16.5. ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ

16.5.1. Генераторы сигнала

Главными рабочими параметрами усилителей и приемников, которые обычно требуется определить, являются усиление, ширина полосы и коэффициент шума. Такие измерения можно провести с помощью источника электрической мощности с известными интенсивностью, частотой и характером модуляции в сочетании с устройством для измерения выходной мощности усилителя. Источник сигнала должен иметь выходное полное сопротивление, идентичное с выходным полным сопротивлением источника, к которому обычно присоединяется усилитель. Такие измерения, широко проводимые с приемниками сверхвысоких частот [154, 155, 191], могут принимать форму продолжительного наблюдения [103] и распространяются на измерения характеристик полупроводниковых диодов [51, 58, 218]. Источники сигнала можно разделить на два больших класса [293]: источники, включающие в себя генераторы незатухающих

колебаний, и источники, использующие генератор, мощность которого распределена в широкой полосе частот.

Источники незатухающих колебаний, или генераторы сигналов, включают настраиваемый генератор, цепь затухания, индикатор мощности и волномер, помещенные в экранированный ящик. Если в процессе работы представляет мощность на выходе усилителя, когда выходная мощность генератора сигнала равна нулю, не считая его теплового шума, а мощность на выходе усилителя, когда мощность сигнала генератора равна то коэффициент шума определяется формулой [225]

Обычно удобно делать . В этом случае коэффициент шума становится равным Ширину полосы шума можно установить экспериментально, нанося кривую усиления усилителя в зависимости от частоты и вычисляя ширину полосы прямоугольной характеристики, имеющую такую же площадь и такую же максимальную высоту, как и полученная кривая. Для большинства супергетеродинных приемников определяется полосой пропускания усилителя промежуточной частоты и может быть измерена с помощью генератора сигнала промежуточной частоты. Уравнение (16.72) определяет коэффициент шума на средней частоте; определение среднего значения в полосе потребовало бы провести измерения на ряде частот. Обычно производится калибровка мощности на выходе генератора сигнала. Аттенюатор настраивается на минимум вносимых потерь и мощность на выходе, составляющая около определяется одним из обычных методов. Мощность сигналов низкого уровня определяется тогда с помощью градуировки аттенюатора. Для того чтобы градуировочная кривая была точно известна и имела небольшие вариации при изменении частоты, на практике требуется обычно применять аттенюаторы вращающегося или предельного типов.

Важно, чтобы генератор сигнала был хорошо заэкранирован, так как мощность этого генератора намного больше мощности сигнала, подаваемого на вход усилителя. Таким образом, утечка может вводить ошибки в измерения и для получения точных результатов она не должна превышать значения, например, на 20 дб ниже измеряемой мощности сигнала. Поэтому генератор и сопутствующие ему цепи помещают в полностью экранированную коробку, имеющую надежно закрывающиеся крышками окна для осмотра. Утечки через вентиляционные отверстия или отверстия для вывода осей органов управления можно ослабить, используя для этого металлические трубки, образующие эффективный волновод предельного типа. Провода источников питания можно пропустить через фильтры, включающие полижелезо или другие поглощающие материалы. Были предложены [25, 47, 71, 174, 221, 340] конструктивные детали генераторов сигнала, работающих в диапазоне частот Генератор сигналов частоты полная схема которого показана

на рис. 16.27, состоит из двух блоков. Первый портативен и содержит все узлы сверхвысоких частот, включая стабилизированный Паунду клистронный генератор.

Рис. 16. 27. Генератор сигналов с незатухающими колебаниями. Частота Клистронный генератор стабилизирован по частоте, сигнал на выходе регулируется предельным аттенюатором.

Второй, более крупный блок, содержит все источники питания и усилительные схемы; максимальная мощность на выходе волновода составляет уровень можно изменять посредством поршневого аттенюатора в пределах 100 дб, при этом генератор проверяется с помощью диодного детектора, питаемого через направленный ответвитель.