Sự phụ thuộc của nhiệt độ nhiễu của anten thu vào tần số. Bộ bách khoa toàn thư lớn về dầu khí

Như đã lưu ý, nhiễu đầu ra của máy thu là tổng của nhiễu khuếch đại của nguồn tín hiệu và nhiễu của chính máy thu, tức là.

Có tính đến điều này, chúng tôi nhận được:

Từ biểu thức nó luôn luôn theo sau
. Chỉ dành cho một máy thu lý tưởng khi
Sau đó
.

Thái độ
có thể được coi theo quy ước là tiếng ồn của chính máy thu, được tính toán lại cho đầu vào máy thu hoặc giảm xuống đầu vào máy thu. Hãy biểu thị:

Do đó tiếng ồn giảm đi là:

Công suất nhiễu định mức đến đầu vào máy thu từ trở kháng đầu ra của nguồn tín hiệu ở nhiệt độ , bằng nhau

giá trị ở đâu
được xác định bởi công thức
.

Đại lượng này được gọi là nhiễu đầu vào tiêu chuẩn. Khi đó độ ồn giảm sẽ được biểu thị như sau

Nhiệt độ tiếng ồn của máy thu

Hãy để chúng tôi giới thiệu ký hiệu vào công thức cuối cùng:

Giá trị này được gọi là nhiệt độ nhiễu của máy thu. Tính đến điều này, chúng tôi nhận được

Hãy để chúng tôi xác định ý nghĩa vật lý của nhiệt độ tiếng ồn. Chúng ta hãy biểu thị từ công thức cuối cùng tiếng ồn ở đầu ra của máy thu thực như sau:

Bây giờ hãy biểu thị tiếng ồn ở đầu ra của máy thu lý tưởng:

So sánh cả hai biểu thức, chúng ta có thể đưa ra ý nghĩa vật lý sau đây cho khái niệm “nhiệt độ nhiễu máy thu”. Nhiệt độ nhiễu của máy thu là nhiệt độ mà nhiệt độ của điện trở đầu ra của nguồn tín hiệu phải tăng lên
sao cho nhiễu ở đầu ra của máy thu lý tưởng sẽ bằng nhiễu ở đầu ra của máy thu thực.

Hãy biểu diễn hệ số nhiễu theo nhiệt độ nhiễu; để làm điều này, hãy chia biểu thức (2.2) cho (2.3), ta được:

Kích cỡ
gọi là nhiệt độ tạp âm tương đối của máy thu. Tính đến ký hiệu này, cuối cùng chúng ta có được

2.3 Hệ số nhiễu của tứ cực nối tiếp

Để phân tích ảnh hưởng của nhiễu từ các giai đoạn riêng lẻ của máy thu đến hệ số nhiễu thu được của nó, thật thuận tiện khi tưởng tượng máy thu như một kết nối nối tiếp của mạng bốn đầu cuối (Hình 2.2), tức là.

Hình 2.2

Giả sử máy thu bao gồm ba giai đoạn, mỗi giai đoạn có hệ số truyền riêng
và yếu tố tiếng ồn của bạn
. Hãy sử dụng biểu thức (2.1)

Đối với nhiễu đầu ra của máy thu ba giai đoạn, chúng tôi viết

Tương tự, đối với một máy thu lý tưởng, chúng ta có:

Thay tử số và mẫu số vào biểu thức của
và cho rằng

; ,

Tương tự, bạn có thể thu được các biểu thức cho bất kỳ số tầng nào. Kết luận:

1) Hệ số nhiễu của máy thu được xác định chủ yếu bởi tạp âm ở tầng đầu tiên.

2) Nên đặt bộ khuếch đại có độ ồn nội tại thấp và mức tăng cao ở đầu vào máy thu.

3) Độ lợi của giai đoạn đầu càng lớn thì các giai đoạn tiếp theo càng ít ảnh hưởng đến hệ số nhiễu thu được của máy thu.

Ngoài ra, có thể chứng minh bằng toán học rằng đối với một tứ cực thụ động, trong đó
, hệ số nhiễu là

2.4 Độ nhạy RPU và mối quan hệ của nó với hệ số nhiễu

Có độ nhạy tối đa (hoặc ngưỡng) và độ nhạy thực của RP R U.

