Rev Author Line No. Line
983 miho 1 <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">
2 <html>
3 <head>
4 <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
5 <title> Měření parametrů TRXů </title>
6 <meta name="keywords" content="měření prametrů RTX TRX">
7 <meta name="description" content="Měření parametrů TRXů v domácích podmínkách">
8 <!-- AUTOINCLUDE START "Page/Head.cs.ihtml" DO NOT REMOVE -->
9 <link rel="StyleSheet" href="../../../../../Web/CSS/MLAB.css" type="text/css" title="MLAB základní styl">
10 <link rel="StyleSheet" href="../../../../../Web/CSS/MLAB_Print.css" type="text/css" media="print">
11 <link rel="shortcut icon" type="image/x-icon" href="../../../../../Web/PIC/MLAB.ico">
12 <script type="text/javascript" src="../../../../../Web/JS/MLAB_Menu.js"></script>
13 <!-- AUTOINCLUDE END -->
14 </head>
15  
16 <body lang="cs">
17  
18 <!-- AUTOINCLUDE START "Page/Header.cs.ihtml" DO NOT REMOVE -->
19 <!-- ============== HLAVICKA ============== -->
20 <div class="Header">
21 <script type="text/javascript">
22 <!--
23 SetRelativePath("../../../../../");
24 DrawHeader();
25 // -->
26 </script>
27 <noscript>
28 <p><b> Pro zobrazení (vložení) hlavičky je potřeba JavaScript </b></p>
29 </noscript>
30 </div>
31 <!-- AUTOINCLUDE END -->
32  
33 <!-- AUTOINCLUDE START "Page/Menu.cs.ihtml" DO NOT REMOVE -->
34 <!-- ============== MENU ============== -->
35 <div class="Menu">
36 <script type="text/javascript">
37 <!--
38 SetRelativePath("../../../../../");
39 DrawMenu();
40 // -->
41 </script>
42 <noscript>
43 <p><b> Pro zobrazení (vložení) menu je potřeba JavaScript </b></p>
44 </noscript>
45 </div>
46 <!-- AUTOINCLUDE END -->
47  
48 <!-- ============== TEXT ============== -->
49 <div class="Text">
50  
51 <p class="Title">
52 Měření parametrů TRXů
53 </p>
54  
55 <p class=Autor>
56 Petr Fišer, OK1XGL
57 </p>
58  
59 <p class="Subtitle">
60 Lze je měřit v&nbsp;amatérských podmínkách?
61 </p>
62  
63 <p>
64 <a href="../Mereni_TRXu.cs.pdf"><img class="NoBorder"
65 src="../../../../../Web/PIC/FileIco_PDF.ico"
66 alt="Acrobat">&nbsp;PDF verze</a>
67 </p>
68  
69 <h1> Pracoviště 1 </h1>
70  
71 <p>
72 <img width="735" height="134" src="Mereni_TRXu.cs_soubory/image001.png"
73 alt="Pracoviště 1">
74 </p>
75  
76 <h2> Co se zde měří </h2>
77  
78 <ul>
79 <li> Citlivost, MDS </li>
80 <li> Citlivost pro 10&nbsp;dB&nbsp;S/N </li>
81 <li> Potlačení zrcadlového přijmu </li>
82 <li> Potlačení přijmu na mezifrekvenčním kmitočtu </li>
83 </ul>
84  
85 <h2> Požadavky na přístroje </h2>
86  
87 <h3> VF generátor </h3>
88  
89 <p>
90 Na VF generátor pro toto měření nejsou kladeny žádné
91 zvláštní požadavky a lze jej snadno vyrobit v&nbsp;amatérských
92 podmínkách. Generátor budeme přelaďovat v&nbsp;širokém rozsahu
93 kmitočtů. Potlačení vyšších harmonických by mělo být alespoň 40dB a
94 stabilita kmitočtu taková, aby se nám generátor udržel v&nbsp;šířce
95 pásma přijímače v&nbsp;telegrafním módu. V dnešní době s&nbsp;výhodou
96 použijeme obvody DDS, které případně doplníme zesilovačem a útlumovým
97 článkem 6dB pro dosažení výstupní impedance 50 ohmů. Výstupní výkonovou
98 úroveň volíme v&nbsp;rozsahu –10 až 0dBm. Celý generátor je nutné
99 umístit do stíněné krabičky a napájecí přívod dobře zablokovat
100 tlumivkou a průchodkovým kondenzátorem. Výstup je obvykle zakončen BNC
101 konektorem.
