Cách đo công suất của tín hiệu vô tuyến ở một tần số nhất định. Các thông số cơ bản của tín hiệu vô tuyến. Nội dung gói sản phẩm Đồng hồ đo điện dòng Anritsu ML2490A

MÔ TẢ NGẮN

Dòng máy đo điện Anritsu ML2490A Chúng là những bộ số hóa và xử lý tốc độ cao các tín hiệu đến từ các cảm biến nguồn được kết nối với chúng. Model Anritsu ML2495A là loại đơn kênh và hỗ trợ kết nối một cảm biến, còn model Anritsu ML2496A có thể hoạt động đồng thời với hai cảm biến khác nhau. Tùy thuộc vào loại cảm biến được kết nối, dải tần có thể từ 100 kHz đến 65 GHz.

Nhờ tốc độ số hóa rất cao (độ phân giải thời gian đạt 1 ns), máy đo dòng Anritsu ML2490A có thể được sử dụng để phát triển và cấu hình radar và băng thông của các thiết bị này, bằng 65 MHz, cho phép chúng được sử dụng ở mọi giai đoạn xây dựng và vận hành hệ thống thông tin không dây 3G, 4G và 5G, bao gồm cả các hệ thống thế hệ tiếp theo dựa trên các công nghệ điều chế phức tạp như OFDM.

Ngoài các cảm biến xung và công suất cực đại, dòng Anritsu ML2490A có thể kết nối nhiều loại cảm biến khác nhau để đo tín hiệu vô tuyến cố định (CW), giúp chúng được sử dụng linh hoạt. Bạn có thể tải xuống bản mô tả đầy đủ về tất cả các đặc điểm của dòng Anritsu ML2490A bên dưới trang này trong phần này.

Các đặc điểm chính:
Số lượng kênh: 1 (kiểu ML2495A) hoặc 2 (kiểu ML2496A).
Tần số: 100 kHz – 65 GHz (tùy cảm biến).
Băng thông (băng tần video): 65 MHz.
Thời gian tăng điển hình: 8 ns (với bộ mã hóa xung MA2411B).
Độ phân giải thời gian: 1 ns. Bộ hiệu chuẩn công suất tích hợp (50 MHz và 1 GHz).
Lý tưởng cho các ứng dụng radar và mạng không dây (4G và 5G).
Đo công suất: Trung bình, Tối thiểu, Tối đa, Đỉnh, Đỉnh, PAE (Hiệu suất tăng thêm năng lượng).
Màn hình 8,9 cm (độ phân giải 320 x 240). Giao diện: Ethernet, IEEE-488 (GPIB), RS-232.
Trọng lượng: 3kg. Kích thước: 213 x 88 x 390 mm. Nhiệt độ hoạt động: từ 0°C đến +50°C.
Đo chính xác công suất của bất kỳ tín hiệu vô tuyến nào

MIÊU TẢ CỤ THỂ

Dòng máy đo công suất RF Anritsu ML2490A mang lại hiệu suất vượt trội so với các dòng máy đo công suất RF hai mét khác của Anritsu (ML2480B và ML2430A). Dòng ML2490A bao gồm hai mẫu: ML2495A kênh đơn và ML2496A kênh đôi. Cả hai model đều hoạt động cùng với các cảm biến (cảm biến) bên ngoài. Đồng hồ đo điện Anritsu ML2490A tương thích với sáu loạt cảm biến bao gồm rất nhiều ứng dụng trong dải tần từ 10 MHz đến 50 GHz và trong dải công suất từ -70 dBm đến +20 dBm.

Tùy thuộc vào loại cảm biến được kết nối, máy đo Anritsu ML2490A có thể đo các thông số cường độ tín hiệu sau: Average (giá trị trung bình), Min (giá trị tối thiểu), Max (giá trị tối đa), Peak (giá trị đỉnh), Crest (hệ số đỉnh), Rise - thời gian (thời gian tăng), PAE (Hiệu suất tăng thêm năng lượng), v.v. Để hiệu chỉnh cảm biến, thiết bị Anritsu ML2490A có bộ hiệu chỉnh công suất tích hợp cho hai tần số như một tính năng tiêu chuẩn: 50 MHz và 1 GHz.

Bức ảnh này hiển thị Máy đo công suất RF kênh đơn Anritsu ML2495A và Máy đo công suất RF kênh đôi Anritsu ML2496A cùng với hai trong số các cảm biến tốt nhất: Cảm biến xung Anritsu MA2411 (lên đến 40 GHz) và Cảm biến rộng Anritsu MA2491A (lên đến 18 GHz) GHz).

Máy đo kênh đơn Anritsu ML2495A (trên cùng) và máy đo kênh đôi Anritsu ML2496A (dưới) cùng với cảm biến công suất xung MA2411 và cảm biến công suất băng rộng MA2491A.

Cảm biến công suất xung Anritsu MA2411B

Máy đo công suất Anritsu ML2495A và ML2496A, cùng với cảm biến Anritsu MA2411B, rất lý tưởng để đo tín hiệu vô tuyến dạng xung trong dải tần từ 300 MHz đến 40 GHz. Với thời gian tăng thông thường là 8 ns và độ phân giải 1 ns, có thể đo trực tiếp các đặc tính của xung radar, cũng như nhiều loại tín hiệu khác có cấu trúc xung hoặc cụm.

Bức ảnh này thể hiện ảnh chụp màn hình của máy đo điện Anritsu ML2496A với kết quả đo các thông số biên của xung RF. Các phép đo được thực hiện bằng cảm biến công suất xung Anritsu MA2411B. Thang đo trên trục hoành là 20 ns trên mỗi vạch chia và trên trục tung là 3 dB trên mỗi vạch chia. Tín hiệu đến từ cảm biến được số hóa với tốc độ 62,5 MSa/s.

