Генераторы ВЧ фирм "Rohde&Sсhwarz", "Agilent Technology"
Классификация частот, структура и технические параметры генераторов высокой частоты фирм "Rohde&Sсhwarz" и "Agilent Technology", их использование в радиопередающих и радиоприемных (супергетеродинных) устройствах. Основные характеристики генераторов.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.02.2012 |
| Размер файла | 688,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
Задание на курсовую работу
1. Теоретическое задание
Генераторы ВЧ фирм «Rohde&Sсhwarz», «Agilent Technology». Структура. Технические параметры.
2. Расчетное задание
На частоте f работает РРЛ п. А - п. В, приемник которой имеет чувствительность Pпр.роб.. На каком расстоянии R от приемника может находиться передатчик станции С, который мешает, если он имеет ту же частоту, мощность Рпер.зав.,а боковые лепестки антенн совпадают по направлению?
Ктр. - нужное соотношение сигнал/помеха для приемника
Gпер.зав. - коэффициент усиления передающей антенны станции, которая мешает в направлении CB.
Gпр.роб. - коэффициент усиления приемной антенны рабочей станции в направлении ВС.
Квч.пом. - потери мощности передатчика, который мешает, при ее прохождении по ВЧ тракту к антенне.
Кполяр. - коэффициент, учитывающий ослабление сигнала, который мешает из-за несовпадения поляризаций антенн рабочей станции и мешающей станции.
Кспектр. - коэффициент, учитывающий ослабление сигнала, который мешает из-за несовпадения полос частот мешающего передатчика и приемника рабочей станции.
Таблица 1 - Исходные данные.
|
Исходные данные |
Рпр.роб. (мкВт) |
Рпер.зав. (кВт) |
Ктр. |
Gпер.зав. |
Квч.пом. |
Кполяр. |
Кспектр. |
f(ГГц) |
|
|
21 4.11 |
0.01 |
2 |
20 |
2 |
2 |
6 |
20 |
2 |
Содержание
Задание на курсовую работу
Введение
1. Классификация частот
2. Генераторы ВЧ фирмы Rohde & Schwarz
2.1 Генератор ВЧ-сигналов R&S® SMB100A
2.2 Генератор ВЧ сигналов R&S® SM3
2.3 Генератор ВЧ-сигналов R&S® SMR60
3. Генераторы ВЧ фирмы Agilent Technology
3.1 Генераторы N5181A серии MXG Agilent Technologies
3.2 Генераторы N5183A серии MXG Agilent Technologies
3.3 Генератор ВЧ Agilent Technologies N9310A
4. Расчетное задание
Выводы
Перечень ссылок
Введение
Электронный генератор представляет собой устройство, преобразующее электрическую энергию источника постоянного тока в энергию незатухающих электрических колебаний требуемой формы, частоты и мощности.
Являясь первоисточником электрических колебаний, генераторы широко используются в радиопередающих и радиоприемных (супергетеродинных) устройствах, в измерительной аппаратуре, в ЭВМ, в устройствах телеметрии и т. д.
По диапазону генерируемых частот генераторы делятся на низкочастотные (от 0,01 Гц до 100 кГц), высокочастотные (от 100 кГц до 100 МГц) и сверхвысокочастотные (от 100 МГц и выше).
Широкое внедрение сложных радиоэлектронных устройств в различные отрасли народного хозяйства ставит перед разработчиками радиоаппаратуры две важнейшие задачи: повышение ее надежности и уменьшение массы и габаритов. Надежность аппаратуры в настоящее время повышается за счет применения соответствующей элементной базы и специальных методов построения систем.
Поэтому очень важно ознакомиться с параметрами генератора и выбрать необходимый для определенных целей.
1. Классификация частот
Частотой колебаний называют число полных колебаний в единицу времени:
F = n / T; (1.1)
где T -- время существования n колебаний.
Для гармонических колебаний частота , где Т -- период колебаний. Единица частоты Гц определяется как одно колебание в одну секунду. Частота и время неразрывно связаны между собой, поэтому измерение той или другой величины диктуется удобством эксперимента и требуемой погрешностью измерения. В Международной системе единиц СИ время является одной из семи основных физических величин. Частота электромагнитных колебаний связана с периодом колебания Т и длиной однородной плоской волны в свободном пространстве [1].
Спектр частот электромагнитных колебаний, используемых в радиотехнике, простирается от долей Гц до тысяч ГГц. Этот спектр вначале разделяют на два диапазона -- низких и высоких частот. К низким частотам относят инфразвуковые (ниже 20 Гц), звуковые (20-- 20 000 Гц) и ультразвуковые (20--200 кГц) [2].
Высокочастотный диапазон, в свою очередь, разделяют на высокие частоты (20 кГц -- 30 МГц), ультравысокие (30 -- 300 МГц) и сверхвысокие (выше 300 МГц). Верхняя граница сверхвысоких частот непрерывно повышается, и в настоящее время достигла 80 ГГц (без учета оптического диапазона).