102 </p>
103  
104 <h3> Útlumový článek </h3>
105  
106 <p>
107 Pro potřeby nejrůznějších měření by útlumový článek
108 s&nbsp;proměnným útlumem po 1dB s&nbsp;impedancí 50 ohmů neměl chybět
109 v&nbsp;žádném hamshacku. Rozsah útlumu volíme 0-100dB (obvyklá
110 konstrukce jsou útlumy 4x20dB, 1x10dB, 1x3dB, 3x2dB a 1x1dB). Někdy
111 může být útlum 100dB málo a je proto vhodné si vyrobit pevné útlumy 10,
112 20 a 30dB. Útlumové články jsou samozřejmě stíněné a stínění je i mezi
113 jednotlivými sekcemi. Zakončení je opět BNC konektory.
114 </p>
115  
116 <h3> NF Spektrální analyzátor/NF milivoltmetr </h3>
117  
118 <p>
119 Spektrální analyzátor je vhodnější, protože nám přímo
120 ukazuje odstup signálu od šumu. Místo něj je možné použít osciloskop
121 s&nbsp;možností FFT, ale pro amatéry bude v&nbsp;dnešní době
122 nejdostupnější využít zvukovou kartu v&nbsp;PC s&nbsp;příslušným
123 software. Vhodných programů je k&nbsp;dispozici celá řada. Můžeme
124 použít i NF milivotmetr, ale např. naměření úrovně signálu 3dB nad
125 šumovým prahem je obtížné a nepřesné.
126 </p>
127  
128 <h2> Postup měření </h2>
129  
130 <h3> MDS a 10dB S/N </h3>
131  
132 <p>
133 Generátor naladíme na přijímaný kmitočet a jeho výkon
134 zeslabujeme útlumovým článkem, až nám NF signál z&nbsp;přijímače klesne
135 na požadovaný odstup signál/šum. Pro určení MDS&nbsp; nastavujeme
136 odstup 3dB. Pro citlivost 10dB S/N nastavujeme odstup 10dB. Výkon
137 z&nbsp;generátoru zmenšený o útlum na útlumovém článku přímo
138 odpovídá&nbsp; dané citlivosti. Zvlášť hodnota MDS je důležitá, protože
139 ji potřebujeme pro výpočty odolnosti přijímače. Pokud používáme NF
140 milivotmetr, postupujeme tak, že při vypnutém generátoru nastavíme
141 hlasitostí NF signál tak, abychom dokázali dobře odečíst výchylku.
142 Útlumový článek nastavujeme tak, aby se nám výchylka měřidla zvětšila o
143 3dB(1,41x) nebo o 10dB(3,16x).&nbsp;
144 </p>
145  
146 <h3> Potlačení mezifrekvenčního kmitočtu </h3>
147  
148 <p>
149 Generátor naladíme na mezifrekvenční kmitočet a jeho
150 výkon upravíme útlumovým článkem tak, abychom na výstupu přijímače
151 získali odstup signál/šum 3dB. Hodnotu potlačení získáme odečtením MDS
152 od výkonu na vstupu přijímače. Pokud použijeme NF milivoltmetr,
153 přesnějších výsledků dosáhneme poměrovým měřením. Tedy generátor
154 nejprve naladíme na přijímaný kmitočet a útlumovým článkem upravíme
155 signál na vstupu přijímače (P1) tak, abychom na NF milivotmetru dobře
156 odečítali výchylku (N) nad šumovým prahem. V&nbsp;přijímači nesmí
157 pracovat AVC. Tedy pokud nelze AVC vypnout, nesmíme přesáhnout sílu
158 signálu na vstupu přijímače cca S3. Poté generátor přeladíme na
159 mezifrekvenční kmitočet a výkon na vstupu přijímače (P2) útlumovým
160 článkem zvyšujeme tak, abychom na NF milivotmetru naměřili stejnou
161 výchylku (N). Hodnotu potlačení získáme rozdílem výkonů (P2-P1).
