измерение чувствительности

[rx9cim]

Пдскажите какой из способов измерения верный:
1) Подаем на вход приемника с ГСС сигнал такой амплитуды, чтобы выходной (НЧ) уровень сигнала был в определенное кол-во раз больше уровня шума (меряем тестером).
2) Подаем на вход приемника сигнал с ГСС, выход приемника к линейному входу компа, запускаем программу-спектроанализатор и смотрим насколько "палка" выше уровня шума.
Просто при измерении обеими способами получил разные результаты:
при 1) получил что при подаче на вход приемника 0,4 мкВ на выходе сигнал примерно в 1,5 раза выше уровня шумов (т.е. чутье =3мкВ при соотношении с/ш=3,16 ), но в тоже время при измерениии 2) получил, что "палка" выше уровня шума примерно на 24дБ (т.е. в пересчете получаем (0,4/15,85(=24дБ))*3=0,07 мкВ ). Т.е. вот такая вот дилема .

[Илья RW3FY]

Пдскажите какой из способов измерения верный:
1) Подаем на вход приемника с ГСС сигнал такой амплитуды, чтобы выходной (НЧ) уровень сигнала был в определенное кол-во раз больше уровня шума (меряем тестером).
2) Подаем на вход приемника сигнал с ГСС, выход приемника к линейному входу компа, запускаем программу-спектроанализатор и смотрим насколько "палка" выше уровня шума.
Просто при измерении обеими способами получил разные результаты:
при 1) получил что при подаче на вход приемника 0,4 мкВ на выходе сигнал примерно в 1,5 раза выше уровня шумов (т.е. чутье =3мкВ при соотношении с/ш=3,16 ), но в тоже время при измерениии 2) получил, что "палка" выше уровня шума примерно на 24дБ (т.е. в пересчете получаем (0,4/15,85(=24дБ))*3=0,07 мкВ ). Т.е. вот такая вот дилема .

Компьютерный анализатор меряет уровень шума не в полосе приёмника, а в полосе, равной своей разрешающей способности (Spectral Line Resolution). Которая может быть выставлена меньше 1 Герца. А уровень шума, как известно, зависит от той полосы, в которой он измерен. Отсюда и такое превышение палки над шумами. Чтобы отношение сигнал/шум было реальных 10 дБ, нужно на вход приёмника подать такой сигнал, при котором палка на анализаторе будет выше шумов на величину 10 + 10lg((полоса приёмника)/(разрешающая способность анализатора)). Например, если у Вас величина Spectral Line Resolution выставлена равной 0,732Гц, а полоса приёмника равна 2,5 кГц, то при отношении сигнал/шум, равном 10 дБ, сигнал на экране должен превышать шумовую дорожку на величину, равную 10 + 10lg(2500/0,732) = 45 дБ. Вот в этом случае сигнал на входе приёмника и будет соответствовать его чувствительности. Если Вы пользуетесь программой SpectroLAB, то в ней есть очень удобная встроенная утилитка, называется "Total Power". Это встроенный измеритель мощности, показания которого не зависят от выставленной величины разрешающей способности анализатора либо других настроек программы --- уровень шумов он мерит интегрально, во всей шумовой полосе. Поэтому, если не хотите связываться с арифметикой, можете сначала измеритьуровень шумов приёмника этим измерителем, а потом подать такой уровень сигнала, чтобы этот показометр показал величину на 10 дБ больше уровня шумов --- это будет соответствовать отношению (сигнал+шум)/шум, равному 10 дБ, что в свою очередь равно отношению сигнал/шум около 6,7 дБ. Либо выставить по этому показометру разницу между тем, когда сигнала нет, и когда он есть, в 12,4 дБ --- это будет соответствовать отношению сигнал/шум 10 дБ.

Можно всеми этими делами не заморачиваться, и мерить вольтметром. Но только при условии, что вольтметр меряет нормально на всех частотах, попадающих в полосу пропускания приёмника, а не только вблизи 50...400Гц, как делают многие тестеры. Иначе результат измерения чувствительности будет тоже завышенным --- "неправильный" вольтметр будет показывать уровень шумов меньше, чем есть на самом деле.

Есть ещё третий способ, достаточно грубый, но вполне пригодный для практики. Можете к выходу приёмника подключить осциллограф. А у осциллографа выключить горизонтальную развёртку. На экране останется вертикальная линия, размер которой прямо пропорционален уровню суммарного напряжения на входе. После чего подбираем уровень сигнала такой, при котором размер линии при поданном сигнале больше в 4,16 раз, чем когда подан только шум. При измерении уровня шума таким способом брать следует не уровень отдельных выбросов, а средний уровень. Что создаёт неудобства и лишнюю погрешность, т.к. "усреднять" приходится "на глаз". Зато при таком измерении исключены ошибки, связанные с неправильной арифметикой, недостаточной широкополосностью вольтметра, или с его пороговыми свойствами при измерениях вблизи начала шкалы --- так что чтобы при измерениях не промахнуться в разы, можно использовать такой способ для проверки правильности порядка величин.

73!

[AlexanderT]

Осталось только добавить,что при измерении шума надо вход приёмника заземлить через 50ом (желательно заглушкой) и регулятор громкости в любом случае установить на максимум.

[Илья RW3FY]

Осталось только добавить,что при измерении шума надо вход приёмника заземлить через 50ом (желательно заглушкой) и регулятор громкости в любом случае установить на максимум.

Либо навешать на входной кабель приёмника, на его провода питания, на шнур питания генератора и прочие такого рода "антенны" побольше ферритовых колец с проницаемостью от 2000 и выше.

