|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK Bagaimana untuk membuat penganalisis spektrum murah mahal. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Teknologi mengukur Sekiranya perlu untuk menilai lebar jalur isyarat yang dipancarkan, ketidakstabilan frekuensi operasi, penindasan pelepasan luar jalur dan palsu, herotan isyarat jalur asas pemancar radio, apakah yang kita lakukan? Betul, ambil penganalisis spektrum (AC) HP 8560 siri E anda dan ukur semua yang anda perlukan! Tetapi izinkan saya memberitahu anda, saya tidak mempunyai HP, saya mempunyai penganalisis paling biasa bagi pengeluaran domestik paling banyak di dunia! Dalam kes ini, anda akan bersetuju dengan saya bahawa sensitiviti penganalisis spektrum tidak pernah terlalu tinggi! Sensitiviti, terus terang, sentiasa tidak mencukupi, kerana. berurusan dengan isyarat yang sangat kecil. Perkara kedua yang anda pasti akan bersetuju dengannya ialah sentiasa terdapat sedikit julat dinamik, anda sentiasa mahukan lebih! Julat dinamik yang besar diperlukan apabila melihat spektrum isyarat dengan kehadiran gangguan yang sangat kuat atau isyarat lain. Selalunya, masalah sedemikian timbul apabila menilai tahap harmonik kedua atau ketiga isyarat pemancar. Mempelajari risalah pengeluar terkemuka peralatan mengukur, kadang-kadang ia menjadi memalukan untuk penganalisis anda sendiri. Jadi, untuk mendapatkan sesuatu untuk menjawab "imperialis", kami akan berkongsi dengan anda beberapa petua dan cadangan tentang cara mencapai sensitiviti dan julat dinamik yang diperlukan untuk menyelesaikan masalah yang hanya boleh dilakukan oleh peranti import yang mahal. Julat Dinamik Julat dinamik mana-mana peranti penerima aktif dianggarkan oleh beberapa parameter yang telah ditetapkan yang mencirikan pelbagai herotan yang berlaku dalam peranti ini apabila isyarat RF melaluinya. Dalam erti kata lain, ini ialah perbezaan antara nilai maksimum dan minimum tahap isyarat di mana tiada herotan lagi diperhatikan. Sebab herotan ini ialah ketaklinieran laluan penguatan peranti yang dipersoalkan. Terdapat pelbagai jenis bukan lineariti, jadi ciri yang berbeza digunakan untuk menganggarkan julat dinamik. Ciri yang paling penting ialah julat dinamik linear dan julat dinamik IMD urutan ke-3 pada titik IP3 (Rajah 1). Apabila mempertimbangkan kedua-duanya, seseorang tidak boleh melakukannya tanpa menggunakan konsep sedemikian sebagai ciri amplitud, yang mana seseorang boleh menilai tahap herotan bukan linear.
Ciri amplitud umum (ACH) bagi peranti yang sedang dipertimbangkan dibentangkan pada skala logaritma berganda dalam Rajah 1 (lengkung 1). Isyarat minimum yang boleh dikesan dianggap 3 dB lebih tinggi daripada bunyi peranti sendiri. Oleh itu, permulaan bahagian linear ciri dari bawah dianggap sebagai titik pada AX, sepadan dengan lebihan 3 dB bunyi sendiri pada output, dan input minimum P yang sepadan.dalam.min dan keluaran Rkeluaran min kuasa. Had atas bahagian linear AX ialah titik di mana ciri sebenar menyimpang daripada ideal (linear) sebanyak 1 dB. Titik ini sepadan dengan input Р1dBv dan keluaran R1dBout kuasa tepu (titik mampatan). Perbezaan (dalam desibel) antara kuasa input tepu dan kuasa isyarat input minimum menentukan julat dinamik linear. Seperti yang diketahui, kesan sebarang isyarat yang berubah pada unsur bukan linear adalah pengayaan spektrumnya - harmonik dan komponen frekuensi gabungan muncul. Apabila mengkaji spektrum isyarat, banyak masalah disebabkan oleh gabungan frekuensi pesanan ganjil yang jatuh terus ke dalam jalur isyarat yang sedang dikaji. Komponen gabungan yang paling berbahaya bagi urutan ketiga, iaitu komponen pada frekuensi 2f1-f2 dan 2f2-f1, di mana f1 dan f2 adalah dua komponen spektrum isyarat input yang paling ketara (contohnya, pembawa dan sisi, harmonik pertama dan kedua , isyarat dan gangguan kuat dan lain-lain). Mari kita pertimbangkan kesan berbahaya komponen gabungan susunan ketiga pada tipikal, berhubung dengan masalah yang sedang dipertimbangkan, contoh - mengukur tahap ayunan sisi pemancar. Pada rajah. 2 menunjukkan herotan gabungan spektrum isyarat pada output pemancar.
