Измерение чувствительности приёмника радиостанции

Чувствительность приёмника определяется значением уровня стандартного испытательного высокочастотного (ВЧ) сигнала приёмника рабочей частоты на антенном входе с волновым сопротивлением 50 Ом при отношении сигнал/шум на выходе приёмника 12 дБ по методу «СИНАД» без выключения сигнала генератора. Принято считать, что это минимальный приемлемый уровень отношении сигнал/шум при котором речь на выходе приёмника считается различимой.

Терминология:

• стандартный испытательный сигнал определяется как частотно-модулированный сигнал с частотой несущей, равной номинальной частоте настройки приемника, имеющий стандартную испытательную девиацию частоты при частоте модуляции, равной 1000 Гц;
• стандартная испытательная девиация – девиация частоты, равная 60% максимальной допустимой девиации.
• максимальная допустимая девиация – наибольшее значение девиации частоты радио- частотного сигнала, которое допускается использовать в службе подвижной радиосвязи, значение максимальной девиации не должно превышать 5 кГц.

На основании изложенного для измерения чувствительности приемника радиостанции на антенный вход с высокочастотного генератора сигналов подаём испытательный сигнал номинальной частоты, на которой используется радиостанция, с девиацией 3 кГц при частоте модуляции равной 1 кГц.

Уровень испытательного сигнала, подаваемого на антенный вход, устанавливаем равным 0,5 мВ, т. е. 500 мкВ, так предполагает ГОСТ. При чувствительности современных связных радиостанций 0,1 – 1 мкВ это очень много. Предполагается, что в ГОСТе допущена ошибка. Поэтому будем использовать уровень равный 0,5 мкВ.

Отношение сигнал/шум измеряется по методу SINAD (СИНАД). SINAD - Signal-to-noise and distortion ratio, что в переводе означает отношение сигнал-шум плюс искажение. Если это выразить техническим языком, то это будет отношение полной мощности сигнала к сумме мощностей шумов и искажений. Формула, описывающая это, выглядит следующим образом:

Предприятием ИТЦ «КОНТУР» (г. Новосибирск) создан радиокоммуникационный сервисный тестер (тестер) РСТ-430 для измерения, в том числе чувствительности приемника радиостанции. Прибор многофункциональный, выполняет целый ряд задач в области контроля и измерения различных параметров средств связи. Обо всех функциях и технических характеристиках вы можете узнать здесь.

В тестере РСТ-430 основное назначение измерителя КНИ это измерить отношение сигнал/шум. То есть шум в сигнале является основным информационным параметром. Если пытаться измерить у шумного сигнала нелинейные искажения, то результат будет не верный. Для измерения нелинейных искажений в сигнале должно быть минимальное присутствие гармоник не связанных с основной.

Значение измеренного отношения сигнал/шум по методу СИНАД отображается в децибелах (дБ) а с помощью измерения КНИ в процентах.

Отношение сигнал/шум по методу СИНАД равный 12 дБ соответствует 25% при измерении через КНИ. Как измерять чувствительность, по СИНАД или через КНИ, дело личного предпочтения. Изменение отношения сигнал/шум по СИНАДна 1 дБ соответствует изменению КНИ на 3%. Так как уровень шумов не равномерный измерение по СИНАД легче, так как меньше флуктуирует значение на индикаторе, однако измерение через КНИ позволяет уловить закономерность изменения шума.

Измерение чувствительности приёмника радиостанции с помощью тестера РСТ-430 выполняется следующим образом.

1. К тестеру РСТ-430 по схеме для измерения параметров приёмника подключаем радиостанцию.
2. На приборе РСТ-430 выполняются подготовительные действия:
   1. через кнопку Tab заходим в главное меню и выбираем режим ПРИЕМНИК УСТАНОВКИ нажав кнопкуF1;
   2. в открывшемся окне установок параметров для испытания приёмника последовательно выполняем следующие операции:
      • кнопкой F1 активируем пункт установки частоты высокочастотного сигнала и устанавливаем требуемое значение, а через кнопку SPACE устанавливаем шаг перестройки частоты;
      • кнопкой F2 активируем пункт установки уровня высокочастотного сигнала установленной частоты и устанавливаем требуемое значение (для большинства приёмников достаточно установить уровень 0,5 мкВ, что соответствует -113 дБм), а через кнопку SPACEустанавливаем шаг перестройки уровня;
      • кнопкой SHIFT включаем перестройку уровня высокочастотного сигнала с заданным шагом, при этом курсор, показывающий что опция активна, примет вид двусторонней стрелки ;
      • кнопкой F3 активируем пункт установки девиации и устанавливаем 3 кГц;
      • кнопкой F5 активируем пункт установки частоты модуляции и устанавливаем 1 кГц;
      • кнопкойF4 включаем модуляцию;
      • кнопкойESCпереключаемся в режим ПРИЁМНИК ИЗМЕРЕНИЯи кнопкой F1 выбираем, как мы будем измерять отношение сигнал/шум (по методу СИНАД или измерителем КНИ).
3. Выполняем измерение чувствительности, для этого:
   1. включаем радиостанцию, выключаем шумоподавитель (ГОСТ 12252 в пункте 4.4.10 допускает при отсутствии органов регулировки и выключения шумов измерение проводить с шумоподавителем). В громкоговорителе должен прослушиваться сигнал с частотой модуляции а на экране индикатора тестера в строках НАПРЯЖЕНИЕ и ЧАСТОТА НЧ появиться значения напряжения НЧ и частоты модуляции на выходе приёмника. Включая/выключая модуляцию кнопкой F4 проверяем по наличию/отсутствию звука в громкоговорителе наличие модуляции. В окне отображения результата измерения выводится значение измеряемого отношения сигнал/шумв децибелах (при измерении по СИНАД) или в процентах(при измерении через КНИ);
   2. кнопкой ESC переключаемся обратно в режим ПРИЁМНИК УСТАНОВКИ;
   3. активируем кнопкой F2 пункт установки уровня высокочастотного сигнала, курсор должен иметь вид двусторонней стрелки;
   4. кнопками 4 и 6 увеличивая или уменьшая уровень ВЧ сигнала до такого значения, при котором в окне отображения результата измерения будет достигнуто значение по СИНАД равное 12 дБ или 25% по КНИ;

Полученное при этом значение уровня высокочастотного сигнала будет определять чувствительность приёмника радиостанции.

Нужно не забыть кнопкой SHIFT выйти из опции перестройки уровня с заданным шагом. Эта опция не позволяет устанавливать нужное значение уровня кнопками с цифрами, так как кнопки 4 и 6 задействованы для уменьшения или увеличения уровня.