Меню

Как измерить выходное напряжение приемника радиостанции баклан

Измерение чувствительности приёмника радиостанции.

Чувствительность приёмника определяется значением уровня стандартного испытательного высокочастотного (ВЧ) сигнала приёмника рабочей частоты на антенном входе с волновым сопротивлением 50 Ом при отношении сигнал/шум на выходе приёмника 12 дБ по методу «СИНАД»без выключения сигнала генератора. Принято считать, что это минимальный приемлемый уровень отношении сигнал/шум при котором речь на выходе приёмника считается различимой.

Терминология:

  • стандартный испытательный сигнал определяется как частотно-модулированный сигнал с частотой несущей, равной номинальной частоте настройки приемника, имеющий стандартную испытательную девиацию частоты при частоте модуляции, равной 1000 Гц;
  • стандартная испытательная девиация – девиация частоты, равная 60% максимальной допустимой девиации.
  • максимальная допустимая девиация – наибольшее значение девиации частоты радио- частотного сигнала, которое допускается использовать в службе подвижной радиосвязи, значение максимальной девиации не должно превышать 5 кГц.

Как измерить чувствительность приёмника радиостанции

На основании изложенного для измерения чувствительности приемника радиостанции на антенный вход с высокочастотного генератора сигналов подаём испытательный сигнал номинальной частоты, на которой используется радиостанция, с девиацией 3 кГц при частоте модуляции равной 1 кГц.

Уровень испытательного сигнала, подаваемого на антенный вход, устанавливаем равным 0,5 мВ, т. е. 500 мкВ, так предполагает ГОСТ. При чувствительности современных связных радиостанций 0,1 – 1 мкВ это очень много. Предполагается, что в ГОСТе допущена ошибка. Поэтому будем использовать уровень равный 0,5 мкВ.

Отношение сигнал/шум измеряется по методу SINAD (СИНАД). SINAD — Signal-to-noise and distortion ratio, что в переводе означает отношение сигнал-шум плюс искажение. Если это выразить техническим языком, то это будет отношение полной мощности сигнала к сумме мощностей шумов и искажений. Формула, описывающая это, выглядит следующим образом:

Отношение сигнал-шум

Если уровень сигнала выражается через напряжение, тогда эта формула будет иметь вид:

Отношение сигнал-шум

С другой стороны коэффициент нелинейных искажений (КНИ) определяется по формуле:

Измерение чувствительности приёмника

Если в сигнале при измерении КНИ присутствуют шумы, то формула буде выглядеть как обратная величина значению СИНАД:

Измерение чувствительности приёмника

Эту формулу можно выразить и по другому:

Измерение чувствительности приёмника

Таким образом, можем измерить отношение сигнал/шум по методу СИНАД через измерение КНИ с последующим вычислением.

Прибор для измерения чувствительности приёмника радиостанции

Предприятием ИТЦ «КОНТУР» (г. Новосибирск) создан радиокоммуникационный сервисный тестер (тестер) РСТ-430 для измерения, в том числе чувствительности приемника радиостанции. Прибор многофункциональный, выполняет целый ряд задач в области контроля и измерения различных параметров средств связи. Обо всех функциях и технических характеристиках вы можете узнать здесь.

В тестере РСТ-430 основное назначение измерителя КНИ это измерить отношение сигнал/шум. То есть шум в сигнале является основным информационным параметром. Если пытаться измерить у шумного сигнала нелинейные искажения, то результат будет не верный. Для измерения нелинейных искажений в сигнале должно быть минимальное присутствие гармоник не связанных с основной.

Значение измеренного отношения сигнал/шум по методу СИНАД отображается в децибелах (дБ) а с помощью измерения КНИ в процентах.

Отношение сигнал/шум по методу СИНАД равный 12 дБ соответствует 25% при измерении через КНИ. Как измерять чувствительность, по СИНАД или через КНИ, дело личного предпочтения. Изменение отношения сигнал/шум по СИНАДна 1 дБ соответствует изменению КНИ на 3%. Так как уровень шумов не равномерный измерение по СИНАД легче, так как меньше флуктуирует значение на индикаторе, однако измерение через КНИ позволяет уловить закономерность изменения шума.

Инструкция по измерению

Измерение чувствительности приёмника радиостанции с помощью тестера РСТ-430 выполняется следующим образом.

