SJ Z 9096.3-1987 无线电发射机的测量方法 第三部分:有用调制和无用调制.pdf
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1、中华人民共和国电子工业推荐性机的方法三部分用调无用调和Methods of measurement for radio transmitters Part LWant ed and unwanted mod111at ion 1 目的5J/Z9096.3一87rEC244-3 (1972) (含2-i4:3A(1971)244-3B(1$7 2) 本推荐标准目的在于使测寇无线电发射机性能用的测量条件和测量方法标准化,因而有可能对不同人测键的祖!t量结果进衍比较、本标准包含用以评价无线电发射机基本性能用经选择的测量方法的详细内容。本标准所叙述的测量方法仅限于由于使用不同的测量方法和测量条件而易造
2、成解释含糊的那些特性。这些条文即不是命令,也不是限制:人们可按照具体情况选择测量方法)如属必要,也可进行其它的测量,但是,这些补充的测量最好能按照其它IEC技术委员会或分会所定的标准或其他国际团体所制寇的标准进行之。本标准没规定可以验收的各种性能参数的极限值,因为这些值应在有关的设备规范中加以规窟。当然,最好也把这些价限值在今后的国际电工委员会推荐标准中加以规定。本标准详述的测量方法可供寇型试验用,也可用于验收试验及工厂检验(见国际电工委员会推荐标准2441第3条)。2 范围该第三部分应与IEC2441结合起来使用,结果合适,还应结合IEC244标准的其它部分。本部分叙述了衡量发射机的有用调制
3、和无用调制性能用的测量条件和方法。这里规定的方法适用于除电视发射机以及无线电中继系统和无线电测定系统中使用的无线电发射机以外的各种类型的发射机。关于黑白和彩色电视发射机,请参阅IEC2445标准中的第七平。关于无线电中继系统使用的发射机,请参阅正在考虑中的单独的IEC标准,中华人民共和国电子工业部1987一1217批1 5J/2 9096.2 87 附录G用随机白曝声或平滑廊冲频谱润制的A3B费发射凯带宽及带外功vln:辑这份报告的过程中,采用了德国所作的相对测试结果。在这些测试里,用随机由噪声及等帽的矩形脉冲序列调制调幅独立边带发射机。与调制频带相应的每个边带的宽度约为60ooHzo把两个信
4、道的输入端并联,发射祝词语ijFt额定峰包络功率,载波全抑制。在第一种测试里用随机白!噪声信号调制发射机,随机白噪声信号的带宽比发射机滤波器所决定的通带稍究。在第一种测试吼,调告J1X.予由宽度为50s重复频率为400Hz的脉冲序列组成,参阅附录B所给的例子。两种情况都是利用滤波器通带为100Hz的记录仪以1KHz/s扫描速率分析射糊糊阳。4虽然所有测试的条件完全相同b但在第一种测试里,仍发现所得颜谱带外酒围的分实际上是分散的。在脉冲调制发射机的情况下,频谱则由间隔为400Hz(i(J直线组成,和前种方法明显不同,其结果相当稳定且可重现。图G1画出了用脉冲调制的发射机的射频信号包络,并且示出由
5、发射机内滤波器引起的瞬变.由图可知,用脉冲调制时,平均功率与峰包络功率的比值很小,叩为1/25,而用随机白噪声调制时,该比值在1/4-1/5的数量级内。2 100 。-7号。一一一-一寸一一i峰一2,5时-啊!损庭标,at间(毫秒)纵座标:扳幅份.(相对于在HZ江峰包劝率所对应的振帽)图Gl发射机输出端射信频号的包络SJ/Z , 9096.3 81 町山血.,_. 一用的一3 关于调制的夫于本标准所涉及的问题,注意下列几点是有益的。3.1 发射分类可按下列分类:(1)传输信息的基本信号的特性;(2)调制主载波的信号的类型;(3)调制类型;(4)主载波特性。至于21)原始的基本信号模拟的或运量的
