測向抗擾度及其測量中應(yīng)注意的問題

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  在有干擾信號的情況下,無線電測向設(shè)備對主信號保持一定測向準確度的能力,稱之為測向抗擾度。測向抗擾度是無線電測向設(shè)備的一個重要的技術(shù)指標,它用引起測向誤差但該誤差未超過某一許可值的最大干擾信號的場強來度量。顯然,干擾信號的這個場強值越大,表示測向設(shè)備的測向抗擾度越佳。

  表征測向抗擾度的這個最大干擾信號的場強值,除了同測向設(shè)備本身(測向體制、測向天線、測向接收機的諧振特性等)有關(guān)外,還取決于主信號的場強、干擾信號相對于主信號的失諧值以及主信號的坡印廷矢量與干擾信號的坡印廷矢量的夾角值。因此,在測向抗擾度的測量中,干擾信號的場強值以相對于主信號的場強值(dB)來度量,而干擾信號相對于主信號的失諧值,和主信號的坡印廷矢量與干擾信號的坡印廷矢量的夾角值則作為測量條件給出。這樣就有了一個可以對各式各樣的無線電測向設(shè)備的測向抗擾度進行比較的標準。

  在國軍標GJBz20162-93《軍用無線電測向裝備通用技術(shù)條件》中,將測向抗擾度分為“帶內(nèi)抗擾度”和“帶外抗擾度”。該標準規(guī)定:在測量“帶內(nèi)抗擾度”時,干擾信號相對于主信號的失諧值為(B是所設(shè)置的測向接收機的中頻帶寬的值),主信號與干擾信號兩者的坡印廷矢量的夾角為60°;而在測量“帶外抗擾度”時,干擾信號相對于主信號的失諧值為±3B,主信號與干擾信號兩者的坡印廷矢量的夾角為30°。

  在測量測向抗擾度(特別是“帶內(nèi)抗擾度”)時,應(yīng)使測向接收機準確地調(diào)諧于主信號頻率。若沒有做到這一點,則測量結(jié)果不一定是可信的。讓我們舉一個測量帶內(nèi)抗擾度的例子來說明這一點。設(shè)主信號的頻率f主=1000 MHz,測向接收機為EB200接收機且其中頻帶寬設(shè)置為6 kHz。當主信號源工作頻率設(shè)定為1000 MHz時,可以認為其所發(fā)射信號的頻率就是1000 MHz,即它的頻率誤差可以忽略不計(對于正常工作的信號源的確是這樣的,因為目前標準信號發(fā)生器的頻率準確度為1×10-7)。此時,如果簡單地將BE200接收機的工作頻率也設(shè)定為1000 MHz,那么,由于該接收機的頻率準確度為2×10-6,它所接收到的主信號源所輻射的信號可能并不處于其中頻通帶的中心頻率上而處在距中心頻率±2 kHz的頻點上,如圖1所示。


圖1 測向抗擾度測量圖


  對于圖1.a)所示的情況,若干擾信號源的工作頻率f擾設(shè)置為(f主-),即設(shè)置為999.998 MHz,則EB200接收機接收到的該干擾信號源輻射的信號正處于所設(shè)置的中頻通帶的中心頻率上,如圖2.a)所示;若干擾信號源工作頻率f擾設(shè)置為(f主+),即設(shè)置為1000.002 MHz,則EB200接收機接收到的該干擾信號源輻射的信號處于所設(shè)置的中頻通帶之外,如圖2.b)所示。


圖2 測向抗擾度測量圖


  在圖2.a)和圖3.a)這兩種情況下,在接收通道(從測向接收機的射頻輸入端至其檢波器的輸入端)里干擾信號的放大量大于對主信號的放大量,因而此時所測得的測向抗擾度的值小于測向設(shè)備實際的(真實的)測向抗擾度的值。

  在圖2.b)和圖3.b)這兩種情況下,干擾信號處于測向接收機設(shè)置的中頻通帶之外,為中頻濾波器所抑制,其對主信號的干擾已不具備帶內(nèi)干擾的特性而具有了帶外干擾的特征,因而此時所測得的測向抗擾度的值大大高于測向設(shè)備實際具有的測向抗擾度的值。

  為了使測向接收機準確地調(diào)諧于主信號頻率,可按下述方法與步驟進行操作:(1)先將測向接收機的工作頻率設(shè)置為與主信號源所設(shè)置的工作頻率一樣的頻率(例如主信號源所設(shè)置的工作頻率為1000 MHz,那么測向接收機的工作頻率也設(shè)置為1000 MHz);(2)開啟接收機的自動頻率控制,此時接收機開始自動校正調(diào)諧誤差,其工作頻率(通常顯示于接收機前面板上)不再是所設(shè)置的值,而應(yīng)比所設(shè)置的頻率值稍高一點或稍低點;(3)逐漸減小接收機的中頻帶寬至該接收機最窄的中頻帶寬(EB200接收機最窄的中頻帶寬是150 Hz),使所接收的主信號處于(或非常接近)頻帶最窄的中頻濾波器的中心,這時接收機的工作頻率可以認為是“準確的調(diào)諧頻率”;(4)關(guān)閉接收機的自動頻率控制,對于有的接收機(例如EB200接收機),此時的工作頻率仍為“準確的調(diào)諧頻率”,而對于另一些接收機(例如IC-R8500接收機),此時的工作頻率又恢復(fù)為先前所設(shè)定的工作頻率值,這類接收機需要在關(guān)閉自動頻率控制之后將其工作頻率改設(shè)為“準確調(diào)諧頻率”的值。

