Вимірювання чутливості приймача
Рисунок 1. Осцилограма при вимірюванні граничної чутливості аналогового приймача
Вимірювання чутливості приймача
Вимірювання чутливості приймача полягає у визначенні мінімального сигналу, що може бути виявлений (MDS, Minimum Detectable Signal, або Minimum Discernible Signal) – мінімальної потужності сигналу на вході приймача радіолокатора, за якої ще можливе виявлення цілі. Вимірювана величина відноситься до числа основних параметрів, які характеризують функціональні можливості радіолокатора.
Вимірювання в аналогових приймачах
При таких вимірюваннях використовується калібрований генератор високочастотних сигналів, який забезпечує формування сигналів з різними видами модуляції. У якості додаткового вимірювального засобу використовується осцилограф.
Порядок вимірювання такий. За допомогою відповідного генератору формуються високочастотні імпульси, які слідують з частотою, відповідною до частоти повторення імпульсів оцінюваного радіолокатора. Потужність складає 1 мВт (0 дБм). Ці імпульси подаються в приймальний тракт через керований атенюатор. З виходу приймача відеосигнали надходять на осцилограф. За допомогою керованого атенюатора високочастотні сигнали ослабляються до тих пір, поки амплітуда відеосигналу, який спостерігається на екрані осцилографу, не стане на 3 дБ вища за рівень шумів (Рисунок 1). Однак слід бути уважним! Рівень в 3 дБ відноситься до потужності, а на осцилографі можливо спостерігати та вимірювати рівень напруги. Можна подумати, що подвоєння потужності (3 дБ) буде означати чотирикратне умноження напруги (6 дБ). В принципі, це так, однак, не забуваємо, що в даному випадку нас цікавить відношення напруг. Рівень шумів на екрані осцилографу також оцінюється за напругою. Подвоєння коефіцієнту 0,707 складає 2 × 0,707. Таким чином, керований атенюатор регулюється до тих пір, поки не буде досягнуте відношення сигнал / шум по амплітуді приблизно 2:1. Значення затухань, що вносяться елементами вимірювальної установки (кабелі, роз’єми, направлені відгалужувачі), додають до значення, яке зчитується по індикатору (шкалі) керованого атенюатора. Отримане в результаті значення є граничною чутливістю (MDS) тестованого приймача.
затор
Рисунок 2. Схема вимірювання чутливості; мають бути враховані ослаблення, що вносяться направленим відгалужувачем, роз’ємами та кабелем
затор
Рисунок 2. Схема вимірювання чутливості; мають бути враховані ослаблення, що вносяться направленим відгалужувачем, роз’ємами та кабелем
затор
Рисунок 2. Схема вимірювання чутливості; мають бути враховані ослаблення, що вносяться направленим відгалужувачем, роз’ємами та кабелем (інтерактивний рисунок)
Для вимірювальної установки, схема якої наведена на Рисунку 2, додатково мають бути враховані затухання, що вносяться кабелем та двома роз’ємами. Такі параметри вимірюються за допомогою калібровочної лабораторії. Для розгляданого прикладу вони мають значення −5 дБ для кабелю та по −0,5 дБ для роз’ємів. Таким чином, якщо на шкалі атенюатора зчитується значення -100 дБ, то на вхід приймача надходить сигнал з рівнем лише −106 дБм!
Оскільки амплітуда шуму неперервно змінюється, то для точного вимірювання чутливості візуально визначають усереднений рівень шуму. Далі шляхом регулювання керованого атенюатору добиваються рівня сигналу, що вдвічі перевищує усереднений рівень шуму.
Вимірювання в цифрових приймачах
В радіолокаторах з цифровими приймачами вимірювання чутливості приймача може бути здійснене за допомогою внутрішньої процедури, яка виконується в інтервалі спокою робочого циклу радіолокатору. Це може бути, наприклад, час, протягом якого фазообертач фазованої антенної решітки перелаштовується для змінення напрямку випромінювання / приймання. За своєю сутністю ця внутрішня процедура відповідає процедурі вимірювання в аналоговому приймачі.
Вимірювання чутливості приймача може виконуватися також за допомогою засобів спеціальних лабораторій. При цьому використовуються різноманітні вимірювальні інструменти, які можуть імітувати сигнали передавача з потрібною затримкою. Імітовані сигнали, таким чином, відображаються на індикаторі на потрібній дальності (за межами діапазону роботи АРП).