Bức ảnh này hiển thị ảnh chụp màn hình của đồng hồ đo điện Anritsu ML2496A hiển thị kết quả đo của bốn xung RF liên tiếp. Thang đo trên trục hoành là 2 µs trên mỗi vạch chia và trên trục tung là 5 dB trên mỗi vạch chia. Đối với mỗi xung, bạn có thể đo: thời gian tăng, thời gian giảm, thời lượng và các thông số khác, bao gồm khoảng thời gian lặp lại xung PRI (Khoảng thời gian lặp lại xung). Kết quả của một nhóm xung cũng được hiển thị trên màn hình: giá trị công suất tối thiểu, tối đa và trung bình.

Đo các thông số của bốn xung tần số vô tuyến liên tiếp.

Khi đo tín hiệu vô tuyến công suất cao, bộ suy giảm hoặc bộ ghép thường được sử dụng. Đồng hồ đo công suất dòng Anritsu ML2490A có khả năng tự động tính đến giá trị của bộ suy hao hoặc bộ ghép nối ngoài để kết quả đo trên màn hình tương ứng với công suất thực tế.

Trước khi sử dụng cảm biến Anritsu MA2411B với đồng hồ đo điện dòng ML2490A, chúng phải được hiệu chỉnh cùng nhau. Để thực hiện việc này, đầu ra tín hiệu tham chiếu (Bộ hiệu chuẩn) có tần số 1 GHz và biên độ 0 dBm (1 mW) được đặt ở mặt trước của đồng hồ đo điện. Bằng cách kết nối cảm biến với đầu ra này và nhấp vào mục menu tương ứng, bạn sẽ hiệu chỉnh cảm biến và loại bỏ các lỗi của đường đo, điều này sẽ giúp thiết bị chuẩn bị cho các phép đo chính xác.

Cảm biến Anritsu MA2411B được tối ưu hóa để đo tín hiệu điều chế xung và băng rộng, nhưng có thể được sử dụng để đo chính xác các đặc tính của tín hiệu cố định (CW) và tín hiệu vô tuyến biến đổi chậm. Ảnh chụp màn hình tương ứng được hiển thị trong ảnh này.

Cảm biến công suất băng rộng Anritsu MA2490A và MA2491A

Hai cảm biến băng rộng được thiết kế để đo các thông số của tín hiệu viễn thông cũng như một số loại tín hiệu xung: Anritsu MA2490A (từ 50 MHz đến 8 GHz) và Anritsu MA2491A (từ 50 MHz đến 18 GHz). Cả hai cảm biến đều cung cấp băng thông 20 MHz (còn gọi là băng thông video hoặc tốc độ phản hồi), đủ để đo chính xác các tín hiệu thay đổi nhanh chóng như 3G/4G, WLAN, WiMAX và các xung từ hầu hết các loại hệ thống radar. Thời gian tăng của các cảm biến này ở chế độ đo xung là 18 ns.

Đặc tính xung của cảm biến MA2490A và MA2491A kém hơn một chút so với đặc tính xung của cảm biến MA2411B đã thảo luận ở trên, nhưng công suất đo tối thiểu là -60 dBm, thay vì -20 dBm đối với MA2411B. Ngưỡng công suất thấp hơn có thể mở rộng đáng kể nhờ có đường đo bổ sung bên trong các cảm biến, được bật tự động ở giá trị công suất thấp.

Trong ảnh này chụp màn hình máy đo điện Anritsu ML2496A kèm theo kết quả đo thông số tín hiệu GSM. Các phép đo được thực hiện bằng cảm biến công suất băng rộng Anritsu MA2491A. Thang đo trên trục hoành là 48 µs trên mỗi vạch chia và trên trục tung là 5 dB trên mỗi vạch chia. Công suất cực đại của từng đoạn tín hiệu riêng lẻ đạt tới 12 dBm.

Đo thông số tín hiệu GSM bằng cảm biến băng rộng Anritsu MA2491A.

Cảm biến (cảm biến) công suất diode có độ chính xác cao dòng Anritsu MA2440D

Dòng cảm biến có độ chính xác cao này được thiết kế cho tín hiệu vô tuyến có tốc độ thay đổi hoặc điều chế thấp (chẳng hạn như TDMA), cũng như tín hiệu tĩnh (CW - Sóng liên tục). Tốc độ phản hồi (băng thông video) của các cảm biến này là 100 kHz và thời gian tăng là 4 µs. Tất cả các cảm biến dòng MA2440D đều có bộ suy giảm 3 dB tích hợp, giúp cải thiện đáng kể khả năng kết hợp (SWR) của đầu nối đầu vào RF của cảm biến. Dải động rộng 87 dB và độ tuyến tính tốt hơn 1,8% (lên đến 18 GHz) và 2,5% (lên đến 40 GHz) khiến những cảm biến này trở nên lý tưởng cho nhiều ứng dụng, bao gồm đo mức tăng và suy giảm sóng vô tuyến.

Dòng cảm biến Anritsu MA2440D bao gồm ba mẫu, khác nhau về dải tần số trên và loại đầu nối đầu vào: model MA2442D (từ 10 MHz đến 18GHz, đầu nối N(m)), model MA2444D (10 MHz đến 40GHz, đầu nối K(m)) và model MA2445D (10 MHz đến 50GHz, đầu nối V (m)). Ví dụ: ảnh này hiển thị cảm biến Anritsu MA2444D với đầu nối K(m).

