24

Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

Харьковский национальный университет радиоэлектроники

Кафедра ОРТ

Курсовая работа

по дисциплине Электромагнитная совместимость систем ТЗИ

на тему:

«Генераторы ВЧ фирм Rohde&Sсhwarz, Agilent Technology. Структура. Технические параметры»

Выполнил: Проверила:

ст. гр. СТЗИ-08-1 Олейникова Е.И.

Гайдыш Т.Г.

Харьков 2011

РЕФЕРАТ

Курсовая работа состоит из 25 с., в которых содержит 7 рисунков, 7 таблиц, 9 формул и 4 ссылок на литературу.

Объект исследования – генераторы ВЧ колебаний.

Целью работы является описание основных используемых генераторов ВЧ двух ведущих фирм: Rohde &Sсhwarz и Agilent Technology.

Объектом исследования являются генераторы ВЧ колебаний и их характеристики.

Методом исследования является метод классификации.

Ключевые слова: Генератор, Модуляция, ДиАПАзон, ШУМ, СИГНАЛ, ЧАСТОТА.

Задание на курсовую работу

1. Теоретическое задание

Генераторы ВЧ фирм «Rohde&Sсhwarz», «Agilent Technology». Структура. Технические параметры.

2. Расчетное задание

На частоте f работает РРЛ п. А – п. В, приемник которой имеет чувствительность P_пр.роб.. На каком расстоянии R от приемника может находиться передатчик станции С, который мешает, если он имеет ту же частоту, мощность Р_{пер.зав.} ,а боковые лепестки антенн совпадают по направлению?

К_тр. – нужное соотношение сигнал/помеха для приемника

G_{пер.зав.} – коэффициент усиления передающей антенны станции, которая мешает в направлении CB.

G_пр.роб. – коэффициент усиления приемной антенны рабочей станции в направлении ВС.

К_вч.пом. – потери мощности передатчика, который мешает, при ее прохождении по ВЧ тракту к антенне.

К_поляр. – коэффициент, учитывающий ослабление сигнала, который мешает из-за несовпадения поляризаций антенн рабочей станции и мешающей станции.

К_{спектр.} – коэффициент, учитывающий ослабление сигнала, который мешает из-за несовпадения полос частот мешающего передатчика и приемника рабочей станции.

Таблица 1 – Исходные данные.

Исходные данные	Рпр.роб. (мкВт)	Рпер.зав. (кВт)	Ктр.	Gпер.зав.	Квч.пом.	Кполяр.	Кспектр.	f(ГГц)
21 4.11	0.01	2	20	2	2	6	20	2

Содержание

Реферат…………………………………………………………………………….2

Задание на курсовую работу……………………………………………………..3

Введение…………………………………………………………………………...5

1. Классификация частот ……………………………………………….....6

2. Генераторы ВЧ фирмы Rohde & Schwarz………………….………..….7

2.1. Генератор вч-сигналов r&s® smb100a………………………...7

2.2. Генератор ВЧ сигналов R&S® SM3……………………………...10

2.3. Генератор ВЧ-сигналов R&S® SMR60…………………………..12

3. Генераторы ВЧ фирмы Agilent Technology……….…………………..15

3.1. Генераторы N5181A серии MXG Agilent Technologies………....15

3.2. Генераторы n5183a серии mxg Agilent Technologies .………..18

3.3. Генератор ВЧ Agilent Technologies N9310A……………….….....20

4. Расчетное задание……………………………………………………………..23

Выводы…………………………………………………………………………...24

Перечень ссылок………………………………………………………………....25

ВВЕДЕНИЕ

Электронный генератор представляет собой устройство, преобразующее электрическую энергию источника постоянного тока в энергию незатухающих электрических колебаний требуемой формы, частоты и мощности.

Являясь первоисточником электрических колебаний, генераторы широко используются в радиопередающих и радиоприемных (супергетеродинных) устройствах, в измерительной аппаратуре, в ЭВМ, в устройствах телеметрии и т. д.

По диапазону генерируемых частот генераторы делятся на низкочастотные (от 0,01 Гц до 100 кГц), высокочастотные (от 100 кГц до 100 МГц ) и сверхвысокочастотные (от 100 МГц и выше ).