Такое разделение объясняется разными способами получения электрических колебаний и различием их физических свойств, а также особенностями распространения на расстояние. Однако четкой границы между отдельными участками спектра провести невозможно, поэтому такое деление в большой степени условно.
2. Генераторы ВЧ фирмы Rohde & Schwarz
Один из ведущих мировых лидеров на международном рынке в области измерительного оборудования и радиокоммуникаций, фирма Rohde & Schwarz основана в 1933 г. учеными физико-технического университета в Йене (Германия) Лотаром Роде и Германом Шварцем. На предприятиях и в представительствах компании в более чем 70 странах занято 7400 сотрудников. Головной офис фирмы находится в Мюнхене.
Группа компаний Rohde & Schwarz работает в следующих направлениях:
-- контрольно-измерительное оборудование;
-- радиомониторинг и пеленгование;
-- цифровое и аналоговое теле- и радиовещание;
-- системы радиосвязи;
-- профессиональная мобильная радиосвязь стандарта TETRA;
-- защита информации и безопасность связи;
-- специальные технические средства;
Благодаря разнообразным технологическим Rohde & Schwarz занимает почетное место среди технологических лидеров во всех областях своей деятельности [3].
2.1 Генератор ВЧ-сигналов R&S® SMB100A
Рисунок 2.1 - Генератор ВЧ-сигналов R&S® SMB100A
Особенности генератора ВЧ-сигналов R&S® SMB100A:
1) Наилучшее качество сигнала в среднем классе.
К основным спектральным характеристикам аналоговых генераторов сигнала относятся фазовый шум, гармонические и негармонические паразитные составляющие, а также широкополосный шум. Причем многие измерения фокусируются на нескольких аспектах одновременно. Например, во время измерений блокировки, основную роль в создании нежелательных радиочастотных помех в соседнем канале играют негармонические составляющие и фазовый шум.
Что касается параметров фазового шума SSB, то здесь R&S®SMB100A достигает превосходных значений во всем диапазоне частот от 9 кГц до 6 ГГц. На частотах выше 23,3475 МГц R&S®SMB100A использует делители частоты. Ниже этого значения выходной сигнал генерируется встроенным синтезатором DDS. В отличие от используемого в приборе подхода традиционные генераторы на частотах ниже 250 МГц используют смесители, что дает значительно худшие характеристики фазового шума. Таким образом, R&S®SMB100A можно использовать в измерительных установках вместо высококачественных кварцевых генераторов фиксированной частоты, которые часто используются в качестве источника опорного сигнала. При этом R&S®SMB100A сочетает равные или даже лучшие характеристики с возможностью регулировки частоты и уровня, что очень удобно, так как можно идеально адаптироваться к тестируемому устройству. Более того, путем изменения этих параметров R&S®SMB100A позволяет определять диапазон допустимых значений тестируемого устройства по отношению к эталону.
2) Самая высокая в своем классе выходная мощность.
R&S®SMB100A сочетает превосходное качество сигнала с высокой выходной мощностью >+18 дБм в широком диапазоне частот от 1 МГц до 6 ГГц, что уникально для приборов такого класса. Значение максимальной достижимой выходной мощности составляет +25 дБм (т.е. существенно выше номинальной), обеспечивая достаточный запас для компенсации потерь в измерительных установках. В большинстве случаев это позволяет обойтись без дополнительных внешних усилителей, что означает экономию места и существенное снижение стоимости системы измерений. Высокая выходная мощность превращает R&S®SMB100A в идеальный прибор для контроля мощных устройств, например высокоуровневых смесителей.
Особо следует отметить, что гармонические составляющие в R&S®SMB100A подавляются до номинального значения -30 дБн, даже при выходной мощности +18 дБм.
3) Универсальный источник ВЧ-сигнала.
Широкий частотный диапазон генератора сигналов, высокая выходная мощность и различные режимы модуляции превращают его в гибкий источник сигнала для решения самых разнообразных задач. Минимальная частота 9 кГц позволяет выполнять измерения электромагнитной совместимости. Максимальная частота 6 ГГц перекрывает диапазоны ISM, а также все основные диапазоны мобильной радиосвязи.
R&S®SMB100A с превосходными характеристиками поддерживает все основные режимы аналоговой модуляции АМ, ЧМ, ФМ и импульсную модуляцию. В случае модуляции АМ и ЧМ, ФМ, ВЧ-несущая модулируется внутренним НЧ-генератором с диапазоном частот до 1 МГц или внешним источником сигнала. Также присутствуют два разных внутренних источника модуляции для генерации сигналов с двухтональной модуляцией. Благодаря цифровой реализации процесса модуляции, она выполняется с высокой точностью и минимальными искажениями. Например, сигналы с АМ в высокочастотном диапазоне генерируются с номинальным значением суммарного коэффициента гармоник всего 0,1 %.
