LABORATORIUM URZĄDZEŃ NADAWCZYCH

Temat ćwiczenia: Badanie podstawowych parametrów rezerwowego nadajnika średniofalowego

NAW 2511

1. Wprowadzenie

Celem ćwiczenia jest poznanie zasady działania, podstawowych funkcji nadajnika radiokomunikacyjnego oraz metod pomiarowych stosowanych przy badaniu tego typu urządzeń.

Podstawowe parametry badanego nadajnika:

- napięcie zasilania 24 V (=)

- zakres częstotliwości pracy 410 - 512 kHz, w 7 trwale ustalonych kanałach

- rodzaje emisji A1, A2H (oznaczenia współczesne: A1A, H2A)

- znamionowy równoważnik antenowy R = 6 Ω , C = 600 pF

- średnia moc wyjściowa na

równoważniku nie mniej niż 40 W

- tolerancja częstotliwości 10 ^{- 3}

- częstotliwość modulująca dla

emisji A2H 1000 ⁺ /_- 100 Hz

- moc pobierana w czasie nadawania ≤ 290 W

W czasie ćwiczenia należy przestrzegać i realizować polecenia prowadzącego, ewentualnie w razie konieczności, posługiwać się dokumentacją techniczną urządzenia.

Podstawowe parametry nadajników pozwalają na określenie mocy wyjściowej, częstotliwości nośnej, częstotliwości modulującej i sprawności urządzenia. Do pomiaru częstotliwości używa się na ogół mierników cyfrowych, gwarantujących mały błąd pomiaru. Warunkiem prawidłowego pomiaru jest podanie na wejście miernika przebiegu niemodulowanego i niemanipulowanego (niekluczowanego).

Do pomiaru mocy przebiegów wielkiej częstotliwości (w.cz.) w zakresie fal średnich i krótkich używa się z reguły amperomierzy cieplnych, które dzięki swojej charakterystyce pozwalają mierzyć wartość średnią prądu w obwodzie, niezależnie od kształtu i częstotliwości przebiegu. W czasie pomiaru nadajnik jest obciążony sztucznym obciążeniem o parametrach zbliżonych do parametrów anteny nadajnika w danym zakresie częstotliwości pracy. Dla zakresu fal średnich ekwiwalentem antenowym jest z reguły dwójnik składający się z reaktancji pojemnościowej ( C = 600 pF) i rezystancji ( R = 6 Ω) . Przez pomiar prądu w gałęzi rezystancyjnej możemy wyznaczyć moc traconą w obciążeniu, a tym samym moc nadajnika, w oparciu o następującą zależność :

₂

P _śr = I _śr R

gdzie : P _śr moc tracona w obciążeniu w okresie w.cz.

I _śr średni prąd mierzony prze amperomierz cieplny

R rezystancja obciążenia

W przypadku nadajników jednowstęgowych moc wyjściową podaje się jako moc szczytową obwiedni, a więc moc średnią za okres w.cz. w szczycie modulacji. W przypadku pomiaru mocy nadajnika pracującego z emisją A2H, a więc emisją , której widmo, przy zastosowanej metodzie formowania, składa się z dwóch jednakowych amplitudowo prążków, moc szczytową obwiedni (PEP - Peak Envelope Power ) można wyznaczyć korzystając z zależności :

₂

PEP = 2 P _śr = 2 I _śr R

Pomiaru częstotliwości modulującej sygnału można dokonać różnymi metodami. Jedna z nich polega na demodulacji sygnału w.cz. i bezpośrednim pomiarze częstotliwości wyjściowej. Inna polega na pomiarze pośrednim, wykorzystującym metodę figur Lissajoux.

Pomiar mocy pobieranej ze źródła zasilania dokonywany jest zwykle metodą pośrednią, poprzez pomiar pradu i napięcia baterii akumulatorów w czasie nadawania.

2. Pomiary

1. Pomiar częstotliwości wyjściowych nadajnika

W układzie pomiarowym jak na rysunku 1 określić odchyłkę częstotliwości od wartości nominalnej. Pomiary wykonać dla emisji A1. Dla trzech wybranych częstotliwości wyjściowych wynik pomiaru porównać z wartością uzyskiwaną przy emisji A2H.

Rys. 1. Układ do pomiaru częstotliwości wyjściowej nadajnika

2. Pomiar mocy wyjściowej nadajnika

W układzie pomiarowym przedstawionym na rysunku 2 dokonać pomiaru mocy wyjściowej dla wszystkich kanałów roboczych i obu rodzajów emisji. W czasie nadawania mierzyć moc pobieraną ze źródła zasilania. Jako kryterium prawidłowego zestrojenia nadajnika należy przyjąć maksymalny prąd mierzony amperomierzem cieplnym. Proces strojenia ułatwia obserwowanie jasności świecenia kontrolnej neonówki.

Rys. 2. Układ do pomiaru mocy wyjściowej nadajnika NAW 2511

3. Pomiar częstotliwości modulującej

W ćwiczeniu pomiar częstotliwości modulującej jest wykonywany metodą figur Lissajoux. Korzystając z układu pomiarowego przedstawionego na rysunku 3, należy określić częstotliwość modulującą dla każdego kanału roboczego nadajnika.

Rys. 3. Układ do pomiaru częstotliwości modulującej przy emisji A2H

Wyniki pomiarów umieścić w tabeli zamieszczonej na ostatniej stronie instrukcji. Z ekranu oscyloskopu przerysować obserwowane przebiegi na wyjściu nadajnika przy pracy z emisją A1 i A2H oraz obserwowane figury Lissajoux przy pomiarze częstotliwości modulującej.

4. Opracowanie wyników

Korzystając z zależności podanych w instrukcji wyliczyć dla poszczególnych przypadków moc traconą w obciążeniu, moc zasilania oraz sprawność pracy nadajnika. Porównać wyniki pomiarów i obliczeń z wymaganiami dla tego typu nadajników. Objaśnić i skomentować kształt przebiegów obserwowanych w trakcie ćwiczenia. Sformułować ocenę jakości pracy nadajnika.

5. Zagadnienia do powtórzenia przed przystąpieniem do ćwiczenia:

- przebiegi czasowe i opis analityczny modulacji z kluczowaniem amplitudy

- kształt widma modulacji A1, A2 , od jakich parametrów modulacji zależy

- jednowstęgowe modulacje amplitudy , kształt widma, przyczyny stosowania

- określenie mocy zmodulowanych przebiegów w.cz., moc PEP

- względny pomiar częstotliwości metodą figur Lissajoux, kształt figur, możliwości pomiarowe

- zasada otrzymywania emisji A2H w badanym nadajniku

Uwaga! Opracowanie ćwiczenia (sprawozdanie) należy przygotować własnoręcznie na papierze formatu A4. W przypadku zamieszczania w sprawozdaniu zdjęć przebiegów z oscyloskopu należy dopilnować, aby były one poprawne technicznie i uzupełnione o odpowiedni układ współrzędnych!

Tabela pomiarowa

F [ kHz]

∆ f

I śr

P śr

U z

I z

P z

η

f m

A1

A2H

A1

A2H

A1

A2H

A1

A2H

A1

A2H

A1

A2H

410

425

454

468

480

500

512

Miernik

częstotliwości

NADAJNIK

NAW 2511

NADAJNIK

NAW 2511

A

A

A

V

C = 600 pF

R = 6 Ω

24 V =

Miernik

częstotliwości

NADAJNIK

NAW 2511

Generator

małej częstotliwości

oscyloskop

Y

X

---