Образовательная информация

Анализатор спектра

Для иллюстрации количественных соотношений, получающихся при образовании спектра, рассмотрим частотные функции двух простых импульсов. В качестве первого возьмем напряжение высокой частоты, модулированное импульсом прямоугольной формы длительностью, симметрично расположенным относительно начала счета времени. Уравнение полезно в том отношении, что оно дает приближенное выражение функции полной проводимости усилителя промежуточной частоты.

Несколько каскадов с одноконтурной настройкой, каждый из которых настроен на одну и ту же частоту, имеют полосу пропускания, которая приближается к этой функции полной проводимости как к пределу, когда число каскадов неограниченно увеличивается. Частотная функция, характеризующая импульсные явления на выходных клеммах усилителя промежуточной частоты, представляет собой произведение функции полной проводимости и частотной функции высокочастотного импульса.

Так как полоса пропускания по промежуточной частоте настолько узка, что для высокочастотного импульса является по существу постоянной величиной в пределах этой полосы, го выражение а (ш), выведенное для случая импульса, форма которого определяется функцией ошибок, имеет форму частотной функции высокочастотного импульса в усилителе промежуточной частоты.

Если приемник настроен на частоту, лежащую в области спектра прямоугольного импульса, то частотная функция на выходных клеммах усилителя промежуточной частоты имеет вид а соответствующий импульс выражается функцией. Ширина полосы пропускания усилителя обычно определяется как разность частот, при которых амплитуды напряжения в раза меньше максимальной амплитуды. При применении к функции полной проводимости это определение дает для полосы пропускания следующее выражение: Это выражение неточно, однако ошибка составляет только 0,3%.

Приведенное выше уравнение для не только аналитически показывает, что огибающая пиков, получающихся на экране анализатора, дает фактически энергетический спектр импульса, но и доказывает, что потеря чувствительности анализатора обусловлена его узкой полоской пропускания. В нашем анализе мы принимали, что функция полной проводимости усилителя промежуточной частоты имеет фазовую функцию, равную нулю. Это равносильно тому, что мы пренебрегаем задержкой времени между возникновением первоначального импульса и реакцией усилителя промежуточной частоты, что практически оправдывается.

Хотя приведенные вычисления не относились к супергетеродинному приемнику, описанный метод применим к нему и дает такой же результат, за исключением того, что супергетеродинный приемник воспринимает более чем одну частоту. Получающийся в результате спектр изображается графически не в зависимости от резонансных частот приемника, а в зависимости от частоты местного гетеродина, которая отличается от первых на величину промежуточной частоты.
Первоисточник

Измерение мощности

Измерение мощности является одним из немногих основных измерений, которое может быть произведено в диапазоне сантиметровых волн. На частотах, значительно более низких, например в диапазоне звуковых частот, обычно измеряют напряжение или ток.

В диапазонах средних и высоких радиочастот обычно измеряют и напряжение, и мощность, хотя в радиопромышленности предпочитают измерять мощность, так как эта величина более удобна для измерения и практически более важна, чем напряжение. Удобство измерения мощности обусловлено тем, что ее величина не зависит от волнового сопротивления линии передачи, если только линия оканчивается согласованной нагрузкой.

Определение же напряжения не представляет интереса, если одновременно не задано сопротивление линии. Мощность важнее знать еще и потому, что работа различных элементов линии, например реле, определяется мощностью, а не напряжением. Однако в диапазоне сантиметровых волн мало или совсем нет оснований сравнивать удобства измерений мощности и напряжения.

Измерение мощности на сантиметровых волнах следует предпочесть потому, что длины волн соизмеримы с размерами линии и с размерами детектора, используемого для измерения напряжения или мощности. Так, любая петля, которая используется как элемент связи, должна для получения соответствующей чувствительности иметь физические размеры, соизмеримые с длиной волны, и поэтому градиент наведенного в ней напряжения будет изменяться вдоль петли.

