SJ Z 9094.5-1987 地面无线电接力系统所用设备的测量方法 第二部分：分系统的测量 第四章 频率调制器.pdf

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1、中华人民共和国电子工业推荐诠部椿准地面无线电接力系统所周设备的测量方法第二部分分系统的州四Methods of measurement for equipment us巳din terrestrial radio-relay systems Part 2: Measurements for sub-systems Section Four-Frequency modulators ., 用范围SJjZ9094. 5-8 IEC48-2-4 (1984) 主一本标准给出了频率调制器电性能的测量方法，并尽可能地仅涉及基本的训i凶器的测量，但不包括由预加重网络和声音副载波信号、导频信号及辅助信号的组

2、合网络所组成的基带部分。第五章给出了频率解调器的测量方法。调制器/解调器组合的工t带终端之间的测量在本系列标准第三部分各章中叙述。2 定义对本板准而言，频率调制器是指用模拟的方法以基带信号调制中频载波的分系统。这些基带信号可以是频分多路复用电话信号或者是带有声音副载波信号、导频信号和辅助信的电视信号。这种基带信号通常是模拟信号，但也不排除数字信号。然而，本市:所述的l)liJi在方法仅用以评价当传输模拟信号时调制器的性能。3 调制器分系统通常由以下三个主要部分组成:基带部分:基带到中频的部分(调制器); 中频部分。图1为典型的调制非转移特性:系统配置。需要测量的特性可分为三大类s基带到中频的特

3、性:与测量解调器相连接时，某些基带到基带的.-。中华人民共和国电子1987-11-28批准1 5J/Z 9094.5 87 第一类仅涉及在基带端口和在中频端口的测量，包括中频输出端的频率和杂散/谐波ff:f号的问道。这些测量在本系列际准的其它幸条中叙述。第二类测量形成了本萃的基本部分，这是由于被测部件的性践是作基带到中频的变换。第三类洲虽是在一套完整的调制器/解调器装置上进行的。但应用测量解调器取代实际或系统;13解调器。因为在实际使用中，一种设计或生产F家的调制器可能与其它设计或生产厂家的解器一起工作，所以，知道调制器对性能总容差所产生的影响是非常必要的。不希望调制器与解说器之间产生补偿效应

4、。每个与测量解调器连接的调制器都应满足规寇的技术条件，这就妥求冽量解调器的特性妥优于被削调制器的特性4 中颈输出特性4.1 目注:员起JLzi二系列标t准第一部分第三章(9ii属证围内的测量)。4.2 电平见本系列标准第一部分第三章。4.3 载波频率FL本系列标准第一部分第三章。4.4 中频寄生和/或谐波信号见本系列标准第一部分第二章。5 基带输入阻抗和回溃见本系列标准第一部分第四幸基带测量。6 灵6.1 主义和一般考虑对于J个给起频率的正弦信号来说，调ttl器的频偏灵敏度Sm可用频偏.f与基带输入电压川):13比值表示:sm=Jf(MHz川.(6 1) i b和.j都用峰值或者都用均方根值表

5、示。由于预加重网络的影响，调制器的频偏灵敏度通常是基带频率的函数。当有可能在预加重网络之后获得基带输入端Vb(图。时，则m得的调制器频偏灵敏度与所采用的基带频率元夭。6.2 测量方法izj量方法为贝塞尔苓值法。它是基于在正弦波调制的情况下，在以下给出的调制2 SJjZ 9094.5 87 指数mf上，谱线第一次消失:t. j mf -/ .-2.40483. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (6 2) 式中:的均方根值电压Vb;调制频率f她的2.404831 一(MHz/V)./

