SU756306A1 - Способ измерения коэффициента комбинационных составляющих четырехполюсника на заданном уровне мощности 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к радиотехнической промышленности и может быть использовано в технике радиотехнических измерений.

Известен способ определения коэффициента комбинационных составляющих четырехполюсника, заключающийся в анализе прохождения двухчастотного сигнала через нелинейный четырехполюсник и расчете коэффициентов комбинационных составляющих [1] .

Недостатком известного способа является погрешность,связанная с неточным знанием нелинейности амплитудной характеристики четырехполюсника.

Наиболее близким к предлагаемому является способ измерения коэффициентов комбинационных составляющих, заключающийся в подаче на исследуемый четырехполюсник двухчастотного испытательного сигнала с равным уровнем мощности по каждой частоте, при котором напряжением шума индикатора спектра в полосе измерения 'спектральных составляющих можно р*>енебречь по сравнению с напряжением комбинационной составляющей К-го порядка, селективном измере2

нии напряжений сигнала на одной из ’ подаваемых частот и комбинационной составляющей К-го порядка на выходе

- данного четырехполюсника и определе^э нии коэффициента комбинационных

составляющих К-го порядка по формуле

«к.*<>'«£ И.

10 '

Недостатком известного способа является низкая точность измерения коэффициента комбинационных составляющих в области малых сигналов 15 на уровнях мощности, при которых напряжением шума на нагрузке, четырехполюсника в полосе измерения спектральных составляющих нельзя пренебречь по сравнению с напряже20 нием комбинационной составляющей.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Цель достигается Тем, что изменяют на одну и ту же величину ампли25 туды сигналов, селективно измеряют на выходе четырехполюсника напряжения комбинационной составляющей К-го порядка и сигнала на той же частоте, измеряют мощность этого сигнала на

30 нагрузке четырехполюсника, а коэффи3

756306

циент комбинационных составляющих К-го порядка определяют по формуле

где К - порядок комбинационной составляющей ;

Р_о - Значение мощности, на которой производится определение коэффициента комбинационных составляющих

Р^ - значение мощности сигнала

на нагрузке четырехполюсника При первом измерении;

Р₂— значение мощности сигнала на нагрузке четырехполюс₍ ника при втором измерении/

ν₁,ν₁- напряжения сигнала при первом и втором измерениях; ^νκ" напряжения комбинационной

составляющей К~го порядка при первом и втором измерениях.

15

20

Способ измерения коэффициента комбинационных составляющих четырехполюсника заключается в том, что на 25 вход исследуемого четырехполюсника подают два разнесенных по частоте сигнала с равными амплитудами.

Далее измеряют мощность и напряжение сигнала на одной из подаваемых 30 частот на нагрузке четырехполюсника, и напряжение комбинационной составля кадей К-го порядка. После чего изменяют на одну и ту же величину ампли- туда сигналов, причем величину их 35 амплитуды выбирают таким образом, чтобы значение мощности измеренного сигнала на нагрузке было таким,чтобы отношения амплитуд комбинационных составляющих во втором и первом изме рении η = с?· уе превосходило бы эначения .

η-δΧ Λιο Д 45

гдеХ=Р₁/Р₂-’ отношение мощностей первой гармоники в первом и втором измерении;

Δ - допустимый порог перегруз-,» ки, выраженный в дБ.

Погрешность определения коэффициента комбинационных составляющих зависит от рационального выбора мощностей основных тонов Р_о, , и Р₂ .

Проводим практический выбор облас- 55 ти значений Р_о для которых определение коэффициентов комбинационных составляющих целесообразно проводить по предлагаемому способу. Коэффициент комбинационных составляющих при ¢0 мощности сигнала на нагрузке без учета шума равен ..

(А

ΊΟ

При наличии шума индикатора спектра, поскольку фазовая корреляция мощностей комбинационных составляющих и мощности шума отсутствует, имеем коэффициент комбинационных составляющих в виде

АА

_; мое.#- '

¹⁰неиА

где Ρ_ω - мощность шума в полосе измерения комбинационной составляющей. Тогда, учитывая, что погрешность измерения коэффициента комбинационных составляющих при наличии шума спектроанализатора составляет

и то, что

40.

