- Översikt eller handledning av grunderna i radiomottagare dynamiskt omfång prestanda som används för att ange prestanda radiomottagare som används i radiokommunikationssystem.

Känslighet är ett av de viktigaste specifikationerna för alla radiomottagare. Men känsligheten hos en uppsättning är ingalunda hela historien. Specifikationen för en uppsättning kan visa det att ha en synnerligen god nivå av känslighet, men när den är ansluten till en antenn dess prestanda kan vara mycket nedslående eftersom det är lätt att överbelastas när starka signaler är närvarande, och detta kan försämra dess förmåga att ta emot svaga signaler. I dagens radiokommunikation miljö där det finns väldigt många sändare i närheten och längre bort, är goda nivåer av känslighet som behövs tillsammans med förmågan att hantera starka signaler både på och utanför kanalen och det dynamiska omfånget av radiomottagaren är mycket viktigt.

Den totala dynamiska området för mottagaren är mycket viktigt eftersom det är lika viktigt för en uppsättning för att kunna hantera starka signaler liksom det är att kunna plocka upp svaga. Detta blir mycket viktigt när man försöker plocka upp svaga signaler i närvaro av närliggande starka sådana. Under dessa omständigheter kan en uppsättning med en dålig dynamiskt omfång inte kan höra svaga stationer plockas upp av en mindre känslig uppsättning med en bättre dynamiskt omfång. Problem som blockering, inter-moduleringsdistorsion och liknande inuti mottagaren kan maskera de svaga signaler, trots den uppsättning har en mycket god nivå av känslighet. Dessa parametrar är naturligtvis viktigt vid fastställandet vilken utrustning ska användas i ett radiokommunikationssystem.

Vad är dynamiskt omfång?

Det dynamiska området för en radiomottagare är i huvudsak intervallet signalnivåer över vilka det kan fungera. Den lägre delen av intervallet styrs av dess känslighet medan i den övre delen det styrs av dess överbelastning eller stark signal köregenskaper. Specifikationer använder i allmänhet siffror baserade på antingen inter-modulerings prestanda eller blockeringsprestanda. Tyvärr är det inte alltid möjligt att jämföra en uppsättning med varandra eftersom dynamiskt omfång som många andra parametrar kan anges i ett antal olika sätt. Men för att få en uppfattning om exakt vad det dynamiska området för en radiomottagare innebär att det är värt att titta på de sätt på vilka mätningarna är gjorda för att bestämma området för radiomottagaren.

Känslighet

Den första specifikationen för att undersöka är känsligheten av en uppsättning. Den huvudsakliga begränsande faktorn i varje radiomottagare är bullret. För de flesta applikationer antingen signalbrusförhållandet eller buller siffra används som beskrivs i en tidigare utgåva av MT. Men för dynamiska intervallet för en figur som kallas den minsta urskiljbara signal (MDS) används ofta. Detta sker normalt tas som en signal som är lika i styrka av att bullernivån. Eftersom brusnivån är beroende på den bandbredd som används, har detta också nämnas i beskrivningen. Normalt nivån på nivån för MDS ges i dBm dvs dB relativt en milliwatt och typiska värden är runt -135 dBm i en 3 kHz bandbredd.

Stark signalhantering

Även om känsligheten är viktigt det sätt på vilket en radiomottagare hanterar starka signaler är också mycket viktigt. Här överbelastnings prestanda styr hur väl mottagarens prestanda.

I den ideala världen skulle utsignalen från en RF-förstärkare vara proportionell mot ingångs för alla signalnivåer. Men RF-förstärkare bara har en begränsad-utgång och det visar sig att över en viss nivå produktionen sjunker under den nivå som krävs för att det inte kan hantera de stora nivåer som krävs av den. Detta ger en egenskap som den som visas nedan. Av detta kan man se att RF-förstärkare är linjär för den nedre delen av den karakteristiska, men eftersom utgångsstegen är oförmögna att hantera de högre effektnivåerna signalerna börjar bli komprimerad som ses av kurvan i den karakteristiska.

En typisk förstärkare karakteristisk

Det faktum att RF-förstärkaren är icke-linjär skapar inte ett stort problem i sig. Emellertid biverkningar gör. När en signal att passera genom ett icke-linjärt element finns det två huvudsakliga effekter, vilka är märkt. Den första är att övertoner alstras. Lyckligtvis dessa är osannolikt att orsaka ett stort problem. För en överton att falla nära frekvensen tas emot, måste en signal vid halv den mottagna frekvensen in i RF-förstärkaren. Den främre änden tuning bör minska med en tillräcklig grad för att det inte ska vara någon märkbar problem i de flesta fall.

Det andra problemet som märks är att signaler blandas samman för att bilda oönskade produkter. Dessa är återigen osannolikt att orsaka ett problem eftersom alla signaler som kan blanda ihop bör tas bort tillräckligt av den främre änden tuning. Istället uppstår problem när övertoner av bandsignaler blanda ihop.

Tredje ordningens produkter

Problem uppstår när övertoner av i-band-signaler blanda ihop. Man har funnit att en kam av signaler kan framställas som visas nedan, och dessa kan bara falla på samma frekvens som en svag och intressant station och därmed maskera det ut så att den inte kan höras.

