ITU-R SM 326-7 SPANISH-1998 DETERMINATION AND MEASUREMENT OF THE POWER OF AMPLITUDE-MODULATED RADIO TRANSMITTERS《已调幅无线电信号发射器功率的确定和测量》.pdf

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1、Rec. UIT-R SM.326-7 1RECOMENDACIN UIT-R SM.326-7DETERMINACIN Y MEDICIN DE LA POTENCIA DE MODULACINDE AMPLITUD DE LOS TRANSMISORES RADIOELCTRICOS(1951-1959-1963-1966-1974-1978-1982-1986-1990-1998)Rec. UIT-R SM.326-7La Asamblea de Radiocomunicaciones de la UIT,considerandoa) que el Artculo S1 del Regl

2、amento de Radiocomunicaciones (RR) contiene definiciones de diferentesexpresiones de la potencia;b) que en el Artculo S1, nmero S1.156, del RR se estipula que, siempre que se haga referencia a la potencia deun transmisor radioelctrico, se exprese, segn la clase de emisin, utilizando los smbolos arbi

3、trarios indicados en unade estas formas: potencia en la cresta de la envolvente (PX o pX); potencia media (PY o pY); potencia de la portadora (PZ o pZ);pero que el valor de una sola de estas potencias no es un dato suficiente ms que para ciertas clases de emisin y paraciertas aplicaciones, siendo en

4、 muchos casos conveniente expresar la potencia del transmisor en otras formas (vase elApndice S1 al RR).En las frmulas, el smbolo p denota potencia expresada en vatios y P denota potencia expresada en decibelios conrelacin a un nivel de referencia;c) que, slo en condiciones de funcionamiento definid

5、as con precisin, se puede medir directamente cada una deesas potencias, o calcular el valor de una de ellas a partir de los resultados de la medicin de otra;d) que en la Recomendacin UIT-R SM.329 se definen los lmites y mtodos de medicin de emisiones noesenciales,recomienda1 que la determinacin y la

6、 medicin de la potencia de un transmisor radioelctrico con modulacin de amplitudse efecten teniendo en cuenta las consideraciones siguientes y aplicando los mtodos que figuran a continuacin:1.1 Consideraciones generalesEn los transmisores de modulacin de amplitud, no siempre es posible medir directa

7、mente la potencia en la cresta de laenvolvente. En un transmisor ideal, perfectamente lineal, esta potencia puede calcularse tericamente a partir de losresultados de una medicin de la potencia media de la emisin modulada o de la potencia de la onda portadora; pero ladiferencia entre el valor real de

8、 la potencia en la cresta de la envolvente y el valor calculado de este modo depende, enprimer lugar, del grado de no linealidad del transmisor real.Adems, la coincidencia de los valores medidos de la relacin entre la potencia media y la potencia de la onda portadoracon los valores tericos, no es un

9、 criterio seguro de la linealidad del transmisor debido a las distorsiones que pueden, enfuncin del nivel de entrada, aumentar linealmente la potencia media sin aumentar proporcionalmente la potencia en lacresta de la envolvente.La potencia en la cresta de la envolvente de un transmisor de doble ban

10、da lateral y portadora completa (A2A, A2B, A3Co A3E) que fuese perfectamente lineal y estuviese modulado al 100%, sera cuatro veces mayor que la potencia de laonda portadora. Pero todo transmisor presenta cierta falta de linealidad y este defecto produce una distorsin de la seal,as como un aumento d

11、e las emisiones fuera de banda. Para limitar la importancia de esos efectos indeseables, hay quelimitar la potencia en la cresta de la envolvente a un valor til, lo que equivale, en un transmisor de doble banda lateral yportadora completa, a limitar el ndice de modulacin til a un valor inferior a 10

12、0%.La potencia en la cresta de la envolvente est limitada por la distorsin de intermodulacin aceptable. El mtodorecomendado para definir y medir esta potencia en los transmisores de banda lateral nica o de bandas lateralesindependientes (emisiones R3E, B8E, etc.) se describe ms adelante. El mismo mt

