WNIOSKI
Celem ćwiczenia było badanie zapoznanie się z budową odbiornika AM z przemianą częstotliwości, charakterystycznymi parametrami i zjawiskami występującymi przy odbiorze sygnałów radiowych oraz z metodami pomiaru parametrów określających własności odbiornika. Do badań wykorzystano odbiornik „Amator 3” firmy DIORA.
Podczas badań zastosowano normalną modulację: w zakresie fal długich, średnich i krótkich, o częstotliwości modulującej F=1kHz, współczynniku głębokości modulacji m=30%, mocy wyjściowej Pwy=50mW oraz normalnym stosunku sygnał/szum 20dB.
Te oraz inne normatywne wartości pozwalają na uniwersalizację pomiarów oraz łatwe porównywanie własności urządzeń odbiorczych różnych typów. Są to wielkości określające odbiornik w rzeczywistych warunkach.
Na wstępie dokonaliśmy pomiaru bardzo ważnego parametru a mianowicie czułości użytkowej, określającej zdolność odbiornika do odbierania możliwie słabych sygnałów i wiernego ich odtwarzania z określoną mocą. Pomiar przeprowadzono w sposób następujący:
po dostrojeniu odbiornika do częstotliwości sygnału o normalnej modulacji AM dobieramy taki najmniejszy poziom sygnału wejściowego i takie wzmocnienie, przy którym uzyskujemy normalną moc wyjściową i normalny stosunek sygnał/szum.
Uzyskane wartości nie są zgodne z danymi dostarczonymi przez producenta, mianowicie u nas były one rzędu mV natomiast powinny one być rzędu kilkudziesięciu μV, czyli różnią się ok.10 razy. Ponieważ poziom sygnału z generatora został zmniejszony 10-krotnie, z tego można wnioskować iż zastosowano tłumik 20dB-owy. Jeśli się przyjmie powyższe założenie to uzyskane wartości spełnią wymagania producenta.
Jak widać na pierwszym wykresie wartość czułości użytkowej zależy od zakresu fal. Jest to związane z przełączaniem zakresów, co z kolei ściśle wiąże się z parametrami układów wewnątrz odbiornika.
W dalszych rozważaniach będę posługiwał się poziomami sygnałów, bez uwzględnienia tłumika, ponieważ przeprowadzone pomiary będą dotyczyć stosunku poziomów odpowiednich sygnałów.
Podstawowym wymaganiem, które stawia się dla sprzętu z punktu widzenia niezakłóconej pracy, jest selektywność urządzeń odbiorczych, czyli zdolność wydzielania sygnału pożądanego, do którego dostrojony został nadajnik, spośród innych niepożądanych sygnałów. Selektywność zależy przede wszystkim od ilości i dobroci obwodów rezonansowych. W ćwiczeniu dokonaliśmy pomiaru metodą zdejmowania tzw. odwróconej krzywej selektywności, przedstawiająca zależność napięcia wejściowego (u nas jako stosunek tego napięcia do czułości użytkowej) od odstrojenia, przy stałej wartości mocy wyjściowej. Zastosowano sygnał zmodulowany o częstotliwości F=1kHz, zastosowanie tej wartości jest uwarunkowane tym że sygnał mowy w okolicy 1 kHz ma największą gęstość mocy.
Wyznaczyliśmy jednosygnałową krzywą selektywności głowicy. Na podstawi dwóch pasm 10-cio i 3 decybelowego wyznaczyliśmy współczynnik kształtu krzywej. Jest to stosunek Wk=B10dB/B3dB ; Wk=1,6. Jego wartość nie powinna przekraczać 1,5. Świadczy to o słabej selektywności głowicy. Przypuszczam, że obwody rezonansowe odbiornika mogły być słabo zestrojone. Dokładność tegoż zestrojenia można ocenić na podstawie tej krzywej. Selektywność zależy przede wszystkim od liczby i dobroci obwodów rezonansowych. Jednak te parametry są już zapewnione przez producenta odbiornika.
Bardzo ważnym zagadnieniem w łączności radiokomunikacyjnej jest wpływ sygnałów zakłócających na pracę odbiorników. Sygnał zakłócający o częstotliwości pośredniej może wywołać zakłócenia odbioru w całym zakresie częstotliwości w jakim pracuje odbiornik. Dlatego też tłumienie sygnałów o cz. równej cz. pośredniej odbiornika stanowi jeden z ważniejszych parametrów określających selektywność odbiornika superheterodynowego. Tłumienie fpcz zapewniają obwody rezonansowe znajdujące się przed pierwszym stopniem przemiany częstotliwości odbiornika, tzn. obwody wejściowe oraz obwody rezonansowe poszczególnych stopni wzmacniaczy w.cz (preselektor). Czyli, tłumienie sygnałów fpcz zależy od liniowych obwodów rezonansowych i z tego powodu może być określone metodą jednego sygnału. U nas poszukiwane tłumienie wyniosło: 37,35dB (dla fs=550kHz) oraz powyżej 35,45dB (dla fs=600kHz). Są to wartości w pierwszym przypadku prawie równe danym producenta ~40dB. Dokonaliśmy również pomiaru tłumienia pasożytniczych kanałów odbioru dla różnych wartości współczynników m i n, ze wzoru:
fkp=(n/m)fh±(1/m)fpcz
Zakłócenia tego typu pojawiają się bez udziału sygnału użytecznego, a są wynikiem oddziaływania harmonicznych sygnału zakłócającego oraz harmonicznych heterodyny. Najgroźniejszym jest tutaj sygnał lustrzany (fl=fs+2fpcz); u nas jego tłumienie wyniosło 52,7dB. To oraz inne wartości tłumień dla różnych (najgroźniejszych bo znajdujących się blisko fs - niskich rzędów) sygnałów zakłócających utrzymywało się na całkiem przyzwoitym poziomie >40dB co zapewnia skuteczną eliminację negatywnego wpływu kanałów pasożytniczych na odbiór. Tłumienie sygnałów zakłócających dla m≥1 oraz n=1 również było na dość dobrym poziomie od 37 do powyżej 51 dB. Niedokładność pomiarów wynika z dużej czułości przyrządów i prawdopodobnie błędów w odczycie. Małe tłumienie potwierdza wspomniana wyżej krzywa selektywności.