Широкое внедрение сложных радиоэлектронных устройств в различные отрасли народного хозяйства ставит перед разработчиками радиоаппаратуры две важнейшие задачи: повышение ее надежности и уменьшение массы и габаритов. Надежность аппаратуры в настоящее время повышается за счет применения соответствующей элементной базы и специальных методов построения систем.

Поэтому очень важно ознакомиться с параметрами генератора и выбрать необходимый для определенных целей.

1. Классификация частот

Частотой колебаний называют число полных колебаний в единицу времени:

_{F = n / T ;} (1.1)

где T — время существования n колебаний.

Для гармонических колебаний частота , где Т — период колебаний. Единица частоты Гц определяется как одно колебание в одну секунду. Частота и время неразрывно связаны между собой, поэтому измерение той или другой величины диктуется удобством эксперимента и требуемой погрешностью измерения. В Международной системе единиц СИ время является одной из семи основных физических величин. Частота электромагнитных колебаний связана с периодом колебания Т и длиной однородной плоской волны в свободном пространстве [1].

Спектр частот электромагнитных колебаний, используемых в радиотехнике, простирается от долей Гц до тысяч ГГц. Этот спектр вначале разделяют на два диапазона — низких и высоких частот. К низким частотам относят инфразвуковые (ниже 20 Гц), звуковые (20— 20 000 Гц) и ультразвуковые (20—200 кГц) [2].

Высокочастотный диапазон, в свою очередь, разделяют на высокие частоты (20 кГц — 30 МГц), ультравысокие (30 — 300 МГц) и сверхвысокие (выше 300 МГц). Верхняя граница сверхвысоких частот непрерывно повышается, и в настоящее время достигла 80 ГГц (без учета оптического диапазона).

Такое разделение объясняется разными способами получения электрических колебаний и различием их физических свойств, а также особенностями распространения на расстояние. Однако четкой границы между отдельными участками спектра провести невозможно, поэтому такое деление в большой степени условно.

2. Генераторы ВЧ фирмы Rohde & Schwarz

Один из ведущих мировых лидеров на международном рынке в области измерительного оборудования и радиокоммуникаций, фирма Rohde & Schwarz основана в 1933 г. учеными физико-технического университета в Йене (Германия) Лотаром Роде и Германом Шварцем. На предприятиях и в представительствах компании в более чем 70 странах занято 7400 сотрудников. Головной офис фирмы находится в Мюнхене.

Группа компаний Rohde & Schwarz работает в следующих направлениях:

— контрольно-измерительное оборудование;

— радиомониторинг и пеленгование;

— цифровое и аналоговое теле- и радиовещание;

— системы радиосвязи;

— профессиональная мобильная радиосвязь стандарта TETRA;

— защита информации и безопасность связи;

— специальные технические средства;

Благодаря разнообразным технологическим Rohde & Schwarz занимает почетное место среди технологических лидеров во всех областях своей деятельности [3].

2.1 Генератор ВЧ-сигналов R&S® SMB100A

Рисунок 2.1 – Генератор ВЧ-сигналов R&S® SMB100A

Особенности генератора ВЧ-сигналов R&S® SMB100A:

1. Наилучшее качество сигнала в среднем классе.

К основным спектральным характеристикам аналоговых генераторов сигнала относятся фазовый шум, гармонические и негармонические паразитные составляющие, а также широкополосный шум. Причем многие измерения фокусируются на нескольких аспектах одновременно. Например, во время измерений блокировки, основную роль в создании нежелательных радиочастотных помех в соседнем канале играют негармонические составляющие и фазовый шум.

Что касается параметров фазового шума SSB, то здесь R&S®SMB100A достигает превосходных значений во всем диапазоне частот от 9 кГц до 6 ГГц. На частотах выше 23,3475 МГц R&S®SMB100A использует делители частоты. Ниже этого значения выходной сигнал генерируется встроенным синтезатором DDS. В отличие от используемого в приборе подхода традиционные генераторы на частотах ниже 250 МГц используют смесители, что дает значительно худшие характеристики фазового шума. Таким образом, R&S®SMB100A можно использовать в измерительных установках вместо высококачественных кварцевых генераторов фиксированной частоты, которые часто используются в качестве источника опорного сигнала. При этом R&S®SMB100A сочетает равные или даже лучшие характеристики с возможностью регулировки частоты и уровня, что очень удобно, так как можно идеально адаптироваться к тестируемому устройству. Более того, путем изменения этих параметров R&S®SMB100A позволяет определять диапазон допустимых значений тестируемого устройства по отношению к эталону.

