Разделы сайта

Предел чувствительности, обусловленный флуктуациями

Если бы напряжение шумов на выходе приемника было бы абсолютно стабильным, то отсутствовал бы теоретический предел чувствительности, необходимой для измерения внешнего шума. Например, можно было бы путем усиления значительно увеличить разницу между выходным напряжением и напряжением подходящего постоянного источника сравнения. Возможности таких ухищрений ограничены флуктуациями на выходе приемника.

Рис. 4. Уменьшение флуктуаций па выходе приемника при увеличении стабильности питающих напряжений.

а -нестабилнзированные высокое напряжение п напряжение накала; б - высокое напряжение стабилизировано, а напряжение накала нестабилнзировано; с - стабилизированное высокое напряжение, нити накала питаются от батарей. Флуктуации на записи а типичны для Питания от сети. Дрейф в случае с вызван изменением ЭДС батарей и может быть исключен при более тщательной стабилизации. Остаточные извивы и зазубринки в с величины ~ Ю-3 не могут быть подавлены.

Во-первых, имеются флуктуации, обусловленные изменениями коэффициента усиления приемника. Эти изменения возникают вследствие нестабильности питающих напряжений. В случае приемников с сетевым питанием значительное ослабление флуктуаций достигается стабилизацией как анодного напряжения, так и напряжения накала. С другой стороны, батареи обеспечивают питание, свободное от более быстрых флуктуаций, но для них весьма характерен медленный уход. Из рис. 4, где показано влияние этих факторов, видно, что при правильном выборе питания, флуктуации на выходе приемника могут быть уменьшены более чем в 1000 раз. Другой путь исключения медленных изменений был разработан Дайком (1946), применившим дифференциальный метод. В этом методе производится быстрое (например, с частотой 30 гц) попеременное переключение входа приемника между антенной и сопротивлением (или холостой опорной антенной). Это сопротивление имеет температуру окружающей среды, величина его должна быть равна полному сопротивлению рабочей антенны. Синхронно с этим переключением производится также переключение выхода приемника между двумя интегрирующими цепями, включенными навстречу друг другу и питающими измерительный прибор с нулем посередине. При этом прибор показывает разницу между сигналами, поступающими от антенны и сопротивления. Так как шумы приемника не влияют на показания прибора, то система устойчива к изменениям усиления ). Блок- схема системы показана на рис. 5.

Рис 5. Блок схема радиометра.

На практике обычно вместо низкочастотного выходного переключения используется "фазочувствительный детектор" или "фазочувствительный выпрямитель". Если напряжение на выходе приемника, когда вход подключен к антенне, отличается от напряжения в моменты подключения ко входу резистивной нагрузки, то выходное напряжение содержит гармоническую составляющую на частоте переключения. Фаза этой составляющей будет равна 0 или 180° в зависимости от того, будет или не будет наибольшим напряжение на выходе приемника, когда его вход подключен к антенне. Напряжение с выхода второго Детектора приемника усиливаемся резонансным усилителем, настроенным на частоту переключения, а затем выпрямляется фазочув- ствительным детектором. К последнему одновременно поступают неизвестный сигнал и большое опорное напряжение частоты переключения. Свойства фазочувствительного детектора таковы {см. работу Фаррона (1946)], что постоянный ток на его выходе пропорционален той составляющей сигнала, частота которой совпадает с частотой переключения и которая оказывается в фазе с опорным напряжением. Если сигнал оказывается в противофазе, то выходное напряжение отрицательно. Таким образом, напряжение на выходе фазочувствительного детектора является мерой величины, на которую изменяется напряжение на выходе приемника, когда его вход переключается от антенны на сопротивление.

Перейти на страницу: 1 2 3

Самое читаемое:

Метод частотной модуляции радиотехнического сигнала
За последнее время существенно повысился технический уровень электронной техники. Быстрое развитие требует создания все более точного и сложного автоматизированного технологического оборудования для изобретения более сложных и совершенных устройств с лучшими характеристиками и параметрами, меньшими габаритами. Для у ...

www.techstages.ru : Все права защищены! 2018