Dalam kes apabila nisbah aras harmonik kedua dan lebih tinggi kepada yang pertama cukup kecil, terdapat bahaya melampaui had bahagian linear ciri amplitud laluan penguatan penganalisis, kerana cuba melihat isyarat lemah harmonik yang lebih tinggi, kami secara berlebihan (berkaitan dengan harmonik pertama yang kuat) meningkatkan keuntungan peranti. Kemudian, akibat pengaruh isyarat poliharmonik (mengandungi dua atau lebih komponen spektrum) pada laluan tak linear, komponen spektrum gabungan timbul, dua daripadanya (dalam kes paling mudah, dengan mengambil kira hanya komponen gabungan dari yang pertama dan harmonik kedua, dan mengabaikan yang lain) pada frekuensi 2f1- f2 dan 2f2-f1 jatuh terus ke dalam jalur operasi isyarat yang dikaji. Perlu diingatkan di sini bahawa komponen gabungan tertib ketiga tidak timbul dengan sebarang jenis bukan linear (ia tidak timbul dengan bukan linear kuadratik). Pada rajah. 2, frekuensi gabungan ini diserlahkan dalam huruf tebal. Dapat dilihat bahawa komponen 2f2-f1 jatuh pada frekuensi harmonik ketiga dan memesongkan nilai sebenarnya. Akibatnya, pemerhati membuat kesimpulan yang salah tentang spektrum isyarat! Adalah mudah untuk menentukan nilai julat dinamik daripada herotan gabungan tertib ketiga menggunakan lengkung 2 dalam Rajah. 1, yang memaparkan pergantungan tahap data komponen gabungan pada tahap isyarat input. Sambungan bahagian linear bagi nada tertib ketiga dan ciri frekuensi gabungan bersilang pada satu titik yang dipanggil titik kuasa ciri (atau titik mampatan) IP3 herotan tertib ketiga. Ia sepadan dengan input (PIP3in) dan keluaran (РIP3out.) ciri kuasa herotan peringkat ketiga. Julat dinamik untuk herotan gabungan tertib ketiga (mengikut titik IP3) ditakrifkan sebagai perbezaan antara kuasa input yang sepadan dengan ketiadaan herotan dan kuasa isyarat input minimum. Semakin tinggi titik IP3, semakin tinggi julat dinamik, masing-masing. Ia berikutan daripada di atas bahawa julat dinamik boleh ditentukan mengikut kriteria yang berbeza. Dalam amalan, ini betul-betul apa yang dilakukan, dan kemudian, mengikut keputusan, nilai terburuk diambil sebagai nilai julat dinamik. Beri sensitiviti! Untuk meningkatkan sensitiviti pembesar suara, i.e. untuk menyediakan keupayaan untuk memproses isyarat peringkat rendah tanpa masuk ke dalam peranti, sudah cukup untuk meletakkan prapenguat di hadapan inputnya. Sejumlah persoalan timbul serta-merta. Soalan pertama ialah penguat mana yang hendak digunakan, apakah parameter utamanya: keuntungan (selepas ini dirujuk sebagai keuntungan semata-mata), angka hingar dan julat dinamik. Soalan kedua, yang tidak kurang penting ialah bagaimana kemasukan prapenguat pada input AC mempengaruhi operasi keseluruhan litar. Kami akan cuba menjawab soalan ini supaya anda boleh memilih penguat yang sesuai untuk aplikasi anda. Apabila menggunakan prapenguat, sentiasa ingat bahawa paras isyarat maksimum pada input prapenguat tidak boleh melebihi paras isyarat maksimum yang dibenarkan pada input penganalisis spektrum, tolak keuntungan prapenguat. Untuk kesederhanaan penjelasan, kami akan menggunakan contoh khusus. Andaikan penganalisis spektrum kami mempunyai angka hingar -30dB dan titik herotan gabungan tertib ketiga IP3 ialah +10dBm. Mari kita ketahui bagaimana pelbagai jenis prapenguat mempengaruhi ciri litar pengukuran. Rajah 3 menunjukkan gambar rajah sambungan prapenguat kepada penganalisis.
