генератор высокая частота радиопередающий радиоприемный
Рисунок 3.2 - Генератор N5183A фирмы Agilent Technologies
Краткие технические характеристики:
диапазон частот от 100 кГц до 20; 31,8; 40 ГГц (N5183A-520, N5183A-532, N5183A-540 соответственно);
уровень выходного сигнала от -20 до +11 дБм (в стандартной комплектации), с опцией 1EA до +18 дБм, с опцией 1E1 (ступенчатый аттенюатор) от -130 дБм;
разрешающая способность 0,01 Гц;
скорость переключения < 5 мс (c опцией UNZ меньше 0,6 мс);
фазовый шум менее -98 дБс/Гц (отстройка от несущей 20 кГц, несущая 10 ГГц);
виды модуляции: амплитудная (AM), частотная (ЧМ), фазовая (ФМ), частотная манипуляция (ЧМн) и широтно-импульсная (ШИМ);
внешний опорный сигнал: 10 МГц в стандартной комплектации, от 1 МГц до 50 МГц с опцией 1 ER;
цифровое свипирование частоты: пошаговое, по списку.
Существуют в трёх вариантах - N5183A-520, N5183A-532, N5183A-540, отличающихся друг от друга частотным диапазоном: до 20 ГГц, 32 ГГц и 40 ГГц соответственно. Генераторы N5183A имеют время переключения не более 5 мс, а с опцией UNZ < 1мс, для чего оснащены электронным аттенюатором и полупроводниковым ГУН.
К генераторам данной серии предлагаются опции: аналоговой (АМ, ЧМ, ФМ) и импульсной модуляции (в том числе скоростной), ступенчатый аттенюатор, увеличенная выходная мощность (до +18 дБмВт) [4].
Таблица 3.2 - Технические характеристики генератора ВЧ сигналов N5183A фирмы Agilent Technologies
| Параметр | Значения |
| Выходная частота | |
| Диапазон | 100 кГц - 40 ГГц |
| Дискретность установки | 0.01 Гц |
| Погрешность установки | ±1x10-6, есть вход для внешней опоры |
| Выходной уровень | |
| Диапазон | -20...+10дБмВт - штатно -90 дБмВт - опция 1E1(до -130 дБмВт негарантированно) +18 дБмВт - опция 1EA до 20 ГГц(+14 дБмВт свыше 20 ГГц) |
| Дискретность установки | 0,01 дБ |
| Погрешность установки уровня | ± (0.6 … 2,0) дБ в зависимости от частоты и уровня Возможна коррекция АЧХ пользователем |
| КСВН | < (1,6 … 1,8) в зависимости от частоты |
| Выходное сопротивление | 50 Ом, тип 3,5 мм до 20 ГГц и 2,4 мм свыше 20 ГГц |
| Спектральные характеристики | |
| Фазовый шум | -113... -83 дБн/Гц при отстройке на 20 кГц в зависимости от частоты несущей |
| Паразитная ЧМ | 1 … 160 Гц скз в зависимости от частоты |
| Гармоники несущей | ≤ - 28 дБн на частотах до 2 ГГц ≤ - 54 дБн на частотах свыше 2 ГГц |
| Негармонические составляющие | -61 … -33 дБн в зависимости от частоты |
| Частотная модуляция (Опция UNT) | |
| Девиация частоты | Максимальная девиация от 2 до 320 МГц в зависимости от частоты несущей с разрешением 0,1 % |
Генератор ВЧ Agilent Technologies N9310A
Рисунок 3.3 - ГенераторВЧ Agilent Technologies N9310A
Генератор аналоговых ВЧ-сигналов, 9 кГц-3ГГц, НЧ-выход 20 Гц - 80 кГц, разрешение 0,1 Гц, вых. уровень от -127 до +13 дБм, USB
Особенности этого генератора:
1) Высокие технические характеристики для удовлетворения потребностей испытаний.
Функциональные возможности: свипирование по частоте от 9 кГц до 3 ГГц/по уровню мощности от -127 до +13 дБм, свипирование НЧ от 20 Гц до 80 кГц; полный набор аналоговых видов модуляции (АМ, ЧМ, ФМ и ИМ); опциональный I/Q-модулятор, полоса 40 МГц.
2) Простота генерации сигналов, АМ, ЧМ, ФМ, ИМ сигналов и I/Q-модулированных сигналов.
Новый генератор сигналов очень прост в эксплуатации. Он генерирует стандартные ВЧ сигналы в диапазоне от 9 кГц до 3 ГГц. Обладая встроенными функциями аналоговой модуляции, он может легко генерировать модулированные сигналы (АМ, ЧМ, ФМ или ИМ). Добавление опции аналогового I/Q входа позволяет генерировать сложные I/Q модулированные сигналы таких форматов, как GSM, CDMA и OFDM из I/Q входов, сформированных пользователем под свои потребности [4].