2. Самая высокая в своем классе выходная мощность.

R&S®SMB100A сочетает превосходное качество сигнала с высокой выходной мощностью >+18 дБм в широком диапазоне частот от 1 МГц до 6 ГГц, что уникально для приборов такого класса. Значение максимальной достижимой выходной мощности составляет +25 дБм (т.е. существенно выше номинальной), обеспечивая достаточный запас для компенсации потерь в измерительных установках. В большинстве случаев это позволяет обойтись без дополнительных внешних усилителей, что означает экономию места и существенное снижение стоимости системы измерений. Высокая выходная мощность превращает R&S®SMB100A в идеальный прибор для контроля мощных устройств, например высокоуровневых смесителей.

Особо следует отметить, что гармонические составляющие в R&S®SMB100A подавляются до номинального значения –30 дБн, даже при выходной мощности +18 дБм.

3. Универсальный источник ВЧ-сигнала.

Широкий частотный диапазон генератора сигналов, высокая выходная мощность и различные режимы модуляции превращают его в гибкий источник сигнала для решения самых разнообразных задач. Минимальная частота 9 кГц позволяет выполнять измерения электромагнитной совместимости. Максимальная частота 6 ГГц перекрывает диапазоны ISM, а также все основные диапазоны мобильной радиосвязи.

R&S®SMB100A с превосходными характеристиками поддерживает все основные режимы аналоговой модуляции АМ, ЧМ, ФМ и импульсную модуляцию. В случае модуляции АМ и ЧМ, ФМ, ВЧ-несущая модулируется внутренним НЧ-генератором с диапазоном частот до 1 МГц или внешним источником сигнала. Также присутствуют два разных внутренних источника модуляции для генерации сигналов с двухтональной модуляцией. Благодаря цифровой реализации процесса модуляции, она выполняется с высокой точностью и минимальными искажениями. Например, сигналы с АМ в высокочастотном диапазоне генерируются с номинальным значением суммарного коэффициента гармоник всего 0,1 %.

Стандартная защита от перенапряжения на частотах до 6 ГГц защищает R&S®SMB100A от подачи на ВЧ-выход высоких внешних напряжений и сигналов большой мощности. Эта система не пропускает через ВЧ-выход обратную мощность и обеспечивает высокую степень надежности.

4. Идеален для производства

В условиях производства, когда речь заходит о компенсации всевозможных потерь мощности, максимальная выходная мощность становится ключевым критерием.

Не подверженный износу электронный аттенюатор R&S®SMB100A надежно работает даже при частых изменениях уровня. В результате гарантируется высокий коэффициент готовности в измерительных системах. Кроме того стандартная защита от перенапряжения защищает R&S®SMB100A от высокой обратной мощности или от попадания постоянного напряжения на ВЧ-выход.

5. Готовность к применению в аэрокосмических и оборонных приложениях.

В аэрокосмических и оборонных приложениях для тестирования радарных систем часто используются импульсные сигналы. Для удовлетворения этой потребности R&S®SMB100A можно оснастить встроенным импульсным модулятором и импульсным генератором с превосходными характеристиками. Импульсный модулятор, например, позволяет тестировать радары с номинальным значением отношения уровней 90 дБ и очень короткими фронтами с номинальным значением 10 нс. На импульсный модулятор можно подавать либо внешний видеосигнал, либо одиночные или двойные импульсы с внутреннего импульсного генератора.

Благодаря широкому диапазону рабочих температур от 0 до +55 °C и максимальной допустимой высоте 4600 м над уровнем моря, R&S®SMB100A надежно работает в самых жестких климатических условиях. Для удовлетворения требований секретности предусмотрена специальная процедура удаления и очистки, которая надежно удаляет данные пользователя. Это гарантирует, что никакие секретные данные не будут вынесены за пределы закрытой зоны. Кроме того, порты LAN и USB можно отключать и защищать паролем.