Độ nhạy tối đa là tín hiệu tối thiểu tại đầu vào máy thu, tại đó tỷ số ở đầu ra máy thu là
bằng một.

Độ nhạy thực (hoặc độ nhạy bị giới hạn bởi nhiễu) là tín hiệu tối thiểu ở đầu vào máy thu, tại đó đầu ra máy thu cung cấp một mức tín hiệu hữu ích nhất định, ở một tỷ lệ nhất định
.

Độ nhạy tối đa bằng tổng nhiễu đã giảm của máy thu và nhiễu đến đầu vào từ ăng-ten, tức là.

Ở đâu - nhiệt độ tiếng ồnăng ten;

- nhiệt độ nhiễu tương đối của anten.

Tuy nhiên, để thiết bị đầu cuối hoạt động bình thường, điều cần thiết là
sẽ lớn hơn nhiều so với một. Do đó, độ nhạy thực được xác định bởi biểu thức

,
,

Ở đâu - hệ số phân biệt.

Để ước tính độ nhạy của chính máy thu (không có ăng-ten), công thức được sử dụng:
, I E.

;
.

Trong mọi trường hợp, càng nhiều
, nhiều hơn và độ nhạy của máy thu càng kém (tệ hơn).

Đường nhận bao gồm một số tầng được kết nối nối tiếp thực hiện các chức năng khác nhau. Đó là các bộ khuếch đại, kết nối các đường dẫn thụ động, bộ lọc, bộ trộn, v.v. Tất cả các tầng được đặc trưng bởi hệ số truyền công suất là tỷ lệ giữa công suất tín hiệu ở đầu ra của tầng và công suất tín hiệu ở đầu vào của nó, bao gồm các bộ trộn trong đó tín hiệu đầu vào ở một tần số và đầu ra ở tần số khác. Nếu hệ số truyền của tầng không thay đổi khi công suất tín hiệu ở đầu vào của nó thay đổi thì chúng ta sẽ giả sử rằng nó ở chế độ tuyến tính. Tương tự, nếu các tầng của một đường dẫn nối tiếp ở chế độ tuyến tính thì toàn bộ đường dẫn đó được gọi là đường dẫn tuyến tính. Hệ quả của đặc tính này là đối với đường dẫn tuyến tính, tỷ lệ giữa công suất tín hiệu và công suất nhiễu ở đầu vào và đầu ra là như nhau.

TRONG trường hợp chung các đặc tính (bộ khuếch đại, bộ trộn, v.v.) được trình bày trong Hình 5. Trục hoành hiển thị công suất tín hiệu ở đầu vào của tầng - đầu vào P. Trên trục tọa độ giá trị của hệ số truyền tầng là K.

Tại một giá trị nhất định của công suất đầu vào P us. hệ số truyền giảm đi một lượng DK. Mức công suất tín hiệu ở đầu vào của tầng, tại đó hệ số truyền giảm một lượng DK được quan sát thấy, được gọi là mức bão hòa của tầng.
DC được đặt tùy thuộc vào mục đích của đường dẫn, bằng 0,1 dB, 0,5 dB, 1,0 dB, 3 dB hoặc giá trị khác. Với tiêu chí chấp nhận được cho trước để giảm hệ số truyền theo tầng, người ta coi tầng đó hoạt động ở chế độ tuyến tính cho đến khi công suất tín hiệu ở đầu vào của nó vượt quá giá trị P us.

Đối với các tầng thụ động (bộ lọc được xây dựng trên các phần tử thụ động, đường dẫn nguồn và ống dẫn sóng), hệ số truyền không chỉ phụ thuộc vào công suất tín hiệu. Ảnh hưởng của quá trình đốt cháy tầng thụ động trong trong trường hợp này không bận tâm.

Tất cả các giai đoạn đều tạo ra tiếng ồn, công suất ở đầu ra của giai đoạn có thể được tính bằng công thức sau:

Ở đâu - hằng số Boltzmann; - nhiệt độ tiếng ồn tương đương của tiếng ồn ở đầu ra của tầng; - dải tần hoạt động của tầng, được giới hạn bằng cách sử dụng các phần tử chọn lọc ở dải tần trong đó phổ tín hiệu tập trung.

