值,并计算它们的差。 (3 )步骤(2 )计算结果的一半与标称频率之比, 即为某时间的频率稳定度。

图1测量接收机特性框图

(1)按图1连接设备,发射类别J3E、A3E、 A1A、A1B用单信号源,R3E和H3E用双信号源。

(2 )将一标准输入信号加至接收机的输入端。(3 )调节接收机射频增益(或音量控制),以获得 基准输出电平。

(4)调节标准输入信号电平以产生标准信纳德或标 准信噪比,记下这时的输人信号电平(电动势)。

2基准灵敏度

定义:基准灵敏度指在规定的频率和调制下,接收 机音频输出端获得标准信纳德或者标准信噪比时的输入信 号电平。

测量方法:

接收机测试配置如图1所示,其中,1-射频信号发 生器G1; 2-射频信号发生器02,按需设置;3-射频信 号发生器03,按需设置;4-匹配网络或混合匹配网络, 按需设置;5-待测接收机;6-频带限止滤波器,按需设

定义:输入信号电平不变时,在规定的音频范围内, 接收机输出电平随音频频率而变化的特性,称为音频响应, 以最高输出电平和最低输出电平之比的分贝数表示。

测量方法(一):

(1 )按图1连接设备。测量A3E的频率响应时,需3音频响应

(5 )步骤(4 )所记录的电平就是基准灵敏度,用 微伏(A V )或分贝微伏(dBfi V )表示。

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测检测

将音频信号发生器接到射频信号发生器G的调制输入端。

(8 )步骤(6 )记下的最高输出电平和最低输出电

(2)

将一标准输入信号加至接收机输入端,并将其 平之比,即为音频响应,用dB表示。

电平调至规定值(例如电动势42dB (XV ),调节射频增益, 以获得基准输出电平。

4边带线性窜扰

(3)

保持输入信号电平不变,在规定的音频范围内

微调边带信号频率(双边带调幅话测量时,调节音频调制 定义:对于独立边带(B8E)接收机,音频输出所包 频率),测量接收机音频输出的最高电平和最低电平。

含的另一边带窜扰电平与有用信号的基准输出电平之比称 (4 )计算最高电平与最低电平之比,用dB表示。为边带线性窜扰,用dB表示。

测量方法(二):

测量方法:

(1)按图1连接设备。接收机自动增益控制置于接 (1 )按图1连接设备。

通位置,当接收类别为R3E、J3E时,需将附加信号发 (2 )将一标准输入信号J3E加至接收机输入端,并 生器G3连至混合匹配网络的C端。

将电平调节至规定值(例如电动势46dB |x V )。

(2 )将一标准输人信号(60dB |x V )加至接收机输 (3)调节接收机射频增益(或音量控制),以获得 入端(R3E、H3E、J3E、A3E)。

基准输出电平。

(3 )将需要的边带信号降低10dB (接收类别为 (4 )保持输入信号电平不变,将其频率调至另一边带。R3E 和 J3E 时)。

(5)在规定的频率范围内变化频率,用音频频谱分 (4 )接收类别为R3E和J3E时,由附加信号发生 析仪或选频电平表找出最大音频输出电平,记下此时的音 器G3取出一个(60dB |jl V )的信号加至接收机输入端, 频输出频率和电平。

使接收机的输出端产生一附加频率为1600Hz的信号,以 (6 )步骤(5 )所记录的电平与基准输出电平之比, 稳定接收机的增益。

即为某边带对另一边带的线性窜扰,用dB表示。

(5) 调节接收机的音量控制,以产生基准输出电平。(6)

保持输入信号电平不变,在规定的范围内改变 5群时延(包络时延失真)

需要边带信号的频率,并保持调制度不变。当使用附加信 号发生器G3在1600Hz附近测量时,必须移动附加信号 定义:群时延指在规定的音频范围内,波群通过接 发生器频率,以便使总的控制信号(用于稳定增益)刚好 收机信道时,各频率分量的最大时延差,以ms表示。

处在选频电压表的通带外边。记下每个音频频率和相应的 测量方法:

输出电平。

按图2连接设备。其中,1-频率计;2-群时延测 (7 )这些试验也可以在其他需要边带信号上重复, 试仪;3-信号源;4-匹配网络;5-待测接收机;6-音 但应注意避免接收机音频输出级过载。

频试验负载。

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Monitoring &Testini

图2接收机群时延测试配置

(2)接收机和射频信号发生器均调谐至规定频率, 输入信号电平调节至规定电平(如电动势46dB K V ), 调节射频增益(或音量控制),以获得基准输出电平。

(3 )群时延测试仪器输出音频分别调谐至规定频率, 调节其输出电平,使射频信号发生器的输出信号调制度为 50%,测量对输出音频的时延。

(4 )计算最大时延差,用ms表示。

(5 )对独立边带(B8E )接收机,应分别测量上、 下边带的时延和计算最大时延差。

6中频选择性

定义:接收机选择有用信号和抑制邻近频率干扰的能 力,称为接收机选择性。这种选择性主要决定于中频滤波 器的特性,通常称为中频选择性,如用6dB带宽、60dB 带宽表示。