6、代表简单信息序列),则存在着多种型式,从单一正弦电压到从零颜开始的宽频谱复杂放,如电视信号的发射。而且,必须区分下列几点:2)调制主载波的振荡的类型,例如个主载披或者用基本信号直接调制,或者用一个或多个正弦型或脉冲型副载放进行调制,而自1载波又受一个或多个基本信号所调制。3)调制类型(主载波最后调制过程的类型):调幅、调频或调相、4)主载波的特性:如调l陆发射的载披相对振幅(全载波、部分抑制或全抑制)。有关特性的概略情况在附录B中给出,比附录叙述了国际无线电咨询委员会推荐的发射分类方法。注g在本推荐标准中,目前使用了无线电条例中绘出并在IEC推荐标准244-1A的附录B中转载的有关分类方法的编
7、写代寿。目的是对上述各种发射分类的一些量值下定义,这些量值表征用某一个规定的周期信号调制的射频振荡条件的特性。在下列各条中给出基本概念的筒;单说明。第4条及本章后面各条中将更确切地叙述各类术语。在本标准的第二章中包括相应的测量方法。3.2 调制值中,射频振荡的一个参量(振幅、频率或相位)受到改变,会使被调制量的时值G作为时间的函数而变化,参见图10的瞬时值与规寇的特性值A之差t1.A将以调制偏差值末语称之。特性值A取诀于发射类型,并将在下列各条说明。3 S112 9G9G;3 87 一一一一叫咱-._町.1 a Ap -一L一一AAn A 一十vnut-,. G为调制蠢的瞬时值a、&为的最大、
8、最小峰值6A=-A=调制值偏差A为相应于特性值的电,平,AA=0时,6. AP. t.An为正、负峰偏差值图1作为时间函数的调制量瞬时值当调制量是时间的周期函数时,瞬时值每次都将达到一起的最大值2和一定的最小值丘。根据最终值是大于还是小于特性值来区别是正峰偏差值VAp还是负峰偏差值An,一吁地讲它们是不相等的。除非另有规定,在下列各条中用的调制偏差值是指峰值差,即可为正,也可为负。3.3 调制系数3.2条中所述的特性值对每一类发射都适用。例如,在全载波调幅双边带友射中,很明显取载波振幅为特性量。在此情况下,、正的(或负的)振幅偏差等于最大(或最小)瞬时振幅与载波振幅的差。、相对振幅偏差称作调制
9、系数。因此,调制系数可定义为2调制系数是振幅偏差与载波振幅之比。注:应注意,基于己调凉的数学式或采用的测量方法不同,所采用的调制系数定义是不同的。只在己调信号的包络波是正弦时,这些定义才有效。这里给出的定义在上述条件不能满足时,原则上也可采用,此时,必须区分正调制系数和负调制系数这两个不同的值。3.4 利用系数制系数的概念适用于双边带全载波调幅发射,对于部分抑制载波的发射(见4.2条调制系数不再有物理或技术意义。如果载波全抑制的话调制系数寇义甚至不能成立。当企图使调制系数的立义适合于调频友射时,例如用频率偏差和载披频率代替振幅偏差和载波振幅时也会遇到类似的困难。4 5J/Z 9096.3 87
10、 为了处理其他种类的发射,扩展调制系数的概念是有好处的,即将它寇义为调制值差,使之对应于某一参考值,而不是对应于载波的某一规寇特征值。考虑到这种传统的们回制系数术语在理论上和文献中扎根很深,以致保留原词而修改其起义会引起海淆,因此以利用系数代替调制系主x./l-=刷刷rl%I。因而,利用系数的最普通的寇义为2利用系数是调制偏差值与参考值之比。对每类发射所起出的参考值可等于某一最大有用偏差:见注解。在此情况下,利用系是对某一给定的调制系统在容许峰值下利用率的量度。.注2无线电条例中规定的或国际无线电咨询委员会推荐的一定的调颁发射的系统偏差和相应于调幅友射机中可接受的非线性失真电平的振幅偏差就是这