Nhiệt độ nhiễu tương đương của đầu vào xếp tầng là nhiệt độ nhiễu tại đó - công suất nhiễu được cung cấp cho đầu vào của tầng lý tưởng (không ồn), đi qua tầng lý tưởng có độ lợi K, sẽ tạo ra công suất nhiễu ở đầu vào của nó bằng . Sau đó . Từ đây: .

Đối với các tầng hoặc thiết bị đang hoạt động (bộ khuếch đại, bộ trộn, bộ thu, v.v.), dữ liệu hộ chiếu chứa giá trị nhiệt độ nhiễu tương đương của đầu vào của tầng hoặc thiết bị. Đối với các giá trị công suất nhiễu lớn, bảng dữ liệu cho các tầng hoặc thiết bị đó cho giá trị N - hệ số nhiễu ( số lượng không thứ nguyên thể hiện bằng thời gian). Mối quan hệ giữa hệ số nhiễu và nhiệt độ nhiễu tương đương của đầu vào thiết bị được xác định bằng biểu thức:

, nhiệt độ ở đâu môi trường, thường với nhiệt độ bình thường.

Từ lý thuyết tổng quát mạch vô tuyến tổng hệ số truyền của nối tiếp N tầng (trong trường hợp không khớp và bão hòa) và nhiệt độ nhiễu tương đương ở đầu vào của các kết nối nối tiếp N tầng được tính bằng công thức sau:

;

Ở đâu: - hệ số truyền thứ nhất, thứ hai, ..., N tầng thứ tương ứng;

- nhiệt độ tiếng ồn tương đương ở đầu vào của các tầng tương ứng.

Ở đây, hệ số truyền dữ liệu được tính theo thời gian và nhiệt độ nhiễu tương đương được tính bằng Kelvin.

Đối với các phần tử thụ động (ống dẫn sóng, đường dẫn tiếp sóng, v.v.), công suất nhiễu được tạo ra ở đầu ra của đường dẫn được tính từ biểu thức sau.

Công việc tính toán và đồ họa

Phương án số 25

Được soạn bởi:

sinh viên IEB-405

Knysh I. V.

Đã kiểm tra:

Sunduchkov K.S.

Công việc tính toán và đồ họa

“Xác định công suất tối đa cho phép của tín hiệu đầu vào mà tại đó mạch hoạt động ở chế độ tuyến tính”

I. Phần giới thiệu công việc thí nghiệm.

Mục tiêu của công việc.

làm sâu sắc thêm kiến thức lý thuyết Qua phần này. Tìm hiểu công suất tối đa cho phép của tín hiệu đầu vào mà tại đó mạch hoạt động ở chế độ tuyến tính.

Phân công công việc phòng thí nghiệm.

2.1 TÌM THẤY:

Như vậy là sự kết hợp của các tham số phần tử trong đó:

1. Không có phần tử nào ở chế độ bão hòa;

2. Công suất tín hiệu tối đa cho phép được nhận ở đầu vào của bộ giải mã máy thu.

2.2 THIẾT KẾ

1. Tờ đầu tiên ghi rõ: - Trường đại học, nhóm, họ tên, ngày tháng, tên đề tài khóa học, số tùy chọn.

2. Cung cấp tất cả dữ liệu ban đầu cho lựa chọn của bạn từ phần “GIVEN”.

3. Đối với mỗi câu hỏi trong phần “TÌM”, hãy cung cấp nội dung câu hỏi, công thức tính toán, giá trị của các tham số trong công thức cho tùy chọn của bạn, câu trả lời, thứ nguyên.

4. Thực hiện mọi phép tính trên máy tính cá nhân(MÁY TÍNH)

5. Cung cấp báo cáo được in ở định dạng A4 và định dạng ở dạng điện tử, cho phép bạn thay đổi giá trị ban đầu và thực hiện lại phép tính.

6. Ở cuối báo cáo, hãy ký tên cá nhân của bạn.