162 </p>
163  
164 <h3> Měření potlačení zrcadlového přijmu </h3>
165  
166 <p>
167 Postupujeme jako v&nbsp;případě měření potlačení mezifrekvence, jen
168 generátor naladíme na zrcadlový kmitočet.
169 </p>
170  
171 <h1> Pracoviště 2 </h1>
172  
173 <p>
174 <img width="750" height="244" src="Mereni_TRXu.cs_soubory/image002.png"
175 alt="Pracoviště 2">
176 </p>
177  
178 <h2> Co se zde měří </h2>
179  
180 <ul>
181 <li> Dynamický rozsah pro blokování </li>
182 <li> Dynamický rozsah IMD3 a bod zahrazení IP3 </li>
183 <li> Dynamický rozsah IMD2 a bod zahrazení IP2 </li>
184 </ul>
185  
186 <h2> Požadavky na přístroje </h2>
187  
188 <h3> VF generátory </h3>
189  
190 <p>
191 Pro toto pracoviště potřebujeme dva generátory, které
192 musí splňovat poměrně přísné požadavky. Výstupní signál generátorů musí
193 mít potlačení nežádoucích produktů alespoň 60dB a velmi nízký postranní
194 šum. Mezi generátory nastavujeme malý kmitočtový odstup. ARRL
195 standardně používá 20KHz ovšem v&nbsp;praxi máme při CW provozu silné
196 signály např. při split provozu expedic cca 1-2KHz nad přijímaným
197 signálem. Dobrým kompromisem pro amatérské měření je vyrobit si
198 generátory s&nbsp;odstupem 10KHz. Pro bližší odstupy bychom potřebovali
199 generátory s&nbsp;opravdu velmi nízkým postranním šumem a ty amatérsky
200 jen těžko zhotovíme. Jako oscilátoru musíme použít zapojení řízené
201 krystalem. V&nbsp;žádném případě nelze použít DDS, fázové závěsy
202 apod.&nbsp; Pracovní bod oscilátoru musíme pečlivě nastavit do třídy A.
203 Jakékoli zkreslení nám zhorší parametry generátoru. Oscilátor na
204 následující obvody je třeba navázat velmi volnou vazbou. Pro snížení
205 postranního šumu oscilátoru zařadíme do signálové cesty krystalový
206 filtr se dvěma nebo lépe více krystaly. Výběr krystalů a nastavení
207 filtru není kritické. Výstupní výkonovou úroveň volíme v&nbsp;rozsahu
208 –10 až 0dBm a dosáhneme jí vhodným zesilovačem. Za pečlivě nastavený
209 zesilovač zařadíme dobrou dolní propust a útlumový článek 6dB pro
210 dosažení výstupní impedance 50ohmů. Opět je třeba dobré stínění a
211 blokování napájení. Výroba takovýchto generátorů je poměrně pracná a
212 proto se lze spokojit s&nbsp;generátory pro jedno pásmo. Volíme raději
213 pásmo vyšší.
214 </p>
215  
216 <h3> Slučovač signálu </h3>
217  
218 <p>
219 Jeho úkolem je sloučit signály z&nbsp;generátorů a
220 zároveň zabránit jejich vzájemnému ovlivňování. Průchozí útlum vychází
221 obvykle kolem 6dB a potlačení mezi vstupy pro připojení generátorů
222 kolem 30 - 40dB.
223 </p>
224  
225 <p>
226 Slučovač pro oblast KV není těžké vyrobit. Lze jej zapojit např. dle
227 obrázku.