测量方法:

图3测量中频选择性框图

(1 )按图3连接设备。其中,1为射频信号发生器; 2为匹配网络,按射频信号发生器的输出内阻设置;3为 待测接收机;4为射频电压表。

(2)

接收机置于规定的测试频率,调节射号发生器,使其产生一电平为规定值(例如电动势 10dB p V )、频率等于接收机工作频率的未调制输入信号。

(3) 调节接收机射频增益,使其中频输出电压为某

一规定值。

(4)

在加大射频信号发生器输出电平(如21000倍)后,分别上下偏离射频信号发生器频率,使接 收机中频输出电压不变,即可获得相应的带宽(如6dB、 60dB ) 0

7总失真系数

定义:总失真系数是除去基波分量失真信号的有效54

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值与完整信号的有效值之比,用百分数表示,失真信号包 括相关的谐波分量、电源波纹和其他相应的非谐波分量。

(1) 按图1连接设备。(2)

将一标准输入信号加至接收机输入端,并将其

电平调至规定值(如电动势42dB ^ V ),调节射频增益(或 音量控制),以获得基准输出电平。

(3 )在音频试验负载上测量总失真系数。

8相对音频互调(带内互调)

定义:当接收机接收由两个信号同时调制的适当类 型的发射机输入信号时,接收机非线性失真所产生的无用 非谐波输出分量电平与一个有用输出信号电平之比,即为 相对音频互调,用dB表示。

测量方法:

(1 )按图1连接设备,将附加射频信号发生器G3

连接至混合匹配网络的C端。

(2)

射频信号发生器G3无信号时,调节射频信号

发生器G,,以产生一标准输入信号。对于发射类型R3E 和H3E的标准输入信号,需要调节两个射频信号发生器 G,和02,并把标准输入信号调至规定值(例如电动势 60dB p V ) 0

(3)

调节射频增益(或音量控制),使音频输出电

平比基准输出电平小6dB。

(4 )调节射频信号发生器G3,使接收机输入端在下 列电平之一产生一个对应于1600Hz的边带。

R3E 60dBkV电动势 H3E 54dB|xV 电动势 J3E 60dB (jl V 电动势

(5 )用音频频谱分析仪或音频选频电平表在接收机

的输出端测量1000

Hz分量的电平以及两个互调产物的频 率和电平。

(6 )计算互调产物电平与1000Hz的有用信号电平

之比,用dB表示,用表记录并计算。、 9边带非线性窜扰

定义:对于独立边带(B8E )接收机,两个位于另一 边带内电平相等的无用输入信号的互调产物落在工作边带 内,音频输出的互调电平与有用信号输出电平之比,即为 边带非线性窜扰,用dB表示。

测量方法:

(1 )按图1连接设备,将射频信号发生器G2连至

频信倍混合匹配网络的B端。

(2)

机音频输出增加。

(7)

微调其中一个无用信号频率,使音频输出

1000Hz的信号。

(8)

调节两个无用信号电平,使其在接收机的输入

射频信号发生器02无输出时,调节射频信号

发生器G,,以便将一标准输入信号J3E加至接收机输入 端,并将其电平调至规定值(如电动势46dBfjiV)。

(3)

调节接收机射频增益(或音量控制),使音频 端相等。同时增大这两个无用信号电平,使音频输出低于

输出电平比基准输出电平小6dB。

(4 )分别将射频信号发生器G,和G2的频率调至另 —边带对应的1000Hz、2800Hz音频的频率上。

(5)用音频频潜分析仪或音频选频电压表测出 800Hz的三阶互调产物电平。

(6 )计算步骤(5 )所测得的电平与步骤(3 )所获 得的输出电平之比,即为某边带对另一边带的三阶非线性 窜扰,用dB表示。

10带外互调

定义:当两个无用信号的频率u

离有用信号频率较

远的频率)和fn (离有用信号频率较近的频率)与有用信 号频率fw具有一种特定的频率关系时,因它们之间互调 在接收机输出端产生的无用信号响应,就是带外互调,如 二阶、三阶带外互调。

二阶互调的频率关系为:fw=fr 土 fn

(

1

)

一般使用的二阶互调的频率关系包括:

4=

fn = fw-Af (2)

fr=2fw+Af fr=2fw-Af三阶互调的频率关系为:

fw=2fn±fr

(3)