2.3 ĐƯA RA:

1. Bảng lựa chọn

El-bạn	LNA1	MNA2	PUHR	lò vi sóng-tr	CM	Bộ thu - bộ giải mã
Không. Một tầng	10dB	10dB	10dB	-
Thác Rnas.single (W)	10 -6	10 -6	10 -3	-	10 -2
Không. var.	K-vokask.	K-vokask.	K-vokask.	η	K cm	R Sản phẩm cho chúng tôi
				0,9 lần	0,1 lần (-10 dB)	10 -1 W








				0,7 lần	10 -2 W








				0,5 lần	10 -3 W

				0,9 lần	0,25 lần (-6 dB)	10 -1 W








				0,7 lần	10 -2 W








				0,5 lần	10 -3 W

2. Dữ liệu ban đầu cho phương án số 25

1. Công suất bão hòa SM

2. Công suất bộ giải mã thu = 10 -1 W

3. Hệ số truyền vi sóng = 0,9 lần

4. Hệ số PUPC = 4

5. Tăng - = 2

6. Tăng - = 2

Công suất tín hiệu ở đầu vào của mặt phẳng AA thay đổi từ W.

II.Phần lý thuyết.

Giới thiệu.

Ký hiệu tham số phần tử sơ đồ khốiĐường thu của trạm mặt đất SSS:

Ăng-ten;

Đường kính gương anten thu;

Nhiệt độ tiếng ồn tương đương;

LNA đạt được;

Nhiệt độ nhiễu tương đương của đầu vào LNA;

Hệ số truyền của đường giảm vi sóng;

Nhiệt độ môi trường vật lý;

Nhiệt độ nhiễu tương đương của đầu vào bộ chuyển đổi;

Hệ số truyền IF - đường giảm;

Nhiệt độ nhiễu tương đương ở đầu vào đường dẫn tuyến tính của ZS SSS;

Nhiệt độ nhiễu tương đương của đầu vào máy thu;

Tần số trung tâm tín hiệu nhận được;

Tần số trung tâm của tín hiệu IF;

Hệ số tính đến mức năng lượng đi vào ăng-ten thông qua các búp bên của mẫu định hướng của ăng-ten từ bức xạ nhiệt từ bề mặt Trái đất;

Hệ số chất lượng của trạm mặt đất SSS.

Nhiệt độ tiếng ồn tương đương và mức tăng anten.

Nhiệt độ nhiễu tương đương của ăng ten ES SSS có thể được biểu diễn dưới dạng các thành phần:

trong đó các điều khoản được xác định bởi các yếu tố sau:

Việc thu sóng vô tuyến vũ trụ có tính đến - góc nâng của ăng ten trạm Trái đất;

Bức xạ khí quyển có tính đến mưa và ;

Sự thu nhận bức xạ từ bề mặt Trái đất qua các thùy bên của anten, trong đó s = 0,05 0,4 và T z = 290K đối với mặt đất.

Hình 1 cho thấy sự phụ thuộc tần số của nhiệt độ nhiễu của Thiên hà, Mặt trời và bầu khí quyển Trái đất (không có mưa). Biểu đồ cho thấy tiếng ồn của Galaxy ở dải tần trên 6 GHz trên thực tế có thể bị bỏ qua. Ở tần số dưới 6 GHz, giá trị thu được từ biểu đồ trong Hình 1 phải được lấy cho biểu thức (1) với hệ số bằng 0,5. Điều này được giải thích là do bức xạ của Thiên hà có phổ liên tục và bị phân cực yếu, do đó, khi thu nó trên ăng-ten với bất kỳ loại phân cực nào, chúng ta có thể giả định rằng bức xạ thu được sẽ có cường độ bằng một nửa. Mặt trời là nguồn phát sóng vô tuyến mạnh nhất và có thể làm gián đoạn hoàn toàn việc liên lạc nếu nó chạm vào thùy chính của ăng-ten. Tuy nhiên, tình huống như vậy thường được loại trừ một cách có chủ ý.

Hình.1. Sự phụ thuộc tần số của nhiệt độ nhiễu của Thiên hà, Mặt trời và bầu khí quyển Trái đất (không có mưa).