Стандартная защита от перенапряжения на частотах до 6 ГГц защищает R&S®SMB100A от подачи на ВЧ-выход высоких внешних напряжений и сигналов большой мощности. Эта система не пропускает через ВЧ-выход обратную мощность и обеспечивает высокую степень надежности.
4) Идеален для производства
В условиях производства, когда речь заходит о компенсации всевозможных потерь мощности, максимальная выходная мощность становится ключевым критерием.
Не подверженный износу электронный аттенюатор R&S®SMB100A надежно работает даже при частых изменениях уровня. В результате гарантируется высокий коэффициент готовности в измерительных системах. Кроме того стандартная защита от перенапряжения защищает R&S®SMB100A от высокой обратной мощности или от попадания постоянного напряжения на ВЧ-выход.
5) Готовность к применению в аэрокосмических и оборонных приложениях.
В аэрокосмических и оборонных приложениях для тестирования радарных систем часто используются импульсные сигналы. Для удовлетворения этой потребности R&S®SMB100A можно оснастить встроенным импульсным модулятором и импульсным генератором с превосходными характеристиками. Импульсный модулятор, например, позволяет тестировать радары с номинальным значением отношения уровней 90 дБ и очень короткими фронтами с номинальным значением 10 нс. На импульсный модулятор можно подавать либо внешний видеосигнал, либо одиночные или двойные импульсы с внутреннего импульсного генератора.
Благодаря широкому диапазону рабочих температур от 0 до +55 °C и максимальной допустимой высоте 4600 м над уровнем моря, R&S®SMB100A надежно работает в самых жестких климатических условиях. Для удовлетворения требований секретности предусмотрена специальная процедура удаления и очистки, которая надежно удаляет данные пользователя. Это гарантирует, что никакие секретные данные не будут вынесены за пределы закрытой зоны. Кроме того, порты LAN и USB можно отключать и защищать паролем.
2.2 Генератор ВЧ сигналов R&S® SM300
Рисунок 2.2 - Генератор ВЧ сигналов R&S® SM300
Генератор сигналов R&S SM300 обладает всеми чертами, присущими генератору сигналов общего назначения: широким динамическим диапазоном, большим набором функций модуляции и высокой надежностью.
Область применения R&S SM300 практически не ограничена. Он пригодится и разработчикам и в сервисе, и в производстве, где он может использоваться в качестве гибкого источника сигнала в автоматических тестовых системах.
Особенности генератора ВЧ сигналов R&S® SM300:
1) Электромагнитная совместимость:
-- управление уровнем генератора сигналов в диапазоне частот от 20 Гц до 3,0 ГГц;
-- режимы модуляции: АМ и импульсная;
-- встроенный генератор импульсов;
-- стандарты: EN61000-4-3/6; MIL-STD-461E, ISO 11451 и ISO 11452, каждый до 3 ГГц.
2) Встроенный модулятор I/Q для внешних модулирующих сигналов:
Встроенный модулятор I/Q расширяет диапазон применения R&S SM300 до мобильных радиосетей, делая возможной векторную модуляцию сигналов основного диапазона для GSM, 3GPP или IEEE 802.11 b,g.
3) Широкий набор аналоговых режимов модуляции:
R&S SM300 способен работать со всеми аналоговыми режимами модуляции: АМ,ЧМ,ФМ,импульсная. Его можно использовать для генерации сигнала помехи при измерении электромагнитной совместимости, например, в автомобильной, военной и авиационной промышленности, или для коммерческих измерений.
4) Свипирование по уровню и по частоте:
R&S SM300 позволяет выполнять свипирование встроенным генератором ПЧ, а также свипирование в диапазоне ВЧ и свипирование по уровню шагами, установленными пользователем [4].
Таблица 2.1 -Технические характеристики генератора ВЧ сигналов R&S® SM300
|
Диапазон частот |
ВЧ: от 9 кГц до 3 ГГц, НЧ: от 20 Гц до 80 кГц |
|
|
Разрешение по частоте |
0,1 Гц |
|
|
Режимы модуляции |
АМ / ЧМ / ФМ / импульсная / IQ |
|
|
Разрешение по уровню |
0,1 дБ |
|
|
Погрешность уровня |
<1 дБ (для уровней >-120 дБм) |
|
|
Диапазон уровня |
от -127 дБм до 13 дБм |
|
|
Время установления частоты и уровня |
< 10 мс |
|
|
Фазовый шум SSB |
<-95 дБм (1 Гц) (при f = 1 ГГц, f = 20 кГц) |
|
|
Встроенный генератор модуляции |
от 20 Гц до 80 кГц |
2.3 Генератор ВЧ-сигналов R&S® SMR60, от 10 МГц до 60 ГГц
Рисунок 2.3 - Генератор ВЧ-сигналов R&S® SMR60
Микроволновой генератор сигналов R&S® SMR50 представляет собой генератор немодулированного сигнала с возможностью импульсной модуляции. Микроволновой генератор сигналов R&S® SMR50 имеет диапазон частот от 10 МГц до 50 ГГц и нижнюю частоту 1 ГГц. Нижнюю граничную частоту можно понизить до 10 МГц, установив дополнительный расширитель частоты с диапазоном от 0,01 ГГц до 1 ГГц (R&S®SMR-B11). Также присутствует широкий диапазон выходных частот: от 10 МГц до 60 ГГц с шагом 0,1 Гц.