Cảm biến công suất có độ chính xác cao dựa trên hiệu ứng nhiệt của dòng Anritsu MA24000A

Dòng cảm biến có độ chính xác cao này được thiết kế cho tín hiệu cố định (CW - Sóng liên tục) và tín hiệu vô tuyến thay đổi chậm. Thời gian tăng của các cảm biến này là 15 ms. Nguyên lý hoạt động của các cảm biến trong dòng sản phẩm này dựa trên hiệu ứng nhiệt điện, cho phép bạn đo chính xác công suất trung bình của bất kỳ tín hiệu vô tuyến nào, bất kể cấu trúc hoặc loại điều chế của nó. Dải động của các cảm biến này là 50 dB và độ tuyến tính tốt hơn 1,8% (lên đến 18 GHz) và 2,5% (lên đến 50 GHz).

Dòng cảm biến Anritsu MA24000A bao gồm ba mẫu, khác nhau về dải tần số trên và loại đầu nối đầu vào: model MA24002A (từ 10 MHz đến 18GHz, đầu nối N(m)), model MA24004A (10 MHz đến 40GHz, đầu nối K(m)) và model MA24005A (10 MHz đến 50GHz, đầu nối V (m)). Tất cả ba cảm biến dòng Anritsu MA24000A đều được hiển thị trong ảnh này.

Nguyên lý hoạt động và cấu tạo bên trong của đồng hồ đo điện dòng Anritsu ML2490A

Các cảm biến nguồn được kết nối với đồng hồ đo dòng Anritsu ML2490A thực hiện chức năng chuyển đổi tín hiệu tần số cao mà công suất phải đo được thành tín hiệu tần số thấp. Tín hiệu tần số thấp này đi từ cảm biến đến đầu vào của máy đo dòng ML2490A, được số hóa bằng ADC tích hợp, xử lý bằng bộ xử lý tín hiệu số và hiển thị trên màn hình của thiết bị.

Hình này thể hiện sơ đồ khối của ML2495A kênh đơn. Trong sơ đồ khối này, hai ADC (bộ chuyển đổi tương tự sang số) được tô sáng màu xanh lá cây, nhờ đó tín hiệu tần số thấp phát ra từ cảm biến nguồn được kết nối với đồng hồ đo được số hóa. Nếu cảm biến diode của dòng Anritsu MA2440D hoặc cảm biến nhiệt điện của dòng Anritsu MA24000A được kết nối thì quá trình số hóa được thực hiện bằng ADC 16 bit. Và nếu cảm biến xung Anritsu MA2411B hoặc cảm biến băng rộng Anritsu MA2490A hoặc MA2491A được kết nối thì quá trình số hóa được thực hiện bằng ADC 14 bit tốc độ cao.

Sơ đồ khối của máy đo công suất một kênh Anritsu ML2495A.

Và đây là cấu trúc bên trong của đồng hồ đo điện dòng Anritsu ML2490A. Ở trung tâm có một bảng hình chữ nhật nhỏ chứa bộ hiệu chuẩn tích hợp cho 50 MHz và 1 GHz, cáp tần số cao được kết nối với đầu nối N ở mặt trước. Bên dưới bảng hiệu chuẩn có một bảng đo lớn chứa phần analog, ADC và một dãy ma trận logic lập trình được. Ngay bên dưới bảng đo có bảng điều khiển và xử lý kỹ thuật số lớn thứ hai chứa DSP (bộ xử lý tín hiệu số), bộ vi điều khiển và các bộ điều khiển và hiển thị kỹ thuật số.

Tất cả các đồng hồ đo điện dòng Anritsu ML2490A đều được trang bị chương trình máy tính điều khiển từ xa Anritsu PowerMax. Chương trình này chạy trên máy tính cá nhân tương thích với Windows và cho phép bạn điều khiển từ xa hoạt động của thiết bị Anritsu ML2495A kênh đơn hoặc thiết bị Anritsu ML2496A kênh đôi. Thực hiện các phép đo bằng phần mềm PowerMax giúp đơn giản hóa việc thiết lập ban đầu của thiết bị, tăng tốc độ xử lý phép đo và cho phép bạn ghi lại và lưu trữ kết quả một cách thuận tiện.

Một ví dụ về cửa sổ chính Anritsu PowerMax được hiển thị trong ảnh chụp màn hình này. Trong trường hợp này, mô hình Anritsu ML2496A hai kênh được điều khiển, kênh đầu tiên được kết nối với cảm biến công suất xung Anritsu MA2411B và cảm biến công suất băng thông rộng Anritsu MA2491A được kết nối với kênh thứ hai. Để phóng to hình ảnh, bấm vào ảnh.

Đồng hồ đo điện dòng Anritsu ML2490A đi kèm với phần mềm Anritsu PowerMax.
Bấm vào ảnh để phóng to hình ảnh.

Thông số kỹ thuật của máy đo và cảm biến công suất Anritsu ML2490A

Dưới đây là danh sách các đặc tính kỹ thuật chính của đồng hồ đo điện dòng Anritsu ML2490A. Để biết các đặc tính kỹ thuật chi tiết của đồng hồ, hãy xem phần bên dưới trên trang này.

Đặc tính kỹ thuật chính của đồng hồ đo điện dòng Anritsu ML2490A.

Dưới đây là danh sách các đặc tính kỹ thuật chính của cảm biến công suất (cảm biến công suất) các loại tương thích với máy đo dòng Anritsu ML2490A. Để biết các đặc tính kỹ thuật chi tiết của cảm biến, hãy xem phần bên dưới trên trang này.

Đặc điểm chính của cảm biến công suất tương thích dòng Anritsu ML2490A.