228 </p>
229  
230 <p>
231 <img width="355" height="304" src="Mereni_TRXu.cs_soubory/image003.png"
232 alt="Slučovač">
233 </p>
234  
235 <p>
236 Požadavky na ostatní přístroje byly popsány u pracoviště 1.
237 </p>
238  
239 <h2> Postup měření </h2>
240  
241 <h3> Dynamický rozsah pro blokování </h3>
242  
243 <p>
244 Pracoviště zapojíme tak, že proměnné útlumy zapojíme
245 do pozic ATTN1 a ATTN2 a do pozice ATTN3 připojíme pevný útlum. Zapneme
246 pouze generátor G1 a na jeho kmitočet naladíme přijímač. Generátor G2
247 zůstane vypnut (napájení), ale stále musí zůstat připojený do obvodu.
248 Lze jej odpojit, ale vstup pro G2 na slučovači je nutné zakončit
249 odporem 50 ohmů. Útlumovým článkem ATTN1 nastavíme výkon z&nbsp;G1 tak,
250 abychom na výstupu z&nbsp;přijímače získali signál (N) s odstupem
251 signál/šum cca 20dB. V&nbsp;přijímači nesmí pracovat AVC, tedy pokud ho
252 nelze vypnout, nesmíme přesáhnout sílu signálu cca S3. Poté zapneme
253 generátor G2 a nastavíme požadovaný kmitočtový odstup od G1, pokud
254 nemáme generátory připravené na pevných kmitočtech. Útlumovým článkem
255 ATTN2 nastavujeme příspěvek výkonu z&nbsp;generátoru G2 na vstupu
256 přijímače (P2) tak, aby výstupní signál z&nbsp;přijímače (N) poklesl o
257 1dB. Dynamický rozsah pro blokování získáme odečtením MDS od příspěvku
258 výkonu z&nbsp;G2 na vstupu přijímače (P2-MDS). Při použití NF
259 milivotmetru hlídáme pokles výchylky o 1dB(:1,12).
260 </p>
261  
262 <h3> Dynamický rozsahu IMD3 a bod zahrazení IP3</h3>
263  
264 <p>
265 Pracoviště zapojíme tak, že proměnný útlum zapojíme
266 do pozice ATTN3 a útlumy ATTN1 a ATTN2 nastavíme shodné výkony obou
267 generátorů. Na generátorech nastavíme požadovaný odstup kmitočtů, pokud
268 nemáme generátory připravené na kmitočtech pevných. Přijímač naladíme
269 na kmitočet lichého produktu, tedy na 2*f1-f2 nebo 2*f2-f1. Výkon na
270 vstupu přijímače (P2) z&nbsp;generátorů upravíme útlumovým článkem
271 ATTN3 tak, abychom na výstupu přijímače získali signál s&nbsp;odstupem
272 od šumu 3dB. Dynamický rozsah IMD3&nbsp; získáme odečtením MDS od
273 výkonu na vstupu přijímače (P2-MDS). Při použití NF milivotmetru
274 hlídáme zvýšení výchylky o 3dB(1,41x) nad výchylku danou šumem
275 přijímače. Z&nbsp;dynamického rozsahu můžeme vypočítat hodnotu bodu
276 zahrazení IP3.&nbsp; IP3=1,5*DR IMD3 + MDS.
277 </p>
278  
279 <h3> Dynamický rozsahu IMD2 a bod zahrazení IP2 </h3>
280  
281 <p>
282 Měří se stejně jako v&nbsp;předchozím případě, jen
283 generátory se naladí na takové kmitočty, aby jejich součet nebo rozdíl
284 byl možný na přijímači naladit. Hodnota IP2 =2*DR IMD2 + MDS.
285 </p>
286  
287 <h2> Co nám parametry říkají </h2>
288  
289 <h3> Citlivost MDS </h3>
290  
291 <p>
292 Tento parametr nám udává tzv. minimální rozlišitelný
293 signál. Signál pod touto hranicí se považuje za přijímačem
294 nezpracovatelný. Parametr tedy omezuje dynamický rozsah přijímače
295 zdola.