6、 2 Vb 度Smz (6 3) 注z因为2.40483的调制指数对溢的中须带宽隧调制频率的增加而线性增加，所以，使用这种方法测量频偏灵敏度时要限制调制频率使之不超过最高基带频率的三分之一。另外-种方法是采用-个己校准好的测量解调器来测量偏灵敏度。6.3 结果表示法测量结果应按下例表示zh时，由古且度(Sm)为.MHz/V或者基带输入电平为dBm时，频偏均方根值为.kHz。6.4 要规定的细节下列项目应按照要求包括在设备技术条件中za. 测量方法(6.2条或其注); b. 基带输入信号的YA华:C. 中频输出信号的频偏:d. 要求的频偏灵敏度或在规运输入电平上的输出频偏:1 基带连接点(即在预

7、加重网络的前或后，见图1); f. 所采用的预加重特性(如果使用t话)。丁调制极性3 5J/Z 9094. , 87 a品.益矗植温7. 1 定义和一般考虑如果输入电压的正方向变化引起中中调制极性是很重要的。7.2 测量方法检查萨制极性的一个简单方法是给被测调制器加一非对称波形，并将调制精输出的r!信号加至一个己知极性的测量解调器。如果解调器输出信号极性与调制器的输入信号极性相同，则调制器的极性就与这个己知的解调极性相同。另一方法是在基带输入端加上由行阔步脉冲和一个正向峰值亮度信号所组成的信号，观察频谱分析仪所显示的调制器中频频谐。对于正的调制极性，最高电平谱线的频率将高于载波频率。率增商，则

8、频率调制模的极性为正。在电视传:8 /非续性相位/i酵时:8. 1 寇义和一般考激励被测调制器的基带信号是由幅度较小、频率较高、幅度和相位保持不变的正弦信号(测试信号)叠加在频率较低、幅度较大的信号(扫描信号)组成的。在调制器中出端，测试信号引起的频偏与正弦频率变化相对应，该频偏的大小和相位取决于扫描信号电压的瞬时值。被测调制器的微分增益(DG)和微分相位(DP)寇义为该瞬时值的函数，由下式给晶tDP (X) -中(X)4 0. . . . . . . . . . . . . . . . . .。一2)式中2r-一输入扫描信号的瞬时值:DG (X)一一调制器微分增益，是X的函数:A-(X)一一

9、测试信号产生的输出频偏的大小，是X的函数:A。一一扫描信号为零值时，测试信号产生的输出频偏的大小:DP (X)一一调制器微分相位，是X的函数:中(X)-一测试信号产生的输出频偏的相位，是X的函数:今。一一扫描信号为零值时，测试信号产生的输出频偏的相位。对于一个无失真的理想调制器，微分增益和微分相位都是零。而一个实际的调制器，以上函数将会呈现变量。实际的棋制器特性既可用这些函数本身表示，也可用微分增益失真和微分相位失真表示。微分增益失真和微分相位失真均被定义为上述函数的两个极值之d差，通常分别用百分数和度表示tDG失真百分数)-100 ( n? IE mA-F-A a一m-A一. (8 3) 4

10、 5J/2 9094.5 87 DP失真(度)中maX一今min.,(84) 测试信号频率的选择取决于要评价调制器的哪个部分，以及需要测量的参数(即z微分增益或非线性，微分相位或群时延)。对于非线性和群时延的宠义以及选择测试频率的因素，可参见本系列标准的第一部分第四章基带耐量。测量微分增益和非线性采用相同的方法但所用的测试频率不同。非线性是调制器的一个重要性能参数，因为它表示输出频率/输入电压特性相对于理想线性响应的偏差。非线性所用的测试信号频率较低，其典型范围为50-500kBZ 8.2 测量方法调制器的微分增益/非线性和微分相位/群时延的测量需要一个测量解祺瑞。这种解调器与被测调制器相比应