Katakan keuntungan preamp ialah 20dB, angka hingar ialah 6dB, dan titik IP3 ialah +15dBm. Ia adalah perlu untuk menentukan angka hingar dan julat dinamik litar yang ditunjukkan dalam Rajah.3. Untuk mengira angka hingar litar dalam Rajah 3, kami menggunakan formula untuk peranti lata: Ш = Ш1+(Ш2-1)/К1 +(ШЗ-1)/К1К2, (1) di mana:
Angka hingar (dalam masa) berkaitan dengan angka hingar dalam desibel seperti berikut: N = 10log(f) Angka hingar (dalam masa) untuk litar dalam Rajah 3, dikira dengan formula (1). bersamaan 13,99. sungguh: W = 4+ 1000 -1/100 = 13,99 Mari kita ungkapkan angka hingar ini dalam desibel: 10log(13.99) = 11,5 dB. Oleh itu, penyambungan prapenguat membolehkan kami mengurangkan angka hingar penganalisis spektrum sebanyak 18,5 dB, yang sebenarnya, adalah apa yang kami cuba capai. Sekarang mari kita lihat bagaimana preamp akan mempengaruhi titik IP3. Jadual 1 menunjukkan hubungan antara titik IP3 prapenguat dan pengurangan nilai titik IP3 untuk litar dalam Rajah 3. Data dalam Jadual 1 sepadan dengan kes terburuk, apabila tahap komponen gabungan penganalisis itu sendiri adalah maksimum. Lajur kiri jadual menunjukkan lebihan titik IP3 prapenguat ke atas titik IP3 penganalisis.
Jadual 1
Dalam contoh kami: Prapenguat IP3 - +15dBm dan Penganalisis Spektrum IP3 -+10dBm, perbezaannya ialah 5dB. Nilai terdekat perbezaan dalam jadual. 1-6 dB dan 3 dB. Pengurangan IP3 masing-masing ialah 3,5dB dan 4,6dB. Dalam kes kami, penurunan IP3 yang dikira dengan interpolasi linear antara nilai ini ialah 3,9 dB. Iaitu, titik IP3 litar dalam Rajah 3 akan sepadan dengan +6,1 dBm. Ini bermakna bahawa pada input preamp, titik IP3 akan menjadi 20 dB lebih rendah, yang sepadan dengan -13,9 dBm. Jadi dengan menambahkan prapenguat, kami telah meningkatkan keupayaan penganalisis spektrum untuk memproses isyarat peringkat rendah dan merendahkan prestasinya di rantau isyarat besar. Ini tidak menghairankan, kerana dengan sambungan preamplifier, satu lagi peranti bukan linear dengan jarak dinamik tak terhingga yang jauh telah ditambahkan pada litar pengukur. Jadual 1 menunjukkan bahawa semakin besar lebihan IP3 prapenguat berbanding IP3 penganalisis, semakin kurang IP3 bagi keseluruhan litar jatuh. Sebagai contoh, untuk nilai perbezaan 20 dB, penurunan IP3 hanya 0,8 dB. Oleh itu, penggunaan prapenguat dengan julat dinamik yang jauh lebih besar daripada julat dinamik penganalisis spektrum adalah paling diutamakan, kerana ia membolehkan hampir sepenuhnya mengelakkan penurunan dalam julat dinamik keseluruhan litar pengukur. Dalam sesetengah kes, untuk mencapai keuntungan yang baik, adalah perlu untuk menyambung beberapa prapenguat secara bersiri. Pertimbangkan perkara yang berlaku apabila anda melonjakkan dua prapenguat sebelum penganalisis spektrum. Mari analisa skema yang ditunjukkan dalam Rajah.4.