И ещё, кстати, при любом варианте измерения полезно по компьютерному спектроскопу проконтролировать, что изменение уровня сигнала чётко соответствует вводимому на генераторе ослаблению. А то при измерениях малых микровольтов порой бывает так, что убавляем сигнал на генераторе, к примеру, децибелл на 10, а реально он убавляется только на 3 --- потому что лезет в обход аттенюатора, через всякие там шнуры питания и прочие излучающие провода и железяки. А чтоб не лез --- тоже вешать на кабели ферритовые "затычки", а также пользоваться выносным аттенюатором децибелл на 20...40 в дополнение к имеющемуся в генераторе, прикручивать который --- прямо на самый вход приёмника.

73!

[Georgij]

Privet Wsem!
A kak by Wy izmeriali ciuwstwitelxnostx etich priemnikow w AM i FM rezimach...
73!

[Илья RW3FY]

Privet Wsem!
A kak by Wy izmeriali ciuwstwitelxnostx etich priemnikow w AM i FM rezimach...
73!

День добрый!

Отличие для АМ и FM --- в том, что на генераторе надо включить соответствующий тип модуляции и выставить нужную частоту модулирующего сигнала (обычно 400 или 1000Гц) и глубину модуляции (для АМ --- обычно 30 либо 70%, для FM --- требуемую величину девиации частоты). Ещё --- для FM принято мерить чувствительность не при 10 дБ S/N, а при 12 дБ SINAD --- (Signal + Noise + Distortion)/(Noise + Distortion). На практике от более привычных (S + N)/N это отличается очень мало.

73!

[Georgij]

Spasibo Ilxja za otwet!
To estx-napriazenie shumow izmeriaetsia
pri podawlennoj nesushej,potom wkliucaetsia moduliacija,i zameriaetsia sootnoshenie shum/sygnal...
73!

[4z5lr]

Если Вы пользуетесь программой SpectroLAB, то в ней есть очень удобная встроенная утилитка, называется "Total Power". Это встроенный измеритель мощности, показания которого не зависят от выставленной величины разрешающей способности анализатора либо других настроек программы --- уровень шумов он мерит интегрально, во всей шумовой полосе. Поэтому, если не хотите связываться с арифметикой, можете сначала измеритьуровень шумов приёмника этим измерителем, а потом подать такой уровень сигнала, чтобы этот показометр показал величину на 10 дБ больше уровня шумов --- это будет соответствовать отношению (сигнал+шум)/шум, равному 10 дБ, что в свою очередь равно отношению сигнал/шум около 6,7 дБ.




73!

Измерил чувствительность данным методом.
Signal Generatir-HP8640B
Rx-TS-870S -чувствительность-0.18мкВ на 28Mhz.

Большое спасибо Илья!!!

[умник]

quote]Измерил чувствительность данным методом.
Signal Generatir-HP8640B
Rx-TS-870S -чувствительность-0.18мкВ на 28Mhz.

Большое спасибо Илья!!![/quote]Дааа, теперь я уж эту мыльницу точно не продам...

[Илья RW3FY]

Всем привет!

Весьма сожалею --- я несколько напортачил в описании измерения сигнал/шум при помощи вольтметра и т.п.

На самом деле, если отношение (Сигнал/Шум) равно 10 дБ, то отношение (Сигнал+Шум)/Шум равно 10,4 дБ --- т.е. одно отличается от другого всего на 0,4 дБ, или, что то же самое, всего на 4,7% по напряжению.

Связано это с тем, что сумму (Сигнал+Шум) следует находить не как сумму амплитудных значений, а как квадратный корень из суммы квадратов напряжений.

Либо, попросту говоря, суммируются мощности сигнала и шума. В самом деле, допустим, С/Ш = 10 дБ. Из этого следует, что Рс/Рш = 10 . А тогда Рш=0.1Рс. А Рс+Рш = 1,1Рс. Из чего получаем, что (Рс+Рш)/Рш = 1,1Рс/Рш, а разница в 1,1 раза по мощности --- это и есть 0,4 дБ.

Поэтому когда мы измеряем Сигнал/Шум на уровне 10 дБ, разницей в 0,4 дБ можем пренебрегать, и считать, что (Сигнал/Шум) и (Сигнал+Шум)/Шум --- примерно одно и то же. А можем и не пренебрегать. Величине С/Ш=10 дБ соответствует отношение напряжений в 3,16 раз. Этой же величине будет соответствовать измеренное нашим вольтметром (С+Ш)/Ш = 10,4 дБ = 3,31 раз по напряжению.

Но чем меньше измеряемая величина С/Ш, тем разница между С/Ш и (С+Ш)/Ш более существенна. Например, MDS приёмника, или, что одно и то же, пороговая чувствительность приёмника или, опять же, одно и то же, мощность шумов приёмника, приведённая ко входу --- это чувствительность приёмника при отношении (Сигнал/Шум), равном 1 (т.е. 0 дБ), и, в то же время, при отношении (Сигнал+Шум)/Шум, равном 2 ( т.е. 3 дБ), что есть, опять же, одно и то же. В самом деле, если Рс=Рш, то Рс/Рш=1=0дБ. Но (Рс+Рш)/Рш = 2Рс/Рс=2=3дБ. А отсюда следует, что если мы хотим измерить непосредственно пороговую чувствительность, то должны подбирать такую мощность на входе приёмника, с которой при подаче сигнала на вход среднеквадратический вольтметр на выходе приёмника покажет напряжение в 1,41 раза больше, чем без сигнала.

Вот такие тонкости.

73!