11、具有小的微分增益/非线性和微分相位/群时延。在这项测量中，测量解调器可由一个外差型的解调器组成。其外差振荡器由扫描信号控制:这样可抑制扫描信号引起的频偏，因此，实际上、可消除解调器的失冀;图2给出了调i凶器的微分增益和微分相位的简化设备测量配哇。图中所示调器在内完整的测量装置，就是商品化的气线路分析仪。对于调制器的测量，线路分析仪通常由以下两部分组戚za. 友送部分由连接到被测设备基带输入端的扫描信号源和测试信号源组成db. 与被测设备中频输出端相连接的接收部分，由测量解调器、及其后面的带通滤波器、包络检波器、相位检波器以及具有水平和垂直轴己校准的示波器组成6某带通滤波器用于提取测试信号，检波

12、器用以提供微分增益/非线性和微分相位/群时延信号。示波器的水平偏转由解调的扫描信号产生，该信号从测量解调器惯送给低通滤波器后取出的。注:当使用高测试频率时，中频被测范围将不近似于扫描宽度，而是近似于扫描宽度加上两倍的测试频率何 必须保证在调制器之前的基带放大器不被大幅度的扫描信号过激励。为了满足这-要求，通常应限制所施加的扫描幅度。或者测量时将调制器的基带部分除外，这样就允许用-个大幅度的扫描信号来测量整个的调制器特性。当基带放大器的低端截止频率使扫描信号不能传输时，也必须在测量时去掉调制器之前的基带部份。8.3 结果表示法微分增益和微分相位的测量结果最好用两座标轴都适当校准的示诙器显乖的函数

13、照片来表示。通常用一张照片同时显示出两个函数。另外也可用文字说明微分增益失真、微分相位欠工斗在扫描范围。8.4 妥规远的细节下列项目应按照妥求包括在设备技木条件中2a. 中颇扫描74围(例如土loMHz); b. 在上述范围内所允许的微分增益失真(例如3伪;C. 在上述范围内所允许的微分相位失真例如0.80); d. 采用的测量频率;e. 基带连接点(11Il :在基带放大器的前或后)。5 5J/Z 9094.5占879 无用的幢度9.1 一位考虑121i卒问iM器通常存在轻度的l幅度调制，这些幅度调制或是和j;凶器本习引起的，IJ只是由于背，j制器后面i中频电路的振幅/频率特性引起的。这种幅

14、度调制是不希望有的，因为后阔的阴阳/诚相转换或解调器对和!幅的敏感性，可能会引起附加的基带尖真。9. 2 P1Lt方法图2吁示为测量:这种无用的幅度调制的简化设备配置，这与测主1:由分ffi益、但分才1H注的自己!丘-7?，但在接收部分需要用一个中频包络检波器来代替测里解和j器及其;二百ll电睬。3lulupz;1:1器ji扫描信号源(不用发送部分的测试信号)激励，其中却!输出电平由中找包络检出25i金山，检波器的输出用于显示器的垂直偏转。在规定频率汪国内这个特itt曲出的形状就是对ifiUEUll制的皮哇，35选择工作条件下最高频偏所对应的扫3Ui宽度来选行这项羽jEolAti化的线路分析仪

15、的接收部分有一工作种类开犬，可按8.2条中所规寇的采用则主解词器i1lj!ztikif士增益或微分相fiL，或用中频包络检波器测量中频!讼中国/频率特性。9.3 结果表示法!拉;1卓词:;it器无用的幅度调iitfiTf测量结果，最好用两座标轴都适当校f它的示波器显示的中1513二iliJi/频率特性的照片来表尽。也可以用文字说明特性的两个极值之主和所用自jjJli益范围。9.4 要说主Ij目1卢下列军!I1应按照3寻求包括在设备技术条件中:ea. 扫jfji宽度，用MHz表示:b. 中频振lhl/频率特性的r悦。10 基带报幅/频率特性10.1 立义调制器的基带振中国/频率特性是指基带输入信