Det är enkelt att beräkna frekvenser där de falska signaler kommer att falla. Om ingångsfrekvenserna är f1 och f2, då de nya frekvenserna som produceras kommer att vara på 2f1 - f2, 3f1 - 2f2, 4f1 - 3f2 och så vidare. På andra sidan av de två viktigaste eller ursprungliga signalerna produkter produceras vid 2f2 - f1, 3f2 - 2f2, 4f2 - 3f1 och så vidare som visas i diagrammet. Dessa kallas udda ordningens intermoduleringsprodukter. Två gånger en signal plus en gånger en annan gör en tredje ordningens produkt, tre gånger en plus två gånger en annan är en femtedel för produkt och så vidare. Det kan ses från diagrammet att signalerna vardera sidan av huvudsignalerna är först den tredje ordningens produkt, då femte, sjunde och så vidare.
För att ta ett exempel med några verkliga siffrorna. Om stora signaler visas vid frekvenser 30.0 MHz och 30.01 MHz, då intermoduleringsprodukter kommer att visas på 30.02, 30.03, 30.4 ... MHz och 29.99, 29.98, 29.97 ..... MHz.

Inter-moduleringsprodukter

Radiomottagare blockering

Ett annat problem som kan uppstå när en stark signal är närvarande är känd som blockering. Som namnet antyder är det möjligt för en stark signal för att blockera eller åtminstone minska känsligheten hos en radiomottagare. Effekten kan märkas när du lyssnar på en relativt svag station och en närliggande sändare börjar utstråla, och den önskade signalen minskar i styrka. Effekten orsakas när front RF-förstärkare börjar löpa i kompression. När detta inträffar den starkaste signalen tenderar att "fånga in" RF-förstärkaren reducerar styrkan hos de andra signalerna. Effekten är densamma som den infångande effekten i samband med FM-signaler.

Mängden blockering är naturligtvis beroende av nivån för signalen. Det beror också på hur långt borta kanalen stark signal är. Ju längre bort, desto mer kommer att minskas med den främre änden tuning och desto mindre blir effekten. Normalt blockerar citeras som nivån på den oönskade signalen vid en given förskjutning (normalt 20 kHz) för att ge en 3 dB minskning av förstärkningen.

definition Dynamiskt omfång

När man tittar på Dynamic Range specifikationer, måste man vara försiktig när man tolkar dem. MDS vid låg signal slut bör ses noggrant, men de begränsande faktorerna vid den övre änden visar en mycket större variation tenn hur de specificeras. Om blockering används en minskning av 3 dB känslighet normalt anges, men i vissa fall kan 1 dB används. Där inter-moduleringsprodukter väljs som den begränsande punkten insignalnivån för dem att vara densamma som den MDS tas ofta. Men oavsett specifikation ges, bör försiktighet iakttas för att tolka siffrorna eftersom de kan vara subtila annorlunda på det sätt de mäts från en mottagare till nästa.

För att få en känsla för de siffror som kan erhållas där inter-modulering är den begränsande faktorn siffror på mellan 80 och 90 dB är typiska, och där blockering är den begränsande faktorn siffror runt 115 dB uppnås i allmänhet i en bra radiomottagare som används för professionella radiokommunikationstillämpningar.

Design för optimal prestanda

Det är inte en lätt uppgift att utforma en mycket känslig radiomottagare som också har ett brett dynamiskt område. Men detta är ett viktigt krav för många radiokommunikationssystem, i synnerhet där mobila radiokommunikationsenheter kan komma i omedelbar närhet med varandra.

För att uppnå den erforderliga nivån av prestanda ett antal metoder kan användas. Front-end skede av radiomottagaren är den mest kritiska med avseende på brusprestanda. Det bör optimeras för brusprestanda snarare än vinst. Ingångsimpedansmatchning är avgörande för detta. Det är intressant att notera att den optimala matchning inte överensstämmer exakt med den bästa brusprestanda. Förstärkaren bör också ha en relativt hög utgångskapacitet för att säkerställa att det inte överbelasta. Biandaren är också kritisk för överbelastnings prestanda. För att säkerställa att blandaren inte överbelastas det bör inte vara överdriven vinst före det. En hög nivå blandare bör också användas (dvs. en utformad för att acceptera en högnivå lokaloscillatorsignal). På detta sätt kan tolerera höga insignaler utan försämring i prestanda. Försiktighet bör iakttas i de senare stadierna av mottagaren så att de kan tolerera den nivå av signaler som kan förekomma. En bra AGC-system förebygger också överbelastning och generering av oönskade störsignaler.

En radiomottagare med ett bra dynamiskt omfång kommer att kunna ge en mycket bättre hänsyn till sig själv under krävande förhållanden än en konstruerad enbart för optimal känslighet. Med de höga krav som behövs för dagens radiokommunikationssystem där mobila radiokommunikation innebär att sändare och mottagare kommer i omedelbar närhet, är goda nivåer av känslighet som erfordras tillsammans med förmågan hos radiomottagaren att tolerera höga signalnivåer, antingen på eller av kanal. Först när radiomottagaren har ett bra dynamiskt omfång kommer funktionsgräns som krävs för hela radiokommunikationssystemet uppnås.

Föregående:Varför personer lyssna på FM-radio?

Nästa:Nya radioantenn Undviker oönskade signaler

Lämna ett meddelande

meddelande~~POS=TRUNC

Kommentarer Loading ...