Приемники и радиостанции с аналоговым фазовым методом формирования однополосного сигнала

[sgk]

Так разность частот между вашими двумя сигналами, как я понимаю, 200 Гц.

Да, разность частот 200 Гц.

То есть это сигналы которые с точки зрения радиоприёмника являются одним сигналом комплексным.

Судя по информации в первом сообщении, приёмник принимает сигналы SSB и CW в полосе примерно 3 кГц. То есть на выходе приёмника должны быть два сигнала и продукты искажений, если тракт приёмника вносит искажения.

При взаимодействии двух таких сигналов получаем амплитудную модуляцию а точнее полярная что ли модуляция. Потому мы должны получить на выходе определённый сигнал, в зависимости от того на какую модуляцию сейчас рассчитан приёмник.

Вот это интересно и увидеть на выходе НЧ приёмника. ВЧ сигналы (два сигнала например 7 МГц и разносом 200 Гц) при прохождении через тракт приёмника преобразовывались по частоте в НЧ и какие то интермодуляционные искажения (какие либо другие продукты искажений) могут появиться на НЧ выходе приёмника.
Вы делаете такие измерения подавая вход усилителя два (возможно более чем два) сигнала, регистрируете на выходе усилителя или приёмника сигналы анализатором спектра.

[Игорь Тихомиров]

Давно хотел написать статью или очерк для тех кто хочет по экспериментировать с ретро техникой.

Константин, добрый день. Нужна Ваша помощь. Я готовлю печатный материал для моего будущего очерка. Начну писать с главы об оценки и измерений параметров РПУ. Начну с динамического диапазона по интермодуляции. Пока подготовил две картинки .

Было бы неплохо, чтобы Вы, и если можно кто ни будь с профильной кафедры, посмотрели что я напишу. Хочу чтобы все было по взрослому, но понятно для большинства. Материал выставлю здесь.

[Игорь Тихомиров]

Вот это интересно и увидеть на выходе НЧ приёмника. ВЧ сигналы (два сигнала например 7 МГц и разносом 200 Гц) при прохождении через тракт приёмника преобразовывались по частоте в НЧ и какие то интермодуляционные искажения (какие либо другие продукты искажений) могут появиться на НЧ выходе приёмника.

Для слухового приема речевых сообщений достаточно чтобы любые нелинейные искажения от сигналов попавших в полосу фильтра основной селекции РПУ (300...3000 кГц) были ослаблены хотя бы на 20 дБ. Требования ГОСТа, по моему, 30-40 дБ.

[Игорь Тихомиров]

Если говорить об измерении интермодуляционных искажениях от помех не попадающих в полосу пропускания ФОС РПУ, то пойдут два генератора типа Г4-18. Дома я пользуюсь именно ими. Ретро аппаратура должна измеряться ретро приборами. Чтобы было все аудентично.

Константин наверное поделится информацией какими кв. генераторами он пользуется для тактирования ЦАПов.

[Игорь Тихомиров]

Динамический диапазон по интермодуляционным искажениям

Динамический диапазон по интермодуляционным искажениям(в дальнейшем D₃) является важнейшей характеристикой классических РПУ супергетеродинного типа. Для приемников прямого преобразования, в иерархии динамических характеристик, этот параметр стоит на почетном втором месте после динамического диапазона D₂ характеризующего коэффициент подавления АМ сигналов. D₃ показывает степень восприимчивости РПУ к интермодуляционным составляющим 3-го порядка вида 2F₁±F₂ попавших в полосу пропускания ФОС РПУ. Возникают эти составляющие при подаче на вход РПУ двух сигнальной помехи не попавшей в полосу пропускания ФОС, но находящейся в полосе пропускания широкополосной части РПУ рис х.1.

Рис х.1

ГОСТ14663-83 на магистральные РПУ регламентирует параметр D₃ следующим образом (см. рис.х.2).

Рис х.2

Как ни странно этот параметр РПУ вызывает много споров в среде радиолюбителей занимающихся радиосвязью и конструированием РЭА.
Вот мнение радиолюбителя-конструктора РЭА из Ялты.

Рис х.3

Вот еще несколько вопросов от радиолюбителя-конструктора из подмосковного Королева.

