超短波電臺接收機(jī)音頻靈敏度檢測方法

劉云飛+田華明+章小梅

【摘 要】介紹了超短波電臺接收機(jī)靈敏度的概念，給出了綜測儀法、分立儀器法和對通衰減法三種超短波電臺接收機(jī)音頻靈敏度檢測的方法步驟，指出了檢測中注意事項(xiàng)，比較分析了三種方法的特點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】超短波電臺；接收機(jī)音頻靈敏度；綜測儀；對通衰減法；分立儀器法

Method for Detecting Audio Sensitivity of Ultrashort Wave Radio Receiver

LIU Yun-fei TIAN Hua-ming ZHANG Xiao-mei

（Qingdao Campus of Naval Aviation University，Qingdao，Shandong，266041，China）

【Abstract】This paper introduces the concept of sensitivity of ultrashort wave radio receiver，presents the method and procedure of measuring the audio sensitivity of three kinds of ultrashort wave radio receiver， which are comprehensive instrument method， discrete instrument method and pass through attenuation method，at last points out the points of attention in the test and compares and analyzes the characteristics of the three methods.

【Key words】Ultrashort wave radio；Receiver audio sensitivity；Comprehensive measuring instrument； Pass through attenuation method；Discrete instrument method

超短波電臺是信號頻率在超短波頻率的電臺，廣泛應(yīng)用于軍事、民用視距通信領(lǐng)域。超短波電臺最常用的是話音通信，電臺接收機(jī)音頻靈敏度的檢測是值得深入研究的問題。

1 相關(guān)概念及檢測原理

超短波電臺接收機(jī)靈敏度，是指超短波電臺接收機(jī)可以接收到并能正常工作的最低信號強(qiáng)度，通常用dBm表示，也可以用μV表示。dBm是信號強(qiáng)度，μV是信號幅度，兩者可以進(jìn)行換算。換算公式為

P=■公式1

由于一般超短波電臺的天線阻抗是50Ω，所以若待測電臺接收機(jī)音頻靈敏度為2μV，則根據(jù)公式可計算出對應(yīng)的信號強(qiáng)度為

P=■=■=8×10■W

再根據(jù)換算公式P=101g■公式2

可計算出對應(yīng)的信號強(qiáng)度值為P=101g■=-101dBm。

超短波電臺接收機(jī)音頻靈敏度，反應(yīng)的是電臺在音頻工作模式下，接收微弱射頻信號的能力，是電臺能有效清晰解調(diào)出話音的最小的射頻信號強(qiáng)度，是反映電臺接收機(jī)性能的重要指標(biāo)之一。電臺接收機(jī)音頻靈敏度不夠，則直接影響電臺的話音通信距離。[1]

要對超短波電臺的接收機(jī)音頻靈敏度進(jìn)行檢測，需要構(gòu)建合適的檢測環(huán)境。目前超短波電臺的接收機(jī)靈敏度指標(biāo)一般在μV級。因此需要產(chǎn)生μV級的射頻信號輸入給超短波電臺，并能檢測超短波電臺的音頻輸出，判斷輸出音頻信號的質(zhì)量是否達(dá)到要求。[2]

2 綜測儀檢測法

目前檢測超短波電臺接收機(jī)靈敏度最常用的方法是綜測儀法。以南京新聯(lián)電訊儀器廠生產(chǎn)的EE5113型無線電綜合測試儀所為例。所用到的儀器設(shè)備有綜測儀一臺，音頻線纜一根，射頻線纜一根。檢測連接關(guān)系如圖1所示。該方法是用綜測儀給電臺提供μV級的調(diào)幅射頻信號，同時用綜測儀通過檢測電臺耳機(jī)口輸出的音頻信號的信納比來檢測電臺調(diào)幅接收靈敏度。

圖1 綜測儀法檢測接收機(jī)調(diào)幅靈敏度

以檢測AM（調(diào)幅）音頻接收靈敏度為例，具體檢測步驟為：

（1）綜測儀設(shè)置

將綜測儀設(shè)為“接收機(jī)測試”狀態(tài)，調(diào)制方式設(shè)為AM，工作頻率設(shè)為與被測電臺一致，音頻調(diào)制信號頻率設(shè)為1kHz，調(diào)幅度設(shè)為30%，調(diào)整射頻信號的幅度為2μV。調(diào)整音頻顯示輸出為顯示信納比“（S+N）/N”。