  1. К тестеру РСТ-430 по схеме для измерения параметров приёмника подключаем радиостанцию.
  2. На приборе РСТ-430 выполняются подготовительные действия:
    1. через кнопку Tab заходим в главное меню и выбираем режим ПРИЕМНИК УСТАНОВКИ нажав кнопкуF1;
    2. в открывшемся окне установок параметров для испытания приёмника последовательно выполняем следующие операции:
      • кнопкой F1 активируем пункт установки частоты высокочастотного сигнала и устанавливаем требуемое значение, а через кнопку SPACE устанавливаем шаг перестройки частоты;
      • кнопкой F2 активируем пункт установки уровня высокочастотного сигнала установленной частоты и устанавливаем требуемое значение (для большинства приёмников достаточно установить уровень 0,5 мкВ, что соответствует -113 дБм), а через кнопку SPACEустанавливаем шаг перестройки уровня;
      • кнопкой SHIFT включаем перестройку уровня высокочастотного сигнала с заданным шагом, при этом курсор, показывающий что опция активна, примет вид двусторонней стрелки ;
      • кнопкой F3 активируем пункт установки девиации и устанавливаем 3 кГц;
      • кнопкой F5 активируем пункт установки частоты модуляции и устанавливаем 1 кГц;
      • кнопкойF4 включаем модуляцию;
      • кнопкойESCпереключаемся в режим ПРИЁМНИК ИЗМЕРЕНИЯи кнопкой F1 выбираем, как мы будем измерять отношение сигнал/шум (по методу СИНАД или измерителем КНИ).
  3. Выполняем измерение чувствительности, для этого:
    1. включаем радиостанцию, выключаем шумоподавитель (ГОСТ 12252 в пункте 4.4.10 допускает при отсутствии органов регулировки и выключения шумов измерение проводить с шумоподавителем). В громкоговорителе должен прослушиваться сигнал с частотой модуляции а на экране индикатора тестера в строках НАПРЯЖЕНИЕ и ЧАСТОТА НЧ появиться значения напряжения НЧ и частоты модуляции на выходе приёмника. Включая/выключая модуляцию кнопкой F4 проверяем по наличию/отсутствию звука в громкоговорителе наличие модуляции. В окне отображения результата измерения выводится значение измеряемого отношения сигнал/шумв децибелах (при измерении по СИНАД) или в процентах(при измерении через КНИ);
    2. кнопкой ESC переключаемся обратно в режим ПРИЁМНИК УСТАНОВКИ;
    3. активируем кнопкой F2 пункт установки уровня высокочастотного сигнала, курсор должен иметь вид двусторонней стрелки;
    4. кнопками 4 и 6 увеличивая или уменьшая уровень ВЧ сигнала до такого значения, при котором в окне отображения результата измерения будет достигнуто значение по СИНАД равное 12 дБ или 25% по КНИ;

Полученное при этом значение уровня высокочастотного сигнала будет определять чувствительность приёмника радиостанции.

Нужно не забыть кнопкой SHIFT выйти из опции перестройки уровня с заданным шагом. Эта опция не позволяет устанавливать нужное значение уровня кнопками с цифрами, так как кнопки 4 и 6 задействованы для уменьшения или увеличения уровня.

Источник

Основные технические данные

Содержание

3. Оп Ген радиостанции «Баклан»…..……………………………………12

4. Расчёт показателей надёжности………………………………………….17
Теоретические сведения………………………………………………….17
Расчёт вероятности безотказной работы и среднего времени безотказной работы……………………………………………………………………. 19
График вероятности безотказной работы………………………………..20

Список использованных источников…………………………………………. 22

Введение

Надежностью называют свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортировки. Расширение условий эксплуатации, повышение ответственности выполняемых техническими системами (ТС) функций, их усложнение приводит к повышению требований к надежности изделий.

Надежность является сложным свойством, и формируется такими составляющими, как безотказность, долговечность, восстанавливаемость и сохраняемость. Основным здесь является свойство безотказности — способность изделия непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение времени. Потому наиболее важным в обеспечении надежности ТС является повышение их безотказности.

