GB 4958.7-1988 地面无线电接力系统所用设备的测量方法 第二部分：分系统测量 第七节 发射机.pdf

1、中华人民共和国国家标准地面无线电接力系统所用设备的测量方法第二部分分系统测量第七节发射机发布 实施中华人民共和国邮电部 发布中华人民共和国国家标准地面无线电接力系统所用设备的测量方法第二部分分系统测量第七节发射机中华人民共和国邮电部 批准 实施本标准为国家标准地面无线电接力系统所用设备的测量方法 系列标准之一本标准等同采用国际电工委员会标准 地面无线电接力系统所用设备的测量方法第二部分分系统测量第七节发射机适用范围本标准规定了适用于地面无线电接力系统外差式发射机电气特性的测量方法 该发射机中不包括射频分波道网络和倒换网络 图 是这类发射机的功能方框图 而实际发射机的方框图在细节上会稍有差异图

2、发射机通用方框图本机振荡器的噪声虽然是发射机的一项重要指标但通常不在发射机中测量 而是在无线电接力系统的基带终端设备之间测量这是由于该指标只形成与路径损耗无关的基带噪声因此 在本标准中不予考虑射频测量输出功率定义和一般考虑发射机的输出功率是指当发射机输入端输入一个标称频率和规定电平的未调制中频信号时 对标称电阻负载所提供的功率如果发射机装有输出功率监示器时 则应用已知精度的仪表对其进行校准测量方法在发射机达到稳定工作状态后将未调制的中频信号加到发射机的输入端调节输入信号电平使其在规定的标称电平范围内 见附录 用功率计直接接到发射机的输出端或经校准的定向耦合器连接到发射机的输出端 测出每一输入电

3、平所对应的输出功率 在使用定向耦合器时该定向耦合器全部端口都应匹配良好必要时可在功率计前面的定向耦合器的测量臂上接入已校准的衰减器和适当的滤波器以滤除寄生杂波谐波或其他不需要的信号结果的表示对每个输入信号电平所对应的输出功率应列表表示还应注明测量时的环境条件和电源条件要规定的细节在详细的设备规范中 根据要求应包括下列各项输出功率的测试点输出功率的容许范围以标称值为参考的输入电平范围如电源电压的极限值设备工作的温度范围杂散和谐波输出信号发射机输出端的杂散和谐波信号 应在发射机输入端施加标称电平 未调制的中频信号的条件下进行测量见附录本机振荡器频率准确度定义和一般考虑本机振荡器频率的准确度定义为

4、在标准测量条件下所测值与标称值之间最大差值 本机振荡器的频率准确度应符合设备技术规范中所规定的频率容差注 国际电信联盟制定的无线电规则中规定的范围是最低的频差要求 各无线电管理部门可以规定更严格的频差测量方法将本机振荡器直接接到数字频率计测量其频率 如有一经适当隔离的测试点 则测量最好在该点上进行见附录如果振荡器既无适当隔离的测量点又无输出端可利用时或者断开振荡器输出端将引起振荡器频率偏移时可用下述方法测量将频率准确的中频信号 接到发射机的输入端在发射机的输出端测量射频输出频率然后根据实际应用情况按 或 算出本机振荡器的频率这要求中频信号发生器的频率准确度的稳定度足够高以保证总的准确度满足要求

5、 此项测量应在发射机及测量仪表达到稳定后进行结果的表示所测的准确度可用绝对值表示 例如 或用相对值表示 例如两种表示方式都应注明标称频率 频率计的计数时间以及基准时钟频率的准确度要规定的细节在详细的设备规范中 根据要求应包括下列各项本机振荡器的标称频率要求的准确度频率计的平均计数时间 例如 秒频率计的准确度稳定度定义稳定度定义为在规定的时间间隔内和或在规定的环境条件或电源电压范围内的最大频率变化测量方法见本标准结果的表示所测频率稳定度可按下面二例方式表示例如在规定的时间间隔内本机振荡器的频率稳定度为例如电源电压变化 时本机振荡器的频率稳定度为要规定的细节在详细的设备规范中 根据要求应包括下列各

6、项进行测量的时间间隔环境条件电源电压变化范围要求的稳定度频率计的平均计数时间 例如 秒稳定时间定义和一般考虑发射机的稳定时间是指从发射机开机的瞬间到发射机主要特性本机振荡器频率杂散信号 输出功率都达到稳定即已持久地达到规定指标的瞬间所需的时间测量方法发射机的稳定时间是从发射机开机时开始测量下述各项特性直到都达到稳定时为止来确定的本机振荡器频率杂散信号输出功率结果的表示应注明稳定时间要规定的细节在详细的设备规范中 应包括有最大允许的稳定时间 例如 秒中频范围的测量输入阻抗和回波损耗参见 地面无线电接力系统所用设备的测量方法第一部分分系统和仿真系统通用测量第三节中频范围的测量 有时还可要求测量中频

7、的谐波中频至射频的测量振幅频率特性和群时延 频率特性由于被测发射机中有限幅器 故所测的振幅 频率特性只表示限幅器之后各级的性能中频至射频的振幅频率特性按 第三章进行测量 测量使用中频信号发生器或中频扫频信号发生器 而中频检波器要用射频检波器代替用射频检波器测量发射机的射频信号时需通过一个匹配良好的定向耦合器或射频衰减器取样使取样信号不超过射频检波器的最大容许输入电平 同时还必须保证检波器与定向耦合器在所测频带内有平坦的振幅 频率特性测量中频至射频的群时延 频率特性见 可用一个射频至中频的下变频器和一个中频检波器来代替射频检波器 把下变频器接在发射机输出端与测量仪表中频输入端之间被测发射机输入端

