ما هو انحراف تردد الناقل. انحراف التردد

13.05.2019

كميات أخرى تميز كأس العالم

مؤشر تعديل التردد- نسبة انحراف التردد إلى تردد إشارة التعديل

الجوانب المترولوجية

قياسات

تُستخدم أجهزة قياس الانحراف لقياس انحراف التردد؛ وهناك أيضًا طريقة قياس غير مباشرة - باستخدام وظائف Bessel، والتي توفر دقة عالية.
المقاييس المرجعية لانحراف التردد هي تركيبات تحقق خاصة - معايرة أجهزة قياس انحراف التردد (تركيب REEDCH-1).

المعايير

معيار الدولة الخاص لوحدة انحراف التردد GET 166-2004- يقع في VNIIFTRI

الأدب

كتيب عن الأسس النظرية للإلكترونيات الراديوية. إد. ب. كريفيتسكي. في مجلدين - م: الطاقة،

روابط

أنظر أيضا

مؤسسة ويكيميديا. 2010.

تساريف
تسفيغون

انظر ما هو "انحراف التردد" في القواميس الأخرى:

انحراف التردد- 3.15 انحراف التردد: أكبر انحراف لتردد إشارة الراديو المعدلة أثناء تعديل التردد عن قيمة التردد الحامل لها. المصدر: RD 45.298 2002: معدات أنظمة الاتصالات اللاسلكية المتنقلة ذات القنوات التناظرية. شائعة……

انحراف التردد- انحراف تردد التذبذب عن القيمة المتوسطة. في تعديل التردد (انظر تعديل التردد)، يُشار عادةً إلى تردد التردد على أنه أقصى انحراف للتردد. تعتمد قيم التركيب والسعة لمكونات الطيف بشكل كبير على قيمتها... ... الموسوعة السوفيتية الكبرى

انحراف التردد- 1. أكبر انحراف لتردد الإشارة المعدلة عن قيمة تردد الموجة الحاملة أثناء تعديل التردد المستخدم في الوثيقة: OST 45.159 2000 نظام الصناعة لضمان توحيد القياسات. المصطلحات والتعاريف… قاموس الاتصالات

انحراف التردد (المرحلة) لجهاز الميكروويف- انحراف التردد (الطور) Δfdev (Δφdev) أكبر تغيير في تردد التشغيل (الطور) للتذبذبات المولدة أو المضخمة لجهاز الميكروويف أثناء تعديل التردد (الطور). [GOST 23769 79] المواضيع: أجهزة وأجهزة حماية الميكروويف... ...

انحراف التردد (المرحلة) لجهاز الميكروويف- 170. انحراف التردد (الطور) لجهاز الميكروويف انحراف التردد (الطور) Δfdev (Δφdev) أكبر تغيير في تردد التشغيل (الطور) للتذبذبات المولدة أو المضخمة لجهاز الميكروويف مع مصدر تعديل التردد (الطور) . .. كتاب مرجعي للقاموس لمصطلحات التوثيق المعياري والتقني

انحراف التردد "لأسفل"- 31. انحراف التردد "لأسفل" ذروة الانحراف "لأسفل" لقانون التعديل أثناء تعديل التردد. ملحوظة. إذا كان fgв = fgн = fg، كما هو الحال، على سبيل المثال، مع قانون التشكيل التوافقي، فإن قيمة fg تسمى انحراف التردد المصدر ... كتاب مرجعي للقاموس لمصطلحات التوثيق المعياري والتقني

انحراف التردد "لأعلى"- 30. انحراف التردد "لأعلى" انحراف الذروة "لأعلى" لقانون التشكيل أثناء تعديل التردد حيث هو المكون المتغير لقانون التشكيل أثناء تعديل التردد؛ و(ر) قانون التشكيل لتعديل التردد (التردد اللحظي)؛ … … كتاب مرجعي للقاموس لمصطلحات التوثيق المعياري والتقني

انحراف التردد "لأعلى"- 1. ذروة الانحراف "للأعلى" لقانون التشكيل أثناء تعديل التردد المستخدم في الوثيقة: GOST 16465 70 إشارات قياس الهندسة الراديوية. المصطلحات والتعاريف… قاموس الاتصالات

انحراف التردد "لأسفل"- 1. انحراف الذروة "لأسفل" لقانون التشكيل أثناء تعديل التردد المستخدم في الوثيقة: GOST 16465 70 إشارات قياس الهندسة الراديوية. المصطلحات والتعاريف… قاموس الاتصالات

انحراف التردد المطلق- انحراف التردد (المطلق) انحراف التردد أكبر انحراف لتردد الإشارة المضمنة عن قيمة التردد الحامل أثناء تعديل التردد (OST 45.159 2000.1 مصطلحات وتعريفات (وزارة الاتصالات الروسية)).… ... دليل المترجم الفني

تتمتع الأنظمة ذات تعديل التردد بحصانة عالية من الضوضاء، لذلك يتم استخدامها للبث الإذاعي عالي التردد على الموجات فوق الصوتية، لنقل الإشارات الصوتية التلفزيونية، في خطوط الراديو وخطوط الاتصالات عبر الأقمار الصناعية، وكذلك لنقل إشارات التلغراف والإبراق الضوئي.

إذا تم إجراء التعديل بنغمة جيبية واحدة، فإن التعبير عن التذبذب المضمن بالتردد يكون له الشكل

أين سعة التذبذب عالي التردد؟

- قيمة التردد العالي (الموجة الحاملة) قبل التشكيل؛

- تعديل تردد الجهد؛

- مؤشر تعديل التردد، المحدد من التعبير

, (2.5)

حيث - انحراف التردد العالي أثناء التشكيل - انحراف التردد.

القيمة اللحظية لتردد الإشارة المعدلة بالتردد ستكون .