Особенностью проблемы надежности является ее связь со всеми этапами “жизненного цикла” ТС от зарождения идеи создания до списания: при расчете и проектировании изделия его надежность закладывается в проект, при изготовлении надежность обеспечивается, при эксплуатации — реализуется. Поэтому проблема надежности — комплексная проблема и решать ее необходимо на всех этапах и разными средствами. На этапе проектирования изделия определяется его структура, производится выбор или разработка элементной базы, поэтому здесь имеются наибольшие возможности обеспечения требуемого уровня надежности ТС. Основным методом решения этой задачи являются расчеты надежности (в первую очередь — безотказности), в зависимости от структуры объекта и характеристик его составляющих частей, с последующей необходимой коррекцией проекта.

Радиостанция «Баклан». Описание и работа.

Назначение

Бортовая приёмо-передающая диапазона МВ радиостанция «Баклан» предназначена для обеспечения радиосвязью в симплексном режиме экипажей самолётов, вертолётов между собой и с диспетчерами наземных служб управления воздушным движением (УВД).

Состав

Радиостанция выпускается в двух вариантах:

с выходной мощностью передатчика 5 Вт («Баклан-5»);

с выходной мощностью передатчика 16 Вт («Баклан-20»).

Рисунок 1 – комплект радиостанции (1 – приёмопередатчик, 2 – амортизационная рама, 3 – пульт ДУ, 4 – дополнительный УНЧ)

В комплект радиостанции входят:

2- амортизационная рама;

3- дополнительный усилитель низкой частоты;

4- пульт дистанционного управления.

Основные технические данные

Основные технические данные радиостанции приведены в табл. ниже:

Наименование параметров (требований) Величина параметра РС Баклан-5
1. Диапазон частот, МГц 118,000 — 135,975
2. Разнос частот между соседними каналами, кГц 25
3. Общее число каналов связи
4. Максимальный уход рабочей частоты радиостанции во всех условиях эксплуатации, %, не более 0,001
5. Выходная мощность передатчика, Вт, не менее
6. Коэффициент нелинейных искажений передатчика, %, не более 10
7. Коэффициент модуляции передатчика, %, не менее
8. Неравномерность частотной характеристики передатчика в диапазоне 300-3000 Гц, дБ, не более 6
9. Напряжение самопрослушивания передатчика, В: на низкоомных телефонах, в пределах на высокоомных телефонах, в пределах 3,5 – 8,5 20 – 50
10. Чувствительность приёмника, мкВ, не хуже 2,5
11. Порог срабатывания подавителя шума, мкВ, не более При работе в системе со смещённой несущей, мкВ, не более 2,5 20/30
12. Выходное напряжение приёмника, В: На нагрузке 600 Ом, не менее С дополнительным УНЧ на четырёх парах низкоомных телефонов, в пределах С дополнительным УНЧ на четырёх парах высокоомных телефонов, в пределах 7,8 8,5—15,6 50-100
13. Изменение напряжения на выходе приемника при изменении входного сигнала от 5 мкВ до 6,1 В, дБ, не более 3
14. Коэффициент нелинейных искажений приемника, %, не более 10
15. Промежуточная частота приемника, МГц
16. Полоса пропускания приемника, кГц: При ослаблении сигнала на 6 дБ, не менее При ослаблении сигнала на 60 дБ, не более ±8/±16,5 ±18,5/±37
17. Ослабление ложных каналов приема, дБ
18. Ослабление гармонических составляющих передатчика, дБ, не менее мкВт, не более — 20
19. Ослабление паразитных излучений передатчика, дБ, не менее 85
20. Неравномерность частотной характеристики приемника в диапазоне 300—2500 Гц, дБ, не более 6
21. Мощность, потребляемая от бортсети, Вт, не более в режиме «прием» в режиме «передача» 30 85
22. Время перехода с канала на канал, с, не более
23. Время перехода с «приема» на «передачу», с, не более 0,5
24. Высотность, м
25. Диапазон рабочих температур, К 219—328
26. Максимальная относительная влажность при температуре окружающей среды 313 К, % 98
27. Наработка на отказ, ч
28. Назначенный ресурс, ч
29. Технический ресурс до первого планового ремонта, ч.
30. Цикличность работы, мин. в рабочем диапазоне температур: передача прием при температуре 344 К в течение 30 мин.: передача прием 1 4 1 9

