СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МНОГОСИГНАЛЬНОЙ ИЗБИРАТЕЛЬНОСТИ ПРИЕМНИКА ПРЯМОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ Российский патент 2015 года по МПК H04B17/00 

Способ измерения многосигнальной избирательности приемника прямого преобразования (ПРМ ПП) относится к измерительной технике и может использоваться в радиотехнике для оценки параметров радиоэлектронной защиты ПРМ ПП.

Известен способ измерения многосигнальной избирательности приемника широкополосных сигналов, который относится к измерительной технике (см., например, патент RU, МПК 2287900, С2). Способ основан на подаче в приемник N помех и измерении многосигнальной избирательности приемника широкополосных сигналов. При этом измерения проводят при двух видах распределения частот N (N>2) помех, при первом виде частоты помех выбирают вблизи средней частоты полезного сигнала так, чтобы интермодуляционные составляющие третьего порядка от N помех попадали в каждый канал блока защиты, при втором виде частоты помех распределяют так, чтобы интермодуляционные составляющие попадали только в половину каналов блока защиты (количество помех одинаково в обоих видах), а уровень мощности помех повышают при первом виде распределения частот помех до начала понижения отношения сигнал/шум на выходе пропорционально кубу мощности помех, а при втором виде распределения - до начала понижения отношения сигнал/шум пропорционально мощности помех.

Недостатком способа является аппаратурная сложность реализации и низкая точность оценки многосигнальной избирательности, обусловленная инструментальными ошибками установки частот, а также особенностями принципа построения приемника прямого преобразования (например, отсутствие тракта промежуточной частоты, основное усиление сигнала на низкой частоте).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ измерения многосигнальной избирательности приемника, основанный на подаче в приемник двух внеполосных гармонических колебаний равной амплитуды, а по частоте достаточно близко расположенных к частоте настройки приемника, измерении амплитуд комбинационных составляющих и определении коэффициентов интермодуляционных искажений по отношению амплитуд интермодуляционных составляющих к амплитуде одного из сигналов (см, например, http://digteh.ru/WLL/NelinPrm.php и Бадалов А.Л. и Михайлов А.С. Нормы на параметры электромагнитной совместимости РЭС: Справочник. - М.: Радио и связь, 1990, стр. 201-208, рис. 8.20).

Недостатком способа является низкая точность оценки многосигнальной избирательности, обусловленная инструментальными ошибками установки частот, а также особенностями построения приемника прямого преобразования (основное усиление сигналов на низкой частоте).

Техническим результатом изобретения является повышение точности оценки многосигнальной избирательности приемника прямого преобразования.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе измерения многосигнальной избирательности приемника прямого преобразования, основанном на подаче на вход приемника внеполосных гармонических колебаний равной амплитуды на частотах соседних каналов приема, увеличении их амплитуды до появления комбинационных помех, измерении амплитуд комбинационных составляющих, внеполосные гармонические колебания формируют путем модуляции низкочастотным сигналом гармонического сигнала, частота которого равна средней частоте соседнего канала приемника при его произвольной настройке, а частоту низкочастотного сигнала выбирают равной шагу частотного разноса между каналами приемника, после измерения амплитуд комбинационных составляющих на вход приемника подают немодулированный сигнал на 2 частоте настройки приемника с той же амплитудой, при которой проводились измерения амплитуды комбинационных составляющих, измеряют амплитуду сигнала на выходе приемника, а степень поражения приемника комбинационными помехами определяют как отношение амплитуд комбинационных составляющих к амплитуде немодулированного сигнала на выходе приемника.