8、的中频信号电平应调到发射机标称输入电平范围内的某一电平值调幅调相转换系数定义和一般考虑调幅调相转换系数是指在给定频率上输出信号的相移对输入信号电平变化的一阶导数测量发射机调幅调相转换系数可采用下列二种测量方法中的一种通常此项测量仅在批准定型时进行测试注 这项测量的重要性视系统容量及射频波道间隔所限定的接收机带宽而定发射机中频部分有限幅器时 这项测量只与有限幅器的中频部分有关测量方法调幅调相转换系数既可用静态法测量也可用动态法测量静态法测量方框图如图 所示图中相位计 如网络分析仪或矢量电压表 用来测定由于输入信号电平的变化例如 引起的发射机输出信号的相位变化 这种测量方法 只有在本机振荡器的测试

9、点能接到下变频器 从而使上变频器和下变频器共用同一个本机振荡器时才适用图 静态测量调幅 调相转换系数的典型配置在进行这项测量之前 应首先测定测量仪表本身特别是测试衰减器 下变频器和相位计由于电平变化所引起的相移误差 为使发射机输入端的相移减至最小 应采用一个合适的衰减器动态法测量方框图如图 所示 为了对发射机进行这项测量 测量时需用一部频率调制和解调器和一部下变频器现行的商售线路分析仪一般装有这些设备 测量设备的残余调幅调相转换 与被测量值相比应能忽略不计 利用开关 可将精度已知的群时延频率特性的测试网络与被测发射机的输入端相连或断开测出解调后测量信号幅度的相对变化 调幅调相转换系数 可用下式

10、求出图 动态测量调幅 调相转换系数的典型配置式中基带测试频率测试网络的群时延频率特性的一阶导数频率用弧度 秒表示测试网络通常具有抛物线群时延 频率特性 在这种情况下 和 二者都与以中心频率为参考的频差成正比 于是 式可简化为式中 被测发射机的微分增益特性曲线的一次斜率抛物线群时延系数调幅调相转换系数测试频率应注意 式 只有当 为常数时才有效 正调幅调相转换系数 表示正幅度调制引起滞后的相位调制由上式可见误差取决于 和 的精确度 要求这些量的误差必须可以忽略不计 如果测试频率太低则测量装置的灵敏度不够 反之 如果频率太高 将引起很大的平均误差 最佳的测试频率取决于所测试的带宽 通常在 之间是合适

11、的结果的表示所测结果应以度每分贝 表示最好用调幅 调相转换系数作为输入信号电平的函数所绘制的图形表示要规定的细节在详细的设备规范中 根据要求应包括下列各项使用的测量方法静态法或动态法中频输入电平调幅调相转换容限电源电压的极限值设备工作的温度范围载频重置在发射机输入端有载频重置时 这项指标的测量应按 地面无线电接力系统所用设备的测量方法第二部分 分系统测量第八节接收机第 条规定的方法进行附录仿真无线电接力系统转接的中频特性补充件中频信号的输出和输入电压标称值输出接收机输出端上的电压与接收机输入端上标称射频电平相对应输入中频标称阻抗由于接收信号的变化或由于与传播无关的现象所引起的超出上述范围的电平

12、变化应该由有关主管部门协商确定根据有关主管部门的协议 可在输入电压自 到 的范围内进行输出和输入端之间的转接 应由有关主管部门在输入端进行必要的调整附录杂散和谐波输出信号的测量方法补充件所用测量方法视测量带内杂散信号和谐波带外杂散信号而定带内杂散信号和谐波测量方法测量方框图如图 所示 图中频谱分析仪可用选频电平表代替图 测量带内杂散信号和谐波的方框图频谱分析仪的动态范围应不低于 其振幅 频率特性应均匀平坦如果被测设备的输出电平较低 例如小于 可用一低噪声放大器将其放大到频谱仪的输入电平范围 要特别注意被测信号电平不要超过频谱仪的容许输入电平 防止频谱仪过载本身产生显著的交调产物在有些情况下射频

13、载频能使频谱仪过载 这时可用图 所示方框图测量带内杂散信号测量谐波时在谐波频率上频谱分析仪或选频电平表的输入阻抗应与被测设备的输出阻抗相匹配如果被测发射机输出是波导则应用一个适当接口的转换器带外杂散信号测量方法带外杂散信号的测量装置如图 所示 带通滤波器的中心频率为发射机输出载频频率 带通滤波本附录根据国际无 电咨询委员会 的建议 编写本附录参照国际电工委员会标准 第 条编写器的带宽应小于被测发射机的标称带宽 且其带外回波损耗可忽略不计图 带外杂散信号的测量方框图在环行器 端接口接上短路器用以校准频谱分析仪 然后将 端改接到带通滤波器一侧 这时频谱仪上的载频电平至少应降低附录本机振荡器频率的测

14、量方法补充件测量本机振荡器频率的通用装置如图 所示 衰减器用以保证所测电平在数字频率计容许的输入电平范围内 如有杂散信号 最好在本机振荡器输出端加一个带通滤波器进行测量图 本机振荡器频率测量配置在测量前 被测本机振荡器和测量仪表都应达到热稳定工作状态 如有可能 周围的能量处理装置应停止工作以保证测量的准确然后读出数字频率计在计数时间 例如 秒 的读数另一种方法是用记录仪记录数字频率计显示的数字 对于实际情况而言记录一百次已足够了 但是这个次数视有无噪声和调制与否而定通常只要分析在几个测量时间间隔内的统计平均值证明其结果具有可重复性即可本附录根据国际电工委员会批准 第 条编写附加说明本标准由邮电部邮电工业标准化研究所归口本标准由邮电部西安微波设备厂和邮电部邮电工业标准化研究所负责起草本标准主要起草人周好开 董福康邱炎