Структурная схема

Рисунок 2 – структурная электрическая схема

Принцип действия

В радиостанции для формирования сетки частот применен цифровой метод частотного синтеза с фазовой автоподстройкой частоты по высокостабильному опорному генератору. Данный метод обеспечивает беспоисковую, бесподстроечную связь в пределах диапазона частот. Установка требуемой частоты производится при помощи двух ручек на пульте дистанционного управления (ПДУ). Пульт дистанционного управления может располагаться как в непосредственной близости от приемопередатчика, так и на расстоянии до 40 м. Питание радиостанции осуществляется от борт сети постоянного тока напряжением от 24 до 29,4 В. Радиостанция сохраняет работоспособность при снижении напряжения борт сети до 18 В. Радиостанция рассчитана для работы на самолетную антенну с волновым сопротивлением излучения 50 Ом и КБВ не менее 0,2. Связь с антенной осуществляется коаксиальным кабелем типа РК50-7-11 с волновым сопротивлением 50 Ом. В зависимости от типа СПУ, используемого в летательном аппарате, радиостанция выпускается либо с дополнительным УНЧ под низкоомные телефоны, либо с дополнительным УНЧ под высокоомные телефоны, либо без дополнительного УНЧ при наличии УНЧ в составе СПУ. [1]

Условия эксплуатации

1. При размещении радиостанции необходимо выполнить следующие основные требования: должен быть обеспечен свободный доступ к приемопередатчику, органам управления, штепсельным соединениям, крепежным элементам радиостанции; расстояние между приемопередатчиком и элементами самолета не должно быть менее 50 мм; приемопередатчик необходимо размещать в таком месте, где отсутствуют источники тепла и обеспечивается его достаточное охлаждение; соединительные провода между приемопередатчиком и пультом управления должны быть возможно короче и не более 40 м. Необходимо избегать переходных разъемов, особенно высокочастотных. Для улучшения помехоустойчивости радиоприемника провода внешних соединений должны помещаться в экранированную оплетку; электрические соединения с радиостанцией проводятся согласно схеме подключения радиостанции; место расположения радиостанции должно быть удобным для подводки и монтажа соединительных кабелей; соединительные кабели должны быть надежно закреплены; должна быть исключена возможность механических воздействий на блоки радиостанции; прибортовка кабелей должна исключать их касание о подвижные элементы; при установке на самолете двух радиостанций переходное затухание между антеннами радиостанций не должно быть менее 35 дБ, желательно 45 дБ. [5]

2. При работе с радиостанцией необходимо выполнять следующие основные требования: напряжение бортсети должно быть в пределах 24-29,4 В. Радиостанция сохраняет работоспособность в аварийном режиме при снижении напряжения бортсети до +18 В; оберегать радиостанцию от толчков, ударов и падений; содержать радиостанцию в чистоте; следить за тем, чтобы грязь, снег, песок не попадали в антенные фишки, штепсельные разъемы; тщательно проверять состояние высокочастотных фишек и штепсельных разъемов; следить за тем, чтобы они не были окислены и покрыты влагой; в условиях тропического климата необходимо следить за тем, чтобы радиостанция содержалась чистой, сухой и свободной от пыли, грязи и плесени, которая может образоваться на поверхности на загрязненных местах; при осмотре радиостанции при обнаружении пятен органического происхождения следует для их удаления применять бензин
Б-70. Остальные пятна протираются хлопчатобумажной тканью или очищаются любым другим способом, не вызывающим нарушения защитных покрытий; при скоплении пыли в ребрах радиаторов очищать от пыли мягкой щеточкой и продувать радиостанцию сжатым воздухом давлением не выше двух атмосфер; во избежание растрескивания и разрушения покрытий оберегать радиостанцию от солнечной радиации; своевременно и в полном объеме выполнять регламентные работы. [3]

3. Тангента перед включением радиостанции должна быть отжата. Для включения радиостанции необходимо установить тумблер питания в положение ВКЛЮЧЕНО. Через минуту после включения радиостанция готова к работе. На пульте дистанционного управления двумя ручками выставляется необходимая частота. Перевод радиостанции с приема на передачу производится нажатием кнопки «прием-передача», находящейся на рычаге или штурвале управления. При отпускании кнопки радиостанция переходит в режим «прием». Для включения подавителя шумов переключить тумблер ПШ, расположенный на пульте управления, вверх, в положение ПШ.