Kedua-dua preamplifier mempunyai ciri yang sama yang ditunjukkan dalam Rajah. 4. Jumlah keuntungan preamp ialah 40dB (10000 kali). Jumlah angka hingar ialah:
Sekarang mari kita mengira penurunan dalam IP3. Kedua-dua penguat mempunyai nilai IP3 yang sama iaitu +30 dBm. Mengikut Jadual. 1, dengan perbezaan 0 dB, pengurangan IP3 pada output preamplifier 2 ialah 6 dB. Oleh itu, IP3 pada output prapenguat 2 adalah sama dengan
Ini adalah 14 dB lebih daripada nilai IP3 penganalisis spektrum. Sekali lagi, lihat meja. 1 dan dapatkan secara interpolasi antara nilai terdekat: -2,4 dB untuk 10 dB dan -1,4 dB untuk 15 dB, nilai -1,6 dB. Mengira nilai IP3 untuk penganalisis
Penemuan. Oleh itu, sensitiviti penganalisis apabila menggunakan prapenguat bertambah baik, dan julat dinamik secara amnya merosot, dan semakin kurang julat dinamik prapenguat melebihi julat dinamik penganalisis itu sendiri, semakin kuat ia. Preamplifier boleh digunakan untuk menganalisis isyarat lemah. Penggunaan prapenguat harus dielakkan semasa menganalisis isyarat kuat, serta semasa menganalisis isyarat lemah dengan kehadiran bunyi yang kuat. Berikan julat dinamik! Seperti yang dinyatakan di atas, bahaya melampaui julat dinamik adalah paling besar apabila menilai tahap harmonik kedua atau ketiga isyarat pemancar, i.e. apabila harmonik pertama adalah gangguan yang kuat, yang membawa kepada kemunculan komponen gabungan dengan harmonik yang sedang dikaji. Mari kita pertimbangkan bagaimana untuk menghapuskan fenomena yang tidak menyenangkan ini dan mengukur tahap harmonik. Masalah ini boleh diselesaikan dengan menggunakan penapis takuk pada input penganalisis spektrum, yang menekan pembawa manakala harmonik kedua atau ketiga memasuki jalur laluan. Pada hakikatnya, julat dinamik penganalisis tidak diperluaskan, sebaliknya perbezaan antara isyarat input yang diperhatikan dikurangkan. Adalah penting untuk diingat bahawa tahap isyarat input maksimum yang ditentukan untuk penganalisis spektrum tidak boleh melebihi. Tahap input maksimum yang dinyatakan tidak boleh dikelirukan dengan titik mampatan 1dB atau titik IP3. Tahap isyarat input maksimum yang dibenarkan ialah tahap di mana pengecil input atau pengadun kekal dalam had operasi yang boleh diterima. Titik IP3 biasanya 10 hingga 15 dB lebih tinggi daripada titik mampatan 1 dB. Pertimbangkan litar dalam Rajah.5.