يتناسب انحراف التردد أثناء التعديل فقط مع سعة جهد التعديل ولا يعتمد على تردده:

يوضح الشكل 2 رسمًا بيانيًا للتذبذبات ذات التردد المتوافق مع التعبير (2.4). يحدد تردد التذبذب المعدل معدل تغير قيمة الانحراف اللحظي ، (- أقصى انحراف).

الشكل 3 - رسم بياني للتذبذب المعدل بالتردد

في ممارسة القياسات الراديوية، وخاصة في ظل ظروف التشغيل، يتم تحديد انحراف التردد؛ يتم تحديد مؤشر تعديل التردد عند التعديل بتردد واحد بالصيغة (2.5). للحصول على قياسات دقيقة للذبذبات المشكَّلة بالتردد، عند إعداد أجهزة قياس الإرسال والمعايرة، يتم تحديد مؤشر تعديل التردد، ووفقاً للصيغة (2.5) يتم تحديد انحراف التردد.

قياس انحراف التردد

أسهل طريقة لقياس انحراف التردد هي استخدام كاشف التردد. يكمن جوهرها في حقيقة أن التذبذبات المعدلة بالتردد يتم تحويلها إلى تذبذبات معدلة السعة ثم يتم اكتشافها بواسطة كاشف السعة، مما يؤدي إلى جهد يتناسب مع جهد تردد التعديل. يتم قياس هذا الجهد بواسطة مقياس الفولتميتر الذروة المتصل عند مخرج كاشف السعة. على النحو التالي من التعبير (2.6)، يمكن معايرة مقياس ذروة الفولتميتر مباشرة بوحدات انحراف التردد - كيلو هرتز. يتم تحويل التذبذبات المضمنة بالتردد إلى تذبذبات منخفضة التردد بواسطة كاشف التردد (انظر الشكل 4)، والذي تتميز سمته على شكل منحنى على شكل حرف S. يجب أن تكون أجزاء كاشف التردد، وخاصة الدوائر التذبذبية، ذات جودة عالية بشكل خاص، حيث أن أدنى تغيير في معلماتها مع مرور الوقت يؤدي إلى خطأ كبير في القياس.

الشكل 4 - دائرة كاشف التردد

يظهر الشكل 4 رسمًا تخطيطيًا لجهاز قياس الانحراف باستخدام طريقة كاشف التردد. الجهاز عبارة عن جهاز استقبال عالي التردد مُعاير للتذبذبات المعدلة بالتردد مع أدوات قياس لقراءة الكميات المطلوبة مباشرة. يتم تحويل الإشارة المعدلة إلى تردد متوسط، وتضخيمها، ومحدودتها، وتغذيتها إلى كاشف التردد، الذي يتناسب جهد الخرج معه مع انحراف التردد؛ يتم تمرير نتيجة الكشف من خلال مرشح الترددات المنخفضة، وتضخيمها وقياسها باستخدام مقياس الفولتميتر الذروة. تتم معايرة مقياس الأخير بوحدات الانحراف - كيلو هرتز. باستخدام معاير داخلي، يتم فحص كاشف التردد وجزء القياس بالكامل بالجهاز. خطأ القياس هو .

الشكل 5 - رسم تخطيطي لمقياس انحراف التردد

يمارس:تحديد القيمة الفعلية لانحراف التردد، مع الأخذ في الاعتبار خطأ القياس وقراءات ذروة الفولتميتر، والتي تتم معايرة مقياسها بوحدات الانحراف - كيلوهرتز.

على سبيل المثال، في مرحل راديوي متعدد التردد، يتم إرسال رسالة متعددة القنوات باستخدام تعديل تردد جهاز الإرسال. لتنفيذ اتصال RRL، من الضروري أن يكون انحراف التردد هو نفسه، أي بالنسبة لعدد مختلف من القنوات، يشير CCIR إلى قيمة انحراف التردد الفعال. في هذه الحالة، مستوى القياس و.

عادة، يتم تحديد الحد الأعلى لمتوسط قدرة الرسالة متعددة القنوات ويتم حساب انحراف التردد الفعال.

الجدول 9- القيمة الفعالة لانحراف التردد لكل قناة، كيلو هرتز

يؤدي تحميل قناة هاتفية واحدة بمستوى إلى إنشاء انحراف فعال للتردد لكل قناة

على سبيل المثال، القيمة الفعالة لانحراف التردد لكل قناة واحدة هي 240> ن>100 .

الجدول 10

عند مقارنة القيمة المقاسة، مع مراعاة الخطأ، مع القيمة المحسوبة، قم باستخلاص استنتاج حول الامتثال لتوصيات CCIR.

كميات أخرى تميز كأس العالم

مؤشر تعديل التردد- نسبة انحراف التردد إلى تردد إشارة التعديل

الجوانب المترولوجية

قياسات

تُستخدم أجهزة قياس الانحراف لقياس انحراف التردد؛ وهناك أيضًا طريقة قياس غير مباشرة - باستخدام وظائف Bessel، والتي توفر دقة عالية.
المقاييس المرجعية لانحراف التردد هي تركيبات تحقق خاصة - معايرة أجهزة قياس انحراف التردد (تركيب REEDCH-1).

المعايير

معيار الدولة الخاص لوحدة انحراف التردد GET 166-2004- يقع في VNIIFTRI

الأدب

كتيب عن الأسس النظرية للإلكترونيات الراديوية. إد. ب. كريفيتسكي. في مجلدين - م: الطاقة،

روابط

أنظر أيضا

مؤسسة ويكيميديا. 2010.