В настоящее время семейство R&S®SMR состоит из 5 моделей:
-- R&S®SMR20 (10 МГц - 20 ГГц);
-- R&S®SMR30 (10 МГц - 30 ГГц);
-- R&S®SMR40 (10 МГц - 40 ГГц);
-- R&S® SMR50 (10 МГц - 50 ГГц);
-- R&S® SMR60 (10 МГц - 60 ГГц).
Все модели характеризуются очень малым временем переключения частоты, составляющим < 10 мс +2 мс/ГГц, и шагом установки 0,1 Гц.
Особенности этих моделей:
1) Прецизионная установка выходного уровня.
Генераторы сигналов ВЧ-диапазона часто используются для калибровки измерительных приемников. Для этого нужна очень высокая точность установки и стабильность выходного уровня вкупе с малым шагом установки. Необходимые показатели достигаются за счет использования прецизионного частотно-корректированного регулятора уровня для уровней выше -20 дБм. Диапазон установки может быть расширен до -130 дБ за счет использования СВЧ-аттенюатора (опция R&S®SMR-B15 или R&S®SMR-B17).
2) Аналоговая линейная перестройка частоты.
Режим аналоговой линейной перестройки частоты соответствует режиму аналоговой перестройки классических генераторов качающейся частоты за тем исключением, что перестройка полностью синхронизирована во всем диапазоне. Таким образом, достигается великолепная точность частоты в целом, характерная для генераторов со ступенчатой цифровой перестройкой частоты, но с гораздо большей скоростью перестройки, составляющей не менее 600 МГц/мс на частотах более 2 ГГц. В сочетании со скалярными анализаторами цепей или подходящими анализаторами спектра это позволяет выполнять настройку СВЧ-фильтров в реальном времени.
3) Реализует множество видов модуляции.
Генераторы семейства R&S®SMR обеспечивает классическую аналоговую модуляцию без каких-либо ограничений. Так, например, в режиме ЧМ со связью по постоянному току генератор R&S®SMR можно использовать как точный ГУН (генератор, управляемый напряжением). Сочетание различных типов модуляции позволяет получать более сложные сценарии испытаний. Кроме того, встроенный импульсный модулятор позволяет задавать задержку импульса, что дает возможность тестировать целые радарные системы [4].
Таблица 2.2 -Технические характеристики генератора ВЧ сигналов R&S® SMR60
|
R&S SMR20 |
R&S SMR27 |
R&S SMR30 |
R&S SMR40 |
R&S SMR50 |
R&S SMR60 |
||
|
Диапазон |
0,01-20 ГГц |
0,01-27 ГГц |
0,01-30 ГГц |
0,01-40 ГГц |
0,01-50 ГГц |
0,01-60 ГГц |
|
|
Шаг сетки |
0,1 Гц |
||||||
|
Выходной уровень |
от -130 дБм до +13 дБм |
||||||
|
Выходное сопротивление |
50 Ом |
||||||
|
Модуляция |
импульсная, генератор сигналов c модулятором АМ/ЧМ и генератором НЧ (опция R&S®SMR-B5) |
||||||
|
Свипирование |
цифровое, аналоговое |
||||||
|
Дистанционное управление |
Интерфейс IEC 60625 (IEEE 488) |
||||||
|
Рабочая температура |
от 0 °C до 55 °C |
||||||
|
Влажность |
95% относительной влажности при +25 °C/+40 °C |
3. Генераторы ВЧ фирмы Agilent Technologies
Компания Agilent Technologies предоставляет самый широкий на рынке спектр контрольно-измерительных решений, в т.ч. оборудование для радиоизмерений (генераторы сигналов, анализаторы сигналов, анализаторы цепей), осциллографы и приборы общего назначения (мультиметры, генераторы импульсов, системы сбора данных, источники питания, логические анализаторы), решения для проектирования и моделирования (в т.ч. решение для автоматизации разработки электронных устройств, решение для проектирования высокочастотных/смешанных интегральных схем, решение для электромагнитного моделирования пассивных трехмерных структур произвольной формы, решения для моделирования антенн, и пр.), решения для тестирования телекоммуникаций.