Tiếng ồn phát ra từ bầu khí quyển trái đất có bản chất là nhiệt và hoàn toàn do sự hấp thụ các tín hiệu trong khí quyển (bao gồm cả mưa). Do cân bằng nhiệt động lực học, khí quyển phát ra cùng một lượng năng lượng ở tần số nhất định mà nó hấp thụ, do đó

, (2)

trong đó: =260K – nhiệt độ nhiệt động trung bình của khí quyển, L a và L d

sự suy giảm tín hiệu trong khí quyển và trong mưa, có thể được tìm thấy từ đồ thị trong hình. 2 và 3, tương ứng. Sự phụ thuộc tần số của nhiệt độ tiếng ồn trong khí quyển (bao gồm cả mưa) được thể hiện trong hình. 4(a) và Hình. 4(b) .

Cơm. 2. Sự phụ thuộc tần số của sự hấp thụ sóng vô tuyến trong môi trường yên tĩnh
khí quyển (không có mưa) ở các góc độ cao khác nhau.

Cơm. 3. Sự phụ thuộc của độ hấp thụ tín hiệu trong mưa vào tần số tại
các góc độ khác nhau của vị trí đối với lãnh thổ châu Âu của Liên Xô ở các góc độ khác nhau
dải tần vượt quá không quá 1% (đường liền nét)
và 0,1% (đường đứt nét) của thời điểm trong tháng bất kỳ.

Cơm. 4. Sự phụ thuộc tần số của nhiệt độ tiếng ồn khí quyển
Đất (kể cả mưa): a) tại T d =1%; b) tại Td = 0,1%.

Ảnh hưởng của mưa, mây, sương mù và các loại mưa khác đặc tính tĩnh và phụ thuộc vào độ dày của lớp hấp thụ, thời gian trong ngày, thời gian trong năm và có sự nghiên cứu đặc biệt đối với từng khu vực cụ thể.

Nhiệt độ nhiễu tương đương của ăng ten ES SSS có thể được biểu diễn dưới dạng các thành phần:

trong đó các điều khoản được xác định bởi các yếu tố sau:

Việc thu sóng vô tuyến vũ trụ có tính đến - góc nâng của ăng ten trạm Trái đất;

Bức xạ khí quyển có tính đến mưa và ;

Sự thu nhận bức xạ từ bề mặt Trái đất qua các thùy bên của anten, trong đó s = 0,05 0,4 và T z = 290K đối với mặt đất.

Hình.1. Sự phụ thuộc tần số của nhiệt độ nhiễu của Thiên hà, Mặt trời và bầu khí quyển Trái đất (không có mưa).

, (2)

trong đó: =260K – nhiệt độ nhiệt động trung bình của khí quyển, L a và L d

Cơm. 2. Sự phụ thuộc tần số của sự hấp thụ sóng vô tuyến trong môi trường yên tĩnh
khí quyển (không có mưa) ở các góc độ cao khác nhau.

Nhiệt độ tiếng ồn của anten. Hệ số tiếng ồn của thiết bị thụ động.

Chúng ta hãy xem xét khái niệm về nhiệt độ tiếng ồn, khái niệm này mở rộng đến các đặc tính của anten thu, đặc biệt là đặc trưng cho việc thu bức xạ tiếng ồn từ không gian và khí quyển.

Nhiệt độ nhiễu anten là nhiệt độ tuyệt đối cần thiết để đun nóng trở khángăng-ten sao cho công suất nhiễu của nguồn tín hiệu với dữ liệu sức đề kháng nội bộ bằng với đầu ra anten trong thực tế.

Nói chung, đầu ra của ăng-ten không chỉ được xác định bởi công suất của bức xạ nhiễu thu được mà còn bởi công suất suy hao trong ăng-ten.

Suy hao anten được đặc trưng bởi khả năng chống suy hao.

nhiệt độ nhiễu anten.

Con số tiếng ồn của thiết bị thụ động .

Hãy xác định hệ số nhiễu của thiết bị thụ động ở chế độ so khớp.

Trong tương lai, chúng tôi sẽ phân tích các đặc tính nhiễu ở chế độ khớp.

tứ cực thụ động.

Bởi vì mạch tương đươngđể tính toán ở đầu ra giống như mạch tính toán tương đương ở đầu vào thì công suất nhiễu ở đầu ra là:

, hệ số truyền tải điện là bao nhiêu.

Hệ số nhiễu của thiết bị thụ động tỷ lệ nghịch với hệ số truyền công suất của nó.