انظر ما هو "انحراف التردد" في القواميس الأخرى:

انحراف تردد التذبذب عن القيمة المتوسطة. في تعديل التردد (انظر تعديل التردد)، يُطلق على تردد التردد عادةً اسم الحد الأقصى لانحراف التردد. تعتمد قيم التركيب والسعة لمكونات الطيف بشكل كبير على قيمتها... ... الموسوعة السوفيتية الكبرى

(وثيقة)

فيرنيك إس إم، كوشنير إف في، رودنيتسكي في بي. تحسين دقة القياس في تكنولوجيا الاتصالات (مستند)

مولشانوف ف.ن. الحصانة من الضوضاء وكفاءة أنظمة الاتصالات. البرنامج التعليمي (وثيقة)

إيفانوف ف. محاضرات: قياسات على أنظمة نقل الألياف الضوئية (وثيقة)

ليدسكي إي. المهام المرورية في شبكات الاتصالات (مستند)

بوريسوف ف.أ.، بيكوف آي.أ. الخ العلاقات العامة في السياسة (وثيقة)

إيفانوفا جي إم. إلخ. القياسات والأدوات الحرارية (مستند)

سولوفييف ن. أساسيات تكنولوجيا قياس الاتصالات السلكية. الجزء الثالث (المستند)

Andreev V.A.، Burdin V.A.، Baskakov V.S.، Voronkov A.A. القياسات على خطوط الألياف الضوئية (مستند)

ميخائيلوف ن. الملاحة الجوية. الرحلات الدولية (وثيقة)

n1.doc

قياس انحراف التردد

أسهل طريقة لقياس انحراف التردد طريقة كاشف التردديكمن جوهرها في حقيقة أن التذبذبات المعدلة بالتردد يتم تحويلها إلى تذبذبات معدلة السعة ثم يتم اكتشافها بواسطة كاشف السعة، مما يؤدي إلى جهد يتناسب مع جهد تردد التعديل. يتم قياس هذا الجهد بواسطة مقياس الفولتميتر الذروة المتصل عند مخرج كاشف السعة. على النحو التالي من التعبير (9.11)، يمكن معايرة مقياس ذروة الفولتميتر مباشرة بوحدات انحراف التردد - كيلو هرتز. يتم تحويل التذبذبات ذات التردد المشكل إلى تذبذبات منخفضة التردد بواسطة كاشف التردد (الشكل 9.6) أ)، صفة مميزة

أرز. 9.6. كاشف التردد:

أ) الرسم البياني، ب) الخصائص

التي u F =  (f) لها شكل منحنى على شكل حرف S (الشكل 9.60). يجب أن تكون أجزاء كاشف التردد، وخاصة الدوائر التذبذبية، ذات جودة عالية، لأن أدنى تغيير في معلماتها بمرور الوقت يسبب خطأً كبيرًا في القياس.

يظهر الشكل التخطيطي للجهاز لقياس الانحراف باستخدام طريقة كاشف التردد. 9.7. الجهاز عبارة عن جهاز استقبال معدّل التردد عالي الجودة ومعاير مع أدوات قراءة مباشرة. يتم تحويل الإشارة المعدلة إلى تردد متوسط، وتضخيمها، ومحدودتها، وتغذيتها إلى كاشف التردد، الذي يتناسب جهد الخرج معه مع انحراف التردد؛ نتيجة الكشف

يتم تمريرها عبر مرشح تمرير منخفض، ويتم تضخيمها وقياسها باستخدام مقياس فولتميتر الذروة. تتم معايرة مقياس الأخير بوحدات الانحراف - كيلو هرتز. باستخدام معاير داخلي، يتم فحص كاشف التردد وجزء القياس بالكامل بالجهاز. خطأ القياس هو ±(5-10)%.
قياس مؤشر تعديل التردد

يمكن تمثيل التعبير (9.9) للتذبذب المشكل بالتردد في شكل طيفي

حيث أنا 0 (م F) - دالة بيسل من النوع الأول من الترتيب الصفري من الوسيطة التي تساوي مؤشر تعديل التردد m F; في (م F) - نفس الترتيب، حيث ن - رقم التردد الجانبي في التذبذبات المعدلة بالتردد.

يوضح الشكل 1 الرسوم البيانية لأطياف التذبذبات المشكلة بالتردد لبعض مؤشرات التشكيل. 9.8، والاعتماد

وظائف بيسل من النوع الأول ذات الترتيب الصفري؛ من الحجة م F- في التين. 9.9. يمثل الحد الأول من f-ly (9.12) تذبذبًا لتردد الموجة الحاملة، والذي يتغير اتساعه وفقًا للتغير في دالة Bessel ذات الترتيب الصفري ومع مساواة مؤشر التشكيل m Fتصبح قيم جذور دالة بيسل صفراً وتختفي من طيف التذبذبات. يحدث هذا عندما م F=2.4؛ 5.52؛ 8.65؛ 11.79؛ 14.93؛ 18.07، الخ. بناء على هذا
الظواهر، تم تطوير طريقة لتغيير مؤشر تعديل التردد، تسمى طريقة الناقل المختفي.

يمكن تنفيذ الطريقة بطريقتين: بتردد تعديل ثابت وسعة جهد ثابتة لتردد التعديل. المخططات الهيكلية للقياسات (الشكل 9.10) هي نفسها لكلتا الطريقتين.

أرز. 9.10. رسم تخطيطي لقياس مؤشر تعديل التردد باستخدام طريقة الناقل المتلاشي

تحديد مؤشر تعديل التردد للمولد (المرسل) باستخدام طريقة الناقل المختفي مع تردد تعديل ثابت يتكون من زيادة جهد التشكيل تدريجيًا عند مدخل المغير وتحديد عند إخراج مستقبل النطاق الضيق اللحظات التي يكون فيها جهد تردد الموجة الحاملة يختفي.

