定义
发射机就是可以将信号按一定频率发射出去的装置。是一个比较笼统的概念。广泛应用于电视,广播,雷达等各种民用,军用设备。主要可分为调频发射机,调幅发射机,光发射机,哈里斯发射机等多种类型。
发射机测量是指为成品检验、竣工验收、检修维护对发射机的性能指标进行的测量。
概述
无线电发射机测量可归结为三个方面:
(1)发射机输出端有用分量测量,如输出功率、频率稳定度、有用调制等。
(2)发射机输出端无用分量测量,如杂散发射、带外发射、非线性失真、交流声电平、噪声电平等。
(3)其它性能测量,包括天线以外辐射的测量,如机箱辐射测量,以及冷却系统(如温升、流量等)、安全保护系统的性能测定等。
分类
发射机测量可分为基本测量和附加测量。
基本测量是各种类型的发射机都要进行的共同的测量;附加量是某一类发射机需要进行的测量。为了有效利用无线电频谱,减少无线通信信道之间干扰,国际电信组织和国家主管部门对各种发射机的技术特性,如频段划分、频率容差、带宽、带外发射、杂散发射等作了规定和建议。发射机的基本测量包括与这些规定和建议相对应的性能指标的测量,以及电信设备需要的一般测量,如阻抗测量、电源功率和总效率测量等。附加测量是除基本测量以外的,那些为确保整个通信系统传输质量,而对某一类发射机要求具备的技术指标进行的测量。
输出功率测量
输出功率是在一定的测试条件下,发射机输入到规定的假负载上的射频功率。根据发射机类别不同,输出功率可用平均功率、载波功率、峰包功率来标称。调幅发射机和调频发射机用载波功率;单边带发射机用峰包功率;脉冲调制发射机用平均功率或峰包功率。载波功率是发射机无调制时的平均功率;峰包功率是调制包络峰点处一射频周期内的平均功率出功率常用的测量方法有:①量热法。发射机输出功率在假负载上转换为热量,当采用风冷却或冷却液电阻作假负载时,通过测量风或冷却液的流量和温差,便可测得热消耗功率,此功率即为发射机输出平均功率。②比较法。同样采用冷却电阻作假负载,同时用直流或交流电源加热另一与假负载工作条件相同的冷却电阻,作为比较电阻。在两者相同流量、相同温升时测量比较电阻消耗的直流或交流电功率,即等于射频输出平均功率;③电流一电阻法、电压一电阻法。通过测量发射机输出的射频电流或射频电压计算在已知假负载电阻上的功率,从而得到发射机射频输出功率。④平衡电桥法。利用热敏组件作为负载或部分负载,并构成平衡电桥的一部分,电桥的平衡指示按功率校正,从而测得射频功率。此法直读功率小,但按此原理做成的小功率计应用广泛,使用频率范围宽,可以高达微波频段。⑤定向耦合器法。将一已校准的定向耦合器接在发射机输出端和假负载或天线之间,利用小功率计测量耦合器取出的部分功率,再折算出发射机的输出功率。此方法使用方便、应用广泛,并可在发射机运行时监测其输出功率。
频率测量
频率测量一般包括发射机频率范围、最大频率误差、频率稳定度等项的测量,频率范围是指发射机能正常工作的射频频率范围,在此范围内发射机的各项技术指标都满足规定的要求,最大频率误差是发射机在规定条件下,经预热后,测得输出射频与标称频率的最大偏差,频率稳定度是在正常条件下,在规定持续时间内测得的最大频率变化值与标称频率之比。如果持续时间为一天,称日频率稳定度。持续时间为一个月,称为月频率稳定度。发射机的频率测量通常采用频率计数器直接读数。
带外发射测量
带外发射测量是指为保证信息传输质量,发射机应具有必要的频带宽度。同时,为防止对其他通信倍道的子扰,对需要频带以外的不需要发射应严格加以限制。不需要发射包括带外发射和杂散发射,带外发射是指由于调制过程引起的,紧靠在发射机必需频带之外的某些频率上的发射,但不包括杂散发射。对于不同的发射类别,其必需带宽和带外发射有相应的规定,带外发射以允许的带外发射频谱功率密度来度量,通常采用频谱分析仪测量。
杂散发射测量
杂散发射是发射机的另一种不需要发射,是指频带以外某些离散频率上的无用发射,它包括谐波分量、寄生发射、变频产物等。杂散发射指标是以杂散输出功率与锁定输出平均功率之比的相对电平,以杂散输出功率的绝对电平来表示。如CCIR,建议短波发射机的杂散输出应低于额定输出功率5OdB,且不得超过50mW。
附加测量
发射机附加测量的项目、方法隧发射机用途不同而有所区别。无线电话和广播发射机的附加测量包括有用调制分量(调幅度、调制频偏)、无用调制分量(周期噪声、随机噪声和其他寄生调制等)、话音幅频特性、非线性失真等项指标的测量,电视发射机的伴音通道指标测量与调频广播发射机测量基本相同,但视频通道则还需要测量那些影响视频信号传输质量的技术指标,对于宽频带通信的微波中继发射机,必须测量中频至射频的幅频特性,以及中频至射频的群时延特性。为有效利用通信卫星转发器功率,卫星通信地球站中的发射机的输出功率稳定度测量是一强制性的测量项目,非线性失真指标,在无线电话和广播发射机中是以音频信号的谐波失真来表示,使用失真度仪来测量;而电视发射机视频通道的非线性失真则是以视频信号的微分增和微分相位来表示,使用专门的视频测试仪表来测量。
发射机测量中各测量项目所使用的仪表,可以是通用测量仪表,也可能是专用仪表,为某一通信系统而专门设计的综合测试仪可完成多项技术指标的测量。
对于各种用途发射机的测量方法,国际电工委员会(IEC)和国家主管部门制定了相应的技术规范。