3.1 Генераторы N5181A серии MXG Agilent Technologies
Рисунок 3.1 - Генератор N5181A фирмы Agilent Technologies
Основные характеристики:
Генератор аналоговых ВЧ-сигналов, 250кГц-1ГГц, разрешение 0,01 Гц, вых. уровень от -110 до +13дБм, GPIB, USB, LAN, LXI. Диапазон частот от 250 кГц до 1, 3 или 6 ГГц (с возможностью настройки вниз до 100 кГц). Выходная мощность от -127 до +13 дБм (с возможностью установки до -144 дБм). Фазовый шум ? -121 дБс/Гц (тип. значение) на частоте 1 ГГц и отстройке 20 кГц. Скорость переключения ? 1,2 мс в режиме SCPI; ? 900 мкс в режиме свипирования по списку. Виды модуляции: АМ, ЧМ, ФМ и ИМ.
Особенности генераторов N5181A:
1) Надежность.
Генераторы серии MXG компании Agilent обеспечивают высокий уровень надежности и в результате общий высокий уровень качества. За счет этого резко снижается среднее время между отказами и обеспечивается одна из самых низких в отрасли частота отказов по итогам года. Надежность достигается и использованием электронного аттенюатора, не подверженного износу, для частот до 6 ГГц с целью обеспечения быстрых и надежных результатов.
2) Быстрая и точная генерация аналоговых сигналов.
Серия MXG компании Agilent обеспечивает характеристики, требуемые от аналогового генератора сигналов в широком диапазоне применений: от замены гетеродина до испытаний приемников. Это точные и повторяющиеся стимулы для испытаний с превосходной повторяемостью уровня сигналов, фазовым шумом ? -121 дБс/Гц и электронным аттенюатором до 6 ГГц. Улучшенное качество сигналов приводит к большей достоверности измерений, что, в свою очередь, позволяет увеличить выход годных изделий из общего числа подвергшихся испытаниям.
3) Качественные рабочие характеристики.
Диапазон частот от 250 кГц до 6 ГГц (работоспособность сохраняется при расширении диапазона частот вниз до 100 кГц) для тестирования радиоаппаратуры производственного, научного и медицинского назначения (ISM).
Точные режимы аналоговой модуляции, включающие AМ, ЧМ, ФМ и ИМ, для решения задач.
Возможность настройки опорного входного сигнала на разные частоты от 1 до 50 МГц для обеспечения синхронизации с частотой системного тактового сигнала.
Выход сигнала внутреннего источника опорной частоты 10 МГц обеспечивает стабильный опорный сигнал для испытательной системы пользователя [4].
Таблица 3.1 - Технические характеристики генератора ВЧ сигналов N5181A серии MXG Agilent Technologies
|
Параметр |
Значения |
|
|
Выходная частота |
||
|
Диапазон |
250 кГц … 1 ГГц |
|
|
Дискретность установки |
0,01 Гц |
|
|
Погрешность установки |
± 1 х 10-6 за год, есть вход для внешней опоры |
|
|
Выходной уровень |
||
|
Диапазон |
-110 … +13 дБмВт От -127 дБмВт гарантированно и от -144 дБмВт |
|
|
Дискретность установки |
0,02 дБ |
|
|
Погрешность установки уровня |
± (0.6 … 1,3) дБ в зависимости от частоты и уровня. Возможна коррекция АЧХ пользователем |
|
|
КСВН |
< (1,7 … 2,4) в зависимости от частоты |
|
|
Выходное сопротивление |
50 Ом, сечение 7/3 мм |
|
|
Спектральные характеристики |
||
|
Фазовый шум |
-126... -104 дБн/Гц при отстройке на 20 кГц |
|
|
Паразитная ЧМ |
0,3 … 4 Гц в зависимости от частоты |
|
|
Гармоники несущей |
? - 30 дБн |
|
|
Негармонические составляющие |
-40 … -60 дБн в зависимости от частоты |
|
|
Частотная модуляция (Опция UNT) |
||
|
Девиация частоты |
Максимальная девиация от 1 до 20 МГц в зависимости от частоты несущей с разрешением от 1 Гц до 20 кГц |
|
|
Частота модулирующего колебания |
Гц … 3 МГц |
|
|
Коэффициент гармоник огибающей |
Не более 0,4% |
|
|
Погрешность девиации |
±2% |
|
|
Источник модуляции |
Внутренний или внешний |
|
|
Амплитудная модуляция (Опция UNU) |
||
|
Диапазон модуляции |
До 90% с разрешением 0,1% |
|
|
Частота модулирующего колебания |
5 Гц … 10 кГц |
|
|
Погрешность установки КАМ |
±5*КАМ% |
|
|
Коэффициент гармоник огибающей |
Не более 2% |
|
|