يجب أن يكون عرض النطاق الترددي IF لجهاز الاستقبال أقل من ضعف تردد التعديل، وإلا فإنه من المستحيل فصل ترددات الجانب الأول. يتم إجراء القياس على النحو التالي: يتم ضبط جهاز الاستقبال على تردد الموجة الحاملة غير المشكل للمرسل (الشكل 9.8) أ) n على المؤشر قم بتعيين قيمة قراءة مناسبة. إذا كان المؤشر عبارة عن هاتف، فسيتم ضبط المذبذب المحلي الثاني على نغمة مناسبة للاستماع (على سبيل المثال، 1000 هرتز). ثم يزداد الجهد U F لتردد التعديل تدريجيًا عند قيمة ثابتة معينة (على سبيل المثال، 3 كيلو هرتز)، وتنخفض قراءة المؤشر (الصوت والهاتف)، وأخيراً عند قيمة معينة يختفي U F 1. يتوافق الجهد U F 1 مع الجذر الأول للوظيفة الخالية من الملح، ويساوي 2/ (انظر الشكل 9.9)، وبالتالي، m F=f/F==2.4 والانحراف f 1 =m F 1 F=2.4 3 = 72 كيلو هرتز

مع الاستمرار في زيادة جهد التعديل، وجدوا قيمته الثانية، حيث تختفي قراءة المؤشر مرة أخرى. يحدث هذا عند الجهد U F 2، الذي يتوافق مع الجذر الثاني لدالة Bessel، والذي يساوي 5.52. ومن ثم م F 2 =5.52، والانحراف f 2 = 5.523 == 16.56 كيلو هرتز. يتم تلخيص نتائج القياس في جدول (الجدول 9.1)، والذي يتم بموجبه إنشاء رسم بياني

(خاصية التعديل)، والتي تحدد جميع القيم المتوسطة للمؤشر mf والجهد U F، وكذلك حدود القسم الخطي الذي تبدأ بعده التشوهات غير الخطية (الشكل 9.11).

للحصول على انحراف أصغر، يمكنك خفض تردد التعديل، ولكن يجب ألا تقل قيمته المزدوجة عن عرض النطاق الترددي لجهاز الاستقبال. وبخلاف ذلك، ستصل جهود التردد الجانبي إلى المؤشر ولن يتم اكتشاف اختفاء الموجة الحاملة.

تعريف الفهرس م Fيتكون تعديل التردد عند جهد تعديل ثابت U F، وبالتالي انحراف ثابت f، من انخفاض تدريجي في تردد التشكيل (من قيمة تساوي تقريبًا نصف انحراف التردد المحدد لنظام معين) وتسجيل الاختفاء المتسلسل لـ الناقل عند تمرير المؤشر م Fمن خلال قيم جذور الدالة الخالية من الأملاح عند تردد تعديل معين F. على سبيل المثال، نخفض تردد التعديل من F = 25 كيلو هرتز ويختفي الحامل عند F 1 = 20 كيلو هرتز؛ م F 1 =2.4 و f=2.420=48 كيلو هرتز. وبتخفيض التردد F أكثر نجد m F=5.52 - سيحدث هذا عند F 2,= f/m F 2 = 48/5.52  8.7 كيلو هرتز، إلخ.

الطريقة الأولى هي أكثر وضوحا وملاءمة ومفيدة، لذلك يتم استخدامها على نطاق واسع في الممارسة العملية. دقتها عالية جدًا وكلما زاد كلما كان عرض النطاق الترددي لجهاز الاستقبال أضيق. يتم استخدام هذه الطريقة بنجاح في الإعداد الأولي لأجهزة الإرسال ومعايرة المولدات وفي حالات أخرى.

قياسات تعديل النبض

يتكون أي نوع من تعديل النبض (الشكل 9.12) من تسلسل مرجعي للنبضات بتردد تكرار محدد بدقة F . تخضع نبضات الفيديو للتشكيل، والتي تتلقى بعد ذلك تعبئة عالية التردد، ويتم تحويلها إلى نبضات راديوية ويتم إرسالها عبر الكابل أو مرحل الراديو أو خطوط الاتصالات عبر الأقمار الصناعية. تم الكشف عن نبضات الراديو في موقع الاستقبال

أرز. 9.12. أنواع تعديل النبض:

أ) تسلسل النبض المرجعي، ب) تعديل الجهد،

ج) الهدف، د) PIM، ه) VIM (FIM)، و) PWM، ز) CIM (ICM)
ويتم تحويلها إلى نبضات فيديو. في الأساس، يتم قياس نبضات الفيديو فقط عند طرفي الإرسال والاستقبال لخطوط الاتصال.

أثناء مرور النبضات عبر الدوائر والأجهزة الراديوية المختلفة، وكذلك أثناء انتشار النبضات الراديوية بين هوائيات الإرسال والاستقبال، يتغير شكلها (يتشوه). لتحديد جودة ومعلمات تعديل النبض من أي نوع، من الضروري قياس ارتفاع النبض ومدته، ومدة المقدمة والقطع، وانخفاض الذروة، والارتفاعات الإيجابية والسلبية، وفي الحالات الحرجة بشكل خاص ، اللاخطية الأمامية وعدم الأسية للقطع. في تسلسل دوري للنبضات، يتم تحديد ترددها أو فترة تكرارها، وكذلك دورة العمل أو دورة العمل.

قياس الطول والمدة ومعدل تكرار النبض

يتم قياس جهد النبض الذي يقل عن 100 فولت في الغالب باستخدام راسمات الذبذبات النبضية، مما يجعل من الممكن تحديد الارتفاع من مخطط الذبذبات ليس فقط الارتفاع، ولكن أيضًا الشكل الدقيق للنبض. عند قياس نبضات التيار، يتم تحويلها أولاً إلى نبضات جهد. للقيام بذلك، يتم تضمين المقاوم المساعد في الدائرة التي يتم من خلالها نقل النبضات الحالية، والتي يتم فيها تغيير انخفاض الجهد. لتجنب إزعاج وضع الدائرة وتشويه شكل النبضات،

يجب أن تكون مقاومة هذا المقاوم أقل بكثير من مقاومة الدائرة. يتراوح خطأ القياس من 5 إلى 10% ويعتمد على خطية انحراف الشعاع العمودي وجودة التركيز.