4. Приемник радиостанции рассчитан для работы на нагрузку 600 Ом. Для обеспечения мощности, необходимой для нормального прослушивания сигнала при подключении от одной до четырех пар телефонов, предусматривается дополнительный усилитель низкой частоты. Дополнительный УНЧ выпускается в двух вариантах- для работы либо с низкоомными, либо с высокоомными телефонами. При наличии усилителя низкой частоты в СПУ или при необходимости работы приемника на нагрузку 600 Ом, радиостанция дополнительными УНЧ’ не комплектуется.

Источник



1.3. Порядок проведения работы

1.3.1. Проверка работоспособности радиостанции.

При отключенных источниках питания произвести соединение блоков радиостанции, контрольно-поверочной и измерительной аппаратуры согласно рис. 1.2. Измеритель ИТМ подключается к антенному разъему радиостанции высокочастотным кабелем РК-50-11. Вольтметр для измерения постоянного напряжения питания авиагарнитуры подключается, параллельно цепи питания авиагарнитуры. В качестве эквивалентной нагрузки микрофона можно использовать резистор номиналом 430 Ом. После включения на стенде питания и прогрева радиостанции в течение 2-3 мин. нажимается кнопка «передача» и проверяется работа путем прослушивания собственной передачи в телефонах. Измеряется по вольтметру напряжение питания авиагарнитуры. Для проверки работоспособности радиостанции в режиме «прием» необходимо выключить подавитель шума на пульте дистанционного управления. В телефонах на всех частотах связи должен прослушиваться шум, громкость которого должна изменяться при изменении положения регулятора громкости.

Рис. 1.2. Схема для проверки работоспособности радиостанции.

1.3.2. Измерение чувствительности приемника.

Соединить приборы по схеме, приведенной на рис. 1.3. Включить радиостанцию в режим «прием». Установить на ПДУ частоту 118 МГц. Выключить подавитель шума. Регулятор громкости — в положение максимального усиления. Подать на антенный вход от генератора ГЧ-107 высокочастотный сигнал 118 МГц, промодулированный частотой 1000 Гц с глубиной модуляции 30 %. Аттенюатор генератора установить в пределах 10-15 мкВ. Подстройку частоты 118 МГц производить по максимальному значению вольтметра ВЗ-13 вращением ручки изменения высокой частоты при малых уровнях сигнала с ГЧ-107. Измерить напряжение собственного шума приемника, для чего выключить модуляцию на выходе приемника по вольтметру. Включить модуляцию на ГЧ-107, и аттенюатором генератора установить на выходе приемника (по вольтметру) напряжение, превышающее напряжение шумов на 10 дБ (UC/Um=3). Произвести отсчет значения чувствительности приемника по лимбу аттенюатора ГЧ- 107. Рис. 1.3.Схема измерения чувствительности, проверки подавителя шума и автоматической регулировки усилителя приемника.

1.3.3. Проверка работы подавителя шума.

Осуществляется согласно схеме на рис. 1.3. Установить на ПДУ частоту 135,975 МГц. Включить тумблер «ПШ» на ПДУ в верхнее положение. Подать с генератора ГЧ-107 высокочастотный сигнал 135,975 МГц, промодулированный частотой 1000 Гц с глубиной модуляции 30 %. По вольтметру проконтролировать наличие напряжения сигнала на вы- ходе приемника. Выключить модуляцию на ГЧ-107. Подавитель шума должен отключить УНЧ приемника (отсутствие напряжения на вольтметре). Включить модуляцию на ГЧ-107. Установить аттенюатором сигнал на выходе генератора меньше, чем значение чувствительности приемника на 1-2 мкВ. Напряжение на выходе приемника должно отсутствовать. Увеличивая аттенюатором уровень выходного сигнала генератора, определить момент подключения УНЧ — порог срабатывания подавителя шума (на выходе приемника появится сигнал, вольтметр покажет измеренное напряжение). Произвести отсчет значения порога срабатывания подавителя шума по лимбу аттенюатора ГЧ-107, оно должно быть не больше 2,5 мкВ. Повторить измерение чувствительности на частотах 118 и 127,1 МГц.

Источник

Читайте также:  Импульсные понижающие стабилизаторы напряжения своими руками