- Oversigt eller selvstudium af forudsætningerne for radiomodtager dynamikområde ydeevne bruges til angivelse af udførelsen af radiomodtagere, der anvendes i radiokommunikationssystemer.

Følsomhed er et af de vigtigste specifikationer af alle radiomodtager. følsomheden af et sæt er imidlertid på ingen måde hele historien. Specifikationen for et sæt kan vise det at have en overordentlig høj grad af følsomhed, men når den er tilsluttet en antenne dens ydeevne kan være meget skuffende, fordi det let er overbelastet, når stærke signaler er til stede, og dette kan forringe dens evne til at modtage svage signaler. I dagens radiokommunikation miljø, hvor der er rigtig mange sendere tæt ved og længere væk, er der behov for god niveauer af følsomhed sammen med evnen til at håndtere stærke signaler både på og uden kanal og det dynamiske område af radiomodtager er meget vigtigt.

Den samlede dynamikområde på modtageren er meget vigtigt, fordi det er lige så vigtigt for et sæt til at kunne håndtere stærke signaler såvel som det er at være i stand til at opfange svage. Dette bliver meget vigtigt, når de forsøger at hente svage signaler i tilstedeværelse af nærliggende stærke dem. Under disse omstændigheder et sæt med en dårlig dynamikområde kan ikke være i stand til at høre svage stationer samlet op af en mindre følsom sæt med en bedre dynamisk område. Problemer som blokering, inter-modulation forvrængning og lignende inden i modtageren kan maskere de svage signaler, trods sættet har en meget høj grad af følsomhed. Disse parametre er naturligvis vigtigt, når det bestemmes, hvilket udstyr skal bruges i et radiokommunikationssystem.

Hvad er dynamikområde?

Dynamiske område en radiomodtager i det væsentlige området signalniveauer, som den kan operere. Den lave ende af intervallet er underlagt dens følsomhed, mens i den høje ende det er styret af sin overbelastning eller stærkt signal køreegenskaber. Specifikationer generelt bruge tal baseret på enten den inter-modulation ydeevne eller blokering ydeevne. Desværre er det ikke altid muligt at sammenligne et sæt med en anden, fordi dynamikområde ligesom mange andre parametre kan citeres i en række måder. Men for at få en ide om, hvad det dynamiske område af en radiomodtager betyder at det er værd at se på de måder, hvorpå målingerne er lavet til at bestemme området for radiomodtageren.

Følsomhed

Den første specifikation til at undersøge, er følsomheden af et sæt. Den vigtigste begrænsende faktor i enhver radiomodtager er støjen genereret. Til de fleste anvendelser enten signal-støj-forhold eller den støj tal anvendes som beskrevet i en tidligere udgave af MT. Men for dynamikområde specifikationer en figur kaldet den mindste mærkbar signal (MDS) bruges ofte. Dette er normalt tages som et signal lig i styrke til støjniveauet. Som støjniveauet er afhængig af anvendte båndbredde, har dette også nævnes i beskrivelsen. Normalt niveauet af niveauet af MDS er givet i dBm dvs. dB i forhold til en milliwatt og typiske værdier er omkring -135 dBm i en 3 kHz båndbredde.

Stærk håndtering signal

Selv følsomheden er vigtigt, hvorledes en radiomodtager håndterer stærke signaler er også meget vigtigt. Her overbelastning ydeevne regulerer, hvor godt modtageren ydeevne.

I den ideelle verden udgangssignalet fra en RF forstærker vil være proportional med input til alle signalniveauer. Men RF forstærkere har kun et begrænset output-kapacitet, og det konstateres, at ud over et vist niveau output falder under det krævede niveau, fordi det ikke kan håndtere de store, der kræves af det. Dette giver en egenskab som det vist nedenfor. Ud fra dette kan det ses, at RF forstærkere er lineær for den nederste del af den karakteristiske, men som udgangstrinene ikke er i stand til at håndtere de højere effektniveauer signalerne begynder at blive komprimeret som set af kurven i den karakteristiske.

En typisk forstærker karakteristisk

Den omstændighed, at RF-forstærker er ikke-lineær skaber ikke et stort problem i sig selv. Men bivirkningerne gør. Når et signal føres gennem et ikke-lineært element er der to væsentlige virkninger, er bemærket. Den første er, at harmoniske genereres. Heldigvis er disse næppe vil forårsage et stort problem. For en harmonisk at falde nær den frekvens, der modtages, skal et signal til halv modtagne frekvens ind i RF-forstærker. Den forreste ende tuning bør reducere dette ved en tilstrækkelig grad for ikke at være en mærkbar problem under de fleste omstændigheder.

Det andet problem, der kan blive bemærket, er, at signaler blandes sammen for at danne uønskede produkter. Disse igen er usandsynligt, at forårsage et problem, fordi nogen signaler, der kunne blande sammen bør fjernes tilstrækkeligt ved den forreste ende tuning. I stedet opstå problemer, når harmoniske af inden for båndet signaler blandes sammen.

Tredje bestille produkter

Problemer opstår, når harmoniske af inden for båndet signaler blandes sammen. Det konstateres, at en kam af signaler kan produceres som vist nedenfor, og disse kan kun falde på den samme frekvens som en svag og interessant station, hvorved maskering det ud, så det ikke kan høres.