Nội dung gói sản phẩm Đồng hồ đo điện dòng Anritsu ML2490A

Tên	Mô tả ngắn
Anritsu ML2495A	Máy đo công suất một kênh cho tín hiệu vô tuyến dạng xung, điều chế và cố định
hoặc
Anritsu ML2496A	Máy đo công suất hai kênh cho tín hiệu vô tuyến dạng xung, điều chế và cố định
thêm:
2000-1537-R	Cáp 1,5 mét để kết nối cảm biến (1 đoạn cho mỗi kênh)
-	Dây cáp điện
-	Đĩa quang kèm tài liệu và phần mềm PowerMax
-	Giấy chứng nhận hiệu chuẩn
-	Bảo hành 1 năm (có thể gia hạn lên 3 và 5 năm)

Tùy chọn và phụ kiện cho đồng hồ đo điện dòng Anritsu ML2490A

Các lựa chọn chính:
- lựa chọn 760-209 (hộp đựng cứng để vận chuyển thiết bị và phụ kiện).
- lựa chọn D41310(túi mềm để vận chuyển thiết bị có dây đeo vai).
- lựa chọn 2400-82 (bộ giá đỡ cho một mét).
- lựa chọn 2400-83 (bộ giá đỡ dài hai mét).
- lựa chọn 2000-1535 (vỏ bảo vệ cho mặt trước).
- lựa chọn 2000-1536-R(Cáp 0,3 mét để kết nối cảm biến đo).
- lựa chọn 2000-1537-R(Cáp 1,5 mét để kết nối cảm biến đo).
- lựa chọn 2000-1544 (Cáp RS-232 để flash thiết bị).

Cảm biến công suất tương thích:
- cảm biến Anritsu MA2411B(cảm biến xung từ 300 MHz đến 40 GHz, từ -20 dBm đến +20 dBm).
- cảm biến Anritsu MA2490A(cảm biến băng rộng từ 50 MHz đến 8 GHz, từ -60 dBm đến +20 dBm).
- cảm biến Anritsu MA2491A(cảm biến băng rộng từ 50 MHz đến 18 GHz, từ -60 dBm đến +20 dBm).
- cảm biến Anritsu MA2472D(cảm biến diode tiêu chuẩn từ 10 MHz đến 18 GHz, từ -70 dBm đến +20 dBm).
- cảm biến Anritsu MA2473D(cảm biến diode tiêu chuẩn từ 10 MHz đến 32 GHz, từ -70 dBm đến +20 dBm).
- cảm biến Anritsu MA2474D(cảm biến diode tiêu chuẩn từ 10 MHz đến 40 GHz, từ -70 dBm đến +20 dBm).
- cảm biến Anritsu MA2475D(cảm biến diode tiêu chuẩn từ 10 MHz đến 50 GHz, từ -70 dBm đến +20 dBm).
- cảm biến Anritsu MA2442D(cảm biến diode có độ chính xác cao từ 10 MHz đến 18 GHz, từ -67 dBm đến +20 dBm).
- cảm biến Anritsu MA2444D(cảm biến diode có độ chính xác cao từ 10 MHz đến 40 GHz, từ -67 dBm đến +20 dBm).
- cảm biến Anritsu MA2445D(cảm biến diode có độ chính xác cao từ 10 MHz đến 50 GHz, từ -67 dBm đến +20 dBm).
- cảm biến Anritsu MA2481D(cảm biến phổ quát từ 10 MHz đến 6 GHz, từ -60 dBm đến +20 dBm).
- cảm biến Anritsu MA2482D(cảm biến phổ quát từ 10 MHz đến 18 GHz, từ -60 dBm đến +20 dBm).
- cảm biến Anritsu MA24002A(cảm biến nhiệt điện từ 10 MHz đến 18 GHz, từ -30 dBm đến +20 dBm).
- cảm biến Anritsu MA24004A(cảm biến nhiệt điện từ 10 MHz đến 40 GHz, từ -30 dBm đến +20 dBm).
- cảm biến Anritsu MA24005A(cảm biến nhiệt điện từ 10 MHz đến 50 GHz, từ -30 dBm đến +20 dBm).

Tài liệu

Tài liệu này ở định dạng PDF chứa mô tả đầy đủ nhất về khả năng của đồng hồ đo điện dòng Anritsu ML2490A, đặc tính kỹ thuật và chế độ vận hành của chúng:

Mô tả đồng hồ đo điện và cảm biến Anritsu ML2490A (bằng tiếng Anh) (12 trang; 7 MB)

Đặc tính kỹ thuật của máy đo và cảm biến Anritsu ML2490A (bằng tiếng Anh) (12 trang; 1 MB)

Hướng dẫn sử dụng máy đo điện Anritsu ML2490A (tiếng Anh) (224 trang; 3 MB)

Hướng dẫn lập trình máy đo Anritsu ML2490A (tiếng Anh) (278 trang; 3 MB)

Thông tin tóm tắt về thiết bị đo công suất tín hiệu vô tuyến (tiếng Anh) (4 trang; 2 MB)

Và tại đây bạn có thể tìm thấy các mẹo của chúng tôi và thông tin hữu ích khác về chủ đề này:

Tổng quan ngắn gọn về tất cả các dòng thiết bị kiểm tra Anritsu RF

Tổng quan ngắn gọn về tất cả các dòng máy phân tích RF di động Anritsu

Cách mua thiết bị rẻ hơn - giảm giá, giá đặc biệt, bản demo và thiết bị đã qua sử dụng

Để đơn giản hóa quá trình chọn đồng hồ đo công suất hoặc cảm biến, bạn có thể sử dụng kinh nghiệm và đề xuất của chúng tôi. Chúng tôi có hơn 10 năm kinh nghiệm cung cấp thực tế và có thể giải đáp ngay nhiều câu hỏi về mẫu mã, lựa chọn, thời gian giao hàng, giá cả và chiết khấu. Điều này sẽ tiết kiệm thời gian và tiền bạc của bạn. Để thực hiện việc này, chỉ cần gọi cho chúng tôi hoặc viết thư cho chúng tôi theo địa chỉ

Thông số chính của thiết bị phát sóng vô tuyến là công suất tín hiệu phát ra không khí. Cần lưu ý rằng các yêu cầu về công suất tín hiệu trong dải VHF được quyết định bởi các đặc tính truyền sóng vô tuyến trong dải tần số này.