عمق تعديل نبض السعة (الشكل 9.12 أ) يتم قياسها باستخدام الطريقة الذبذبية باستخدام المسح الخطي ويتم حسابها باستخدام الصيغة (9.7) فيما يتعلق بالشكل 9.1 الخامس.

تأتي النبضات المستخدمة في تكنولوجيا الاتصالات والبث بفترات مختلفة، لذلك يجب أن تكون قادرًا على قياس الفواصل الزمنية من وحدات الثواني إلى أجزاء من النانو ثانية. يتم إجراء القياسات بشكل رئيسي باستخدام طريقة الذبذبات وطريقة العد المنفصلة. يتم تنفيذ الطريقة الذبذبية باستخدام طريقة العلامات المعايرة أو طريقة المقارنة مع فترة معروفة مدتها. باستخدام طريقة العلامة المعايرة، يتم تحديد مدة النبضة أو حافتها من خلال عدد العلامات الموجودة على مخطط ذبذبات النبض الناتج عن معاير مدة الذبذبات. هذه الطريقة مناسبة للنبضات من أي شكل.

يتم استخدام طريقة المقارنة مع فترة معروفة T عندما يكون شكل النبضة قريبًا من المستطيل وتكون دورة التشغيل صغيرة، عندما تكون نبضتان متجاورتان مرئيتين بوضوح على مخطط الذبذبات (الشكل 9.13). في هذه الحالة، يتم قياس المقطعين l 1 = وl 2 =T على شبكة مقياس؛ تسمح البيانات التي تم الحصول عليها بحساب مدة النبضة باستخدام الصيغة =(l l \l 2)T- تم وصف قياس مدة النبضة باستخدام طريقة العد المنفصلة في القسم الخاص بقياسات الفواصل الزمنية.

يتراوح معدل تكرار النبض عادة من عدة عشرات من الهرتز إلى عشرات ومئات الميغاهرتز. الطريقة الأبسط والأكثر دقة وملاءمة لقياسها هي طريقة العد المنفصلة. في حالة عدم وجود مقياس تردد إلكتروني، يتم استخدام طريقة المقارنة، والتي يتم إجراؤها باستخدام راسم الذبذبات. يتم تزويد مدخلات قناة الانحراف العمودي بالجهد من سلسلة من النبضات، والتي ينبغي قياس تردد تكرارها، ويتم تزويد مدخلات قناة الانحراف الأفقية بالجهد من مولد قياس للتردد المقابل. في هذه الحالة، يجب إيقاف تشغيل مولد اكتساح الذبذبات. يتم زيادة تردد المولد تدريجياً من التردد الأقل حتى تظهر صورة ثابتة للنبضة الواحدة على الشاشة. تردد المولد يساوي تردد تكرار النبضة. يتم تحديد دقة القياس من خلال دقة معايرة مقياس التردد لمولد القياس المستخدم. يتم قياس تسلسل نبضات النانو ثانية باستخدام راسم الذبذبات الاصطرابي.

الفصل الثالث عشر
تحليل الطيفالإشارات

معلومات عامة

يتم تحديد الوظيفة الطيفية للإشارة f (t) بالتعبير المعروف
في الظروف الحقيقية، يتم قياس الدالة S (i) خلال فترة زمنية محددة T، وبالتالي فإن الطيف المقاس في الحالة العامة لا يكون دالة للتردد فحسب، بل أيضًا لزمن القياس:

يتم استدعاء الدالة S t (i). طيف الإشارة الحاليوله أهمية كبيرة عند تطوير تقنيات القياس، وخاصة لتحديد وقت القياس.

ويرتبط الطيف الحالي S t (i) بوظيفة الكثافة الطيفية، القدرة G () بالعلاقة التالية:

للحصول على فاصل زمني محدود للقياس T، نحصل على ما يسمى بالطيف الثابت أو طيف الطاقة

التغير في الكثافة الطيفية

الجهد الدافع
يتم قياس الكثافة الطيفية لجهود النبض باستخدام المحلل التوافقي والطيف. تم تصميم المحللات التوافقية لقياس سعة وترددات المكونات التوافقية الفردية للإشارات الدورية غير الجيبية عندما يكون طيف الإشارة قيد الدراسة ذو طابع خطي ويكون الفاصل النسبي بين المكونات المجاورة كبيرًا جدًا مقارنة بنطاق الترشيح. اعتمادًا على طريقة عزل التوافقيات، تتميز المحللات التوافقية ذات الدوائر الرنانة والانتقائية و

هيريرودين. الأكثر استخدامًا هي أجهزة تحليل الهيتودين، والتي يشبه مبدأ تشغيلها مبدأ تشغيلها

تشغيل الفولتميتر الانتقائي أو عدادات المستوى الانتقائي. تتميز محللات الهيتيرودين بمقياس مذبذب محلي تمت معايرته بعناية، والذي يوفر خطأ محددًا في تحديد تردد التناغم المقاس، عادة ± (10 -6  -3)، والانتقائية العالية.

تم تصميم أجهزة تحليل الطيف للمراقبة البصرية لطيف الإشارات التي تتم دراستها. تختلف هذه الأجهزة في طريقة إجراء التحليل - الإجراء المتسلسل والمتزامن والمختلط؛ وفقا لتصميم الدوائر - قناة واحدة ومتعددة القنوات؛ حسب نوع جهاز المؤشر - الذبذبات ومع مسجل؛ حسب نطاق التردد - التردد المنخفض، التردد العالي، التردد العالي للغاية، النطاق الواسع؛

وفقًا لطريقة المعالجة الأولية للإشارات قيد الدراسة - مع الإدخال المباشر للإشارة، مع التسجيل الأولي للإشارة على شريط مغناطيسي، مع ضغط الإشارة في الوقت المناسب، مع تراكم الإشارة في السعة، باستخدام منصات تأخير مشتتة . في كثير من الأحيان، يتم استخدام المحللات ذات التحليل المتسلسل والمتزامن للقياسات.