Рис х.4

И уж совсем странный вопрос от того же радиолюбителя-конструктора из Королева.

Рис х.5

На этот вопрос следует ответить сразу. Ослабление сигнала на входе аттенюатором, на динамический диапазон D₃, естественно, не влияет.
Давайте спокойно, без эмоций разберемся с теорией и практическими вопросами связанными с оценкой и измерениями параметра D₃ РПУ.
На рис х.6 приведен вариант основополагающего графика с двумя прямыми линиями, которые характеризуют поведение прямой и интермодуляционной передаточных характеристик РПУ.

Рис х.6

На графике видна точка пересечения линий прямой и интермодуляционной передаточных характеристик IP₃ (в основном расчетная). В западной литературе величину IP₃ часто приводят без указания динамического диапазона по интермодуляционным искажениям D₃ (см. рис х.7 [Рэд. «Справочное пособие по ВЧ схемотехнике»]).

Рис х.7

ГОСТ14663-83 для приемников 1-го класса регламентирует величину D₃=80дБ относительно уровня помехи 1 мкВ попавшей п в полосу пропускания ФОС. Методика измерений предлагается следующая (рис х.8, рис х.9).

Рис 8

Рис 9

По мнению многих радиолюбителей величина D₃=80 дБ является слишком малой для связного КВ приемника. Посмотрим, так ли это.
И вот еще попутные вопросы от радиолюбителя-конструктора из подмосковного Королева (рис х.10, рисх.11)

Рис 10

Рис 11

Вопрос понятен. Давайте разберемся. Конечно же истинное значение динамического диапазона принято отсчитывать от величины порогового сигнала (чувствительности РПУ при отношении сигнал/шум в полосе пропускания приемника 10 дБ). Почему же в ГОСТе предлагается отсчитывать динамический диапазон от некоторой фиксированной величины 1 мкВ? На самом деле в этом нет ничего удивительного. В принципе точку измерений можно, в разумных пределах, принять любую (тут главное не переусердствовать с подачей больших входных сигналов) и в дальнейшем пересчитать величину динамического диапазона относительно чувствительности РПУ. И это будет правильно.
Почему в ГОСТе приняли фиксированную точку измерения (на графике рис х.6 точка 0 дБ соответствует D₃=80дБ) именно 1 мкВ, а не скажем меньше. Все дело в разрешающей способности средств измерений (спектроанализатора). По состоянию на середину 1980-х годов лучшим из распространенных низкочастотный анализаторов спектра был СК4-56. Видимо на его разрешающую способность ориентировались при выборе точки измерения и величины прогнозируемого D₃.
Следует обратить также внимание на подчеркнутую красным фразу из п3.3.8 ГОСТ. Измерения проводятся при уровне помехи на выходе РПУ значительно превышающей пороговый сигнал. Таким образом, если уменьшить величину измеряемого сигнала помехи, например на 10 дБ, (или просто пересчитать по графику рис х.6), то для некого приемника с чувствительностью 0,3 мкВ «истинный» D₃ очевидно составит 100 дБ (см. рис.х.6)! А эта величина уже вполне «смотрится».

[Игорь Тихомиров]

Константин, как материал для будущего очерка? Понятно изложен? Может что то раскрыть по подробнее. Или что то не так?
Этот материал, примерно середина главы, о параметрах РПУ (с упором на приемники прямого преобразования).
Нужны мнения всех, особенно буду благодарен профильным специалистам.

[Мусатов Константин]

Игорь, это не та тема, в которой я спец. Радиоприем я понимаю, но не вникаю глубоко.

[Игорь Тихомиров]

в которой я спец.

Но хоть понятно, что я написал? Тут важно, чтобы понял, кто хоть чуть чуть в теме. Да и неважно, интермодуляция в приемнике или в в чем то другом. Методика отличается незначительно.
А Олег, как он собирается ламповый смеситель тестировать? Да и приемник в целом?

[Владимир R-V-A]

Радиоприем я понимаю, но не вникаю глубоко.