Đặc điểm đầu tiên của dải VHF là sự lan truyền thẳng của sóng vô tuyến trong tầm nhìn. Hình 1 minh họa đặc điểm truyền sóng vô tuyến trong phạm vi này.

Hình 1. Đường ngắm trên liên kết vô tuyến

Khoảng, có tính đến sự khúc xạ của sóng vô tuyến trong phạm vi VHF, đường ngắm trong phạm vi km L được xác định như sau:

, (1)

Khi độ cao của ăng-ten trạm gốc và bộ lặp là 70 m, phạm vi liên lạc không thể vượt quá 70 km:

Khi độ cao của ăng-ten trạm gốc và bộ lặp là 70 m, phạm vi liên lạc không thể vượt quá 70 km. Phạm vi tầm nhìn gần đúng trong phạm vi VHF được hiển thị trong Hình 2.

Hình 2. Phạm vi gần đúng của liên kết vô tuyến trong phạm vi VHF

Chúng ta hãy tính công suất đầu ra cần thiết của tín hiệu máy phát trong một khoảng cách nhất định. Để làm điều này, chúng tôi sẽ sử dụng công thức nổi tiếng để xác định công suất tín hiệu ở đầu vào của máy thu radio:

, (2) ở đâu P prm - công suất tín hiệu ở đầu vào của máy thu radio; P prd - công suất tín hiệu ở đầu ra của máy phát vô tuyến; - bước sóng của tín hiệu vô tuyến; r- khoảng cách giữa máy thu và máy phát; G prd - độ lợi của anten máy phát vô tuyến (tính theo thời gian); G prm - độ lợi của anten thu sóng vô tuyến (tính theo thời gian);

Cần lưu ý rằng trong hệ thống thông tin di động, cường độ tín hiệu được đo bằng dBm. Đây là tỷ lệ giữa giá trị tuyệt đối của công suất tín hiệu, tính bằng watt, trên công suất tín hiệu 1 mW.

, (3)

Ví dụ: công suất tín hiệu 2 W tương ứng với giá trị 33 dBm và công suất tín hiệu 10 W tương ứng với giá trị 40 dBm. Cách tiếp cận này cho phép bạn thay thế các phép tính chia và nhân bằng phép trừ và tổng tương ứng. Trong trường hợp này, công thức xác định công suất tín hiệu ở đầu vào của máy thu vô tuyến (2), tính bằng decibel, sẽ có dạng sau:

, (4)

Hãy để chúng tôi biểu thị từ nó công suất cần thiết từ máy phát khi hoạt động trong không gian trống. Đối với băng tần 160 MHz và anten đa hướng, công suất này sẽ bằng:

, (5)

Với tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm ở đầu vào bộ giải điều chế là 6 dB, công suất máy phát có thể bị giới hạn ở mức 1 mW.

Mặt khác, khi sóng vô tuyến truyền dọc theo bề mặt trái đất, nó sẽ bị hấp thụ thêm. Để giải thích hiện tượng sóng vô tuyến uốn cong xung quanh các chướng ngại vật khác nhau và sự xâm nhập của chúng vào vùng bóng tối và vùng nửa tối, nguyên lý Huygens-Fresnel được sử dụng. Theo mô hình Fresnel, phạm vi truyền sóng vô tuyến giữa các thiết bị phát và nhận bị giới hạn bởi một hình elip quay xung quanh đường nối chúng. Hình elip này có nhiều lớp và có thể bao gồm vô số vùng.

Vùng gần nhất với đường nối máy phát và máy thu được gọi là vùng Fresnel đầu tiên. Người ta thường chấp nhận rằng trong quá trình truyền sóng vô tuyến, đáng kể nhất là vùng Fresnel đầu tiên. Khoảng một nửa năng lượng truyền đi tập trung vào nó. Hình 3 thể hiện mặt cắt dọc của vùng Fresnel đầu tiên.

Hình 3. Định nghĩa vùng Fresnel

Đối với bất kỳ điểm nào trên liên kết vô tuyến, bán kính của vùng Fresnel đầu tiên (R0) có thể được tìm thấy bằng công thức:

, (6)

Khi tính đến ảnh hưởng của bề mặt Trái đất, bán kính lớn nhất của vùng Fresnel thứ nhất là quan trọng. Với cùng độ cao của ăng-ten, bán kính này sẽ nằm ở giữa đường truyền vô tuyến. Trong trường hợp này, công thức (6) được chuyển về dạng sau:

, (7)

Khi phạm vi liên kết vô tuyến lớn hơn 5 km, cần phải tính thêm độ cong của Trái đất làm vật cản. Hiệu ứng này được minh họa trong Hình 3. Để tính đến sự gia tăng độ cao của bề mặt trái đất ở giữa đường vô tuyến do độ cong của nó, bạn có thể sử dụng công thức sau:

, (8) trong đó hmax là độ cao tối đa của chướng ngại vật tạo ra do độ cong của Trái đất (m), L là khoảng cách giữa máy phát và máy thu (km).

Các giá trị độ cao của chướng ngại vật được tạo ra do độ cong của Trái đất đối với khoảng cách tương đối r tek /L được cho trong Bảng 1.