Сущность изобретения заключается в том, что в известном способе измерения многосигнальной избирательности формируют двухчастотный испытательный сигнал, который подают на вход исследуемого приемника на частотах соседних каналов приема. Для приемника супергетеродинного типа погрешности установки частотных составляющих такого испытательного сигнала существенно не влияют на точность отсчета комбинационных (пораженных) частот исследуемого приемника. Это объясняется тем, что комбинационные частоты возникают в тракте промежуточной частоты и значения этих пораженных частот отличаются от частот входных сигналов на величину, имеющую порядок номинала промежуточной частоты. В любом случае выходные сигналы не выходят за пределы полосы пропускания фильтра низкой частоты в приемнике. В приемнике же прямого преобразования нет тракта промежуточной частоты, поэтому погрешности установки частот испытательных сигналов приводят к смещению сигналов на выходе фильтра низкой частоты в больших пределах. Например, если из-за больших погрешностей установки частот двухчастотного высокочастотного входного сигнала разница между частотой гетеродина приемника прямого усиления и частотой любого из входных сигналов превысит частотный разнос между каналами в приемнике прямого преобразования, то комбинационный продукт, образованный нелинейным взаимодействием входного сигнала и гетеродина, попадет не в основной, а в соседний канал приема ПРМ ПП.

Пример: для ПРМ ПП, реализующего прием по технологии WiFi на частоте 2500 МГц погрешность установки частоты входного генератора, 0,1% приводит к смещению сигнала на выходе ФНЧ ПРМ ПП на 2,5 МГц (относительно частоты настройки гетеродина). Полученное частотное смещение приводит к снижению достоверности измерения многосигнальной избирательности ПРМ ПП.

Для устранения указанного недостатка согласно изобретению формируют испытательный сигнал путем модуляции высокочастотного гармонического сигнала гармоническим же сигналом низкой частоты и на вход приемника подают трехчастотный испытательный сигнал, по своим характеристикам соответствующий особенностям принципа построения ПРМ ПП. Сформированный таким образом сигнал более приближен к идеальному сигналу для исследования многосигнальной избирательности приемника, чем двухсигнальный. С помощью трехчастотного сигнала на нелинейных элементах приемника создается значительно большее количество комбинационных составляющих, чем с помощью двухчастотного сигнала. По указанной причине результаты испытания приемника трехчастотным сигналом отличаются высокой достоверностью и обеспечивают прогноз поведения приемника в экстремально сложной электромагнитной обстановке.

Кроме того, точность установки частотных составляющих испытательного сигнала существенно выше, а инструментальные ошибки ниже, так как частотный разнос между отдельными частотными составляющими входного испытательного сигнала определяется частотой низкочастотного сигнала, который может быть получен с помощью генератора низкой частоты. Известно, что абсолютная погрешность настройки генератора низкой частоты значительно ниже, чем у генератора высокой частоты. Генератор СВЧ значительно сложнее настроить с точностью до единиц Гц, чем генератор низкой частоты. Формулы для определения погрешностей настройки генераторов приведены в стандартах (см., например, ГОСТ 8.314-78.). При одной и той же относительной погрешности абсолютная погрешность настройки у низкочастотного генератора значительно ниже, чем у высокочастотного, что важно для заявляемого изобретения. Выбор частоты низкочастотного сигнала равной шагу частотного разноса между каналами ПРМ ПП гарантирует попадание продуктов нелинейного преобразования в смесителе ПРМ ПП в частотный диапазон фильтра низкой частоты.

Формирование трехчастотного испытательного сигнала одним высокочастотным сигналом и одним низкочастотным сигналом также приводит к существенному снижению инструментальных ошибок измерения многосигнальной избирательности приемника прямого преобразования.

Способ может быть реализован, например, с помощью устройства, схема которого приведена на чертеже, где обозначено: 1 - генератор сигналов СВЧ, 2 - генератор низкочастотных сигналов, 3 - модулятор, 4 - приемник прямого преобразования, 5 - измеритель амплитуды. Устройство состоит из последовательно соединенных генератора сигналов СВЧ 1, модулятора 3, приемника прямого преобразования 4 и измерителя амплитуды 5, а также генератора низкочастотных сигналов 2, выход которого соединен со вторым входом модулятора 3.