Радиоприем в современных системах связи (из аналоговых версий его в прошлом веке) превратился в кодоимпульсный радиоприем. А там уже совсем другие критерии качества или точности передачи информации и совсем другие критерии построения "качественного" РПУ. Зачем вопросы аналогового радио сейчас ( в 21 веке) поднимать в форуме High-End, я не совсем понимаю.
Константин, вы то хоть это поняли?
Объясните - зачем нужно тут это - всё? Какя цель этой акции? В чем будет польза для High-End аналогового радио в 21 веке?

[Мусатов Константин]

Хотя современная радиосвязь все больше цифровая, однако требования к аналоговому тракту ее не снижаются, а обычно растут. Для повышения пропускной способности используются квадратурные модуляции с большим числом звезд. Искажения размывают звезды и ухудшают прием. Сейчас обень большая тема перевода старых, в т.ч. ламповых передатчиков на передачу DRM. И постоянная проблема в повышении линейности этих передатчиков для удовлетворения требованиям DRM. То же и с приемом....

[Владимир R-V-A]

Сейчас обень большая тема перевода старых, в т.ч. ламповых передатчиков на передачу DRM.

Причем тут High-end врешении проблем DRM? Люди звук принимают не радиоантеннами и РПУ, а ушами. Это совершенно разные задачи.

[Мусатов Константин]

Причем тут High-end врешении проблем DRM? Люди звук принимают не радиоантеннами и РПУ, а ушами. Это совершенно разные задачи.

Так мы и находимся не в разделе акустики, а в разделе источников сигнала

[Владимир R-V-A]

а в разделе источников сигнала

Тогда уж - в разделе беспроводных систем связи.

[Игорь Тихомиров]

А сейчас это актуально. Когда говорят пушки музы могут молчать.

Скоро выставлю начало главы о параметрах РПУ (прямого преобразования и супергетеродинов с последним преобразованием в область нулевых частот).

[Мусатов Константин]

Владимир, хватит строить из себя модератора.

[Игорь Тихомиров]

Скоро выставлю начало главы о параметрах РПУ

3.2.1 Динамические параметры приемников

Основными параметрами определяющие динамические свойства РПУ являются: динамический диапазон по по блокированию, динамический диапазон по перекрестной модуляции (в дальнейшем D₂), динамический диапазон по интермодуляционным искажениям (в дальнейшем D₃).
Динамический диапазон по по блокированию отсчитывается от величины чувствительности приемника до точки на передаточной характеристике, где тракт РПУ перестает быть линейным. То есть где линия графика передачи сигнала от входа к выходу перестает быть прямой (точка КР графика рис.3.2.1). Возникает этот режим при подаче на вход РПУ монохроматической помехи не попавшей в полосу пропускания ФОС РПУ, но находящейся в пределах полосы пропускания широкополосного тракта РПУ. Величина мощности помехи должна быть такой, при которой передаточная характеристика отклоняется от линейной на 3дБ.
Динамический диапазон по перекрестной модуляции D₂ характеризует способность РПУ противостоять воздействию помехи в виде АМ сигнала с несущей не попавшей в полосу пропускания ФОС РПУ, но находящейся в пределах полосы пропускания широкополосного тракта РПУ.
Динамический диапазон по по интермодуляционным искажениям D₃ характеризует способность РПУ противостоять воздействию помехи возникающей при при подаче на вход РПУ двух сигналов не попавшей в полосу пропускания ФОС, но находящихся в полосе пропускания широкополосной части РПУ.
Передаточные характеристики РПУ при воздействии помех различного вида показаны на графике рис.3.2.1.

Рис.3.2.1

Динамический диапазон по по блокированию ГОСТ 14663-83 на магистральные РПУ предлагает измерять следующим образом (см. рис.3.2.2).

Рис.3.2.2

Для РПУ прямого преобразования и супергетеродинного типа с ФОС находящемся в тракте НЧ (звуковом) наиболее "проблемным" является динамический диапазон по перекрестной модуляции D₂ (см. рис.2.3.1), которая возникает при воздействии на вход РПУ помехи в виде АМ сигнала (см. рис.3.2.3).