13、odo puede tambin aplicarse a lostransmisores de doble banda lateral (emisiones A3E).2 Rec. UIT-R SM.326-71.2 Intermodulacin1.2.1 Principio de las mediciones de distorsin de intermodulacinLa imperfeccin de la linealidad de los transmisores radioelctricos de modulacin de amplitud puede expresarse enfu

14、ncin del nivel de los productos de intermodulacin. Es cmodo, para determinar este nivel, medir por separado laamplitud de cada una de las oscilaciones de intermodulacin resultantes de la aplicacin, a la entrada del transmisor, dedos oscilaciones peridicas sinusoidales moduladoras de frecuencias f1y

15、f2.Para dos oscilaciones sinusoidales moduladoras de frecuencias f1y f2, la frecuencia de la oscilacin de intermodulacin,a la salida del transmisor, viene dada por la frmula:F = p ( F0 f1) q ( F0 f2) siendo p, q = 1, 2, 3, etc. (1)donde:F0: frecuencia portadoraf1y f2: frecuencias de las oscilaciones

16、 moduladoras.El signo positivo entre los dos trminos de esta suma corresponde a oscilaciones de frecuencia muy elevada y, engeneral, de muy poca amplitud; este caso ofrece poco inters para la presente Recomendacin.1.2.2 Eleccin de las frecuencias de las oscilaciones moduladorasPara medir la amplitud

17、 de los productos de intermodulacin, es conveniente utilizar oscilaciones moduladoras cuyasfrecuencias estn cerca de los lmites de la banda de paso de audiofrecuencia. La banda de paso de audiofrecuencia quehay que considerar aqu es la banda de frecuencias a la entrada del transmisor que corresponde

18、, a la salida, a la totalidadde una banda lateral de la emisin.Los armnicos y las componentes de intermodulacin, sobre todo de orden par, pueden tener su origen en el equipo debaja frecuencia a la entrada del transmisor, o durante el proceso de modulacin. Para evitar coincidencias o inter-ferencias

19、a la salida del transmisor entre stos y las componentes de intermodulacin de tercero y quinto orden que hande medirse, deben elegirse cuidadosamente las frecuencias de modulacin.Debe evitarse que las frecuencias de modulacin f1y f2estn en relacin armnica y que la relacin f1/f2tome un valorprximo a u

20、no cualquiera de los valores 2/3, 2/5, 2/7, 3/4, 3/5, 3/7 y 4/5. En lo que concierne a esta ltima condicin, seadmite que en la mayor parte de los casos prcticos pueden despreciarse las componentes de intermodulacin de ordensuperior al quinto.Para una banda de paso de audiofrecuencia comprendida entr

21、e 300 y 3 000 Hz, puede tomarse, por ejemplo, para f1unvalor prximo a 700 1 100 Hz, y para f2un valor prximo a 1 700 2 500 Hz, lo que responde a la condicin arribamencionada.1.2.3 Nivel de intermodulacin admisibleEn la Recomendacin UIT-R SM.329 figuran los lmites admisibles mximos para emisiones no

22、esenciales, mientras quea continuacin se consideran los lmites de productos de intermodulacin como las que tpicamente permiten latransmisin de la seal con calidad satisfactoria as como la medicin de la potencia en la cresta de la envolvente con elmtodo descrito en el 1.3.El nivel de intermodulacin c

23、onsiderado aqu se mide por la relacin, generalmente en decibelios, entre la potencia de lacomponente de intermodulacin de radiofrecuencia p(F0 f1) q(F0 f2) que tenga la potencia ms elevada, y lapotencia de la componente fundamental de radiofrecuencia (F0 f1o F0 f2) producida por cualquiera de las do

24、soscilaciones moduladoras de frecuencias f1y f2aplicadas simultneamente a la entrada del transmisor, cuyas amplitudesse han ajustado como se ha indicado anteriormente ( 1.2.1, segundo prrafo).El nivel de intermodulacin que puede considerarse admisible, depende de la clase de emisin y del servicio al

