усилительный тракт анализатора, динамический диапазон значительно меньше и его конкретное значение зависит от полосы измеряемого сигнала. Фактическое значение динамического диапазона для широкополосных сигналов может быть определено при испытаниях с помощью генератора импульсов (в предельном случае без учета предварительной избирательности).

3.6. КАЛИБРОВКА ПРИБОРОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВОСПРИИМЧИВОСТИ

Ранее рассматривались приемники и анализаторы спектра для измерения ЭМП, излучаемых и распространяющихся по проводам. Здесь рассматриваются источники сигналов для измерения ЭМП обоих видов. В качестве источников как для калибровки приборов, так и для измерения ЭМП рассматриваются генераторы импульсов, генераторы остроконечных импульсов, мощные генераторы и усилители мощности.

3.6.1. Генераторы импульсов

В этом разделе описываются генераторы импульсов (ГИ), используемые для калибровки приемников, измеряющих ЭМП в диапазоне 200 Гц - 10 ГГц. Калибровка производится методом замещения сигналом с известным энергетическим спектром - ниже 100 дБмкВ/МГц (процедура калибровки описана в гл. 4). Для этой цели также пригодны высоковольтные ГИ с энергетическим спектром на выходе до 160 дБмкВ/МГц. Они применимы в случаях, когда нужно определить восприимчивость неизлучающих устройств и измерить характеристики ослабления фильтров и различных цепей, а также эффективность экранированных помещений на частотах до 1 ГГц.

С помощью ГИ можно откалибровать дисплей или самописец на любой частоте настройки приемника при уровнях сигнала от уровня шума приемника до напряжения его насыщения. Эту калибровку можно также производить методом замещения, при котором уровень выхода ГИ устанавливается таким, что показания на выходе измерительного приемника становятся равными показаниями при подаче на его вход некоторого (неизвестного) широкополосного сигнала. В этих случаях важное значение имеет произведение усиления приемника на его полосу пропускания, поскольку,

Зарядное CBiipamuffjreHHb

/ Разрядный P, Z,

Uj;o

Ос-зарядное Лишя, формир!/юг;ая напряжение итульсь/, имеющая Волнвёие сопрошВ-лвние Zg

Рис. 3.60. Упрощенная схема генератора импульсов

иргия-

Ос ОгиВающая про

- расвагласованиа линии и навру зна

I Огидаизщая

Рбеличенов частоты

Рис. 3.61. Временные и частотные зависимости одиночного импульса

как уже отлечалось, ГИ имеет спектр, равномерный в пределах этой полосьь Отличным от описанного является способ калибровки замещением с помощью узкополосного генератора сигналов, причем в этом случае важно только усиление приемника. Таким образом, различие этих способов заключается в использовании либо широкополосного, либо узкополосного генератора (см. § 2.3).

Принцип действия ГИ основан на заряде линии, формирующей импульсы до максимальной амплитуды около 200 В, и последующем быстром разряде ее на нагрузку сопротивлением 50 Ом, связанную со входом приемника при его калибровке. В упрощенном виде это показано на рис. 3.60. Происходящие при этом процессы подобны процессам в линии задержки модулятора радиолокационной станции. В результате во время переходных процессов получается импульс, -половина амплитуды которого равна зарядному напряжению, а эквивалентная длительность - удвоенной относительной длине линии, что обычно составляет несколько десятых долей наносекунды.

Ключ, показанный на рис. 3.60, представляет собой коаксиальное якорное реле, контакты которого имеют ртутное покрытие, что уменьшает их износ. Это реле может управляться- 1) от коротких одиночных импульсов, создаваемых ручным нажатием на соответствующую кнопку; 2) от импуль-

сов, синхронных с частотой питающей сети, 3) от внутреннего генератора с частотой, которая может регулироваться от нескольких герц до нескольких килогерц. Большинство ГИ работает синхронно с частотой питающей сети.

Выходной уровень ГИ калибруется в единицах энергетического спектра, обычно в дБмкВ/МГц. Временная зависимость для выходного импульса ГИ показана на рис. 3.61 относительно амплитуды А = Uc, где Uc - заряжающее напряжение постоянного тока.

Представляя этот импульс интегральным рядом Фурье или преобразованием Лапласа, можно определить его спектр:

. Л Ш [В/Гц] = 2(7, г-51, (3.18)

где Uc - заряжающее напряжение постоянного тока, В; / - частота, Гц; т - длительность импульса, с.

Представив зх/т как х, получим известную зависимость (sin х)/х, изображенную на рис. 3.61. Первый нуль находится в точке с частотой (1/т) Гц. Таким образом, при т=0,5 не (0,5-10 с) 1/т = 2 ГГц. На более низких частотах, для которых соблюдается условие / < 1/т,

sin (зг/т)/(зг/х) ~ 1 (3.19)

и выражение (3.18) приобретает вид

А if) [В/Гц] = 2 t/ex для / < 1/т. (3.20)

При этом условии энергетический спектр практически постоянен, что позволяет использовать ГИ для калибровки в широком диапазоне частот.

Еще заметнее уменьшить неравномерность энергетического спектра можно преднамеренно рассогласовав линию, формирующую импульсы, и нагрузку. В результате согласно рис. 3.61 при импульсе длительностью 0,5 не получается неравномерность ±1 дБ до частот примерно 1 ГГц.

ГИ являются прекрасными вторичными стандартными источниками для калибровки в полевых условиях или для быстрой калибровки в лабораторных условиях приемников, измеряющих ЭМП. Так как подобная калибровка непосредственно используется при работе с широкополосными сигналами, то предполагается, что при калибровке узкополосных сигналов с помощью ГИ известна импульсная полоса пропускания приемника. ГИ также применяются для