محللو الطيف مع التحليل المتسلسل. تحتوي المحللات التسلسلية إما على مرشح قابل للضبط (الشكل 6.34 أ) أو مذبذب محلي قابل للضبط (الشكل 3.34 ب). في الحالة الأولى، يتم توفير الجهد قيد الاختبار من خلال جهاز الإدخال إلى مرشح ضيق النطاق قابل للضبط، والذي يتغير إعداده، ويمر بالتتابع

كامل الطيف الترددي قيد الدراسة. يتم تسجيل جهد الخرج للمرشح بعد الكشف بواسطة جهاز تسجيل، غالبًا ما يكون مسجلاً. تُستخدم عادةً جسور RC المزدوجة على شكل حرف T والمتصلة بدائرة التغذية المرتدة السلبية لمكبر الصوت كمرشحات قابلة للضبط (الشكل 6.35). يتم تحديد عامل الجودة لمثل هذا المرشح من خلال التعبير - عامل الجودة لجسر RC مزدوج على شكل حرف T: كسب K للمكبر بدون ردود فعل سلبية). وعرض النطاق النسبي للمرشاح هو 2f/f = 1/Q.

يتم ضبط تردد المرشح f عن طريق التغيير السلس لسعات المكثفات ومقاومات المقاومات. غالبًا ما يتم استخدام محرك لهذا الغرض، والذي يقوم في نفس الوقت بتحريك شريط التسجيل. عند خرج المرشح، يتم الحصول على مكونات الطيف (f-f)(f+f)، والتي، مع تغير تردد الرنين f للمرشح، سوف تمر عبر نطاق تشغيل الطيف المقاس ( الشكل 6.36). نتيجة للاكتشاف في كاشف تربيعي، يتم تحويل جهد الخرج للمرشح القابل للضبط إلى نبضة فيديو، يتناسب جهدها مع متوسط القدرة P  للجزء المقابل من الطيف في نطاق التردد 2f ; يتم تنفيذ المتوسط في الجهاز الكهرومغناطيسي للمسجل:

إذا كان النطاق 2 ضيقًا بدرجة كافية بحيث يمكن افتراض ثبات الكثافة الطيفية للقدرة Gt () فيه، تكون المساواة صحيحة، أو

يتم تحديد قيمة 2f باستبانة المحلل، التي تساوي الحد الأدنى للمسافة على طول محور التردد بين مكونين من مكونات الطيف، والتي يمكن من خلالها تحديد خطوط الطيف الفردية وقياس مستوياتها باستخدام قيمة معينة خطأ.

في نطاق الموجات الدقيقة، يتم استخدام مرنانات عالية الجودة كمرشحات قابلة للضبط، وعادة ما تكون قابلة للضبط يدويًا. العيب الرئيسي لهذه الأجهزة هو الدقة المنخفضة نسبيًا بسبب عامل الجودة المنخفض للمرشحات.

محللون مزودون بمذبذبات محلية قابلة للضبط (انظر الشكل 6.34 ب) تجعل من الممكن الحصول على دقة عالية من خلال استخدام مرنانات عالية الجودة، وعادةً ما تكون مرشحات الكوارتز، مضبوطة على تردد متوسط ثابت f في، مختارة منخفضة بما فيه الكفاية؛ ولذلك، يتم استخدام تحويل التردد المزدوج وحتى الثلاثي.

من السهل فهم مبدأ تشغيل مثل هذه المحللات من خلال النظر في مخططها العام (انظر الشكل 6.34) ب). اسمح للمذبذب المحلي أن يكون له نطاق تردد تشغيل من tg.min إلى tg.max، ويتم ضبط المرنان ومضخم التردد المتوسط لمكبر الصوت على التردد f ومن الضروري تحديد القدرة الطيفية لإشارة الدخل عند ترددات المكونات التوافقية

ف 1، ف 2. . . , ف  , . . . ، fn

عندما يتم ضبط تردد المذبذب المحلي، فإن الفرق بين تردده الحالي f g  وتردد المكون  من الطيف في لحظة ما سيكون مساوياً لـ f pr ±f؛ سينتج عن ذلك النسبة التالية لترددات المذبذب المحلي والمدروج :
(6.37)

بعد الكاشف التربيعي، تنتقل الإشارة إلى جهاز التسجيل الذي تتناسب قراءاته مع P  .

كمثال لمحلل مع تحويل الهيتودين، فكر في المخطط الهيكلي للمحلل البانورامي (الشكل 6.37 أ).

يتم توفير الإشارة الدورية ذات الشكل المعقد قيد الدراسة من خلال جهاز إدخال إلى الخلاط، حيث يتم توفير جهد مولد تردد الكنس. يتم إجراء تغيير خطي في التردد بمرور الوقت عن طريق تعديل إشارات MFC بجهد مولد الكنس. ونتيجة لذلك فإن الانحراف الأفقي لشعاع الإلكترون يتناسب مع التغير في تردد MCG والمحور الأفقي لشبكة المقياس هو محور التردد. يتم إنشاء الفولتية الترددية المجمعة عند مخرج الخلاط. يتم تضخيم مكونات الطيف، التي تقع تردداتها في نطاق المرور لمضخم التردد المتوسط f pr ±f، بعد الكشف، ويتم تغذية التضخيم إلى لوحات الانحراف الرأسي لأنبوب أشعة الكاثود

وبالتالي، فإن انحراف الحزمة في الاتجاه الرأسي يتناسب مع قدرة نطاق طيف ضيق معين للإشارة قيد الدراسة (f-f)-(f+f) ويحقق متباينة مشابهة لـ (6.37):

حيث f gkch = f 0 + أتي - التردد اللحظي للمولد المتأرجح

يستخدم بعض محللي الطيف مكبرات صوت لوغاريتمية، مما يجعل من الممكن مراقبة مكونات الطيف بنسبة سعة كبيرة - 100: 1 أو 1000: 1. تحتوي هذه الأجهزة عادةً على مفاتيح للتبديل من وضع التضخيم اللوغاريتمي إلى وضع التضخيم الخطي. يوفر الوضع اللوغاريتمي تقييمًا عامًا للطيف، بينما يتم استخدام الوضع الخطي للتحليل التفصيلي لجزء محدد من طيف التردد. يستخدم محللو الطيف أنابيب الشفق.