25、 que sedestina el transmisor. Desde ese punto de vista, pueden considerarse tres categoras principales de emisiones:Primera categora Emisiones radiotelefnicas monocanales, de banda lateral nica (R3E, J3E, H3E), empleadas sin dispositivo desecreto.Para estas clases de emisin la mayor parte de la ener

26、ga de la seal moduladora se concentra en la parte del espectro quecontiene frecuencias audibles relativamente bajas. Si despus de la modulacin, las componentes de gran energa siguenRec. UIT-R SM.326-7 3prximas en frecuencia a la portadora, pueden admitirse niveles de intermodulacin relativamente ele

27、vados sin aumentoimportante de las radiaciones fuera de banda, ni distorsin notable.Para el nivel de intermodulacin admisible puede tomarse un valor inferior o igual a 25 dB.Si una emisin de la misma clase se emplea con un dispositivo de secreto que pueda transponer las componentes de granenerga a u

28、na posicin cualquiera de la banda necesaria, deja ya de cumplirse la condicin anterior y hay que transferir laemisin a la segunda categora.Segunda categora Emisiones radiotelefnicas de bandas laterales independientes (B8E). Emisiones de telegrafa armnica multicanal (R7B y B7B). Emisiones mltiplex de

29、 bandas laterales independientes (B7W). Emisiones radiotelefnicas monocanales, de doble banda lateral o banda lateral nica (A3E, R3E, J3E, H3E),empleadas con un dispositivo de secreto.Para estas clases de emisin, los productos de intermodulacin producen interferencias indeseables entre canales oemis

30、iones fuera de banda. Su nivel ha de limitarse ms rigurosamente.El nivel de intermodulacin admisible puede ser inferior o igual a 35 dB.Tercera categora Emisiones de modulacin de amplitud de doble banda lateral.La potencia en la cresta de la envolvente de los transmisores de doble banda lateral pued

31、en tambin medirse por elmtodo recomendado en el 1.3. ste es esencialmente til para determinar las emisiones fuera de banda del transmisor.Algunas administraciones prefieren emplear el mtodo de medicin de distorsin armnica con una sola oscilacinsinusoidal moduladora. En condiciones de funcionamiento

32、aceptables, el ndice de modulacin no excede generalmentedel 90%.1.3 Mtodo de medida de la potencia en la cresta de la envolventeDe las consideraciones expuestas se desprende que, debido a la imperfecta linealidad de los transmisores modulados enamplitud, la medicin de la potencia en la cresta de la

33、envolvente debe tener en cuenta el nivel de intermodulacinadmitido para el transmisor considerado y que, aplicando mtodos diferentes de medida, pueden obtenerse resultadosdivergentes.Es, pues, conveniente adoptar un mtodo de medida nico, lo ms simple y seguro posible.Se recomienda el mtodo de medici

34、n siguiente:1.3.1 Transmisores de modulacin de amplitud de banda lateral nica o de bandas laterales independientescon portadora reducida o suprimida1.3.1.1 Se conecta la salida del transmisor a la lnea de alimentacin de la antena o a una carga de prueba con laadecuada impedancia terminal.Debe medirs

35、e la potencia media. Para ello puede utilizarse cualquier aparato que sirva para medir la potencia media deuna oscilacin sinusoidal de radiofrecuencia de amplitud constante.1.3.1.2 Se acoplan a la carga terminal un dispositivo de medida selectivo por ejemplo, un voltmetro selectivo deradiofrecuencia

36、 o un analizador de espectro, y un aparato que responda a la amplitud de cresta de la seal modulada, porejemplo, un osciloscopio.El dispositivo de medida selectivo se emplea para medir las amplitudes relativas de las componentes espectrales de laseal de radiofrecuencia. El valor de cresta de esta se

37、al se determina mediante el indicador de cresta.1.3.1.3 El conmutador de control de la portadora o el atenuador del transmisor se ajusta en la posicin quecorresponda al nivel necesario de la portadora.De preferencia, este nivel ser el siguiente: para la emisin con portadora suprimida: 40 dB o menor;