16、号i幅度不变的条扑F，中频频偏与基准侃之比(用分贝表示)与在带和j制频率的函数曲线。基准频俯是在规;L:!白?1biE 10.2 一d寸;t汉:1习让虑对词1WJ指望;g; :l 11)/: /频率特性的、测址，7JJiE:一个测量解调器。以如半义，问:11j主一特性的jfill注解i!E12Ut且:输入信号频偏恒IE时，应提供一额岸的lU|iJULfi;:揄lUiJJ厅，该信号是问制频斗;1市副主义。测量iIJL记使用小l幅度基带信号，以避免较高词:51频J和!Jii;Jiui二片:iiki;二的较高，阶边带信号。如果改附调制器不能与己的预加重网络分开，则测虽解调器就必734，;if有仪;在

17、i1:lll店去加重rt谷。然而，在某些怕况下，预加重网络可以与调制器分开，这朽，就可以测过基本问制器的振i1J/频率特性了。在这种情况下，应单独地测量预加重网络的挠;:ii嗣/频卒特性注:i3前，不可能悍被测调削;15/解i周25对所有基带频率将性的影响分开，这是由于洲国主解调;y;/iIZ制U:!J的影响具有同样的数量绞。冈比，有时习惯于要用法测系统的凋制器和解明:15米进行比项泯jE益，对仅仅对调割2tf解调23总罚性加以规。6 5J/2 9094.5 87 一一-一啊一10 . 3 lJ TUj iL 水系列标准第一部分第四章中|到3给出了测堪设备配琶，所提到ir.r珉出;终端之riJ

18、j的被;ijlU设备是r11在I!频上互相连接(1-;测量解调器和i被测调制器所组成的。10.4 结果丘;Ji HJ i I频;去测量时，)证使用示波器显示的照片或者用xY录以记录的曲线求/jui测量结果不用i到J表示时，应按下例表示:调1M器(或背靠背连接的调制器和解调器)的基带扳lli/频率特性从300kHz剑8MHz，相对于1MHz她的值在十0.2-一0.1dB之间。i运jjA测量时可以列表或按上例表示。10.5 要规岸的细节F列项目!但按照要求包括在设备较术条件中za. 基带基准频率;b. 基带频率范围;C. 基带振中国/频率特性的容限:d. 基准频率上的中频频偏;C. 预加重/去加重

19、特性(当需栗时)。11 多路复用电话的目前不可能将被测调制器对互调牒声的影响单独测出，这是r-tf测量解调器的影响具有相同数量级的噪声。因此，通常使用系统解调器，按本系列标准第三部分第二章频分多路复用传输的测量中给出的测量方法进行噪声测量，并仅规定整个调制器/解调器的噪声值。对与负载无关的调制器基本噪声的测量，可在元调制的情况下，与一个已知基本噪声特性的测量解调器连接在一起进行基带测量(见本系列标准第二部分第五章频率解调器)。1 2电目前不可能将被测调制器对波形失真的影响单独测出，这是由于测量解调器也有相同数虽级的失真影响。因此，通常使用系统解调器，按本系列标准第二部分第四章黑白与彩色电视传输

20、的测量中给出的方法选行失真测量，并仅规在整个调制器/解调器的失真值。注2多数线性和非线性波形失真不受基本的调制器/解调器本身的影响，而是受基帘部分(包括带限滤议器，T只加土豆和去加重网络等)的澎响。如果能将这些部分断开，就可以直接在基fif测量它们的性能。;在测量;调i榕的基本噪声时(即未调制)，可将调制器与一个己加基本噪声性能的测量解调器边接选行主是带测量(见本系列标准第二部分第五YF:)。7 器输出8 |i;1制i巾频-一f测量凋pttf活的LEjt增益、微分相L和中频振中国/频率特性的简化设备配置U 一-f匀一一一收一-分频放太器中部中句分系统配置lil-叫9094. 5. 87 统一一一系器中EWW分制毛1到调典型的带SJ/2 击。_, 基调图1被测i属蚓器 主主带-m切事一!f.大d草i皮分部,.-, 1 I测试II 1 I信号II !比丰ijl I 1(1 1 I恙街-I I混合II i口?l1 I I lij号II l段生吉普II !部分!L_.I 常基输图2制带入调及