11、种情况的例证。这时调制偏差值限于在正常工作条件下不超过的最大可用值之内。利用系数的实际应用将在本章的下列几条中进一步说明,与调制系数比较,利用系数的概念不管在调制过程中变化着的基本量如何,也不管其波形如何均可用于各类发射的注射机。它特别适用于载波部分抑制或全抑制的调幅发射。4 发射4.1 应用本条所说明的术语不适用于直接调制(通断键控)主载波的电报和传真以及残留边带电视。若表示某类发射的符号上加了星号(寸,则有美条款的内容仅适用于对主载源调制而副载波不阴阳川呱酬。4.2 载波振幅.a) 无调制时的载术语本身作了自我解释。波的相对振幅,调幅友射可分类如下21)全载波发射g连续支射,用一个或多个固
12、定频率和振幅的正弦振荡进行调幅(A2,A2H) 电报(A2.)电话(A3,A3H) 传真(A4.),双状态(黑和自)和中间色调传真电2)部分抑制载被发射2电话(A3A,A3B) 传真(A4A.)双状态。多路音频电报(A7A,A7B , A9B) 3)全抑制载波发射s电话(A3J)多路音频电报(A7J)注,对于全载波、部分抑制裁波和全抑制裁波等术语的含义,参见IEC推荐标准244-1A的附录C5 sZ 09B.3 87 曲S自晶后葛,萃._ r,喝声-碍皿a部商量缸. -.-.:,- , . 面守而-,-丰岛.-. 品牛&伽喻高画画矗高,丽,一一_-_.叫一b)调制期间的载波振lj司用给定周期信
13、号进行调幅的振荡,其载波振幅就是在频谱中对应于我波位置的那个的型W阳。根据实际理由并使于对双边带全载波发射的发射机进行测量,可把一个调制周期内的瞬时振l陆的算术平均值作为整个调制期间的载波振中国的测量缸。在此情况下,按在找性包络检披器直流输出端的动圈式仪器,其偏转就是载波振幅的测凰问。由于在调制过程中产生的失真或由于其他原因,调制期间的载波振l幅通常与元调制时的载波探幅不同z其相对变化在4.3条中论述。4.3 载1皮据幅变化4.3.1 定义用一给定周期信号进行调幅的振荡,jZ载披振幅变化是,调制期间的载波振桶和无调制时的我波振幅间的差值与无调帘r时的我波振幅之比。4.3.2 应用我放报幅变化这
14、一/f二话适用于4.2条的第1)项和第2)项所述的全载波发射和部分抑制裁议发射。注:对于全我泼调揭发ZTJ凡来讲,有时用等效的术语我泼振榕偏f.t;我波为部分抑制时,则用术语载波应缩.见第14条法分别参看!第15条和第16条金就波扣减l幅载披发射。4.4 振l陆偏差和最大有用振幅偏差4.4.1 引言振幅.V自若和最太有用*画偏差本身是很难加以规定或确定的。解释此术语的目的是确应相对偏去,亦即调制系数和利用系数。3.2条中所述己调振荡的瞬时振幅的特性值,对于这里所考虑前发射而言,等于制期间的载波振中高。4.4.2定义a)用一给定周期信号进行调幅的振荡,其正(或负)振幅偏差等于最大或最小)振辅与调
15、制期间载波振幅之差。b)调幅发射机中的最大有用振幅偏差等于在正常工作条件下,由于找妥术求和或)工作要求所限制始探!陆偏差值。4.4.3 应用振幅偏差和最大有用偏差这两术语用于4.2条中所述的各类发射机,如下21)全载波发射不论是考虑到允许的非线性失真(例如,在给定的调制频率上的i皆被失翼,见EC推荐标准2444) ,还是允许的带外幅射见IEC推荐标准244一纱,或是对于设备可靠性的设计考虑,都必须将正常工作条件下的报幅偏差最大有用值限制在等于或小于载波振幅。6 SJjZ 996.3 87 ,._e_岐._2)减幅载波的友射-在正常工作条件下,正的振幅偏差应限制在由前面第1)项中所边的怔一个因素