Рис.3.2.3

D₂ характеризуется так называемым коэффициентом подавления АМ (К_АМ). При измерениях К_АМ, глубину АМ сигнала помехи действующей на вход РПУ обычно выбирают равной 30%. Мощность (напряжение) сигнала помехи увеличивают до тех пор, пока на выходе РПУ не появится сигнал модулирующей частоты мощности (напряжения) равной пороговому сигналу (отношение сигнал/шум в полосе ФОС 10 дБ).

[Игорь Тихомиров]

Кстати, я обещаю перемерить согласно методикам ГОСТ динамические параметры приемника "Фазотрон".

Измерение динамических характеристик приемника Фазотрон

Выставляю одну единственную спектрограмму поскольку, при измерении по методикам ГОСТ 14663-83, вид остальных точно такой же.

1 Измерение динамического диапазона по интермодуляционным искажениям на частоте 7 мГц согласно техническим требованиям п1 (табл.1 п6) и методике п3.3.8 ГОСТ 14663-83.

Цитата из ГОСТ 14663-83:
От генератора 1 (примечание: на вход приемника) подают немодулированный сигнал уровнем 0 дБ/мкВ (1 мкВ). При выключенном генераторе 2 частоту генератора 1 (примечание: частота генератора 1 - 7001 кГц) и усиление приемника регулируют до получения номинального уровня выходного сигнала на частоте 1000 Гц. Затем на вход приемника подают немодулированные помехи от генератора 1 и 2 с одинаковыми уровнями и частотами f1 иf2 в соответствии с табл. 6 (примечание частота генератора 1 - 7020 кГц, частота генератора 2 - 7039 кГц).Уровни помех повышают одновременно до тех пор, пока уровень выходного сигнала приемника на частоте 1000 Гц не достигнет номинального значения (примечание: спектрограмма аналогична рис.1).

Динамический диапозон по интермодуляционным искажениям относительно уровня входного сигнала 1 мкВ составляет:

D₃ = 20 lg(U_П) Где U_П - напряжение сигналов двухчастотной помехи на входе приемника от генераторов 1, 2.

По результатам измерений динамический диапазон по интермодуляционным искажениям составил D₃ = 106 дБ.


2 Измерение динамического диапазона по перекрестным искажениям (коэффициента подавления АМ сигнала) на частоте 7 мГц. Методика измерений следующая.
От генератора 1 на вход приемника подают немодулированный сигнал уровнем 0 дБ/мкВ (1 мкВ). При выключенном генераторе 2 частоту генератора 1 (примечание: частота генератора 1 - 7001 кГц) и усиление приемника регулируют до получения номинального уровня выходного сигнала на частоте 1000 Гц.
Затем на генераторе 1 устанавливают режим АМ глубиной 30% и модулирующей частотой 1 кГц. Далее на генераторе 1 устанавливают частоту 7025 кГц и повышают его выходное напряжение до тех пор, пока уровень выходного сигнала приемника на частоте 1000 Гц не достигнет номинального значения (примечание: спектрограмма аналогична рис.1). Динамический диапазон по перекрестным искажениям (коэффициент подавления АМ сигнала) относительно уровня входного сигнала 1 мкВ составляет:

D₂ = К_АМ = 20 lg(U_АМ) Где U_АМ - напряжение сигнала помехи от АМ сигнала генератора 1

По результатам измерений динамический диапазон по по перекрестным искажениям (коэффициент подавления АМ сигнала) составил D₂ = 85 дБ.



3 Расчет чувствительности приемника и пересчет динамических параметров относительно чувствительности. Для этого рассчитаем разницу в отношение сигнал/шум в полосе фильтра БПФ Δf_БПФ = f_д / N_БПФ и в выходной полосе приемника ΔF=3 кГц.

С/Ш_3кГц= 20 lg Ѵ(ΔF / Δf_БПФ) = 20 lg Ѵ(( 3000 / (22050 / 4096) =
= 20 lg Ѵ(3000 /5,383) = 27,5 дБ

Чувствительность приемника (пороговый сигнал U_п) относительно 1 мкВ, при отношении сигнал/шум 10 дБ составит (дБ/1мкВ):

U_п = С/Ш_3кГц - С/Ш_1мкВ + 10 = 27,5 - 24 + 10 = 13,5 дБ/1мкВ (4,7 мкВ)

где С/Ш_1мкВ см. спектрограмму рис.1

- "Истинный" динамический диапазон по интермодуляционным искажениям составит:

D₃ = 106 - 2 х 13,5 = 79 дБ;

- "Истинный" динамический диапазон по по перекрестным искажениям (коэффициент подавления АМ сигнала) составит:

D₂ = 84 - 13,5 = 70,5 дБ.