Atenuator digunakan untuk mengehadkan output pemancar ke tahap yang selamat untuk penganalisis beroperasi. Andaikan tahap input maksimum penganalisis ialah +30 dBm, titik mampatan 1 dB ialah 0 dBm, dan kuasa output pemancar ialah 100 W (50 dBm). Jika pengecilan dalam attenuator yang dipasang di antara pemancar dan penganalisis spektrum ialah 20 dB, maka tahap isyarat pada input penganalisis adalah sama dengan maksimum yang dibenarkan. Adalah lebih baik untuk menggunakan attenuator 30 dB, yang akan memberi kita 10 dB ruang kepala. Andaikan julat dinamik penganalisis spektrum ialah 70 dB. Ini bermakna kita boleh mengukur tahap dua isyarat jika perbezaan antara mereka tidak melebihi 70 dB. Juga, tahap isyarat yang lebih besar hendaklah beberapa desibel di bawah titik mampatan 1 dB atau titik IP3 penganalisis. Mari kita pertimbangkan contoh apabila kita perlu mengukur tahap harmonik kedua dan lebih tinggi bagi isyarat yang dikaji berkenaan dengan pembawa. Andaikan tahap harmonik kedua ialah 80 dB di bawah paras pembawa. Julat dinamik penganalisis ialah 70 dB, oleh itu, harmonik isyarat yang dikaji akan diherotkan oleh gabungan komponen susunan ganjil. Untuk mengatasi kesukaran ini, kami memasang penapis antara attenuator dan penganalisis untuk menurunkan tahap pembawa dan memperkenalkan kerugian minimum ke dalam harmonik kedua. Agar pengukuran kami tepat, kami perlu mengetahui kerugian yang disebabkan oleh penapis takuk pada frekuensi harmonik kedua. Ia boleh menjadi penapis resonator atau LC. Yang terakhir ini agak kecil dan mudah berbanding dengan penapis resonator konvensional. Sebagai peraturan, 20...30 dB penindasan pembawa adalah mencukupi, jadi membuat dan menyediakan penapis LC padat tidak sukar. Pertama, kami menentukan kerugian dalam penapis, untuk ini penjana isyarat dan penganalisis spektrum ditala kepada frekuensi pembawa. Kemudian, mengikut bacaan penganalisis, penapis dilaraskan kepada penindasan pembawa maksimum. Seterusnya, penjana isyarat ditala kepada frekuensi harmonik kedua dan tahap isyarat ditetapkan kepada 0 dBm. Mengikut bacaan penganalisis, kami menentukan kerugian dalam penapis. Sebagai contoh, jika penganalisis ialah -3 dBm, maka kehilangan penapis ialah 3 dB. Sekarang kita tentukan nilai harmonik kedua. Mari kumpulkan pemasangan yang ditunjukkan dalam Rajah.6.
Kami meletakkan penapis takuk dan menetapkannya kepada penindasan pembawa maksimum. Sekarang, dengan meningkatkan sensitiviti penganalisis spektrum, dengan meningkatkan keuntungan penguat input, kami menentukan tahap harmonik kedua isyarat. Andaikan tahap harmonik kedua ialah -60 dBm dan kehilangan penapis pada frekuensi ini ialah 3 dB. Oleh itu, tahap harmonik kedua yang sebenar ialah -60 dBm - (-3 dBm) = -57 dBm. Memandangkan paras pembawa ialah +20 dBm, paras harmonik kedua ialah 77 dB di bawah paras pembawa. Ketepatan ukuran sedemikian bergantung kepada banyak faktor, contohnya, pada kehilangan dalam kabel penyambung, dsb. Pada kuasa tinggi, sebahagian daripada kuasa mungkin bocor. Oleh itu, kami mengesyorkan menggunakan kabel penyambung yang dilindungi dengan baik untuk pengukuran dan meletakkan penghantar jauh dari penganalisis. Menggunakan pendekatan ini, hasil pengukuran yang sangat tepat boleh dicapai. Penemuan. Penggunaan penapis takuk memungkinkan untuk menyiasat spektrum isyarat yang tidak sesuai dengan julat dinamik penganalisis spektrum atau isyarat dengan kehadiran gangguan yang kuat, menyebabkan kemunculan komponen gabungan dalam jalur isyarat yang dikaji. Dalam kes ini, ketepatan ukuran, sebahagian besarnya, ditentukan oleh parameter penapis ini. Pengarang: G. Melnikov, Moscow; Terbitan: radioradar.net
Mesin untuk menipis bunga di taman
02.05.2024 Mikroskop Inframerah Lanjutan
02.05.2024 Perangkap udara untuk serangga
01.05.2024
▪ Murid sekolah yang melewatkan sarapan pagi menunjukkan prestasi yang lebih teruk
▪ bahagian tapak Wonders of Nature. Pemilihan artikel ▪ artikel Malbrook akan mengadakan kempen. Ungkapan popular ▪ artikel Pistachio sebenar. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi ▪ artikel Memperbaik metronom muzik. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik ▪ pasal Bunga bunglon. Fokus Rahsia
Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web
www.diagram.com.ua |
Lihat artikel lain bahagian 
Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:
Semua bahasa halaman ini