  為了使測量結(jié)果能真實地反映測向設(shè)備的測向抗擾度,不僅測向接收機應(yīng)準確地調(diào)諧于主信號頻率上,主信號的場強和干擾信號的場強的測量也必須是可靠的。測向天線處的信號電場強度是來自發(fā)射天線的直接波和地面反射波的合成電場的強度。因此,應(yīng)當這樣架設(shè)用以測量測向天線處信號場強的場強儀的接收天線:使其至發(fā)射天線的距離等于測向天線至發(fā)射天線的距離,且使其架設(shè)高度等于測向天線的架設(shè)高度。只有這樣,場強儀給出的測量結(jié)果才能準確地反映測向天線處的信號場強。

  最后,還要著重指出的是:測向抗擾度的測量應(yīng)在主信號和干擾信號的合成電平未超過測向接收機線性工作范圍的條件下進行。在線性工作狀態(tài)下,測向抗擾度與主信號和干擾信號的絕對值無關(guān),只取決于這兩者的相對值。因此,在測量測向抗擾度時,主信號源的輸出電平不應(yīng)設(shè)置得過高,測向天線處的主信號場強達到100μV/m~200μV/m為宜。

  對于圖1.b)所示的情況,若干擾信號源的工作頻率f擾設(shè)置為(f1+),即設(shè)置為1000.002 MHz,則EB200接收機接收到的該干擾信號源輻射的信號恰處于所設(shè)置的中頻通帶的中心頻率上,如圖3.a)所示;若干擾信號源的工作頻率f擾設(shè)置為(f主-),即設(shè)置為999.998 MHz,則EB200接收機接收到的干擾信號源輻射的信號處于所設(shè)置的中頻通帶之外,如圖3.b)所示。


圖3 測向抗擾度測量圖


  在圖2.a)和圖3.a)這兩種情況下,在接收通道(從測向接收機的射頻輸入端至其檢波器的輸入端)里干擾信號的放大量大于對主信號的放大量,因而此時所測得的測向抗擾度的值小于測向設(shè)備實際的(真實的)測向抗擾度的值。

  在圖2.b)和圖3.b)這兩種情況下,干擾信號處于測向接收機設(shè)置的中頻通帶之外,為中頻濾波器所抑制,其對主信號的干擾已不具備帶內(nèi)干擾的特性而具有了帶外干擾的特征,因而此時所測得的測向抗擾度的值大大高于測向設(shè)備實際具有的測向抗擾度的值。

  為了使測向接收機準確地調(diào)諧于主信號頻率,可按下述方法與步驟進行操作:(1)先將測向接收機的工作頻率設(shè)置為與主信號源所設(shè)置的工作頻率一樣的頻率(例如主信號源所設(shè)置的工作頻率為1000 MHz,那么測向接收機的工作頻率也設(shè)置為1000 MHz);(2)開啟接收機的自動頻率控制,此時接收機開始自動校正調(diào)諧誤差,其工作頻率(通常顯示于接收機前面板上)不再是所設(shè)置的值,而應(yīng)比所設(shè)置的頻率值稍高一點或稍低點;(3)逐漸減小接收機的中頻帶寬至該接收機最窄的中頻帶寬(EB200接收機最窄的中頻帶寬是150 Hz),使所接收的主信號處于(或非常接近)頻帶最窄的中頻濾波器的中心,這時接收機的工作頻率可以認為是“準確的調(diào)諧頻率”;(4)關(guān)閉接收機的自動頻率控制,對于有的接收機(例如EB200接收機),此時的工作頻率仍為“準確的調(diào)諧頻率”,而對于另一些接收機(例如IC-R8500接收機),此時的工作頻率又恢復(fù)為先前所設(shè)定的工作頻率值,這類接收機需要在關(guān)閉自動頻率控制之后將其工作頻率改設(shè)為“準確調(diào)諧頻率”的值。

  為了使測量結(jié)果能真實地反映測向設(shè)備的測向抗擾度,不僅測向接收機應(yīng)準確地調(diào)諧于主信號頻率上,主信號的場強和干擾信號的場強的測量也必須是可靠的。測向天線處的信號電場強度是來自發(fā)射天線的直接波和地面反射波的合成電場的強度。因此,應(yīng)當這樣架設(shè)用以測量測向天線處信號場強的場強儀的接收天線:使其至發(fā)射天線的距離等于測向天線至發(fā)射天線的距離,且使其架設(shè)高度等于測向天線的架設(shè)高度。只有這樣,場強儀給出的測量結(jié)果才能準確地反映測向天線處的信號場強。

  最后,還要著重指出的是:測向抗擾度的測量應(yīng)在主信號和干擾信號的合成電平未超過測向接收機線性工作范圍的條件下進行。在線性工作狀態(tài)下,測向抗擾度與主信號和干擾信號的絕對值無關(guān),只取決于這兩者的相對值。因此,在測量測向抗擾度時,主信號源的輸出電平不應(yīng)設(shè)置得過高,測向天線處的主信號場強達到100μV/m~200μV/m為宜。
   來源:中國無線電管理

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