يتم استخدام المعاير (الشكل 6.37) لإنشاء علامات تردد على الشاشة. عند تشغيل المعاير، تظهر على شاشة المحلل، بالإضافة إلى خطوط الطيف قيد الدراسة، خطوط مكونات طيف المعاير، وترددها معروف. ونتيجة لذلك، يتم الحصول على نقاط مرجعية ذات تردد معروف على محور التردد، مما يجعل من الممكن توضيح مقياس محور التردد.

العيب الرئيسي للمحللات التسلسلية هو وقت التحليل الطويل. على سبيل المثال، للحصول على n خطوط طيفية للجهد الدوري، يجب أن يكون الحد الأدنى لوقت التحليل مساوياً لـ nT، حيث T هي فترة الجهد قيد الدراسة. من خلال إدخال الجهد قيد الدراسة مباشرة، يمكن استخدام هذه الأجهزة لتحليل نطاق الإشارات الدورية، بما في ذلك الإشارات المتكررة نادرًا (نبضات الراديو أو نبضات الفيديو)، عندما لا يكون وقت التحليل مهمًا بشكل خاص.

يمكن قياس أطياف النبضات المفردة باستخدام محلل تسلسلي مع تسجيلها الأولي غير المشوه. وفي هذه الحالة يصبح من الممكن تكرار التحليل عدة مرات.

محللون مع التحليل المتزامن. تسمح هذه المحللات بالتحليل المتزامن لطيف الإشارة قيد الدراسة، أي يمكن استخدامها لقياس أطياف النبضات الفردية والعمليات الإحصائية بشكل مباشر. سيتم تغذية الإشارة قيد الدراسة بعد جهاز الإدخال (الشكل 6.37 ب) في نفس الوقت إلى رنانات n، كل منها يخصص نطاق تردد ضيق. بعد الكشف، تمر القيم الفعالة للمكونات عبر جهاز التحويل إلى أنبوب أشعة الكاثود أو المسجل. تم تصميم أجهزة التحليل من هذا النوع للعمل في منطقة التردد المنخفض، والتي لا تتجاوز عادةً 100 كيلو هرتز.

تعتمد أنواع الرنانات المستخدمة على نطاق تردد الجهاز. بالنسبة للترددات تحت الحمراء المنخفضة والمنخفضة، يتم استخدام دوائر RC انتقائية، وبالنسبة للترددات العالية، يتم استخدام دوائر LC أو المرشحات الكهروميكانيكية. توفر المفاتيح اتصالاً تسلسليًا للكاشفات بجهاز التسجيل. إذا كان عدد القنوات صغيرا، فقد يكون المفتاح غائبا. وفي هذه الحالة يجب أن يكون عدد أجهزة التسجيل مساوياً لعدد القنوات. تنتج الصناعة محللات بعدد قنوات من 8 إلى 80.

أثناء عملية القياس، من الضروري مراعاة الظواهر العابرة التي تؤدي إلى انخفاض دقة الجهاز. يتم تحديد درجة هذا التخفيض من خلال معلمات المحلل وسرعة (وقت) التحليل.

يتغير القرار الديناميكي للمحلل المتزامن بمرور الوقت تقريبًا وفقًا للقانون الأسي. في لحظة تشغيل (t=0) الإشارة قيد الدراسة إلى دخل المحلل، الذي يتكون من مجموعة من الرنانات بنفس عامل الجودة وترددات الرنين المتباعدة بشكل متساوٍ، يكون جهد الخرج صفرًا. بمرور الوقت، تقترب منحنيات الرنين الديناميكي من المنحنيات الثابتة، وتتشكل منحنيات على شكل سرج (الشكل 6.38) أ)، يقوم المحلل بفصل مكونات الإشارة. يُطلق على الوقت الذي تقترب فيه خاصية المحلل من خصائصه الثابتة مع حدوث خطأ معين وقت التأسيسر ذ . هذه المرة تتناسب عكسيا مع عرض النطاق الترددي f f، أي.

(6.40)

حيث B هو المعامل الذي يعتمد على نوع الرنان وهو قريب من الوحدة.

في المحللات التسلسلية، عند قياس الإشارات الدورية، تنشأ عمليات عابرة نتيجة للتغير المستمر في تردد إثارة الرنان، والتي يتم تحديدها بمعدل تغير التردد  f للمولد المتأرجح

في التين. 6.38 بتظهر الخصائص الثابتة 1 والديناميكية 2 للرنان في شكل اعتماد مربع معامل إرسال الرنان K على معلمة التفجير المعممة: x=2 (- 0)/d 0. حيث ( 0 هو تردد الرنين، d هو توهين المرنان). يتم تحديد تشويه خصائص الرنان من خلال العلاقات التالية:

يتم تحديد سرعة التحليل المتسلسل بالمعادلة  last = f p /t y أو بمراعاة (6.39) و (6.40)
سيكون وقت التحليل في هذه الحالة مساوياً لـ

ويترتب على المعادلتين (6.41) و(6.43) أن وقت التحليل المتسلسل يزيد بحوالي k مرة عن الوقت اللازم للتحليل المتزامن.

