Ocena wątku:
  • 0 głosów - średnia: 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Jeszcze na temat problemów z oceną patametrów odbiornika
#1
Do roku 2019 rankingi odbiorników były układane wg parametru IP3 "3rd order intercept point". Po wejściu technologii SDR pramametr IP3 jest praktycznie nie mierzalny ze względu na jego definicje.
Jednak we wszystkich aktualnych technologiach przemiany częstotliwości mierzalny jest DR3 - parametr który też był brany pod uwagę w poprzednich latach.
Jeszcze raz - czym jest DR3? W skrócie – parametr ten określa degradację właściwości odbiornika, czyli spadek jego czułości na słabe sygnały w obecności silnych sygnałów.
Inaczej mówiąc, nie jest ważne że odbiornik ma wysoką czułość, jeśli ją straci w wyniku słabego parametry DR3.
Metoda pomiaru „2 kHz 3rd order dynamic range” to dwa sygnały o częstotliwościach f1 i f2 (gdzie f2-f1=2 kHz) doprowadzane do wejścia odbiornika.
W wyniku nieliniowości pracy odbiornika powstają niepożądane produkty mieszania (intermodulacja IMD). Dominujące są składowe trzeciego rzędu (2f1- f2) oraz (2f2-f1), bardzo łatwe do zidentyfikowania.

   

Mierzymy parametr - poziom obu sygnałów zwiększa się aż do momentu, gdy składowa interferencyjna osiąga poziom podkładu szumów.
Ten poziom, po odjęciu podkładu szumów to jest właśnie „3rd order dynamic range DR3”. Dla przykładu: podkład szumu = -128 dBm, sygnały testowe = – 28 dBm, to zakres dynamiczny DR3 = -28 -(-128) = 100 dB.

I tu zaczął się kolejny problem... Zauważono, że niekiedy odczucia użytkowników sprzętu nie pokrywały się z rankingiem według DR3. Przyczynę znaleziono we właściwościach szumowych generatora lokalnego.
W roku 2012 przyjęto definicje nowego wskaźnika nazwanego „reciprocal mixing dynamic range”. Jeśli w niewielkiej odległości od słabego sygnału występuje sygnał silny, nawet jeśli jest on idealnie „czysty”, to po zmieszaniu z zaszumionym generatorem lokalnym sygnał ten ulega rozmyciu i zakłóca sygnał słaby. Problem ten dotyczy w dużym stopniu odbiorników z generatorem LO w postaci syntezerów częstotliwości, szczególnie tych starszych.
Aktualnie producenci sprzętu przywiązują dużą wagę do czystości generatora lokalnego. Problem ten dotyczy także odbiorników SDR i jego zegara, ale w tym przypadku jest dużo łatwiejszy do rozwiązania, bo dobry generator kwarcowy o stałej częstotliwości nie jest dużym problemem.

   

Zobrazowanie problemu szumów oscylatora lokalnego czyli VFO - często jako VFO wykorzystuje się syntezery DDS które mają duże szumy fazowe.

Jak widać z powyższych opisów, ocena jakości odbiorników staje się coraz trudniejsza, zmieniają się podejścia do tego, który z parametrów jest najważniejszy.

Problem pomiarów parametrów odbiornika w warunkach amatorskich dotyczy głównie poziomu mierzonych napięć, by to zobrazować poniżej wykres obrazujący jakie napięcia występują na wejściu odbiornika w stosunku np przedstawionego wyżej przykładu (podkład szumu = -128 dBm, sygnały testowe = – 28 dBm) oraz do skali S-metra.
-128dBm = 0,2 uV = S1
-28dBm = 8,9 mV = S9+ ok 46 dB

   

Powstaje zatem pytanie jeśli w warunkach amatorskich nie potrafimy zmierzyć to czy potrafimy ocenić?
Gdybyśmy przyjęli, że poziom wskaźnika DR3 jest wysoki przy dynamice powyżej 90 dB i gdybyśmy mieli "podłogę szumu na poziomie S1 (co możemy zmierzyć porównawczo w urządzeniu fabrycznym zakładając prawidłowe wyskalowanie S-matra)  to przykładowo: S9+60 dB - S1 = 108 dB. Jeśli zatem produkty intermodulacji pojawią się na tym poziomie można uznać że odbiornik ma bardzo dobre parametry.
Powyżej S9+40dB należy uznać za dobre.

Ćwiczeniowo zrobione pomiary na odbiorniku SDRplay przy pracy z oprogramowaniem analizatora sygnałem pojedynczym (z powodu braku generatora dwóch sygnałów, który zamierzam wykonać):

   
Podłoga szumów -140dBm??? No załóżmy że -130dBm.

   
Odbiór sygnałów w paśmie 14 Mhz

   
Pojedynczy sygnał na poziomie S9+ ok. 46dB - nie widać przy takim pomiarze zakłóceń intemodulacyjnych

   
Widmo pojawiających się sygnałów intermodulacyjnych przy S9+46 dB przy zmianie skali pomiaru
Widać jasno jak sygnały niepożądane degradują czułość odbiornika.

   
Poziom sygnału -43dBm czyli S9+30dB przy którym giną sygnały intermodulacyjne - odbiór jest bez sygnałów zakłócajacych.

Oszacowany zakres dynamiki dla blokowania pojedynczym sygnałem (na podstawie powyższych pomiarów): -130dBm /podłoga szumów/ - (-43 dBm) /poziom zaniku intermodulacji/ = 87dB, szału nie ma.
Załącznik - procedura ARRL wykonywania testów urządzeń.


Załączone pliki
.pdf   arrl_test_procedure_manual_2020.pdf (Rozmiar: 1.59 MB / Pobrań: 57)
Piotr, SP9LVZ
Odpowiedz


Skocz do:


Użytkownicy przeglądający ten wątek: 1 gości