Hãy xác định hệ số nhiễu của thiết bị thụ động khi nhiệt độ của nguồn tín hiệu và nhiệt độ của thiết bị thụ động không bằng nhau.

12. Hệ số nhiễu của dãy tứ cực ồn.

Thông thường, vấn đề nảy sinh khi biết đặc điểm của một số mạng 4 cực nhiễu. Cần xác định hệ số nhiễu của dãy 4 cực này.

Để giảm Ksh của LT cần đảm bảo hệ số truyền công suất của URCH đủ lớn, tổn thất thấp trong thiết bị thụ động và giá trị thấp của nhiễu RF. Trong những điều kiện như vậy, tiếng ồn của tất cả các tầng nằm sau URCH ít ảnh hưởng đến LT Ksh. Nếu bộ cấp nguồn có độ suy giảm rất cao thì bằng cách cài đặt khuếch đại ăng-ten có thể loại trừ ảnh hưởng của nó đến độ nhạy của thiết bị thu, trong khi Ksh của LT chỉ được xác định bởi Ksh của thiết bị ăng-ten.

13. Độ nhạy của thiết bị thu.

Độ nhạy đặc trưng cho khả năng của người nhận trong việc tiếp nhận tín hiệu yếu chống lại nền nhiễu trong băng tần. Thông thường độ nhạy của máy thu được đặt cấp độ thấp nhất EMF của tín hiệu trong ăng-ten, tại đó chất lượng tín hiệu ở đầu ra máy thu đáp ứng yêu cầu tối thiểu.

Hãy xem xét mối quan hệ giữa độ nhạy của máy thu và các thông số của đường dẫn tuyến tính và ăng-ten.

Hãy đặt tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu ở đầu ra của đường tuyến tính

Chúng ta giả sử rằng ăng-ten phù hợp với máy thu và tất cả nhiễu do ăng-ten tạo ra được đặc trưng bởi nhiệt độ nhiễu T A.

Chúng ta giả sử rằng E A tương ứng với độ nhạy của máy thu. Hãy tìm:

Nhiệt độ nhiễu của đường dẫn tuyến tính.

Những thứ kia. Độ nhạy của máy thu được xác định bằng tổng nhiệt độ nhiễu của ăng ten và đường tuyến tính.

Đối với máy thu vi sóng, sẽ thuận tiện hơn khi mô tả độ nhạy không phải bằng EMF tối thiểu có thể có trong ăng-ten mà bằng công suất tối thiểu cho phép được phân bổ ở đầu vào máy thu:

Nếu máy thu có băng thông thay đổi thì độ nhạy được đặc trưng thuận tiện bằng công suất tín hiệu cụ thể tối thiểu cho phép ở đầu vào máy thu:

Trong đó T 0 là giá trị phổ biến của nhiệt độ tiếng ồn, là nhiệt độ tiếng ồn tương đối, kT 0 =4*10 -21 W/Hz.

Độ nhạy thường được chỉ định theo đơn vị kT 0 (ví dụ: độ nhạy là 4 kT 0 = 16*10 -21 V/Hz).

14. Các hiệu ứng phi tuyến chính trong đường tuyến tính.

Sự can thiệp ngoài băng tần mạnh mẽ tạo ra một số hiệu ứng phi tuyến: chặn tín hiệu, điều chế chéo và xuyên điều chế. Việc chặn tín hiệu biểu hiện ở dạng giảm hệ số truyền của tín hiệu hữu ích trên đường dẫn khi bị nhiễu ngoài băng tần mạnh. Có một số cơ chế ảnh hưởng của nhiễu mạnh lên hệ số truyền của đường tuyến tính. Chúng ta hãy xem xét cơ chế rõ ràng nhất, thể hiện trong mạch của bộ khuếch đại với một bóng bán dẫn được kết nối theo mạch với máy phát chung. Sự hiện diện của nhiễu mạnh làm tăng thành phần DC của dòng thu. Bởi vì nhận xét Qua DC Thông qua điện trở bộ phát, bóng bán dẫn bị tắt, điểm vận hành chuyển sang vùng có dòng điện thấp hơn và do đó chuyển sang vùng có độ dốc bóng bán dẫn thấp hơn. Nếu một tín hiệu hữu ích xuất hiện đồng thời với nhiễu thì hệ số truyền tầng cho tín hiệu đó sẽ giảm do độ dẫn điện của bóng bán dẫn giảm.