16、所庆寇的最大值之内。;4常m互调失真(见IEC推荐j示出2444)来衡量所允许的非线性失真而不月1谐波失桌。3)全抑制裁议的友射当我波全抑制时,负的振幅偏差为:手,正的振l幅偏差等于调期间射;如可际挠的最大振中国。大于挝大有用振ll画偏差,使用前面第2)项中所述意见。必须注意,当发射机用一任意信号调制到使输出端的正振幅偏羞笔-jiE大手ffTiJ展中国偏差时,发射机则传送最大(或额寇的峰包功卒寇义女nIEC推荐标准241iiJJZI18如20条所述)到终端负载上。4.5 利用系44.5.1 引言在3.4条里夫于圳JH系数的可般定义中所边的各类去;划)等于最大有用振l幅偏差。4.5.2 起义H倘
17、若值的参与也(对这!且听考虑的以某一给寇的周期性调制包络产生振荡的调幅反射机,35利用系数是已调振荡的振幅偏萤与最太有用振中国偏差之比,通常用百分比或分贝表示。4.5.3 应用1虽然,利用系数的慨念可以用于4.2条中所述的各种调III/li去;射机,HiHi常只用于减师或披或抑制载波单边带和独立边带去;射机。调幅:&:.射机的利用系数uifJ通用公式为:主飞: 户一-AJAmx A为己调振荡的振幅偏差4max为最大有-用振111国偏差(4.5.3a) 议振幅交化的摇iiij可以忽略不计,!利用系数可根据射频振荡的也给(参阅囹2、3&4)m下式榕5jtzu-AA- i;: A。一孟豆豆豆-72m
18、az-Ao4.5.3 h) 式中g2为已荡的;最大振幅:2FFIGXYJGlFj最大有用缸,亦即相怪于最大(或额定)峰包络功率的振幅;Ao为未调载披的振|幅:7 若-Ao, !利用系数为零(00/0或一dB),即没有任何调制。当支射机用一任信号调制时,若吏2zLmz,则利用系数等于1(1000/0或0分贝),发射机传输单:k(或额起)峰包络功率。利用系数可超过1.但是在正常实际业务条件下,不许友生超过规定的很小的百分比时间。假若载波全抑制,因丸Ac为零,所以4.5.3b公式简化为(参见图5): 9096.3 87 SJ/l (4.5.3C) ,、a amax 注:此公式也可作为友射机高利用系数
19、的近似值,其裁议功率减小到小于相对4.5.4 测量方法见第8条。4.6 调制系数4.6.1 1i二义用一给ii:周期iilif五1行调峭的全就议以荫,jL调juU系数是振幅偏主主与调制期间的载i皮振。因之比,通常以百分比表示。4.6.2 应用和利用系数比较,调制系数的概念仅适用于第4.2条第1)项所列的全载波发射。可用正偏差tAp和负偏差tAn加以区别,它们可相等。也可不相等。相应的正调制系数mp和负制系数mn可用公式计算z定峰包络功率的-16分只u= (4.6.2a) b7O A-A 一一m 和tAp A口mp -荡的包络波制期间载波的振幅波振幅变化的影响可忽略不计,则调制系数可用下列公式从
20、射频(见图2和图3)进行推导3式中zAo (4.6.2b) ;Ao Ao mp .主三三4立一和mn.n. o 振荡的最大振幅式中=2为己幅披振幅右为己调振荡的Ao为元调制时的8 - tOO 90 5Jl 99s.3 87 营,.自卢111irhtiiJP 门一100川(1OOU户27一一一一一一一一L调制信号z利用系数2(注1) 调制系数2无调制A u=x万百EEEU/飞,1 =., Ao 横座标:时间一个正弦振荡u=50% m=l1In=45% 纵座标:载波振幅Ao的瞬时振幅偏差,以百分比计。u= 1000告11I p =11I n =00份注1.在此例中,最大有用振幅偏差(ll.Amx)
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