Содержание1.Введение 3
2.Теоретический анализ комбинационных помех ,
обусловленных побочными колебаниями гетеродина
в КВЧ смесителе анализатора спектра . 6
2.1Метод аппроксимации вольт - амперной
характеристики диода экспоненциальной функцией. 7
2.2Метод аппроксимации вольт - амперной характеристики диода степенным рядом. 10
3. Расчет и экспериментальное измерение относи-
тельных уровней комбинационных помех. 13
3.1 Исследование уровней побочных колебаний в сигнале гетеродина. 13
3.2 Расчет и исследование уровней комбина-
ционных помех в смесителях. 16
3.3 Измерение относительных уровней комбина-ционных помех в анализаторе спектра. 19
4. Заключение. 21
5. Список литературы. 22
6. Техника безопасности. 23ВведениеВ радиотехнике, электронике, технике связи и других отраслях промышленности анализ формы электрических сигналов позволяет получить информацию о качестве радио-устройств, линий связи , технологических процессов и т.д. Сложная периодическая функция времени полностью описы-вается амплитудами и фазами ее спектральных составляющих. В большинстве случаев достаточно иметь информацию об амплитуде и частоте составляющих спектра сигнала , то есть об амплитудном спектре. Загруженность освоенных ВЧ и СВЧ диапазонов, потребность использования радиоэлектронных средств (РЭС) для решения широкого круга новых задач вызвали необходимость дальнейшего расширения частотного диапазона в область мм длин волн. При этом важное значение имеют вопросы исследования неосновных колебаний в ВЧ трактах и радио излучений различных РЭС, а также контроль за рациональным использованием
РЭС , исключающим взаимные радиопомехи.
С целью контроля неосновных радио излучений и колебаний побочных излучений радиопередающих устройств, загружающие общий частотный диапазон , а также возможности установления источника помех и их характера используются панорамные приёмные устройства - измерительные панорамные приёмники и анализаторы спектра последовательного действия ( АС ПД).
При конструировании анализаторов спектра с помощью раз-личных мер предусматривается максимально возможное ослабление комбинационных помех в гарантируемой полосе обзора, однако устранить их полностью невозможно. Свобод-ный от комбинационных составляющих интервал амплитудной характеристики анализатора по входу, ограниченный снизу уровнем комбинационных сигналов, а сверху максимально допустимым уровнем измеряемого сигнала , поступающего на смеситель (при котором комбинационные отклики незначи-тельно превышают шумы анализатора), называют динамическим диапазоном по комбинационным помехам .
Динамический диапазон по комбинационным помехам в анализаторах спектра миллиметрового диапазона волн в основном определяются КВЧ преобразователями входных сигналов. Исторически на начальных этапах освоения мм диапазона длин волн предпочтение отдавалось гармониковым преобразователям частоты и анализаторам спектра с их использованием , так как это направление обеспечивает наиболее быстрое решение первоочередных измерительных задач с наименьшими затратами .
Достоинством гармониковых АС ПД является относи-тельная простота , однако они имеют плохую чувстви-тельность и малый динамический диапазон, свободный от комбинационных помех . Эти проблемы снимаются при использовании АС ПД с преобразованием спектра КВЧ сигналов на 1-ой гармонике гетеродина . При этом возможны следующие варианты построения преобразователей:
- с гетеродином на фиксированную частоту КВЧ диапазона ,
- с перестраиваемым гетеродином КВЧ диапазона ,
формируемым путем умножения сигнала гетеродина СВЧ базового анализатора.
Фиксированные гетеродины применяются в случаях,
когда требуется выполнить спектральный анализ сигналов в относительно небольшом участке диапазона частот (не более 10-12 ГГц) .
В случае необходимости исследований сигналов в полном частотном диапазоне волновода используются перестраиваемые гетеродины, перекрывающие по частоте этот диапазон.
Формирование сигнала такого КВЧ гетеродина осущест-вляется умножением частоты задающего СВЧ - генератора. В спектре сигнала гетеродина на выходе умножителей кроме основного, используемого в преобразователях колебания , содержатся побочные составляющие , кратные частоте задающего генератора. Исследованию комбина-ционных помех в КВЧ преобразователях, возникающих при немонохроматическом сигнале гетеродина и посвящена дипломная работа .
Целью работы по исследованию комбинационных помех в преобразователях частоты , работающих на первой гармонике гетеродина - умножителя является:
- расчет относительных уровней комбинационных помех,
- экспериментальная проверка полученных теорети-ческих результатов.Литература3. Л.С.Гуткин "Преобразование СВЧ и детектирование",Госэнерго-
издат, 1953г.
4. Л.Р.Деречинский "Вопросы радиоэлектроники",серия "Радиоиз-
мерительная техника", 1969г.,вып.2.
5. Е.Янке, Ф.Леш, Ф.Эмде "Специальные функции",
Изд."Наука", 1968г.
6. Научно-технический отчет о НИР "Анализатор-ММ"(предварительный),
ННИПИ " Кварц " , 1997г.
7. Б.М. Богданович "Нелинейные искажения в приемно-усилительных
устройствах " /M , " Связь " , 1980г.
8. А.А. Залевский " Вопросы расчета и проектирования
панорамных измерительных приемников " /Вопросы Радиоэлект-
роники . Вып. 3 , серия Р.Т. , 1971г.
|