38、 para la emisin con portadora reducida: entre 16 dB y 26 dB; para la emisin con portadora completa: 6 dB,con relacin al nivel de la oscilacin sinusoidal de referencia. Este nivel (0 dB) se denomina nivel de referencia.4 Rec. UIT-R SM.326-71.3.1.4 La lectura del indicador de cresta correspondiente al

39、 nivel de referencia se determina inicialmente ajustando a0 dB el conmutador de control de la portadora o el atenuador del transmisor (vase la Nota 1).NOTA 1 Este procedimiento de medicin se aplica a los equipos provistos de un conmutador de control de laportadora. Si el equipo no tiene este conmuta

40、dor, o si el conmutador no permite obtener un ajuste a 0 dB, el proce-dimiento sigue siendo vlido si se conoce la atenuacin de la portadora con respecto al nivel de referencia y se hacen losoportunos ajustes.1.3.1.5 Una vez conocida la lectura correspondiente al nivel de referencia y ajustando el co

41、nmutador de control de laportadora en la posicin indicada en el 1.3.1.3 se modula el transmisor con dos oscilaciones sinusoidales cuyafrecuencia se elige como se indica en el 1.2.2.1.3.1.6 Los niveles de entrada de ambas oscilaciones moduladoras se ajustan de modo que, a la salida: las oscilaciones

42、de radiofrecuencia correspondientes a la seal de modulacin tengan componentes fundamentalesde igual amplitud y, simultneamente, la lectura del indicador de cresta producida por la seal de radiofrecuencia compuesta sea igual a la lecturacorrespondiente a la de la oscilacin de referencia, obtenida com

43、o se indica en el 1.3.1.4.1.3.1.7 A continuacin se ajusta el nivel de la seal completa, incluida la portadora, de modo que la mayorcomponente de intermodulacin, medida con el dispositivo selectivo, alcance a la salida el nivel de intermodulacinadmisible que se define en el 1.2.3.1.3.1.8 Se anota la

44、lectura del indicador de cresta producida por la seal mencionada en el 1.3.1.7.1.3.1.9 Este ltimo instrumento se calibra, en funcin de la potencia en la cresta de la envolvente, mediante una solaoscilacin sinusoidal.Puede procederse del siguiente modo: sustituyendo las dos oscilaciones de modulacin

45、por una sola y suprimiendo la portadora, o, si esto no es posible, suprimiendo las dos oscilaciones y aumentando el nivel de la portadora. El nivel de entrada de modulacin o elnivel de la portadora, segn el caso, se ajusta para obtener una lectura arbitraria del indicador de cresta, lectura que,para

46、 obtener en la medida una precisin global ptima, de preferencia ser igual a la obtenida en el 1.3.1.8.Se anota la lectura y se mide la correspondiente potencia media.1.3.1.10 La potencia en la cresta de la envolvente se calcula mediante la frmula:Potencia en la cresta de la envolvente = potencia med

47、ia Lectura obtenidaen el 1.3.1.8con dososcilacionesLectura obtenidaen el 1.3.1.9con unaoscilacin2(2)1.3.2 Transmisores de modulacin de amplitud de doble banda lateral o de banda lateral nica con portadoracompletaSi el transmisor puede funcionar tambin con portadora suprimida o reducida y est provist

48、o de un conmutador decontrol de la portadora, es preferible seguir el mismo procedimiento que se seala en el 1.3.1.Si el transmisor slo puede funcionar con portadora completa, la medicin se efecta como sigue:1.3.2.1 Igual que en el 1.3.1.1.3.2.2 Igual que en el 1.3.1.1.3.2.3 El transmisor se modula con dos oscilaciones sinusoidales cuya frecuencia se elige como se indica en el 1.2.2.Rec. UIT-R SM.326-7 51.3.2.4 Los niveles de entrada de las dos oscilaciones de modulacin se ajustan de modo que, a la salida: las oscilaciones de radiofrecuencia correspondientes a la seal de modulacin tenga