Генератор сигналов СВЧ 1 предназначен для формирования высокочастотного сигнала с частотой, равной средней частоте соседнего канала приемника при его произвольной настройке, а также для формирования одночастотного высокочастотного сигнала с частотой, равной частоте настройки приемника.

Генератор низкочастотных сигналов 2 предназначен для формирования низкочастотного сигнала с частотой, равной шагу частотного разноса между каналами приемника.

Модулятор 3 предназначен для формирования трехчастотного испытательного сигнала способом амплитудной модуляции.

Измеритель амплитуды 5 предназначен для измерения амплитуд полезного и мешающих сигналов на выходе фильтра низкой частоты ПРМ ПП. В качестве измерителя амплитуды 5 может быть использован, например, осциллограф.

Модулятор может быть выполнен на основе известных из радиотехники схем амплитудных модуляторов.

Способ измерения многосигнальной избирательности ПРМ ПП реализуется следующим образом. Генератор сигналов СВЧ 1 настраивают на частоту, равную средней частоте соседнего канала приемника при его произвольной настройке, и сигнал с его выхода подают на первый вход модулятора 3. Генератор низкочастотных сигналов 2 настраивают на частоту, равную шагу частотного разноса между каналами приемника прямого преобразования, и сигнал с его выхода подают на второй вход модулятора 3. На выходе модулятора 3 формируется трехчастотный сигнал, который поступает на вход приемника прямого преобразования 4. Амплитуду высокочастотного сигнала увеличивают до появления комбинационных помех, амплитуды составляющих которых измеряют с помощью измерителя амплитуды 5.

После этого генератор сигналов СВЧ 1 настраивают на частоту настройки ПРМ ПП и сигнал с его выхода подают непосредственно на вход ПРМ ПП и измеряют амплитуду сигнала на его выходе.

Количественно степень поражения ПРМ ПП комбинационными помехами определяют путем нахождения частного от деления амплитуд комбинационных составляющих к амплитуде одночастотного немодулированного сигнала на выходе приемника.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оценки параметров радиоэлектронной защиты приемника прямого преобразования. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения многосигнальной избирательности приемника прямого преобразования. В отличие от известных способов измерения многосигнальной избирательности приемника прямого преобразования в изобретение внеполосные гармонические колебания формируют путем модуляции низкочастотным сигналом гармонического сигнала, частота которого равна средней частоте соседнего канала приемника при его произвольной настройке, а частоту низкочастотного сигнала выбирают равной шагу частотного разноса между каналами приемника, после измерения амплитуд комбинационных составляющих на вход приемника подают немодулированный сигнал на частоте настройки приемника с той же амплитудой, при которой проводились измерения амплитуды комбинационных составляющих, измеряют амплитуду сигнала на выходе приемника, а степень поражения приемника комбинационными помехами определяют как отношение амплитуд комбинационных составляющих к амплитуде немодулированного сигнала на выходе приемника. 1 ил.

Способ измерения многосигнальной избирательности приемника прямого преобразования, основанный на подаче на вход приемника внеполосных гармонических колебаний равной амплитуды на частотах соседних каналов приема, увеличении их амплитуды до появления комбинационных помех, измерении амплитуд комбинационных составляющих, отличающийся тем, что внеполосные гармонические колебания формируют путем модуляции низкочастотным сигналом гармонического сигнала, частота которого равна средней частоте соседнего канала приемника при его произвольной настройке, а частоту низкочастотного сигнала выбирают равной шагу частотного разноса между каналами приемника, после измерения амплитуд комбинационных составляющих на вход приемника подают немодулированный сигнал на частоте настройки приемника с той же амплитудой, при которой проводились измерения амплитуды комбинационных составляющих, измеряют амплитуду сигнала на выходе приемника, а степень поражения приемника комбинационными помехами определяют как отношение амплитуд комбинационных составляющих к амплитуде немодулированного сигнала на выходе приемника.