（2）電臺設(shè)置

待測電臺調(diào)到要測的頻點(diǎn)上，設(shè)置工作模式為AM，將“靜噪”設(shè)置為“0”或“靜噪關(guān)”狀態(tài)，調(diào)整音頻輸出為耳機(jī)輸出，調(diào)整音量到中間位置；

（3）檢測記錄

從無線電綜合測試儀顯示屏上讀取信納比“（S+N）/N”數(shù)值，若信納比“（S+N）/N”數(shù)值大于10dB，表明電臺的接收機(jī)調(diào)幅靈敏度合格。

若需精確檢測其靈敏度值，則需逐步調(diào)整射頻信號幅度，并觀察“（S+N）/N”數(shù)值，直到“（S+N）/N”剛大于10dB，記下此時射頻信號的幅度即為當(dāng)前頻率下的靈敏度。

目前無線電綜測儀已經(jīng)發(fā)展到觸屏數(shù)字化，操作越來越簡單方便。使用綜測儀，要注意的是測量時一定注意，當(dāng)需要精確檢測電臺接收機(jī)音頻靈敏度時，由于檢測到的音頻信納比值很少是固定的，而是在不斷變化的，因此需要多次測量取平均值。

3 分立儀器法

實(shí)際工作中，有的電臺使用單位沒有配備綜測儀。在沒有綜測儀情況下，要解決超短波電臺接收機(jī)音頻靈敏度檢測的問題，根據(jù)檢測原理，可以使用分立儀器法。所謂分立儀器法，就是采用獨(dú)立的信號源和音頻信號測試儀器來進(jìn)行檢測。

信號源要能夠產(chǎn)生μV級的帶音頻調(diào)制的射頻信號，以EE1482型合成信號發(fā)生器為例，可以產(chǎn)生帶AM、FM調(diào)制的超短波頻段的射頻信號。對于音頻信號檢測，可以采用音頻毫伏表，[2]也可以選用常見的示波器。用示波器觀測經(jīng)過電臺接收機(jī)解調(diào)從耳機(jī)孔輸出的音頻信號的波形，通過觀察音頻信號波形是否有明顯畸變來判斷電臺接收機(jī)靈敏度是否符合指標(biāo)要求。

以檢測AM（調(diào)幅）音頻接收靈敏度為例，具體檢測步驟為：

（1）儀器連接

使用分立儀器法測試接收機(jī)調(diào)幅靈敏度，需要的儀器設(shè)備有具有AM調(diào)制功能的超短波頻段合成信號發(fā)生器一部，示波器一部，射頻線纜一根和音頻線纜一根。儀器設(shè)備連接如圖2所示。連接完畢后，依次打開合成信號發(fā)生器、示波器和電臺。

圖2 分立儀器法定性檢測接收機(jī)調(diào)幅靈敏度

（2）合成信號發(fā)生器設(shè)置

調(diào)整合成信號發(fā)生器調(diào)制方式設(shè)為AM，工作頻率設(shè)為與被測電臺一致，音頻調(diào)制信號頻率設(shè)為1kHz，調(diào)幅度設(shè)為30%，調(diào)整射頻信號的幅度為2μV。

（3）電臺設(shè)置

連接好儀器設(shè)備后，待測電臺調(diào)到要測的頻點(diǎn)上，設(shè)置工作模式為AM，將“靜噪”設(shè)置為“0”或“靜噪關(guān)”狀態(tài)，調(diào)整音頻輸出為揚(yáng)聲器輸出，調(diào)整音量到中間位置；

（4）檢測記錄

使用示波器來觀察音頻輸出的波形質(zhì)量，同時通過電臺監(jiān)聽音頻輸出的聲音信號是否清晰。若示波器顯示音頻輸出波形無明顯畸變，如圖3所示，且電臺揚(yáng)聲器聽到的1KHz音頻信號比較清晰。則表明電臺接收機(jī)音頻靈敏度合格。若有明顯畸變，則表明接收機(jī)音頻靈敏度指標(biāo)不合格。

圖3 示波器顯示音頻信號波形圖

4 對通衰減法

如果既沒有綜測儀又沒有合成信號發(fā)生器和示波器等儀器，還需要檢測電臺接收機(jī)音頻靈敏度，則可考慮采用對通衰減法。所謂對通衰減法，對通是指通過兩部電臺進(jìn)行有線方式連接對通，衰減是指通過衰減器來獲得所需的微弱信號。對通衰減法，需要有兩部電臺，一部用來當(dāng)做信號源，一部是待測電臺。同時要有能夠?qū)㈦娕_信號衰減到μV的衰減器，而且衰減器的衰減量是精確可調(diào)的。一般的單個衰減器是無法滿足功率輸入和衰減量可調(diào)要求的，因此考慮采用多個固定衰減器和可變衰減器串聯(lián)的方式。[3]

