Измерительные приемники

Введение

Электрорадиотехнические измерения сегодня широко применяются во всех отраслях промышленности, а также в различных научных исследованиях. По мере развития науки и техники измерения становятся все более разнообразными, а их роль и значение постоянно возрастают. В нашей стране ежедневно производится свыше 20 миллиардов различных измерений, которые стали неотъемлемой частью многих трудовых процессов. Обусловлено это тем, что в эпоху научно- технического прогресса средства и методы радиоэлектроники стали все более широко применяться в космонавтике, ядерной физике, вычислительной технике, медицине, во многих отраслях промышленности для управления и контроля технологических процессов. И во всех случаях для выполнения измерений используются разнообразные и многочисленные электро- и радиоизмерительные приборы. Кроме того, электрорадиоизмерения позволяют определять значения неэлектрических величин – линейных размеров, температуры, давления, влажности, расхода жидкостей и газов и др.
Современный этап развития общества характеризуется широким использованием радиоэлектронных средств. Сейчас быт и производственная деятельность немыслимы без сотовых телефонов, компьютеров, оборудования информационных технологий и многих других устройств. Вышесказанным обусловлена актуальность данной работы.
Цель данной работы – изучение основных характеристик измерительных приемников. В ходе поставленной цели были выделены следующие задачи:
- Раскрыть понятие измерительного приемника и его основных характеристик;
- Проанализировать принцип работы измерительного приемника на примере ESH2 и ESV.
Структура реферата включает в себя несколько частей: введение, основную часть (две главы), заключение и библиографический список, состоящий из пяти источников литературы.
1. Понятие измерительный приемник и его основные характеристики
Измерительный приёмник — радиоприёмник с нормированными метрологическими характеристиками измерения уровня и частоты радиосигналов [1, C.55]. Основное назначение их — селективное измерение напряжения или мощности слабых сигналов, у многих современных приёмников есть также дополнительные функции, например: анализ спектра сигнала, измерение модуляции, сканирование по диапазону частот с целью выявления каналов, на которых ведется передача или для отслеживания помех. Для определения параметров радиоизлучения в пространстве, измерительный приёмник используется совместно с измерительными антеннами. От измерительных приёмников следует отличать приёмник-компаратор и приёмник сигналов точного времени, которые не измеряют параметры радиосигнала, а принимают измерительную информацию, передаваемую специальными радиостанциями.
Измерительные приёмники построены по принципу приёмников супергетеродинного типа, так как они должны иметь большую чувствительность и высокую селективность. При испытаниях с целью подтверждения соответствия требованиям ЭМС обычно используются измерительные приемники, параметры которых оптимизированы для осуществления указанных испытаний [3, C. 193].
Ранее измерительные приемники имели ручное управление, и оператор должен был снимать показания измерительного прибора на каждой частоте, где эти показания близки к предельно допустимому значению

. Это была длительная процедура, при которой были возможны ошибки. Современные измерительные приемники полностью автоматизированы и функционируют с использованием специального программного обеспечения при управлении через стандартный интерфейс, соответствующий требованиям IEEE-488 [5, C. 58].
Это позволяет осуществлять измерения, устанавливая правильные параметры измерительного приемника во всей полосе частот измерений с помощью персонального компьютера. В результате минимизируется время измерений при перекрытии полосы частот без пропусков. Результаты измерений сохраняются в памяти персонального компьютера и могут быть представлены в виде файла или в распечатанном виде.
Измерительный приемник имеет отличительные особенности в сравнении с анализатором спектра, указанные ниже [1, C.57]:
• существенно более высокая чувствительность, что позволяет отделять полезные сигналы от шумов при уровнях сигналов гораздо более низких, чем предельно допустимые уровни помех;
• избирательность входных цепей и стойкость к перегрузкам;
• измерительный приемник специально предназначен для осуществления измерений в соответствии с требованиями стандартов специального международного комитета по радиопомехам (СИСПР). Для этой цели выбираются соответствующие полосы частот, виды детекторов, динамический диапазон сигналов;
• точность измерений частоты и амплитуды сигналов выше, чем у анализаторов спектра;
2. Принцип работы измерительного приемника на примере ESH2 и ESV
С помощью измерительного приемника измеряются частота и напряжение сигнала в широком диапазоне, поэтому измерительный приемник в нашем традиционном понимании должен обеспечивать высокую точность измерений.
Широкие диапазоны измерений, высокая избирательность и устойчивость к перегрузкам отличают измерительные приемники фирмы «Rohde & Schwarz». Селективные микровольтметры SMV-11, SMV-8.5, описанные в предыдущем разделе, тоже относятся к измерительным приемникам разработки и выпуска 1970—1980 гг. В 1990-х гг. фирма RFT (ГДР) перестала существовать, а отечественная промышленность так и не смогла освоить выпуск современных измерительных приемников. Поэтому на современных российских предприятиях и лабораториях применяют в основном измерительные приемники типов ESH и ESV фирмы «Rohde & Schwarz».
ESH2 относится к измерительным приемникам с трехкратным преобразованием частоты. Он перекрывает диапазон частот 9 кГц—30 МГц с помощью 16 предселекцион- ных фильтров, причем 14 нижних фильтров настроены на фиксированные частоты, а два верхних настраиваются синхронно на частоту принимаемого сигнала. Промежуточные частоты — 75 МГц, 9 МГц и 30 кГц. Измерительный сигнал через ВЧ-аттешоатор, откалиброванный ступенями по 10 дБ, подается на первый смеситель через блок фильтров. В эту же линию при калибровке поступает эталонный сигнал [2, C. 55].
С помощью сигнала синтезатора частоты в смесителе измерительный сигнал преобразуется в первую промежуточную частоту 75 МГц. Для управления синтезатором служит реверсивный счетчик, которым управляет импульсивный датчик с магнитной блокировкой. Этот счетчик непосредственно связан с источником питания, поэтому при любом включении прибора сохраняется последнее значение частоты