При таких обстоятельствах невозможно произвести точное определение напряжения, точное же измерение мощности-возможно. При любой попытке измерить напряжение должно быть учтено дополнительное затруднение-трудность определения "напряжения для Е-волн в прямоугольных волноводах, где компоненты ротора электромагнитного поля не обращаются в нуль ни в одной точке плоскости сечения волновода, вследствие пего напряжение не равно простому линейному интегралу.

Техника и оборудование, применяемые при измерении мощности, значительно различаются в зависимости от величины измеряемой мощности. По этой причине шкалу средней мощности удобно разделить на три произвольно определенных области: большая, средняя и малая мощность.

Мощность более одного ватта можно считать большой мощностью (или мощностью высокою уровня); область от 10 мет до 1 вт можно отнести к среднему уровню мощности; 10 мет и менее составляют область малою уровня мощности. Поскольку на сантиметровых волнах часто приходится .иметь дело с импульсными колебаниями, необходимо различать среднюю и импульсную мощность. Обе величины получаются усреднением во времени, но отличаются интервалом времени, по отношению к которому берется усреднение. Если берут среднее значение мощности за время одного импульса, то эту величину называют импульсной мощностью.
По материалам sovremennaya-elektronika.ru

Указывающие и регистрирующие приборы

При выборе указывающей и регистрирующей аппаратуры не всегда можно однозначно ответить, какое требование является определяющим, они слишком многочисленны и разнообразны: быстродействие, точность, чувствительность, потребляемая мощность по входной цепи, электрическая и механическая перегрузки, род питания, стоимость. Разделим все приборы па две основные группы: визуальные указатели и регистраторы. К первой группе относятся приборы со стрелочными, световыми или цифровыми отсчетными устройствами.

Такие указатели используются преимущественно для измерения статических или медленно изменяющихся величин. В качестве указывающих устройств чаще всего применяют стрелочные приборы .постоянного и переменного тока, из которых первые имеют ряд преимуществ (по чувствительности, точности, экономичности), из-за чего выходные сигналы обычно представляют в виде изменения постоянного тока.

Цифровые указатели, например, цифровые вольтметры ВК-7-5, В7-8, Щ1311 и др., целесообразно использовать лишь в тех случаях, когда важно получить особо высокую точность измерений (погрешность измерения такими приборами составляет всего +0,1-0,2%); в других случаях применение столь сложных и дорогих приборов будет нецелесообразно.

Для наблюдения и измерения периодических быстроизменяющихся процессов используются калиброванные электронные осциллографы различных типов. Для измерения коротких однократных процессов и в тех случаях, когда результаты измерений должны быть сохранены, используют регистраторы самопишущие измерительные приборы, шлейфовые и электронные осциллографы и магнитографы.

В регистрирующих устройствах запись электрических сигналов, отображающих измеряемую неэлектрическую величину, производится на специальной диаграммной бумаге, фотопленке или осциллографией бумаге. В зависимости от скорости регистрируемою процесса приборы можно условно разбить на регистраторы с малым и большим быстродействием. Типичными представителями первой группы являются самопишущие амперметры и вольтметры типов Н373, Н375, Н376, Н377 и др.

Указанные приборы имеют измерительные механизмы магнитоэлектрической системы, выпускаются на различные диапазоны измерений и производят запись чернилами на диаграммной бумаге шириной 100 мм ъ криволинейных координатах. Приборы обеспечивают несколько скоростей движения бумаги (от 20 до 5 400 мм ч) при времени установления показаний порядка 1-2 сек.

Для регистрации более быстрых переменных процессов наибольшее распространение имеют светолучевые (шлейфавые) осциллографы, обладающие универсальностью и быстродействием. Современные светолучевые осциллографы представляют собой достаточно надежные приборы, пригодные к эксплуатации в самых разнообразных условиях, и с их помощью удается измерять самые разнообразные величины.
Дальше...