Điều chế chéo.

Với điều chế chéo, định luật điều chế biên độ nhiễu được truyền sang tín hiệu - tín hiệu thu được sự điều chế nhiễu. Nếu nhiễu được điều chế biên độ thì điểm hoạt động của dải tần RF sẽ trượt dọc theo đặc tính đáp ứng của bóng bán dẫn theo quy luật điều chế bởi nhiễu. Theo định luật tương tự, độ dốc của bóng bán dẫn thay đổi và do đó hệ số truyền của bộ biến tần RF thay đổi. Tín hiệu hữu ích đi qua bộ khuếch đại có hệ số truyền thay đổi theo thời gian sẽ thu được điều chế biên độ sự can thiệp.

Điều chế xuyên.

Hiện tượng xuyên điều chế là tổng của 2 hay nhiều giao thoa hài ngoài băng tần, do tính phi tuyến của đặc tính biên độ của khối chức năng, tạo nên các thành phần trong dải thông của máy thu.

Nếu thay tổng 2 tín hiệu hài vào biểu thức của chuỗi lũy thừa thì có thể chỉ ra rằng tổng các sóng hài dao động có mặt ở đầu ra của phần tử phi tuyến. trong đó m và n=0,1,2,… .

Các dao động mạnh nhất là các sóng hài có giá trị m và n nhỏ. Hãy xem xét mạnh nhất: m=1, n=2, . Cho có sự tác động của 2 giao thoa hài trên trục tần số nằm ở 1 phía của tín hiệu và có khoảng cách bằng nhau.

Trong tình huống nhiễu này, các dao động truyền vào băng thông của máy thu.

Các phương pháp giải quyết hiệu ứng phi tuyến.

1. Sử dụng các thiết bị khuếch đại có dải động rộng.

2. Tăng độ chọn lọc của các bộ lọc nằm ở phía trước thiết bị khuếch đại.

3. Lắp đặt bộ suy giảm ở đầu vào máy thu. Phương pháp nàyáp dụng nếu có dự trữ năng lượng tín hiệu.

15. Độ chọn lọc tần số của thiết bị thu. Băng thông.

Tính chọn lọc đặc trưng cho khả năng của máy thu trong việc tách tín hiệu mong muốn khỏi môi trường có nhiễu ngoài băng tần mạnh.

Giá trị độ chọn lọc cho biết số lần nhiễu có thể vượt quá mức tín hiệu quy định ở đầu vào máy thu để chất lượng tín hiệu ở đầu ra máy thu đáp ứng được yêu cầu tối thiểu.

Trong đó điện áp của nhiễu, lệch khỏi tín hiệu một lượng Δf, là điện áp của tín hiệu hữu ích.

Bởi vì nhiễu ngoài băng tần có thể rất mạnh nên nó đặt ra thách thức đối với khả năng của máy thu trong việc nhận tín hiệu mong muốn đồng thời tiếp xúc với nhiễu ngoài băng tần gây ra hiệu ứng phi tuyến trên đường truyền.

Với mục đích này, độ chọn lọc của máy thu được đánh giá bằng cách mô phỏng môi trường nhiễu trong thực tế. Bởi vì Trong thực tế, phải có nhiều nguồn gây nhiễu thì khi đo độ chọn lọc, số lượng nguồn gây nhiễu được sử dụng bằng số lượng nguồn gây nhiễu dự kiến trong thực tế.

Để giảm chi phí đo lường, người ta sử dụng 2 hoặc 3 máy phát điện. Một trong số chúng mô phỏng tín hiệu, cái còn lại mô phỏng gương hoặc nhiễu lân cận. Nếu sử dụng 2 bộ tạo nhiễu thì hiện tượng xuyên điều chế được khảo sát. Nếu mức nhiễu ngoài băng tần sao cho các hiệu ứng phi tuyến trong đường tuyến tính là không đáng kể và có thể bỏ qua thì việc đánh giá độ chọn lọc của máy thu có thể được đơn giản hóa bằng cách sử dụng kỹ thuật đo tín hiệu đơn. Trong trường hợp này, một máy phát được điều chỉnh luân phiên theo tần số của tín hiệu hữu ích và tần số của mọi nhiễu. Trong trường hợp này, phương pháp xếp chồng là hợp lệ.