Bảng 1

L	Khoảng cách tương đối trên một khoảng sóng vô tuyến
L	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9
5km	0,02m	0,08m	0,18m	0,31m	0,5m	0,31m	0,18m	0,08m	0,02m
10 km	0,7m	1,3 m	1,7 m	1,9 m	2 m	1,9 m	1,7 m	1,3 m	0,7m
15 km	1,5 m	2,7 m	3,6 m	4 m	4,25m	4 m	3,6 m	2,7 m	1,5 m

Bây giờ hãy tính độ hấp thụ bổ sung của tín hiệu do bề mặt Trái đất che khuất nó. Để làm điều này, chúng tôi tính toán chiều cao h max ở giữa đường dẫn vô tuyến:

, (9)

Độ hở tương đối của đường vô tuyến sẽ bằng

, (10)

Bây giờ, bằng cách sử dụng biểu đồ về sự phụ thuộc của độ suy giảm tín hiệu so với khoảng cách của chướng ngại vật như trong Hình 4, chúng ta sẽ xác định độ suy giảm tín hiệu bổ sung.

Hình 4. Sự phụ thuộc của độ suy giảm tín hiệu so với khoảng cách chướng ngại vật

Đối với độ hở liên kết vô tuyến tương đối là -0,37, độ suy giảm tín hiệu bổ sung sẽ là 50 dB. Kết quả là công suất máy phát yêu cầu tăng từ -6 dBm lên +44 dBm. Công suất này tương ứng với công suất máy phát là 20 W.

Trong trường hợp này, chúng tôi đã xem xét tình huống trong đó một máy phát vô tuyến được đặt ở một nơi. Tuy nhiên, không có nhiều nơi thuận tiện cho việc đặt các bộ lặp trạm gốc. Vì vậy, thông thường một số lượng lớn máy phát vô tuyến của các hệ thống vô tuyến phục vụ nhiều mục đích khác nhau đều tập trung ở một nơi. Để đảm bảo rằng chúng không gây nhiễu lẫn nhau, nhiều thiết bị tách khác nhau, chẳng hạn như bộ lọc, bộ tuần hoàn và bộ kết hợp, phải được lắp đặt ở đầu ra máy phát. Mỗi người trong số họ làm suy yếu sức mạnh của tín hiệu vô tuyến. Ngoài ra, tín hiệu có thể bị suy giảm do đường truyền của ăng-ten. Tổng giá trị suy giảm tín hiệu có thể đạt tới 12 dB. Điều này dẫn đến thực tế là ngay cả khi công suất ở đầu ra máy phát là 100 W thì chỉ có 6 W mới tới được ăng-ten:

, (11)

Để minh họa, hãy chuyển đổi giá trị này thành watt:

, (12)

kết luận

Để hoạt động trong phạm vi VHF, có tính đến ảnh hưởng của độ cong của bề mặt trái đất và các chướng ngại vật, cần có công suất máy phát ít nhất là 2 W
Đối với các đài phát thanh cố định, công suất yêu cầu tăng lên 50 ... 100 W do tổn thất trong các bộ cấp nguồn và bộ kết hợp

Văn học:

Các thông số khác của thiết bị phát sóng vô tuyến:

Một đặc tính rất quan trọng của thiết bị phát sóng vô tuyến là dải tần số phát ra. Tổ chức thông tin vô tuyến di động trong phạm vi VHF...
http://site/UGFSvSPS/DiapPrdFr/

Khi hình thành tín hiệu vô tuyến, điều quan trọng là toàn bộ phổ của tín hiệu phát ra phải tập trung trong dải tần được phân bổ cho một kênh vô tuyến nhất định...
http://site/UGFSvSPS/maska/

Mục đích: nghiên cứu kho thiết bị của các phòng thí nghiệm của khoa và các yếu tố chính quyết định năng lượng của đường truyền vô tuyến.

Đường truyền và phát sóng vệ tinh bao gồm hai phần: trạm phát mặt đất (ES) - trạm chuyển tiếp trên vệ tinh Trái đất nhân tạo (AES) và trạm chuyển tiếp AES - ES thu. Công suất tín hiệu ở đầu vào của máy thu ES có thể được xác định từ công thức được sử dụng để tính toán bất kỳ liên kết vô tuyến tầm nhìn nào:

Ở đâu P prd- công suất ở đầu ra của máy phát lặp vệ tinh,

γ prd và γ prm- hệ số truyền của các đường kết nối tương ứng là đầu ra của máy phát với anten phát trên vệ tinh và đầu ra của anten thu với máy thu của vệ tinh,

G prd Và G prm- độ lợi của anten phát và thu tương ứng,

L ồ Và L thêm- Tổn thất chính và bổ sung năng lượng tín hiệu trong không gian giữa vệ tinh và trạm.

Tổn thất lớn L ồ gây ra bởi sự tiêu tán năng lượng trong không gian trống khi di chuyển ra khỏi bộ phát

, (2.2)

trong đó λ là bước sóng điện từ

, (2.3)

f- tần số của tín hiệu máy phát, c ≈ 3∙10 8 m/giây – tốc độ truyền sóng điện từ,

d– Khoảng cách giữa vệ tinh và trạm.

Khoảng cách d giữa vệ tinh và trạm phụ thuộc vào độ cao H quỹ đạo vệ tinh, xác định kích thước vùng tầm nhìn của vệ tinh.

Vùng nhìn thấy vệ tinh là một phần bề mặt Trái đất mà từ đó có thể nhìn thấy vệ tinh trong khoảng thời gian nhất định của phiên liên lạc ở một góc độ cao ít nhất là một góc xác định nhất định.
.

Vùng hiển thị tức thời của vệ tinh nhân tạo là vùng hiển thị tại một thời điểm nhất định, tức là. với thời lượng phiên giao tiếp bằng không. Khi vệ tinh di chuyển, vùng hiển thị tức thời cũng di chuyển, do đó vùng hiển thị trong phiên liên lạc luôn nhỏ hơn vùng hiển thị tức thời. Kích thước của vùng tầm nhìn tức thời có thể được ước tính bằng chiều dài của cung
hoặc các góc Và (Hình 2.1).

