Вимірювання динамічного діапазону приймача
початку
насичення
граничної
чутливості
Рисунок 1. Калібрувальна крива приймача: вихідний сигнал (по осі Y) як функція від потужності на вході приймача (по осі Х). Різниця між точкою початку насичення приймача і точкою його граничної чутливості являє собою динамічний діапазон приймача в децибелах (тут 118 – 83 = 35 дБ).
початку
насичення
граничної
чутливості
Рисунок 1. Калібрувальна крива приймача: вихідний сигнал (по осі Y) як функція від потужності на вході приймача (по осі Х). Різниця між точкою початку насичення приймача і точкою його граничної чутливості являє собою динамічний діапазон приймача в децибелах (тут 118 – 83 = 35 дБ).
Вимірювання динамічного діапазону приймача
Вимірювання динамічного діапазону приймача має важливе значення для оцінювання характеристик радіолокатора. Однак зазвичай вплив динамічного діапазону приймача на дальність дії радіолокатора недооцінюється. Треба розуміти, що приймач не розрізняє корисні сигнали та перешкоди (завади), тобто в приймачі обробляється адитивна суміш сигналу відлуння цілі та перешкод (шуми, пасивні перешкоди і т.п.). Амплітуди сигналу та перешкод додаються, в результате чого приймач може входити в режим насичення. Це призводить до спотворення або навіть втрати сигналу відлуння.
Для вимірювання динамічного діапазону приймача використовується та ж вимірювальна схема, що й для вимірювання чутливості приймача (Рисунок 2).
атенюатор
0 … −120 дБ
лений
відга-
лужувач.
перемик.
затор
Рисунок 2. Схема вимірювання чутливості приймача. В даному випадку можна знехтувати значеннями затухання в направленому з’єднувачі, в роз’ємах та в кабелі, оскільки це лише відносні вимірювання
атенюатор
0 … −120 дБ
лений
відга-
лужувач.
перемик.
затор
Рисунок 2. Схема вимірювання чутливості приймача. В даному випадку можна знехтувати значеннями затухання в направленому з’єднувачі, в роз’ємах та в кабелі, оскільки це лише відносні вимірювання
атенюатор
0 … −120 дБ
лений
відга-
лужувач.
перемик.
затор
Рисунок 2. Схема вимірювання чутливості приймача. В даному випадку можна знехтувати значеннями затухання в направленому з’єднувачі, в роз’ємах та в кабелі, оскільки це лише відносні вимірювання. (інтерактивний рисунок)
В цій вимірювальній схемі виконується декілька (як мінімум два) вимірювань при різних значеннях вхідної потужності. За результатами будується крива чутливості (Рисунок 1). Для кожного вимірювання по осі Х (абсцис) відкладається значення ослаблення атенюатора (в дБ), а по осі Y (ординат) – відповідне значення амплітуди тестового сигналу (у вольтах). Отримана в результаті точка наноситься на графік, після чого таким самим чином обробляється наступне вимірювання. Сукупність отриманих точок утворює калібрувальну криву приймача. По цій кривій визначають динамічний діапазон приймача.
Якщо для всіх вимірювань використовується одна й та сама вимірювальна установка, то втрати в роз’ємах та з’єднувальних кабелях не мають великого впливу. Динамічний діапазон приймача чисельно дорівнює різниці (в дБ) між потужністю, яка відповідає точці верхнього вигину, та потужністю, яка відповідає точці нижнього вигину калібрувальної кривої. Зміщення усього графіку приблизно на 6 дБ праворуч або ліворуч не впливає на результат. Якщо ж до складу установки вносяться додаткові елементи, наприклад, атенюатори, то це має бути враховано під час обробки результатів, як і під час вимірюванні чутливості приймача.
З двох радіолокаційних приймачів, які мають однакову чутливість, кращим вважається той, у якого калібрувальна крива є більш пологою, тобто той, у якого динамічний діапазон більший. Обслуговуючий персонал (технік) радіолокатору не впливає на динамічний діапазон приймача. Налаштування, що спричиняють змінення цього параметру, можуть бути виконані тільки в лабораторних умовах. Як правило, такі налаштування виконуються виробником або у спеціалізованих лабораторіях.
У теперішній час існують вимірювальні прилади, в яких автоматично, за допомогою комп’ютера, будується калібрувальна крива приймача. Такий підхід є набагато швидшим, хоча і приводить до того ж результату. Однак при такому підході можуть бути допущені ті ж помилки, що й при неавтоматичному методі. Оскільки передавач радіолокатора вимкнений, система автоматичного підлаштування частоти не працює. У разі змінення температури приймача змінюється його частотна характеристика. Таким чином, вимірювання динамічного діапазону приймача потребує достатньо багато часу. Робочу частоту генератора сигналів слід налаштувати на трохи змінену резонансну частоту приймача (або навпаки).