16. Tự động điều chỉnh tần số dao động cục bộ. Chế độ tuyến tính.

Một phương tiện triệt để để tăng độ ổn định của tần số dao động cục bộ là sử dụng bộ tổng hợp tần số. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, việc đưa bộ tổng hợp vào máy thu sẽ làm tăng giá thành của nó lên nhiều đến mức việc sử dụng nó không còn thực tế nữa. Trong trường hợp này, nên sử dụng hệ thống APCG. Hãy xem xét cấu trúc tổng quát của APCG.

Nếu tần số của bộ dao động cục bộ (VCO) thay đổi dưới tác động của các yếu tố gây mất ổn định thì f của IF sẽ thay đổi một lượng tương tự. Độ lệch này được ghi lại bằng bộ phân biệt, ở đầu ra của điện áp được tạo ra, dấu và cường độ tương ứng với độ lệch tần số. Sau khi lọc bằng bộ lọc thông thấp, điện áp được đưa vào phần tử điều khiển (thường là một biến tần), bù cho độ lệch trong tần số VCO.

Nếu bộ phân biệt là tần số thì sẽ có PLL; nếu độ lệch tần số được cố định chính xác theo pha và bộ phân biệt là pha thì đó là PLL và trong trường hợp này hệ thống bao gồm một bộ dao động tinh thể.

Hãy phân tích lựa chọn đơn giản nhất dưới dạng CHAP. Có 2 chế độ hoạt động của CHAP - tuyến tính và phi tuyến. Nếu độ lệch của tần số dao động cục bộ so với giá trị yêu cầu là nhỏ và các đặc tính phi tuyến của bộ phân biệt tần số được biểu hiện yếu, thì chế độ tuyến tính sẽ xảy ra, ngược lại, chế độ phi tuyến sẽ xảy ra;

Chế độ tuyến tính.

Cho f g lệch một đoạn Δf của bộ dao động cục bộ dưới tác động của các yếu tố gây mất ổn định. Với mục đích đơn giản hóa, f IF = f G - f C – tức là cài đặt hàng đầu dao động cục bộ Do hoạt động của hệ thống AFC, độ lệch của bộ dao động cục bộ bị giảm đi.

Δf Khách =Δf Tần số tần số. – độ lệch của biến tần so với giá trị yêu cầu.

Δf Khách = Δf Г - Δf Greg. , trong đó Δf Gost. - ảnh hưởng điều chỉnh từ đầu ra của phần tử điều khiển.

Δf GOST ≈S điều khiển Đĩa U. , ở đâu S cũ. – độ dốc của phần tử điều khiển (giả sử đặc tính của phần tử điều khiển là tuyến tính), . Đĩa U ≈ S d Δf đứng yên. , S d là độ dốc của điểm phân biệt.

đâu là hệ số tự động điều chỉnh tần số (K FAL).

K CHAP hiển thị độ lệch tần số dao động cục bộ giảm bao nhiêu lần khi sử dụng CHAP. AFC tăng lên sẽ làm giảm tính ổn định của hệ thống AFC. Để tăng nó, hằng số thời gian của bộ lọc thông thấp được tăng lên - quán tính của hệ thống tăng lên. Hệ thống không có thời gian xử lý thay đổi nhanh chóng do đó, tần số dao động cục bộ, CAP, cũng như hằng số thời gian của bộ lọc thông thấp, được chọn dựa trên các điều kiện dung hòa giữa các yêu cầu xung đột: tăng độ chính xác và tốc độ.

Thông thường trong tính toán K NAP không quá 20-25. Nếu chúng ta coi ảnh hưởng của các yếu tố gây mất ổn định là một nhiễu nhất định áp dụng cho đầu vào của VCO, thì liên quan đến nhiễu này, hệ thống hoạt động giống như một bộ lọc thông thấp, nghĩa là các nhiễu tần số thấp bị triệt tiêu và các nhiễu tần số cao bị triệt tiêu. chuyển đến đầu ra của hệ thống mà không thay đổi.