-АА,

неид

40

1О

(2)

имеем, что при допустимом значении погрешности в дБ за счет шума индикатора спектра 8**’ и заданного максимального уровня линейности Мц_10п^_п который мы хотим определить так, чтобы погрешность за счет шума не превышала δ^¹ дБ, предлагаемый способ определения коэффициента гармоник комбинационных составляющих целесообразно применять при

-м

Чо

40

40

Из последнего неравенства следует, что чем меньше допустимое δ¹^’ ,

чем больше мощность шума индикатора спектра Ρ_ω и,наконец, чем выше уровень линейности (Μχ,_т-_п), тем /больше значение мощности сигнала на одной из даваемых.' частот на выходе четырехполюсника.

Практический выбор значения мощности сигнала на выходе четырехполюсника При первом измерении комбинационной составляющей Р, при осуществлении способа производится иэ соображения возможности пренебрежения мощностью шума индикатора спектра по сравнению с мощностью комбинационной составляющей. Из равенства (2) следует, что при выбранной погрешности за счет шума индикатора спектра много меньшей, чем погрешность определения коэффициента комбинационных составляющих, необходимо выбрать Р, так, чтобы

40 ^1О-4

где Ущ - среднее значение квадрата напряжения шума, приходящееся на единицу частотной

полосы измерения;

756306

ν£ - амплитуда напряжения комбинационной составляющей К-го порядка.в первом измерении.

Таким образом, при известном шуме· индикатора спектра и допустимом вкла- 5 де погрешности за счет мощности шума индикатора спектра в общую погрешность определения коэффициентов комбинационных составляющих неравенство (3) позволяет правильно выбрать ^д комбинационную составляющую и соответствующее ей напряжение сигнала на выходе четырехполюсника в первом измерении.

Практически при выборе Р₂ можно .пользоваться эквивалентным условием ¹³ (1), которое означает, что если Р_г выбрано так, что /V* во втором отсчете не превыиает η ед., то мощности основных тонов не превышают во втором измерении верхней границы 20 линейного динамического диапазона, и определение коэффициента комбинационных составляющих достоверно.

Относительная погрешность определения коэффициента комбинационных сос-25

тавляющих М

соответствующего заданной мощности основных тонов на нагрузке Р_о ,зависит и от выбора соотношения между мощностями сигнала на выходе четырехполюсника в первом и вто- 30 ром измерении.При эаданнойп погрешности измерения спектральных составляющих указанная погрешность определения может быть рассчитана с помощью Общеизвестных правил расчета погреш- 35 ностей.

Предлагаемый способ позволяет избежать использование индикаторов спектра с большим динамическим диапазоном и высокой чувствительностью, ^д что упрощает измерительную аппаратуру, позволив осуществить контроль серийной продукции линейных транзисторов и интегральных схем, предназначенных для систем связи, расширяет диапазон измерения коэффициентов комбинационных составляющих ’в области малых сигналов.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ измерения коэффициента комбинационных составляющих четырехпо50

   люсника на заданном уровне мощности, заключающийся в подаче на исследуемый четырехполюсник двух разнесенных по частоте сигналов с равными амплитудами, селективном измерении на выходе четырехполюсника напряжений комбинационной составляющей к-го порядка и сигнала на одной из подаваемых частот и измерении мощности этого сигнала на нагрузке четырехполюсника, отличающийся тем, что, с целью повьииения точности измерения, изменяют на одну и ту же величину амплитуды сигналов, селективно измеряют на выходе четырехполюсника напряжения комбинационной составляющей К-го порядка и сигнала на той же частоте, изменяют мощность этого сигнала на нагрузке четырехполюсника, а коэффициент комбинационных составляющих К-го порядка определяют по , формуле

   к-ч

   Р -Р ^Г2 1

   где К - порядок комбинационной составляющей;

   Р_о - значение мощности, на которой производится определение коэффициента комбинационных составляющих;

   Р₍ - значение мощности сигнала

   на нагрузке четырехполюсника при первом измерении’,

   Р₂ - значение мощности сигнала

   на нагрузке четырехполюсника при втором измерении;

   ν|,V?- напряжения сигнала при первом и втором измерениях;

   ν£,ν^- напряжения комбинационной составляющей К-го порядка при первом и втором измерениях.

   .