Измерение по «нулям» функции Бесселя

Этот метод основан на известном спектральном разложении ЧМ сигнала

где — функция Бесселя первого рода нулевого порядка, — то же n-го порядка.

При измерении применяется АС, на экране которого воспро­изводится спектр U_x(t). Для измерения используется составляю­щая спектра с частотой (n=0), амплитуда которой пропорцио­нальна . Важным свойством , позволяющим точно изме­рять , является обращение ее в нуль при значениях =2,41; 5,52; 8,65; 11,79 и т. д. (рис. 7.43). Это означает, что при указанных

Рис. 7.43. График функции .

индексах модуляции сигнал несущей частоты исчезает из спектра, а все другие гармоники остаются.

Моменты исчезновения несущей можно точно зафиксировать по экрану АС при плавном увеличении (т. е. амплитуды модулиру­ющего напряжения). Первому такому моменту будет соответство­вать =2,41 F, второму — =5,52 F и т. д. Если F=const, значение может быть точно определено в этих дискретных точках диапа­зона. Дискретность измерений является основным недостатком ме­тода. Однако высокая точность позволила создать на его основе государственный специальный эталон , утвержденный ГОСТ 8.232—77. Эталон обеспечивает воспроизведение значений в диапазоне 100 Гц...1 МГц при СКО не более и неисключенной систематической погрешности, не превышающей . Диапазон средних частот эталона 0,5...1000 МГц, а диапазон моду­лирующих частот 0,03...200 кГц.

7.10. Измерение нелинейных искажений

Нелинейные искажения (НИ) сигналов оказывают существенное влияние на целый ряд важных показателей качества радиотехнических устройств и систем: точность воспроизведения сигналов, разрешающую и пропускную способность, помехозащищенность, метрологические характеристики радиоизмерительных при­боров и т. д. Под НИ понимается любое изменение сигнала, вызывающее иска­жения передаваемого сообщения и обусловленное нелинейностью тракта. Ко­личественная оценка НИ может производиться как по степени искажений кон­кретных сигналов, проходящих через тракт, так и по характеристикам передачи тракта.

Номенклатура параметров, применяемых для количественной оценки НИ, весьма обширна. Разнообразен в связи с этим и арсенал методов измерения НИ, которые укрупненно можно подразделить на гармонические, комбинационные и статистические. Анализ всех методов измерения НИ является задачей специаль­ной литературы. Мы ограничимся рассмотрением только измерителей нелиней­ных искажений (ИНИ), предназначенных для измерения коэффициента гармо­ник (КГ).

Коэффициент гармоник характеризует отличие формы данного периодическо­го сигнала от гармонической (ГОСТ 16465—70) и рассчитывается по формуле

(7.15)

где U_i —амплитуда i-й гармоники на выходе нелинейного тракта.

Значение КГ, как видно из (7.15), может изменяться в пределах , что не совсем удобно. Поэтому в практике оценки НИ пользуются также видоизмененном значении КГ

(7.16)

которое изменяется от 0 до 1. Из (7.15) и (7.16) следует

причем в диапазоне значения и отличаются менее чем на 1 %.

Существующие методы измерения КГ относятся к гармоническим и диффе­ренцируются на спектральный и интегральный.