يتم اختيار التردد المتوسط بحيث، مع الحد الأدنى لمدة النبضة قيد الدراسة t، لا تتداخل صورة الطيف التي تم الحصول عليها عبر قناة المرآة مع المخطط الطيفي للقناة الرئيسية (الشكل 6.39). في معظم الحالات، عند دراسة الطيف، يقتصر الأمر على قياس الفصوص الرئيسية والفصوص الجانبية الثلاثة للطيف. عرض الفص الرئيسي للنبضة المستطيلة هو 2، والفصوص الجانبية 1/. ومن ثم، لتلافي احتمال التداخل، من الضروري أن يكون f pr >4/.

يتم تحديد مدى تأرجح تردد المذبذب المحلي من خلال عرض الطيف قيد الدراسة. لقياس الفصوص الرئيسية والثلاثية الجانبية، يجب أن يكون نطاق التأرجح مساوياً لـ (الشكل 6.39) f g  max – f g  min 8. يحدد تردد المسح عدد دورات المسح لتردد المذبذب المحلي في الثانية. تتميز فترة التخصيص الدنيا بوقت التحليل التسلسلي T الأخير. عند تحليل طيف إشارات النبض الدورية، ترتبط فترة الكنس T p بفترة تكرار الإشارة T مع العلاقة T p =mT c T الأخيرة، حيث m هو عدد خطوط الطيف المرصودة على شاشة الأنبوب.

هناك نوع آخر شائع من التعديل المستخدم في الاتصالات الراديوية وهو تعديل التردد (FM)، حيث يتم تغيير تردد الموجة الحاملة وفقًا لإشارة التعديل (الشكل 15.1).

أرز. 15.1.تعديل التردد.

لاحظ أن سعة الموجة الحاملة تظل ثابتة، لكن التردد يتغير.

انحراف التردد

انحراف التردد هو الدرجة التي يتغير بها تردد الموجة الحاملة عندما يتغير مستوى الإشارة بمقدار 1 فولت. ويقاس انحراف التردد بالكيلو هرتز لكل فولت (كيلو هرتز / فولت). لنفترض، على سبيل المثال، أنه سيتم تشكيل موجة حاملة بتردد 1000 كيلو هرتز بإشارة موجة مربعة بسعة 5 فولت (الشكل 15.2). لنفترض أيضًا أن انحراف التردد هو 10 كيلو هرتز / فولت. بعد ذلك، في الفترة الزمنية من A إلى B، سيزداد تردد الموجة الحاملة بمقدار 5 10 = 50 كيلو هرتز (حاصل ضرب سعة الإشارة وانحراف التردد) وسيصبح مساويًا لـ 1000 كيلو هرتز + 50 كيلو هرتز = 1050 كيلو هرتز. في الفترة الزمنية من B إلى C، سيتغير تردد الموجة الحاملة بنفس المقدار، أي 5 10 = 50 كيلو هرتز، ولكن هذه المرة في الاتجاه السلبي مع انخفاض تردد الموجة الحاملة إلى 1000 - 50 = 950 كيلو هرتز.

أرز. 15.2.

الحد الأقصى للانحراف

التغيير في تردد الموجة الحاملة عندما يتغير مستوى الإشارة يجب أن يقتصر على قيمة قصوى معينة، وتجاوزها أمر غير مقبول. وتسمى هذه القيمة الحد الأقصى للانحراف. على سبيل المثال، يستخدم بث BBC FM انحرافًا للتردد قدره 15 كيلو هرتز/فولت وحدًا أقصى للانحراف قدره 75 كيلو هرتز. يتم تحديد الحد الأقصى لحجم إشارة التعديل من خلال الحد الأقصى للانحراف المسموح به.

الحد الأقصى للانحراف ±75

الحد الأقصى للإشارة = -------------- = -- = ±5 فولت

انحراف التردد 15

أو بمعنى آخر، 5V إلى المنطقة الإيجابية أو السلبية.

الترددات الجانبية وعرض النطاق الترددي

إذا تم تعديل تردد الموجة الحاملة بإشارة توافقية، فسيتم إنشاء عدد غير محدود من الترددات الجانبية. تتناقص سعة المكونات الجانبية تدريجيًا مع تحرك تردد هذه المكونات بعيدًا عن تردد الموجة الحاملة.

وبالتالي، لاستيعاب جميع الترددات الجانبية، يجب أن يكون عرض النطاق الترددي لنظام FM لا نهائيًا. ومن الناحية العملية، يمكن رفض المكونات الجانبية ذات السعة الصغيرة لإشارة FM دون حدوث أي تشويه ملحوظ. على سبيل المثال، يستخدم بث FM الخاص بهيئة الإذاعة البريطانية نطاق تردد قدره 250 كيلو هرتز.

مقارنةأكون.- وأنظمة تعديل FM

تردد السعة

تعديل التشكيل

1. تتغير سعة الموجة الحاملة على طول البقايا

مع إشارة ثابتة

2. الترددات الجانبية اثنان لكل لانهائي

الترددات في عدد الطيف

الإشارة

3. عرض النطاق الترددي المشغول 9 كيلو هرتز 250 كيلو هرتز

4. نطاق التردد LW، MW. كيلو بايت ذات التردد العالي جدا

فوائد تعديل التردد

يتميز بث FM بالمزايا التالية مقارنة بنقل برنامج AM.

1. يوفر نظام FM جودة صوت أفضل. ويرجع ذلك إلى عرض النطاق الترددي الكبير لإشارة FM، الذي يغطي عددًا أكبر بكثير من التوافقيات.

2. يحقق نقل FM مستويات ضوضاء منخفضة جدًا. الضوضاء هي إشارات غير مرغوب فيها تظهر عند الإخراج، وعادة ما تكون في شكل تغييرات في سعة الموجة الحاملة. في نظام FM، يتم التخلص من هذه الإشارات بسهولة عن طريق تحديد سعة الموجة الحاملة ثنائي الاتجاه. يتم الحفاظ على المعلومات التي يحملها التردد المتغير بالكامل.

يتحدث هذا الفيديو عن تعديل التردد:

مقالات مماثلة