Источник модуляции |
Внешний или внутренний |
|
|
Импульсная модуляция (Опция UNU) |
||
|
Коэффициент закрытия в паузе |
80 дБ |
|
|
Время нарастания |
50 нс |
|
|
Длительность импульса |
От 500 нс |
|
|
Источник модуляции |
Внутренний генератор импульсов или внешний |
|
|
Разрешение |
0,1 Гц |
|
|
Погрешность частоты |
± 1 х 10-6 |
|
|
Общие данные |
||
|
Габаритные размеры |
103 х 426 х 432 мм |
|
|
Напряжение питания |
115 / 230 В, 50 / 60 Гц |
|
|
Масса |
12,5 кг |
3.2 Генераторы N5183A серии MXG Agilent Technologies
генератор высокая частота радиопередающий радиоприемный
Рисунок 3.2 - Генератор N5183A фирмы Agilent Technologies
Краткие технические характеристики:
-- диапазон частот от 100 кГц до 20; 31,8; 40 ГГц (N5183A-520, N5183A-532, N5183A-540 соответственно);
-- уровень выходного сигнала от -20 до +11 дБм (в стандартной комплектации), с опцией 1EA до +18 дБм, с опцией 1E1 (ступенчатый аттенюатор) от -130 дБм;
-- разрешающая способность 0,01 Гц;
-- скорость переключения < 5 мс (c опцией UNZ меньше 0,6 мс);
-- фазовый шум менее -98 дБс/Гц (отстройка от несущей 20 кГц, несущая 10 ГГц);
-- виды модуляции: амплитудная (AM), частотная (ЧМ), фазовая (ФМ), частотная манипуляция (ЧМн) и широтно-импульсная (ШИМ);
-- внешний опорный сигнал: 10 МГц в стандартной комплектации, от 1 МГц до 50 МГц с опцией 1 ER;
-- цифровое свипирование частоты: пошаговое, по списку.
Существуют в трёх вариантах - N5183A-520, N5183A-532, N5183A-540, отличающихся друг от друга частотным диапазоном: до 20 ГГц, 32 ГГц и 40 ГГц соответственно. Генераторы N5183A имеют время переключения не более 5 мс, а с опцией UNZ < 1мс, для чего оснащены электронным аттенюатором и полупроводниковым ГУН.
К генераторам данной серии предлагаются опции: аналоговой (АМ, ЧМ, ФМ) и импульсной модуляции (в том числе скоростной), ступенчатый аттенюатор, увеличенная выходная мощность (до +18 дБмВт) [4].
Таблица 3.2 - Технические характеристики генератора ВЧ сигналов N5183A фирмы Agilent Technologies
|
Параметр |
Значения |
|
|
Выходная частота |
||
|
Диапазон |
100 кГц - 40 ГГц |
|
|
Дискретность установки |
0.01 Гц |
|
|
Погрешность установки |
±1x10-6, есть вход для внешней опоры |
|
|
Выходной уровень |
||
|
Диапазон |
-20...+10дБмВт - штатно -90 дБмВт - опция 1E1(до -130 дБмВт негарантированно) +18 дБмВт - опция 1EA до 20 ГГц(+14 дБмВт свыше 20 ГГц) |
|
|
Дискретность установки |
0,01 дБ |
|
|
Погрешность установки уровня |
± (0.6 … 2,0) дБ в зависимости от частоты и уровня Возможна коррекция АЧХ пользователем |
|
|
КСВН |
< (1,6 … 1,8) в зависимости от частоты |
|
|
Выходное сопротивление |
50 Ом, тип 3,5 мм до 20 ГГц и 2,4 мм свыше 20 ГГц |
|
|
Спектральные характеристики |
||
|
Фазовый шум |
-113... -83 дБн/Гц при отстройке на 20 кГц в зависимости от частоты несущей |
|
|
Паразитная ЧМ |
1 … 160 Гц скз в зависимости от частоты |
|
|
Гармоники несущей |
? - 28 дБн на частотах до 2 ГГц ? - 54 дБн на частотах свыше 2 ГГц |
|
|
Негармонические составляющие |
-61 … -33 дБн в зависимости от частоты |
|
|
Частотная модуляция (Опция UNT) |
||
|
Девиация частоты |
Максимальная девиация от 2 до 320 МГц в зависимости от частоты несущей с разрешением 0,1 % |
3.3 Генератор ВЧ Agilent Technologies N9310A
Рисунок 3.3 - Генератор ВЧ Agilent Technologies N9310A
Генератор аналоговых ВЧ-сигналов, 9 кГц-3ГГц, НЧ-выход 20 Гц - 80 кГц, разрешение 0,1 Гц, вых. уровень от -127 до +13 дБм, USB
Особенности этого генератора:
1) Высокие технические характеристики для удовлетворения потребностей испытаний.
Функциональные возможности: свипирование по частоте от 9 кГц до 3 ГГц/по уровню мощности от -127 до +13 дБм, свипирование НЧ от 20 Гц до 80 кГц; полный набор аналоговых видов модуляции (АМ, ЧМ, ФМ и ИМ); опциональный I/Q-модулятор, полоса 40 МГц.
2) Простота генерации сигналов, АМ, ЧМ, ФМ, ИМ сигналов и I/Q-модулированных сигналов.