Det er enkelt at beregne de frekvenser, hvor de falske signaler vil falde. Hvis input frekvenser er f1 og f2, så de nye frekvenser producerede vil være på 2f1 - f2, 3f1 - 2f2, 4f1 - 3f2 og så videre. På den anden side af de to vigtigste eller oprindelige signaler produktion på 2f2 - f1, 3f2 - 2f2, 4f2 - 3f1 og så videre som vist i diagrammet. Disse er kendt som ulige ordens inter-modulation produkter. To gange ét signal plus én gange en anden gør en tredje ordens produkt, tre gange en plus to gange anden er en femte orden produkt og så videre. Det kan ses af diagrammet, at signalerne på hver side af de vigtigste signaler er først den tredje ordre produktet, så femte, syvende osv.
For at tage et eksempel med nogle reelle tal. Hvis store signaler vises ved frekvenser på 30.0 MHz og 30.01 MHz, så inter-modulation produkter vil blive vist på 30.02, 30.03, 30.4 ... MHz og 29.99, 29.98, 29.97 ..... MHz.

Inter-modulation produkter

Radiomodtager blokering

Et andet problem, der kan opstå, når et stærkt signal er til stede, er kendt som blokering. Som navnet antyder er det muligt for et stærkt signal at blokere eller i det mindste reducere følsomheden af en radiomodtager. Effekten kan blive bemærket, når du lytter til en forholdsvis svag station og en nærliggende transmitter begynder at udstråle, og det ønskede signal reducerer i styrke. Effekten er forårsaget når front-end RF-forstærker begynder at løbe ind i kompression. Når dette sker det stærkeste signal tendens til "capture" RF forstærkeren reducere styrken af de andre signaler. Virkningen er den samme som det indfangende virkning forbundet med FM-signaler.

Mængden af blokering er naturligvis afhængig af niveauet af signalet. Det afhænger også af, hvor langt væk fra kanal det stærke signal er. Jo længere væk, jo mere vil det blive reduceret med forenden tuning og jo mindre vil effekten være. Normalt blokering er citeret for niveauet af uønsket signal ved en given offset (normalt 20 kHz) til opnåelse af en 3 dB reduktion i forstærkning.

Dynamisk definition rækkevidde

Når man ser på dynamikområde specifikationer, skal man passe på ved fortolkningen dem. De MDS ved lavt signal ende skal ses nøje, men de begrænsende faktorer i den øvre ende viser en langt større variation tin den måde, de er angivet. Hvor der anvendes blokering en reduktion på 3 dB følsomhed normalt angivet, men i nogle tilfælde kan 1 dB anvendes. Hvor Inter-modulation produkter bliver valgt som den begrænsende punkt indgangsniveauet for dem at være den samme som MDS ofte træffes. Men uanset hvilken specifikation er givet, skal man sørge for at fortolke tallene, da de kan være subtilitet anderledes i den måde, de er målt fra en modtager til den næste.

For at få en fornemmelse for de tal, der kan opnås, hvis inter-modulation er den begrænsende faktor tal på mellem 80 og 90 dB rækkevidde er typiske, og hvor blokering er den begrænsende faktor tal omkring 115 dB er generelt opnås i en god radiomodtager brugt til professionelle radio kommunikation applikationer.

Designing for optimal ydelse

Det er ikke en let opgave at designe en meget følsom radiomodtager, der også har et bredt dynamisk område. Men dette er et vigtigt krav for mange radiokommunikationssystemer, især hvor mobilradiosektoren enheder kan komme i tæt nærhed med hinanden.

For at opnå den krævede præstationsniveau kan anvendes en række metoder. Den forreste ende fase af radiomodtageren er den mest kritiske med hensyn til støjniveau. Det bør være optimeret til støjniveau snarere end gevinst. Input impedans matching er afgørende for dette. Det er interessant at bemærke, at den optimale match ikke svarer nøjagtigt til den bedste støj ydeevne. Forstærkeren bør også have et relativt højt output-kapacitet for at sikre det ikke overbelaster. Blanderen er også kritisk for overbelastning ydeevne. For at sikre mixeren ikke overbelastes bør der ikke være for stor gevinst forud det. Et højt mixer bør også anvendes (dvs. et designet til at acceptere en højtstående lokal oscillator signal). På denne måde kan det tåle høje indgangssignaler uden forringelse i ydeevne. Der bør udvises forsigtighed i de senere faser af modtageren for at sikre, at de kan tåle det niveau af signaler sandsynligvis kan forekomme. Et godt AGC system hjælper også forhindre overbelastning og generering af uønskede falske signaler.

En radiomodtager med en god dynamisk område vil være i stand til at give en langt bedre hensyn til sig selv under krævende betingelser end en designet udelukkende for optimal følsomhed. Med de strenge krav, der er nødvendige for nutidens radiokommunikationssystemer, hvor mobile radiokommunikation betyder, at sendere og modtagere kommer i umiddelbar nærhed, er der behov for god niveauer af følsomhed sammen med evnen af radiomodtageren at tolerere høje signalniveauer, enten til eller fra kanal. Kun når radiomodtageren har et godt dynamisk område vil det krævede resultat for hele radiokommunikationssystem opnås.

forrige:Hvorfor folk Lyt til FM-radio?

Næste:New Radio Antenne Undgår uønskede signaler

Læg en besked

Message List

Kommentarer Loading ...