一般使用的三阶互调的频率关系包括:/„ =4 =fw~Af ( 4 )

fr=fw+2Af fr=fw-2Af

除非另有规定,否则fn与fw的偏差Af为20kHz。 测量方法:

(1 )按图1连接设备,将射频信号发生器G2连至 混合匹配网络的B端。

(2)

将一标准输入信号加至接收机输入端,并将其

电平调节至规定值(例如电动势52dB p V )。

(3) 调节接收机射频增益,以获得基准输出电平。(4)

使射频信号发生器G:输出一无用的、未调制 信号,其频率调至规定的fn。(5)

使射频信号发生器G2输出一无用的、未调制

信号,其频率调至规定的f,。

(6) 同时逐渐地增加两个无用信号电平,直至接收

基准输出电平20dB。记录此时的一个无用输入信号电平(端电压),即为带外互调,用dBpV表示。

11邻近信号选择性

定义:无用的邻近信号输入电平,使高出基准灵敏 度3dB的有用信号输出信纳德或信噪比下降到标准信纳 德或标准信噪比,这个无用信号输入电平与基准灵敏度之 比称为邻近信号选择性,用dB表示。

邻近信号频率与有用信号载频的上、下偏差在产品 规范中规定。

测量方法:

(1 )按图1所示连接设备,并将附加射频信号发生 器G3 (无用信号源)连至混合匹配网络C端。

(2)没有无用信号时,测量基准灵敏度,并记下此 时的输入信号电平,用jxV或dBpV表示。

(3 )增加有用输入信号3dB。

(4) 在混合匹配网络的C端增加一无用的、未调制 的输入信号。

(5)

调节无用信号频率至接收机通带外,并调节到

偏离有用信号载频上偏差和下偏差规定的数值。在每个 频率上调节无用信号电平,以便重建信纳德或标准信噪

比。记下这时的无用信号输入电平,用+V或dBpV 表示。

(6 )计算步骤(5 )所测得的无用信号电平与基准 灵敏度之比,较小值为邻近信号选择性。

(7 )对于其他偏离频率,重复步骤(5 )和(6 )即可。 结果可用表格形式展示。

12阻塞

定义:若某一规定频率的无用信号使规定的有用信 号输入电平(如电动势40dB ^ V )产生的音频输出下降

3dB,则此时的无用信号输入电平称为阻塞,用dBpV表7K。

除非另有规定,否则无用信号频率与有用信号载频 的偏差为20kHz。

测量方法:

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(1 )按图1连接设备,并将附加射频信号发生器g3 (无用信号源)连至混合匹配网络C端。

(2)没有无用信号时,将一标准输入信号加至接收 机输入端,使接收机输入信号电平端电压为一规定值(例 如 40dB p V ) 〇

(3 )调节射频增益(或音量控制),以获得基准输 出电平。

(4)

在混合匹配网络C端加一无用的、未调制的输

入信号,将其频率调节到偏离有用信号载频上和下一个规 定的偏差(20kHz )。

(5)

在每个频率上调节无用信号输入电平,使有用 信号音频输出下降3dB,记下此时无用信号输入电平(端 电压),用dBpV表示。较小值即为阻塞。

13倒易混频

定义:接收机带外无用信号与本机振荡的噪声混频, 使落入中频通带的噪声激增,这种现象称为倒易混频。

除非另有规定,否则无用信号频率与有用信号载频 偏离为20kHz,有用信号输入电平为10dB fx V(端电压)。 使有用信号输出信纳德或信噪比为10dB时的无用信号输 入电平,即为倒易混频,用dB|xV表tk。

测量方法:

(1 )按图1连接设备,并将附加射频信号发生器G, 连至混合匹配网络C端。

(2)没有无用信号时,将一标准输入信号加至 接收机输入端,使接收机输入信号电平(端电压)为 10dB |jl V。

(3 )调节接收机射频增益(或音量控制),以获得 基准输出电平。

(4) 在混合匹配网络C端加一无用的、未调制的输 入信号,其频率偏离有用信号载频为一规定值。

(5)

调节无用信号输入电平,直至接收机输出信纳

德或信噪比为10dB。记下此时的无用信号输入电平,即 为倒易混频,用dBpV表示,

14中频抑制比

定义:一个频率等于接收机中频的无用信号输入电 平,使接收机的音频输出电平等于基准灵敏度时的输出电 平,这个无用信号输入电平与基准灵敏度之比,即为中频 抑制比,用dB表示。在多次变频的接收机中,有第一中 频抑制比、第二中频抑制比等。

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测量方法:

(1 )按图1连接设备,并将附加射频信号发生器 (无用信号源)连至混合匹配网络的C端。

(2)