296 </p>
297  
298 <h3> Citlivost pro odstup signál/šum 10dB </h3>
299  
300 <p>
301 Tento parametr nám říká, jaký nejslabší signál
302 skutečně uslyšíme. Odlišení signálu od šumu je individuální záležitost
303 a najdou se tací, kteří registrují signál jen pár dB nad šumem, ale
304 signál s&nbsp;odstupem 10dB bychom měli registrovat
305 všichni.
306 </p>
307  
308 <h3> Potlačení mezifrekvenčního a zrcadlového přijmu </h3>
309  
310 <p>
311 Tento parametr nám říká, jak mnoho nás budou rušit
312 signály, které obvody přijímače dokáží z&nbsp;principu přijímat, ale
313 jsou pro nás nežádoucí. Tyto potlačení jsou převážně určeny kvalitou
314 vstupní pásmové propusti. Potlačení by mělo být nejméně 60dB. Pro
315 představu nežádoucí signál na mezifrekvenčním nebo zrcadlovém kmitočtu
316 o úrovni S9+6dB nám bude způsobovat rušení o úrovni&nbsp; S1. Pro
317 komerční vysílače není problém vyprodukovat signál na našich anténních
318 svorkách S9+40dB i více.&nbsp; Dobré přijímače mají potlačení
319 80-100dB.
320 </p>
321  
322 <h3> Dynamický rozsah pro blokování </h3>
323  
324 <p>
325 Tento parametr nám říká, jak si přijímač poradí se
326 silným signálem. Příliš silný signál nebude přijímačem zpracován
327 lineárně, což způsobí&nbsp;v přijímači vznik nežádoucích produktů a
328 také snížení jeho citlivosti.&nbsp; Situace nastává při poslechu slabé
329 stanice. Silný nežádoucí signál může způsobit, že stanici přestaneme
330 slyšet. Parametr závisí na kmitočtové vzdálenosti nežádoucího
331 signálu&nbsp; a šířce pásma přijímače. Pokud se bude úroveň signálu na
332 vstupu přijímače pohybovat v&nbsp;mezích od MDS do&nbsp; MDS+DR pro
333 blokování, nebude docházet ke snižování citlivosti přijímače. Tento
334 parametr by měl být alespoň 80dB. Dobré přijímače mají dynamický rozsah
335 100dB a více.
336 </p>
337  
338 <h3> Dynamický rozsah IMD3 </h3>
339  
340 <p>
341 Tento parametr nám říká, jak si přijímač poradí
342 s&nbsp;více silnými signály. Pokud&nbsp; na vstup přijímače přivedeme
343 více signálů, budou na nelinearitách v&nbsp;přijímači vznikat nežádoucí
344 produkty. Nejvíce nám vadí produkty 3.řádu, které jsou velmi blízko
345 přijímaného kmitočtu. Při určité úrovni signálu na vstupu přijímače
346 vystoupí tyto produkty nad MDS a začnou působit rušivě. Situace nastává
347 v&nbsp;závodech, kdy je na pásmu velké množství silných signálů.
348 Parametr závisí na kmitočtovém odstupu signálů a šířce pásma přijímače.
349 Jeho hodnota je nižší jež dynamický rozsah pro blokování. Pokud se bude
350 úroveň signálu na vstupu přijímače pohybovat v&nbsp;mezích od MDS
351 do&nbsp; MDS+DR IMD3 , nebudou nežádoucí produkty působit
352 rušivě.
353 </p>
354  
355 <h3> Bod zahrazení IP3 </h3>
356  
357 <p>
358 Tento parametr nám opět říká, jak si přijímač poradí
359 s&nbsp;více silnými signály. Hodnota se udává v&nbsp;dBm a je to úroveň
360 signálu na vstupu&nbsp; přijímače, která by způsobila, že nežádoucí
361 produkty 3.řádu by dosáhly stejné úrovně jako užitečný signál. Jde o
362 hodnotu teoretickou, neboť dříve dojde k&nbsp;zahlcení přijímače. Tato
363 hodnota se obvykle vypočítává z&nbsp;dynamického rozsahu IMD3. Opět je
364 závislá na kmitočtovém odstupu signálů a šířce pásma přijímače. Tento
365 parametr by měl být minimálně kladný. Dobré přijímače mají tento
366 parametr +10dBm a více.