Новый генератор сигналов очень прост в эксплуатации. Он генерирует стандартные ВЧ сигналы в диапазоне от 9 кГц до 3 ГГц. Обладая встроенными функциями аналоговой модуляции, он может легко генерировать модулированные сигналы (АМ, ЧМ, ФМ или ИМ). Добавление опции аналогового I/Q входа позволяет генерировать сложные I/Q модулированные сигналы таких форматов, как GSM, CDMA и OFDM из I/Q входов, сформированных пользователем под свои потребности [4].
Таблица 3.3- Технические характеристики генератора ВЧ сигналов Agilent Technologies N9310A
|
Параметр |
Значения |
|
|
Выходная частота |
||
|
Диапазон |
От 9 кГц до 3,0 ГГц |
|
|
Дискретность установки |
0,1 Гц |
|
|
Погрешность установки |
± 1 х 10-6 за год |
|
|
Выходной уровень |
||
|
Диапазон |
-127…+13 дБм, устанавливается негарантированный уровень до +20 дБм |
|
|
Дискретность установки |
0,1 дБ |
|
|
Погрешность установки уровня |
± 1 дБ при частотах свыше 100 кГц |
|
|
КСВН |
< (1,6…1,8) в зависимости от частоты |
|
|
Выходное сопротивление |
50 Ом, сечение 7/3 мм |
|
|
Спектральные характеристики |
||
|
Фазовый шум |
-95 дБн/Гц при отстройке на 20 кГц на частоте 1 ГГц |
|
|
Паразитная ЧМ |
Не более 30 Гц |
|
|
Гармоники несущей |
? - 30 дБн при уровне не более 0 дБм |
|
|
Частотная модуляция |
||
|
Девиация частоты |
20 Гц…100 кГц с разрешением от 1 Гц до 1 кГц |
|
|
Частота модулирующего колебания |
20 Гц…80 кГц |
|
|
Коэффициент гармоник огибающей |
Не более 1% |
|
|
Погрешность девиации |
±5% |
|
|
Погрешность установки скважности |
±1% |
|
|
Источник модуляции |
Внутренний или внешний |
|
|
Диапазон модуляции |
0…100% с разрешением 0,1% |
|
|
Частота модулирующего колебания |
20 Гц…20 кГц |
|
|
Коэффициент гармоник огибающей |
Не более 2% |
|
|
Источник модуляции |
Внешний или внутренний |
|
|
Погрешность установки КАМ |
±5 % |
|
|
Импульсная модуляция |
||
|
Коэффициент закрытия в паузе |
40 дБ |
|
|
Время нарастания |
3 мкс |
|
|
Длительность импульса |
100 мкс минимум при периоде следования не менее 200 мкс |
|
|
Источник модуляции |
Внутренний или внешний |
|
|
Источник внутреннего модулирующего колебания |
||
|
Диапазон частот |
20 Гц…80 кГц, синус |
|
|
Разрешение |
0,1 Гц |
|
|
Погрешность частоты |
±0,005% |
|
|
Внешняя векторная модуляция |
||
|
Полоса модуляции |
40 МГц |
|
|
Погрешность EVM |
1…3% типично |
4. Расчетное задание
Таблица 4.1 - Исходные данные для расчетного задания
|
Исходные данные |
Рпр.роб. (мкВт) |
Рпер.зав. (кВт) |
Ктр. |
Gпер.зав. |
Квч.пом. |
Кполяр. |
Кспектр. |
f(ГГц) |
|
|
21 4.11 |
0.01 |
2 |
20 |
2 |
2 |
6 |
20 |
2 |
Для расчета необходимо перевести значения мощности передатчика помехи Рпер.зав и чувствительности приемника Рпр.роб. в дБВт:
Рпр.роб = 10lg 10-8 =-80 дБВт; (4.1)
Рпер.зав.= 10 lg 2·103 =33 дБВт; (4.2)
Согласно условию, необходимо получить соотношение сигнал/помеха Ктр.=20:
Рс.-Рпом.=20, (4.3)
исходя из этого:
Рпом.= Рпр.роб. - 20; (4.4)
Найдем ослабление при прохождении сигнала от станции помехи к приемнику:
С=32.44 +20 lg f +20 lg R; (4.5)
где f подставляется в МГц, а R в км, т.е. 20 lg f = 20 lg 2·103 = 66 дБ;
Найдем мощность помехи Рпом на приемнике с учетом потерь:
Рпр.роб. - 20= Рпер.зав + Gпер.зав + Gпр.роб - С - Квч.пом.. - Кполяр. - Кспектр. (4.6)
Подставим в эту формулу С:
Рпр.роб. - 20= Рпер.зав + Gпер.зав + Gпр.роб - 32.44 -20 lg f - 20 lg R - Квч.пом.. - Кполяр. - Кспектр. (4.7)
Рассчитаем расстояние между мешающим передатчиком и приемником радиорелейной линии, необходимое для достижения соотношения сигнал/помеха Ктр=20:
20 lg R= Рпер.зав + Gпер.зав + Gпр.роб - 32.44 -20 lg f - Рпр.роб - Квч.пом.. - Кполяр. - Кспектр. + 20 = 33 + 2 + 2 - 32.44 - 66 + 80 - 2 - 6 - 20 + 20; (4.8)
Получаем: 20 lg R = 10.54;
Получим расстояние от мешающего передатчика до приемника РРЛ, необходимое для достижения требуемого соотношения сигнал/помеха:
R = 3.4 км.