По динамическим характеристикам РПУ Фазотрон, думаю, на 2-й класс тянет.

[Владимир R-V-A]

По динамическим характеристикам РПУ Фазотрон, думаю, на 2-й класс тянет.

Вы бы лучше померили нелинейные и интермодуляционные искажения уже модулированного по АМ (радио)сигнала на выходе детектора (или выходе родного УНЧ), например с частотой 1 кГц или двух сигналов 60 Гц и 1 кГц или 4 и 5 кГц при его разном уровне на входе радиоприемника ( 1-10-100-1000 мкВ).

[Игорь Тихомиров]

Вы бы лучше померили нелинейные и интермодуляционные искажения уже модулированного по АМ сигнала на выходе детектора (или выходе родного УНЧ)

Модуляция ОБП. Разберитесь чем она отличается от АМ. Менее 3% гарантированно будет и этот параметр не является приоритетным для РПУ.

[sgk]

Ранее было сообщение

Динамический диапазон по интермодуляционным искажениям
......
Как ни странно этот параметр РПУ вызывает много споров в среде радиолюбителей занимающихся радиосвязью и конструированием РЭА.
Вот мнение радиолюбителя-конструктора РЭА из Ялты.

Уточним любитель - измеритель. Дело в том, что требования ГОСТ к приёмникам для магистральной связи по интермодуляционным искажениям не удовлетворяет радиолюбителей при проведении связей или радиоприёма в реальных условиях помех. Приёмники магистральной связи работают в составе радиоцентра где нет помех в месте приёма. Приёмники любителей могут работать в условиях сильных помех. Наиболее аргументированно с научно техническим обоснованием требований к любительскому приёмнику показано в книге В. В. Дроздова "Любительские КВ трансиверы". Скачать можно по ссылке из библиотеки.
Библиотека радиолюбителя (cqham.ru)

Измерение динамических характеристик приемника Фазотрон
.....
Выставляю одну единственную спектрограмму поскольку, при измерении по методикам ГОСТ 14663-83, вид остальных точно такой же.
1 Измерение динамического диапазона по интермодуляционным искажениям на частоте 7 мГц согласно техническим требованиям п1 (табл.1 п6) и методике п3.3.8 ГОСТ 14663-83.

Игорь Тихомиров
Прочитал Ваше сообщение, посмотрел ГОСТ. Возникли вопросы. Часть вопросов показаны на рисунках - копиях из ГОСТ. Часть вопросов в тексте. Где на фото второй генератор Г4-18А? По какой схеме Вы сделали устройство согласования, на схеме "квадратик" 3? Каковы потери (ослабление) сигнала генератора, каждого из двух генераторов на выходе устройства согласования? Рисунки:

Без ответов мне не понятны результаты Ваших измерений.

[Игорь Тихомиров]

Дело в том, что требования ГОСТ к приёмникам для магистральной связи по интермодуляционным искажениям не удовлетворяет радиолюбителей при проведении связей или радиоприёма в реальных условиях помех. Приёмники магистральной связи работают в составе радиоцентра где нет помех в месте приёма.Приёмники любителей могут работать в условиях сильных помех. Наиболее аргументированно с научно техническим обоснованием требований к любительскому приёмнику показано в книге В. ...

Вам нетрудно будет посчитать сколько будет чувствительность РПУ в мкВ при коэффициенте шума 12 дБ (требование к магистральным приемникам). А потом пересчитайте D₃=90 дБ относительно 1 мкВ (требование ГОСТ) в D₃ относительно чувствительности магистрального РПУ. Будет охренительная цифра. И в отличие от цифр радиолюбителя-конструктора из г. Королева эта цифра реальная.

