Виды радиоконтрольного оборудования для измерения параметров сигналов

Для выполнения задач радиоконтроля в части анализа загрузки радиодиапазона, измерения напряженности поля и параметров радиосигналов используются разные виды оборудования, в том числе сканирующие радиоприемные устройства (РПУ), селективные микровольтметры, цифровые анализаторы спектра, панорамные радиоприемные устройства, панорамные измерительные приемники.

.Для сканирующего приемника характерны высокие реальная чувствительность и избирательность, помехоустойчивость и надежность в условиях воздействия сильных импульсных, флуктуационных и сосредоточенных по спектру помех. Сканирующие радиоприемники используются в основном для измерения загрузки радиоканалов, их применение для измерений напряженности поля и параметров радиосигналов не рекомендуется, поскольку они не имеют стабильных метрологических характеристик.

Селективный микровольтметр – это измерительный прибор, снабженный перестраиваемым узкополосным фильтром и благодаря этому измеряющий напряжение в полосе частот, вплоть до отдельных гармоник спектра. Наиболее совершенные селективные микровольтметры отличаются от анализаторов спектра лишь ручной перестройкой и отсутствием панорамного отображения. Селективные микровольтметры позволяют измерять уровень сигналов на выходе антенного тракта в заданной полосе для широкого рабочего диапазона частот.

Анализатор спектра – универсальный измерительный прибор, предназначенный для исследования спектрального состава сигналов и измерения их параметров. Структура анализатора спектра обычно совпадает со структурой супергетеродинного приемника. При дополнительном подключении между антенной и входом первого смесителя фильтров предварительной селекции такой анализатор способен выполнять задачи панорамного измерительного радиоприемника. Панорамный радиоприемник – это РПУ с широкой полосой пропускания (от сотен килогерц до нескольких десятков мегагерц), с возможностью отображения спектрального состава сигналов и высокой скоростью спектрального анализа в рабочем диапазоне частот (от сотен мегагерц до десятков гигагерц в секунду), высокой селективностью по побочным каналам приема, высокой чувствительностью и линейностью характеристик. Панорамный приемник, как правило, имеет демодуляторы сигналов с АМ, ЧМ, ФМ, ОМ, возможность подключения к ПЭВМ.

Панорамный измерительный радиоприемник это приемник с высокими метрологическими характеристиками измерения уровня, частоты и других необходимых параметров радиосигналов. В состав измерительного приемника, как правило, входит набор из пикового, квазипикового и среднеквадратического детекторов, предназначенный для измерения уровней сигналов. Панорамный измерительный приемник обычно обеспечивает при спектральном анализе сигналов частотное разрешение от нескольких герц до десятков килогерц и работает под управлением ПЭВМ.

Цифровое радиоприемное устройство (ЦРПУ) – это устройство, в котором осуществляется обработка сигналов в аналоговой и цифровой формах. К ЦРПУ относят приборы, в которых в аналоговом виде осуществляется предварительная фильтрация сигнала, его усиление, преобразование частоты сигнала на промежуточную частоту. Сигнал промежуточной частоты подвергается аналого-цифровому преобразованию, и вся дальнейшая обработка осуществляется в цифровом виде. Обобщенная структурная схема ЦРПУ включает в себя несколько функциональных блоков, как показано на рис. 8.1

.

Рис..8.1 Обобщенная структурная схема цифрового радиоприемного устройства

Усилительно-преобразовательный тракт принимает сигнал от антенны, отфильтровывает от помех, смещает спектр входного сигнала на промежуточную частоту, на которой производится аналого-цифровое преобразование. В состав усилительно-преобразовательного тракта могут входить вспомогательные узлы – система АРУ, аттенюаторы, ограничители, влияющие на амплитудную характеристику усилительного тракта, но не вносящие искажений в принимаемую информацию.

В тракте цифровой обработки сигналов (ЦОС) производится цифровая фильтрация, в значительной степени определяющая помехоустойчивость приемного устройства, цифровая демодуляция, цифровой спектральный анализ (ЦСА).

Синтезатор частот преобразует частоту внешнего или собственного опорного генератора и формирует из него сетки частот, необходимые для работы, перестраивает ЦРПУ в диапазоне рабочих частот.

Устройство управления и отображения реализует в автономном режиме заданный алгоритм работы приемного устройства (включение, выключение, поиск и выбор сигнала,, адаптацию к меняющимся условиям работы и т. п.), позволяет пользователю вручную или в автоматическом режиме управлять приемным устройством.

Вторичный источник питания предназначен для преобразования энергии первичного источника, например, бортовой сети или сети 220 В, в форму, пригодную для использования непосредственно в блоках устройства.

8.2 Широкодиапазонные радиоприемные устройства панорамного анализа и автоматизированного радиоконтроля (Серия «АРГАМАК»)

Рис.8.2 Цифровой измерительный приемник «Аргамак-И»

Особенности:

1. Малые габариты и вес.

2. Рабочий диапазон частот: 25 – 3000 МГц.

3. Динамический диапазон по интермодуляции 3 и 2 порядка – 75 дБ.

4. Скорость панорамного анализа: от 250 МГц/с до 2 ГГц/с.

5. Управление от внешней ПЭВМ (до 16 приемников одновременно).

6. Большое количество доступных функций радиомониторинга и радиоконтроля.

7. Наличие пакетов спецматобеспечения для модулей и законченных изделий.

8. Возможность использования в многоканальных (до 16) средствах радиоконтроля.

9. Возможность подключения внешних дополнительных устройств.

Области применения:

1. Компоненты станций и комплексов радиомониторинга и пеленгования.

2. Малогабаритные средства радиомониторинга с возможностью работы «на ходу».

3. Работа в полевых условиях, на стационарных и временных постах.

4. Измерение напряженности поля, параметров спектра и радиоизлучений при надзоре за связью, санитарно-эпидемиологических исследованиях и специсследованиях на ПЭМИН.

Рис.8. ХХ АРГАМАК - радиоприемное устройство АРК-ЦРПУ5 в корпусе– вид на переднюю и заднюю панели

8.3 Мобильная станция радиомониторинга и пеленгования АРК-МС1 (АРГУМЕНТ) [15]