Góc biểu thị khoảng cách góc của ranh giới khu vực từ điểm vệ tinh phụ (so với tâm Trái đất) và góc bằng một nửa kích thước góc tối đa của vùng tầm nhìn so với vệ tinh đặt tại điểm . Điểm Và nằm ở ranh giới của vùng tầm nhìn và cách xa vệ tinh một khoảng
, được gọi là phạm vi độ nghiêng tối đa.

Đối với tam giác ∆
các mối quan hệ sau đây là hợp lệ:

, (2.4)

, (2.5)

Ở đâu R Z=6400 km – bán kính Trái Đất.

Tổn thất bổ sung L thêm gây ra bởi khí quyển, lượng mưa và các lý do khác.

Độ lợi anten khi sử dụng anten gương parabol có đường kính gương D xác định từ biểu thức:

. (2.6)

Nhiệm vụ 2. Sử dụng công thức (2.1) – (2.6) xác định công suất tín hiệu ở đầu vào máy thu của trạm nằm ở ranh giới vùng tầm nhìn. Số liệu ban đầu cho tính toán được cho trong Bảng 2.1. Lựa chọn bài tập được xác định bởi giáo viên.

Bảng 2.1


f, GHz
R prd, W
γ prd
γ prm
N, nghìn km
β phút, mưa đá
L thêm
D prd, tôi
D prm, tôi

Sử dụng biểu thức (2.4) – (2.5) xác định khoảng cách d giữa vệ tinh và vệ tinh.

Thay thế dữ liệu cần thiết vào biểu thức (2.1).

Nhiệm vụ 3. Xác định công suất tín hiệu ở đầu vào của máy thu vệ tinh đặt tại điểm vệ tinh phụ S (Hình 2.1). Dữ liệu ban đầu và quy trình tính toán tương tự như nhiệm vụ 2.

So sánh kết quả thu được ở task 2 và task 3.

Báo cáo phải có các đặc điểm và mô tả về ăng-ten của bộ phận cũng như kết quả tính toán cho nhiệm vụ 1-3.

LÀM VIỆC TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM MÁY TÍNH

MÔ PHỎNG

Mục tiêu công việc của học sinh là tiếp thu kỹ năng lập trình trong môi trường MatLab.

Để vào môi trường MatLab, di chuyển con trỏ chuột đến logo hệ thống phần mềm và nhấn đúp vào nút chuột trái (LMB).

Bài tập. Xây dựng mô hình Simulink của chân đế.

Việc chuyển đổi sang gói Simulink có thể được thực hiện theo hai cách:

sau khi vào môi trường MatLab gõ lệnh simulink vào dòng lệnh của cửa sổ điều khiển đối diện với con trỏ;

sử dụng chuột - nhấp chuột trái vào biểu tượng màu xanh-đỏ-đen có chứa mũi tên.

Sau những hành động này, cửa sổ thư viện (Thư viện:Simulink) và cửa sổ trường chưa có tiêu đề sẽ mở ra, trên đó mô hình sẽ được lắp ráp. Trong phiên bản thứ bảy của MatLab, để tạo trường như vậy sau khi nhập Simulink, bạn cần nhấp vào LMB trên biểu tượng trang trống.

Đầu tiên, sinh viên nên làm quen với các phần của thư viện Simulink: Sources - nguồn; Chìm – tải và cũng có thể tìm độc lập các phần chứa khối Abs, F cn, Toán tử quan hệ, Mux, v.v.

Các khối cần thiết để lắp ráp sơ đồ khối được kéo bằng chuột từ các phần thư viện trong khi nhấn LMB.

Mô hình các giá đỡ lắp ráp được thể hiện trên hình 3.1. Hình 3.1a cho thấy một mô hình chứa hai bộ tạo tín hiệu hài. Đối số hàm sin tạo thành khối Ramp.

Để đặt tham số của khối này và các khối khác, trước tiên hãy chọn khối bằng cách nhấp vào LMB, sau đó nhấp đúp để mở cửa sổ nhập các tham số tương ứng. Tham số Slope của nguồn Ramp được đặt thành pi /50 (trong ngôn ngữ MatLab hằng số
viết là pi).

Bằng cách sử dụng khối Mux, máy hiện sóng Scope trở thành chùm tia kép. Học sinh tự lựa chọn các thông số của mô hình máy hiện sóng. Đặt thời gian mô phỏng (Stop time) thành 100: Mô phỏng – Nhấp chuột LMB, Thông số – Nhấp chuột LMB, ghi thời gian vào cột Thời gian dừng.

Chương trình cũng có thể được khởi chạy bằng chuột: Mô phỏng – nhấp chuột trái, Bắt đầu – nhấp chuột trái. Bạn cũng có thể chạy chương trình bằng cách nhấp vào biểu tượng hình tam giác.

Cần phải phác họa (in) sơ đồ khối của mô hình và biểu đồ dao động quan sát được.

Hình 3.1b thể hiện mô hình của bộ so sánh - thiết bị tạo ra một tín hiệu duy nhất khi điều kiện được chỉ định trên khối thiết bị so sánh - Toán tử quan hệ - được đáp ứng.

Bằng cách chọn mô hình đã lắp ráp và sử dụng lệnh Tạo hệ thống con trong chế độ Chỉnh sửa, bạn có thể biến mô hình so sánh thành khối Hệ thống con. Khối như vậy được hiển thị trong Hình 3.1c, hiển thị mô hình của thiết bị để so sánh mức tín hiệu của các nguồn Sóng hình sin và Nguồn không đổi. Trong thí nghiệm mô phỏng này, biên độ dao động điều hòa là 1, tần số góc là 0,1
với thời gian mô phỏng – 100.