没有无用信号时,测量基准灵敏度,记下这时

的输入信号电平,用

V或dB |x V表示。

(3)

没有有用信号时,将一无用的、未调制的高电

平信号(如100dB fx V )加至混合匹配网络的C端。

(4)

调整G3的频率至接收机的中频,并调整03

的输出电平,使接收机的音频输出等于步骤(2)时的 输出电平,记下这时接收机的输入信号电平,用fjiV或

dB (x V表示。

(5 )步骤(4 )所记录的无用信号电平与基准灵敏 度之比,即为中频抑制比,用dB表示。

15镜频抑制比

定义:一个频率等于接收机镜像频率的无用信号输 入电平,使接收机的输出电平等于基准灵敏度时的输出电 平,这个无用信号输入电平与基准灵敏度之比,即为镜频 抑制比,用dB表示。在多次变频的接收机中,有第一镜 频抑制比、第二镜频抑制比等。

测量方法:

(1 )按图1连接设备,并将附加射频信号发生器G3 (无用信号源)连至混合匹配网络的C端。

(2)

没有无用信号时,测量基准灵敏度,记下这时

的输入信号电平,用pV或dBfxV表示。

(3)

没有有用信号时,将一无用的、未调制的高电

平信号(如100dB ix V )加至混合匹配网络的C端。

(4)

调整03的频率至接收机的中频,并调整03

的输出电平,使接收机的音频输出等于步骤(2)时的

输出电平,记下这时接收机的输入信号电平,用AV或

dB (X V表示。

(5 )步骤(4 )所记录的无用信号电平与基准灵敏

度之比,即为镜频抑制比,用dB表示。

16杂散频率抑制比

定义:除中频、镜频以外的所有因变频技术和频

率合成技术所引起的额外接收,统称为杂散频率干扰。 一个无用信号输人电平,使接收机杂散频率干扰的输 出电平等于基准灵敏度时的输出电平,这个无用信号 输入电平与基准灵敏度之比即为杂散频率抑制比,用 dB表示。

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测量方法:时的噪声电平,用dBm表示。

(1) 按图1所示连接设备,并将附加射频信号发生

(4 )将接收机频率调谐到步骤(2 )所找到的组合

器G3 (无用信号源)连至混合匹配网络的C端。

音点,微调频率使组合音输出最大,记下此时的音频输出

(2)

没有无用信号时,测量基准灵敏度,记下这时 电平,用clBm表tk。

的输入信号电平,用|xV或dB|xV表示。

(5 )步骤(4 )所记录的电平与步骤(3 )所记录的

(3) 没有有用信号时,将一无用的、未调制的高电 电平之比,即为某组合音点的组合音,用dB表示。同时

平信号(如lOOdB (jl V )加至混合匹配网络的C端。

记录组合音点的频率。

(4)

在规定的测量频率范围内,变化无用信号频率,

以捜索杂散频率响应。当发现无用信号的音频输出时,则 18自动增益控制特性

仔细微调无用信号频率,使音频输出最大。

(5)

在每个杂散频率上改变无用信号输入电平,使 定义:接收机自动增益控制电路工作时,音频输出

接收机的音频输出等于步骤(2)时的输出电平,记下这 稳定后,其电平接收机输入信号电平变化的特性。

时接收机的输入信号电平,用tiV或dBpV表示。

测量方法:

(6 )步骤(5 )所记录的无用信号电平与基准灵敏 (1) 按图1连接设备。度之比即为杂散频率抑制比,用dB表示。

(2) 将一标准输入信号加至接收机输入端,其电平

调节至规定值。

17组合音

(3 )接收机自动增益置于“接”(射频增益控制置 于最大位置),有音量控制的接收机,调节音量控制,以 定义:接收机内各本振信号及其组合所产生的音频 获得基准输出电平。

输出称为组合音,以组合音输出电平与标准信噪比输出时 (4)在规定的范围内,变化输入信号电平,测出相 的噪声电平之比的分贝数表示。

应的音频输出电平,并记录这些输入信号电平和它对应的 测量方法:

音频输出电平。姻

(1 )接收机天线输入端接一带屏蔽的等效天线电阻 (50(1 ),音频输出端接音频试验负载和音频电压表。

(2)将接收机各增益控制置于最大位置,在其工作 参考义献:

频率范围内慢慢地变化接收机频率,以寻找组合音点。

[11尹继新,阚润田等.无线电设备检测[M].人民邮

(3 )找到组合音点后,把接收机偏谐到组合音消失, 电出版社,2008年1月调节射频增益(或音量控制),使射频输出的噪声电平为 121 GB/T 6934-1995短波单边带接收机电性能测量

标准信噪比输出时的噪声电平(如-12dBm)

记下此

方法丨S].中国标准出版社CHINA RADIO

2020.2

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