Выводы
В данной курсовой работе были рассмотрены наиболее распространенные модели генераторов ВЧ фирм, являющихся лидерами по качеству генераторов ВЧ.
Рассмотренные генераторы широко используются как на производстве, так и в небольших лабораториях. Основные характеристики генераторов ВЧ - это надежность, габариты, качество выходного сигнала. Использование качественных генераторов ВЧ позволяет существенно улучшить производственный процесс.
Также было рассчитано расстояние от мешающего передатчика до приемника, необходимое для обеспечения нормального соотношения сигнал/помеха при ЧМ (Ктр.=20): R = 3.4 км.
Перечень ссылок
1. Кукуш, В.Д. Электрорадиоизмерения: Учеб. пособие для вузов. [Текст] / В.Д. Кукуш - М.: Радио и связь, 1985. - 368с.
2. Алексеев, О.В. Генераторы высоких и сверхвысоких частот: Учеб. пособие [Текст] / О.В. Алексеев, А.А. Головков, А.В. Митрофанов; - М.: Высш.шк., 2003. - 326с.
3. О компании Rohde & Schwarz [Электронный ресурс] / Режим доступа: www/ URL: http://www.rohde-schwarz.ru/about/ 10.04.2011 г. Загл. с экрана.
4. Измерительное оборудование. Генераторы сигналов [Электронный ресурс] / Режим доступа: www/ URL: http://www.deep-com.ru/section_15005.html 10.04.2011 г. Загл. с экрана.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Классификация частот и генераторов. Резонансный метод генерации частот и источники погрешности. Их назначение и область применения. Схема генератора высокой частоты. Основные технические характеристики. Получение синусоидальных колебаний высокой частоты.
курсовая работа [216,2 K], добавлен 04.04.2010Принципы построения генераторов электрических колебаний. Баланс амплитуд, баланс фаз. Генераторы с трансформаторной связью. Кварцевые генераторы. Генераторы напряжения специальной формы. Генератор треугольного и прямоугольного напряжений. Мультивибраторы.
реферат [179,7 K], добавлен 01.12.2008Назначение и основные характеристики генераторов (частота и скважность вырабатываемых импульсов). Схема и принцип действия одно- и двухрелейного генератора, изучение временных диаграмм. Принцип кварцевой стабилизации частоты. Исследование RC-генератора.
лабораторная работа [3,4 M], добавлен 21.06.2016Характеристика свойств и принципов действия усилителей низкой частоты на биполярных транзисторах. Основные методики проектирования и расчета генераторов колебаний прямоугольной формы с управляемой частотой следования импульсов. Эскиз источника питания.
курсовая работа [56,0 K], добавлен 20.12.2008Области использования систем и устройств телекоммуникаций. Функционирование устройств телекоммуникаций различного назначения. Блок-схема из K+1 генераторов. Дисперсия оценки отклонения длительности временного интервала от номинального значения на основе.
реферат [247,8 K], добавлен 30.03.2011Использование генератора стабильного тока для стабилизации режимов. Недостаток рассматриваемых генераторов стабильного тока – относительно небольшое выходное сопротивление. Генераторы стабильного напряжения. Стабилитроны с напряжением запрещенной зоны.
реферат [411,6 K], добавлен 04.01.2009Принцип построения радиопередающего устройства, его технические характеристики. Разработка функциональной схемы передающего устройства, параметры транзисторов в генераторном режиме. Расчет усилителей, умножителей, модуляторов, кварцевых генераторов.
курсовая работа [463,0 K], добавлен 07.01.2014Характеристика, параметры и принципы построения генераторов пилообразного напряжения с зарядным транзистором и стабилизатором тока. Исследование зависимости амплитуды выходного сигнала от напряжения питания для схем с биполярным и полевым транзисторами.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 27.02.2012Классификация, конструкции, характеристики и применение резисторов. Цветовая маркировка и обозначение резисторов в перечне элементов отечественных и зарубежных фирм; их параметры, эквивалентные схемы замещения. Физическая природа электросопротивления.
презентация [4,5 M], добавлен 29.04.2014Принципы построения цифровых генераторов звуковых частот. Зоны для выполнения операций и размещения органов управления. Описание электрической принципиальной схемы процессорного блока. Выбор и обоснование технологии печатной платы, класса точности.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 10.06.2009
