28 (297)

Radiokomunikacja

! .

%    £_ '.JO

CW '    _5t«łCOMi    '__:BwfcŁ;-10<CFS Pwfeft:-lOrfBFS >fety.»7ftdBPS    ~

Rys. 7

Rys. 8

\

i

IM

sygnał możemy odebrać dwukrotnie: raz gdy częstotliwość oscylatora jest większa od częstotliwości heterodyny, drugi raz - gdy jest mniejsza. Wyjaśnione zostanie to na przykładzie, np.: gdy mamy heterodynę 4000kHz, odbiornik z filtrem akustycznym na 1kHz, ten sam sygnał możemy otrzymać zarówno, gdy częstotliwość sygnału radiowego będzie wynosiła 4001kHz (4001kHz - 4000kHz = 1kHz), jak i gdy będzie wynosiła 3999kHz (4000kHz - 3999kHz = 1kHz). Metoda fazowa eliminuje kanał lustrzany. W zakładce Rx I/Q balance wartości wzmocnienia będą bliskie jedności, a fazy bliskie zera stopni. W przypadku, gdy nie możemy uzyskać sytuacji z rysunków 6 i 7, za ten stan odpowiada najczęściej praca wejścia liniowego jako mikrofonowe. Część z kart używa wejścia liniowego również jako mikrofonowe, a wybór odbywa się z poziomu oprogramowania. Uaktywnienie odpowiedniego wejścia można wykonać przez naciśnięcie ikonki głośnika w prawym dolnym rogu paska Windows XP lub, co jest bardziej uniwersalne, z poziomu Panelu Sterowania, Dźwięki i urządzenia audio, w ramce Głośność urządzenia, opcja Zaawansowane, Opcje, Właściwości, wybieramy odpowiednie urządzenie nagrywające i zaznaczamy je. Po konfiguracji programu przechodzimy do badania parametrów karty dźwiękowej. Badanie wykonujemy zawsze dla 1 kanału, po czym identyczny test przeprowadzamy dla drugiego kanału, a wyniki badań porównujemy. Moglibyśmy to samo badanie wykonać w trybie stereo, ale wyniki byłyby nieco trudniejsze do interpretacji. Podczas testu, na wejście karty dźwiękowej podajemy sygnały o różnych częstotliwościach, dzięki czemu jesteśmy w stanie zaobserwować szereg zjawisk. Na rysunku 8 widoczne są dwa z nich: zjawisko zniekształceń intermodulacyjnych i harmonicznych (suma obu zjawisk) oraz zagięcia widma (alia-singu). Zniekształcenia intermodulacyjne powstają w wyniku sumowania i odejmowania się częstotliwości wprowadzonych na wejście