Вы задаете странные вопросы. 1 мкВ подается на вход приемника (и естественно контролируется). Сколько уровень на выходе самого генератора зависит по какой схеме сделан смеситель сигналов. Если чисто резистивный, то в нем большие потери.
В самом генераторе, особенно Г4-18, интермодуляции быть не может, Вы вообще о чем. Если речь идет о взаимодействии генераторов, то тут важна обратная развязка смесителя.

Второй генератор стоял сбоку на фото не поместился . И на столе тоже. И вообще у меня второй Г4-42 (тоже самое до 10 мГц). Я им не часто пользуюсь.

И хорош здесь всех подозревать. Лучше займитесь расчетами.

[Владимир R-V-A]

Будет охренительная цифра.

Какая? Конкретней. И все расчеты в студию,

[Игорь Тихомиров]

На рис х.6 приведен вариант основополагающего графика с двумя прямыми линиями, которые характеризуют поведение прямой и интермодуляционной передаточных характеристик РПУ.

Прекратите фигню писать.

[sgk]

Вам нетрудно будет посчитать

Трудно и не возможно если отвечают вопросом на вопрос. Вам ранее поясняли, что ГОСТ написан некорректно. Вы не ответили на поставленные вопросы, рисунок
attachment.php (1066×698) (hiend-audio.pro)
Копия текста: "От генератора 1 подают немодулированный сигнал уровнем 0 дБмкВ (1 мкВ)." Сигнал не подан на вход приёмника. Смотрите на рисунок
attachment.php (1280×527) (hiend-audio.pro)
на рисунке сигнал подан на "квадратик" 3 где сразу противоречие, применён термин "эквавалент антенны" и согласующее устройство. По существу это сумматор который "суммирует" сигналы от двух генераторов (два входа) на один выход - вход приёмника. Если Вы выполняете измерение по этому ГОСТ, то на входе приёмника не будет сигнала уровнем 1 мкВ. Как у Вас выполнена схема "квадратик 3", какой уровень сигнала на входе приёмника после ослабления?

Вы задаете странные вопросы. 1 мкВ подается на вход приемника (и естественно контролируется).

Чем и как Вы контролируете уровень непосредственно на входе приёмника? Покажите.
Вы ГОСТ читаете?
Скачать ГОСТ 14663-83 Приемники магистральной радиосвязи гектометрового - декаметрового диапазона волн. Параметры, общие технические требования и методы измерений (stroyinf.ru)
там написано:

От генератора 1 подают немодулированный сигнал уровнем 0 дБмкВ (1 мкВ). П

В самом генераторе, особенно Г4-18, интермодуляции быть не может, Вы вообще о чем. Если речь идет о взаимодействии генераторов, то тут важна обратная развязка смесителя.

Покажите уровни интермодуляционных искажений двух генераторов Г4-18 с частотами 7020 кГц 7039 кГц частоте 7001 кГц. Увидим все вместе что пролучится.

Второй генератор стоял сбоку на фото не поместился . И на столе тоже. И вообще у меня второй Г4-42 (тоже самое до 10 мГц). Я им не часто пользуюсь.
И хорош здесь всех подозревать.

Вы фото с двумя генераторами Г4-18А обещали, я то здесь причём.

[Игорь Тихомиров]

Чем и как Вы контролируете уровень непосредственно на входе приёмника? Покажите.

Вообще то это делается с использованием эквивалента нагрузки 50 Ом (вместо приемника). Если большой уровень приемник выдерживает, то можно измерять прямо на входе малоемкостным щупом. Устанавливается какой ни будь контрольный уровень. Я делал 10 мВ. Контролировал осциллографом. Далее уровни устанавливаются исключительно калиброванным аттенюатором ГВЧ по шкале ослаблений. А как еще

Не пишите длинные сообщения. Про ГОСТ вообще не надо, в смысле его критики.
Еще раз напишите про ГОСТ в таком ключе удалю все сообщение.

Покажите уровни интермодуляционных искажений двух генераторов Г4-18 с частотами 7020 кГц 7039 кГц частоте 7001 кГц. Увидим все вместе что пролучится.

И не предлагайте заниматься глупостями. Буду удалять лишний текст.

Я вам фотку приборов не обещал. Просто люблю заниматься художественной фотографией.