Vẽ (in) sơ đồ mô hình và biểu đồ dao động.

Các nhiệm vụ riêng lẻ được đưa ra trong Bảng 3.1. Sơ đồ cấu trúc của các mô hình cho tất cả các phương án đều giống nhau. Nó thu được từ sơ đồ khối được hiển thị trong Hình 3.1a, nếu khối Fcn 2 và khối Mux bị loại khỏi khối sau. Do đó, đầu ra của khối Ramp được kết nối với đầu vào của khối Fcn 1 và đầu vào

Máy hiện sóng Scope được nối với đầu ra của khối Fcn 1.

Thời gian mô phỏng cho tất cả các tùy chọn là 100.

Báo cáođối với phần này phải có:

sơ đồ khối của các mô hình Simulink đã nghiên cứu;

biểu đồ dao động;

Bảng 3.1

lựa chọn	Tín hiệu , được tạo bởi khối Fcn	Giá trị tham số	Khối tham số Con dốc: Dốc; Đầu ra ban đầu

Các thông số cơ bản của tín hiệu vô tuyến. điều chế

§ Cường độ tín hiệu

§ Năng lượng tín hiệu cụ thể

§ Thời lượng tín hiệu T xác định khoảng thời gian mà tín hiệu tồn tại (trừ 0);

§ Dải động là tỷ số giữa công suất tín hiệu tức thời cao nhất và công suất tín hiệu tức thời thấp nhất:

§ Độ rộng phổ tín hiệu F - dải tần trong đó tập trung năng lượng tín hiệu chính;

§ Cơ sở tín hiệu là tích của thời lượng tín hiệu và độ rộng phổ của nó. Cần lưu ý rằng có mối quan hệ tỷ lệ nghịch giữa độ rộng của phổ và thời lượng của tín hiệu: phổ càng ngắn thì thời lượng của tín hiệu càng dài. Vì vậy, kích thước của đế thực tế không thay đổi;

§ Tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm bằng tỷ lệ giữa công suất tín hiệu hữu ích và công suất nhiễu (S/N hoặc SNR);

§ Khối lượng thông tin được truyền đi đặc trưng cho băng thông kênh liên lạc cần thiết để truyền tín hiệu. Nó được định nghĩa là tích của độ rộng phổ tín hiệu, thời lượng và dải động của nó

§ Hiệu suất năng lượng (khả năng miễn nhiễm nhiễu) đặc trưng cho độ tin cậy của dữ liệu được truyền khi tín hiệu tiếp xúc với nhiễu Gaussian trắng bổ sung, miễn là chuỗi ký hiệu được khôi phục bằng bộ giải điều chế lý tưởng. Nó được xác định bởi tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm tối thiểu (E b /N 0), cần thiết để truyền dữ liệu qua kênh có xác suất lỗi không vượt quá xác suất được chỉ định. Hiệu suất năng lượng xác định công suất máy phát tối thiểu cần thiết để hoạt động ở mức chấp nhận được. Đặc điểm của phương pháp điều chế là đường cong hiệu suất năng lượng - sự phụ thuộc của xác suất lỗi của bộ giải điều chế lý tưởng vào tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm (E b /N 0).

§ Hiệu suất phổ - tỷ lệ tốc độ truyền dữ liệu với băng thông được sử dụng của kênh vô tuyến.

AMPS: 0,83
NMT: 0,46
GSM: 1,35

§ Khả năng chống lại ảnh hưởng của kênh truyền đặc trưng cho độ tin cậy của dữ liệu được truyền khi tín hiệu bị biến dạng cụ thể: mờ dần do truyền đa đường, giới hạn băng tần, nhiễu tập trung tần số hoặc thời gian, hiệu ứng Doppler, v.v.

§ Yêu cầu về độ tuyến tính của bộ khuếch đại. Để khuếch đại tín hiệu với một số loại điều chế nhất định, có thể sử dụng bộ khuếch đại phi tuyến loại C, điều này có thể làm giảm đáng kể mức tiêu thụ điện năng của máy phát, trong khi mức bức xạ ngoài băng tần không vượt quá giới hạn cho phép. Yếu tố này đặc biệt quan trọng đối với hệ thống thông tin di động.

điều chế(tiếng Latin modulatio - đều đặn, nhịp điệu) - quá trình thay đổi một hoặc một số tham số của dao động sóng mang tần số cao theo quy luật của tín hiệu thông tin tần số thấp (tin nhắn).

Thông tin được truyền đi được chứa trong tín hiệu điều khiển (điều chế) và vai trò của sóng mang thông tin được thực hiện bởi một dao động tần số cao gọi là sóng mang. Do đó, điều chế là quá trình “hạ cánh” một dao động thông tin trên một sóng mang đã biết.

Kết quả của quá trình điều chế là phổ của tín hiệu điều khiển tần số thấp được chuyển sang vùng tần số cao. Điều này cho phép, khi tổ chức phát sóng, định cấu hình chức năng của tất cả các thiết bị thu và phát ở các tần số khác nhau để chúng không “can thiệp” lẫn nhau.

Các dao động có hình dạng khác nhau có thể được sử dụng làm sóng mang (hình chữ nhật, hình tam giác, v.v.), nhưng dao động điều hòa thường được sử dụng nhiều nhất. Tùy thuộc vào tham số nào của dao động sóng mang thay đổi, loại điều chế được phân biệt (biên độ, tần số, pha, v.v.). Điều chế với tín hiệu rời rạc được gọi là điều chế kỹ thuật số hoặc khóa.