karty dźwiękowej. Jeśli np. do wejścia karty wprowadzimy ton 2441Hz i jego nieparzyste harmoniczne, to zobaczymy je w postaci tonów o częstotliwościach znajdujących się dokładnie między kolejno silnie widocznymi częstotliwościami tj. 4882Hz (ton podstawowy 2441Hz i 7323Hz (różnica częstotliwości) i 9764Hz suma częstotliwości. Opisany wynik jest sumą zawartości harmonicznych (wielokrotności częstot-liwości wprowadzonych) i zniekształceń intermodulacyjnych. Rozróżnienia pomiędzy częstotliwościami hannonicznymi a zniekształceniami intermo-dulacyjnymi można dokonać, sumując sygnały o nieco różniących się częstotliwościach. W tym wypadku potrzebny byłby drugi identyczny układ z kwarcem na inną częstotliwość i dwa oporniki o wartości około lkQ sumujące sygnał z obu generatorów. Drugim doskonale widocznym efektem jest zjawisko zaginięcia widma. Sens tego zjawiska sprowadza się do odejmowania sygnałów o częstotliwościach większych od połowy częstotliwości próbkowania od wielokrotności częstotliwości próbkującej (licząc od n = 1). Na rysunku 8 widać sygnał o częstotliwości 21149Hz, którego teoretycznie nie powinno być, gdyż nie jest on nieparzystą wielokrotnością częstotliwości podstawowej, jednak gdy zauważymy, że ustawiliśmy częstotliwość próbkowania 48000 Hz i odejmiemy od niej jedenastokrotną wielokrotność częstotliwości 2441Hz (26851Hz), to otrzymamy właśnie sygnał o częstotliwości 21149Hz (48000 -26851Hz). Innych efektów związanych ze zjawiskiem zagięcia widma w tym układzie nie widać, ze względu na działania filtru dolno-przepustowego w karcie dźwiękowej. Każdy sygnał doprowadzony do wejścia karty dźwiękowej powinien mieć pasmo ograniczone do połowy częstotliwości próbkowania, co możemy zrobić za pomocą zewnętrznego filtru antyaliasingowego lub liczyć na skuteczność filtru karty dźwiękowej. W najgorszym wypadku możemy spisać na stratę parę kHz na końcach pasma, co nie jest zbyt dokuczliwe. Z tego zjawiska należy jednak zdawać sobie sprawę, szczególnie gdy usłyszymy stację, której nie powinno być w danym miejscu. Na szczęście nawet w miarę tanich kartach dźwiękowych taki filtr antyaliasingowy wbudowany jest w układ karty. Widać to zresztą wyraźnie na rysunku 8, gdzie pozostałych efektów aliasingu nie widać, a sygnał o częstotliwości 21144Hz też jest wyraźnie słabszy od 9. harmonicznej sygnału 2444Hz. Część najtańszych kart zintegrowanych w ogóle nic ma filtru antyaliasingowego. Zjawisko zaginięcia widma jest efektem ubocznym przetwarzania analogowego-cyfro-wego i cyfrowo-analogowego. Podczas pomiarów nie można dostarczać zbyt silnego sygnału, gdyż powoduje to bardzo silny wzrost zniekształceń intermodulacyjnych, a w skrajnych wypadkach może uszkodzić kartę dźwiękową. Poziom 2V można uznać za zawsze bezpieczny. W przypadku droższych kart, które mają regulację wzmocnienia za pomocą potencjometru, należy zawsze zaczynać od najmniejszego poziomu wzmocnienia (np. E-MU 0202). W przypadku podłączenia bardzo silnego sygnału w.cz. na wejście odbiornika SDR (np. z generatora testowego) i wysokiego napięcia zasilania wzmacniaczy operacyjnych należy zauważyć, że napięcia wyjściowe mogą osiągać amplitudę międzyszczytową nawet kilkunastu woltów, co zawsze kończy się uszkodzeniem karty dźwiękowej. Tłumienie kanału lustrzanego mogą pogorszyć złej jakości kable m.cz. prowadzące z układu SDR do wejścia karty dźwiękowej - często powodują one przesłuch między kanałami. Zdarza się, że potrafią iść dwie żyły we wspólnym ekranie. Zawsze lepiej jest stosować dwa oddzielne przewody ekranowane m.cz. lub w przypadku kart z wejściem symetrycznym (droższe karty) wykorzystać wejście symetryczne i skrętkę w ekranie.

Komputer

Nowoczesny komputer jest urządzeniem, które pobiera znaczną moc. Zastosowany w nim zasilacz ma nierzadko moc dochodzącą do 500W. Ze względu na wymaganą wysoką sprawność, do zasilania układów komputera stosuje się zasilacze impulsowe, które są źródłem zakłóceń radioelektrycznych, często o bardzo dużym poziomie. Bardzo dużo w tym wypadku zależy od konkretnie zastosowanego zasilacza impulsowego, którego zwykle nie możemy przetestować przed kupnem komputera pod względem generowanych zakłóceń. Samo oznakowanie CE itp. nie gwarantuje jeszcze jakości produktu. Możemy kierować się jednak renomą producenta - znane firmy staranniej badają swoje produkty pod względem ilości generowanych zakłóceń. Zdarza się, że producent podaje w cechach zasilacza, że jest on o małych zakłóceniach radiowych. Znane mi są dwa wypadki, gdy zasilacz komputera powodował tak silne zakłócenia, że uniemożliwiał odbiór radiowy. W każdym wypadku jego wymiana rozwiązywała ten problem. Zakłócenia przenoszone przez pętle masy można minimalizować, stosując staranne uziemienie między urządzeniami lub ominąć, stosując transformatory separujące, wiele z nich ma jednak pasmo ograniczone do kilkunastu kHz albo mniej. Można jednak znaleźć odpowiedni typ transformatora, analizując jego parametry. Charakterystykę amplitudowo-częstotliwościo-wą transformatora możemy zbadać samodzielnie, stosując program RightMark, i włączając transformator pomiędzy wejście liniowe i wyjście liniowe karty dźwiękowej (stronę wtórną transformatora należy odpowiednio obciążyć dla uzyskania właściwej charakterystyki). Stosując takie rozwiązanie, należy pamiętać by na transformator separujący nie oddziaływały zewnętrzne pola magnetyczne (np. nie należy umieszczać takiego transformatora w pobliżu transformatora sieciowego czy monitora typu CRT). Dodatkową zaletą z zastosowania transformatora jest wyko-

28 Marzec 2010 Elektronika dla Wszystkich