367 </p>
368  
369 <h3> Dynamický rozsah IMD2 A IP2 </h3>
370  
371 <p>
372 Tyto parametry jsou obdobou DR IMD3 a IP3 a říkají
373 nám, jak si přijímač poradí s&nbsp;více silnými signály, které ovšem
374 leží mimo propustné pásmo přijímače. Jinými slovy jak nám budou vadit
375 silné komerční vysílače mimo amatérská pásma. Tyto&nbsp; parametry
376 vypovídají o kvalitě pásmové propusti na vstupu
377 přijímače.
378 </p>
379  
380 <h1> Měření na vysílači </h1>
381  
382 <p>
383 S&nbsp;měřením parametrů vysílače v&nbsp;amatérských podmínkách je to
384 horší. Bez spektrálního analyzátoru nebo alespoň osciloskopu
385 s&nbsp;možností FFT se neobejdeme. Kontrola čistoty signálu
386 pouhou kontrolou tvaru sinusovky na osciloskopu je nedostatečná. Signál
387 s&nbsp;potlačením vyšších harmonických 25dB vypadá na osciloskopu už
388 velmi dobře. Povolovací podmínky nám však ukládají dodržet minimální
389 potlačení nežádoucích produktů 40dB. Pokud nemáme možnost měření, často
390 zbývá jen doufat. Dobrou metodou pro klid našich duší je dobře si
391 proměřit dolní propust za naším PA. Zde bych chtěl poznamenat, že
392 v&nbsp;USA mají stanoveno minimální potlačení&nbsp; pro vysílače do 5W
393 výkonu jen 30dB. Proto mohou za QRP koncovými stupni ve třídě C použít
394 jen jednoduchý čebyševův filtr se dvěma indukčnostmi. Tento filtr
395 obvykle nemá dostatečnou strmost a výsledkem je, že druhá harmonická
396 není potlačená pod hranici 40dB. Hranici 30dB míjí jen tak tak. Pokud
397 nemáme možnost měření, přimlouval bych se za používání&nbsp; propustí
398 se třemi indukčnostmi nebo propustí s&nbsp;přidaným pólem (pastí) na
399 druhou harmonickou. Pokud je zesilovač dvojčinný nebo lineární,
400 tradiční filtr se dvěma indukčnostmi vyhoví. U telegrafních vysílačů se
401 měří v&nbsp;podstatě jen potlačení nežádoucích produktů. Na osciloskopu
402 je možné zkontrolovat tvar telegrafní značky. Značka by měla být
403 zaoblená s&nbsp;dobou náběhu kolem 3ms a doběhem kolem 5ms. U
404 zesilovačů lineárních se kromě prosté kontroly potlačení nežádoucích
405 produktů při buzení jedním tónem, kontroluje jejich linearita tzv.
406 dvoutónovou zkouškou. Do mikrofonního vstupu vysílače se připojí NF
407 dvoutónový generátor se shodnou amplitudou obou tónů. Na výstupu
408 vysílače budou kromě těchto dvou tónů přítomny nežádoucí produkty,
409 které vznikají&nbsp; kombinacemi vstupních tónů na nelinearitách ve
410 vysílací cestě. Potlačení těchto produktů by mělo minimálně
411 30dB.&nbsp;
412 </p>
413  
414 </div>
415  
416 <!-- AUTOINCLUDE START "Page/Footer.cs.ihtml" DO NOT REMOVE -->
417 <!-- ============== PATIČKA ============== -->
418 <div class="Footer">
419 <script type="text/javascript">
420 <!--
421 SetRelativePath("../../../../../");
422 DrawFooter();
423 // -->
424 </script>
425 <noscript>
426 <p><b> Pro zobrazení (vložení) hlavičky je potřeba JavaScript </b></p>
427 </noscript>
428 </div>
429 <!-- AUTOINCLUDE END -->
430  
431 </body>
432 </html>