Таблица 3.3- Технические характеристики генератора ВЧ сигналов Agilent Technologies N9310A
| Параметр | Значения |
| Выходная частота | |
| Диапазон | От 9 кГц до 3,0 ГГц |
| Дискретность установки | 0,1 Гц |
| Погрешность установки | ± 1 х 10-6 за год |
| Выходной уровень | |
| Диапазон | -127…+13 дБм, устанавливается негарантированный уровень до +20 дБм |
| Дискретность установки | 0,1 дБ |
| Погрешность установки уровня | ± 1 дБ при частотах свыше 100 кГц |
| КСВН | < (1,6…1,8) в зависимости от частоты |
| Выходное сопротивление | 50 Ом, сечение 7/3 мм |
| Спектральные характеристики | |
| Фазовый шум | -95 дБн/Гц при отстройке на 20 кГц на частоте 1 ГГц |
| Паразитная ЧМ | Не более 30 Гц |
| Гармоники несущей | ≤ - 30 дБн при уровне не более 0 дБм |
| Частотная модуляция | |
| Девиация частоты | 20 Гц…100 кГц с разрешением от 1 Гц до 1 кГц |
| Частота модулирующего колебания | 20 Гц…80 кГц |
| Коэффициент гармоник огибающей | Не более 1% |
| Погрешность девиации | ±5% |
| Погрешность установки скважности | ±1% |
| Источник модуляции | Внутренний или внешний |
| Диапазон модуляции | 0…100% с разрешением 0,1% |
| Частота модулирующего колебания | 20 Гц…20 кГц |
| Коэффициент гармоник огибающей | Не более 2% |
| Источник модуляции | Внешний или внутренний |
| Погрешность установки КАМ | ±5 % |
| Импульсная модуляция | |
| Коэффициент закрытия в паузе | 40 дБ |
| Время нарастания | 3 мкс |
| Длительность импульса | 100 мкс минимум при периоде следования не менее 200 мкс |
| Источник модуляции | Внутренний или внешний |
| Источник внутреннего модулирующего колебания | |
| Диапазон частот | 20 Гц…80 кГц, синус |
| Разрешение | 0,1 Гц |
| Погрешность частоты | ±0,005% |
| Внешняя векторная модуляция | |
| Полоса модуляции | 40 МГц |
| Погрешность EVM | 1…3% типично |
4.
Расчетное задание
Таблица 4.1 - Исходные данные для расчетного задания
| Исходные данные | Рпр.роб. (мкВт) | Рпер.зав. (кВт) | Ктр. | Gпер.зав. | Квч.пом. | Кполяр. | Кспектр. | f(ГГц) |
| 21 4.11 | 0.01 |
Для расчета необходимо перевести значения мощности передатчика помехи Рпер.зав и чувствительности приемника Рпр.роб. в дБВт:
Рпр.роб = 10lg 10-8 =-80 дБВт; (4.1)
Рпер.зав.= 10 lg 2·103 =33 дБВт; (4.2)
Согласно условию, необходимо получить соотношение сигнал/помеха Ктр.=20:
Рс.-Рпом.=20, (4.3)
исходя из этого:
Рпом.= Рпр.роб. - 20; (4.4)
Найдем ослабление при прохождении сигнала от станции помехи к приемнику:
С=32.44 +20 lg f +20 lg R; (4.5)
где f подставляется в МГц, а R в км, т.е. 20 lg f = 20 lg 2·103 = 66 дБ;
Найдем мощность помехи Рпом на приемнике с учетом потерь:
Рпр.роб. - 20= Рпер.зав + Gпер.зав + Gпр.роб - С - Квч.пом.. - Кполяр. - Кспектр. (4.6)
Подставим в эту формулу С:
Рпр.роб. - 20= Рпер.зав + Gпер.зав + Gпр.роб - 32.44 -20 lg f - 20 lg R - Квч.пом.. - Кполяр. - Кспектр. (4.7)
Рассчитаем расстояние между мешающим передатчиком и приемником радиорелейной линии, необходимое для достижения соотношения сигнал/помеха Ктр=20:
lg R= Рпер.зав + Gпер.зав + Gпр.роб - 32.44 -20 lg f - Рпр.роб - Квч.пом.. - Кполяр. - Кспектр. + 20 = 33 + 2 + 2 - 32.44 - 66 + 80 - 2 - 6 - 20 + 20; (4.8)
Получаем: 20 lg R = 10.54;
Получим расстояние от мешающего передатчика до приемника РРЛ, необходимое для достижения требуемого соотношения сигнал/помеха:= 3.4 км.
Выводы
В данной курсовой работе были рассмотрены наиболее распространенные модели генераторов ВЧ фирм, являющихся лидерами по качеству генераторов ВЧ.
Рассмотренные генераторы широко используются как на производстве, так и в небольших лабораториях. Основные характеристики генераторов ВЧ - это надежность, габариты, качество выходного сигнала. Использование качественных генераторов ВЧ позволяет существенно улучшить производственный процесс.
Также было рассчитано расстояние от мешающего передатчика до приемника, необходимое для обеспечения нормального соотношения сигнал/помеха при ЧМ (Ктр.=20): R = 3.4 км.
Перечень ссылок
1. Кукуш, В.Д. Электрорадиоизмерения: Учеб. пособие для вузов. [Текст] / В.Д. Кукуш - М.: Радио и связь, 1985. - 368с.
. Алексеев, О.В. Генераторы высоких и сверхвысоких частот: Учеб. пособие [Текст] / О.В. Алексеев, А.А. Головков, А.В. Митрофанов; - М.: Высш.шк., 2003. - 326с.
3.О компании Rohde & Schwarz [Электронный ресурс] / Режим доступа: www/ URL: <https://www.rohde-schwarz.ru/about/> - 10.04.2011 г. - Загл. с экрана.
. Измерительное оборудование. Генераторы сигналов [Электронный ресурс] / Режим доступа: www/ URL: <https://www.deep-com.ru/section_15005.html>- 10.04.2011 г. - Загл. с экрана.