以檢測AM（調(diào)幅）音頻接收靈敏度為例，具體檢測步驟為：

（1）儀器設(shè)備連接

按圖4選擇合適的固定衰減器和可調(diào)衰減器，連接各儀器設(shè)備。

圖4 對通衰減法估測接收機(jī)調(diào)幅靈敏度

（2）衰減器設(shè)置

衰減器的設(shè)置要通過計算得出。計算方法如下，首先要考慮充當(dāng)信號源的電臺的發(fā)射功率，比如電臺發(fā)射功率是10W，通過公式2可換算為40dBm，若接收機(jī)AM音頻靈敏度為2μV，經(jīng)計算可換算為-101dBm，則從40dBm衰減到-101dBm，總共需要的衰減量為141dB。由于電臺與衰減器之間的射頻線纜也是有損耗的，而且損耗是不能忽略不計的，所以線纜損耗要考慮在內(nèi)，且要事先檢測計算出來。比如經(jīng)過檢測計算，射頻線纜總損耗為2dB，因此設(shè)置固定衰減器和可變衰減器的總衰減值為139dB。

（3）電臺設(shè)置

待測電臺調(diào)到要測的頻點(diǎn)上，設(shè)置工作模式為AM，將“靜噪”設(shè)置為“0”或“靜噪關(guān)”狀態(tài)，調(diào)整音頻輸出為揚(yáng)聲器輸出，調(diào)整音量到中間位置；

（4）檢測記錄

此時，用話筒呼叫，若待測電臺揚(yáng)聲器出來的聲音清晰可懂，則表明電臺接收機(jī)AM音頻靈敏度指標(biāo)合格。若收聽不到話音，逐漸減少可調(diào)衰減器衰減量，直到剛好清楚聽到呼叫聲，記下此時衰減器衰減量，用電臺A發(fā)射功率值減去總衰減量，就是電臺的接收機(jī)音頻靈敏度。

在實(shí)際檢測中，若兩部電臺距離太近，則充當(dāng)信號源的電臺，其發(fā)射信號的輻射泄露值很大，會直接被待測電臺接收，因此無法正常檢測。此時需要將待測電臺與固定衰減器之間采用十幾米的射頻線纜進(jìn)行連接，拉大兩部電臺的距離。同時對于衰減器的選擇尤其要注意其功率范圍，固定衰減器要能夠承受電臺的發(fā)射功率，一般選用30dB的為宜?？烧{(diào)衰減器要選擇可在1dB量級微調(diào)的。若經(jīng)固定衰減器衰減后，輸出功率超過可調(diào)衰減器承受范圍，則需要再串聯(lián)一個固定衰減器，最終使得所有衰減器衰減量符合檢測要求。而且電臺A的發(fā)射功率事先要用功率計進(jìn)行精確測量。[4]

5 不同方法比較

采用以上三種不同的檢測方法，都要注意待測電臺的靜噪要設(shè)為關(guān)閉，以免接收信號的幅度低于所設(shè)靜噪門限值，使得信號被靜噪電路擋住進(jìn)不來。比較三種檢測方法，可以看出，綜測儀檢測法最為簡捷精確，也是日常最常用的方法。分立儀器法，是通過觀察音頻信號波形和聽聲音的方法，比較形象直觀，但是由于波形的畸變與否和聲音清晰與否，沒有嚴(yán)格明確的界線，因此可用于定性檢測。而對通衰減法，由于信號環(huán)節(jié)較多，所以精度最低，只能用于估測。但是由于對通衰減法采用的是與待測電臺一樣的電臺作為信號源，因此，此種方法可解決諸如跳頻、擴(kuò)頻等信號，一般的檢測儀和信號發(fā)生器無法產(chǎn)生的問題，因此可用于現(xiàn)在新型的跳頻、擴(kuò)頻抗干擾超短波電臺的接收機(jī)音頻靈敏度檢測。而目前的綜測儀只能檢測AM和FM模式下的接收機(jī)音頻靈敏度。

6 結(jié)語

超短波電臺接收機(jī)音頻靈敏度的檢測，是電臺經(jīng)常性維護(hù)工作必須進(jìn)行的項(xiàng)目，掌握多種檢測方法，可根據(jù)不同單位儀器設(shè)備配備情況，因地制宜，靈活選用。

【參考文獻(xiàn)】

[1]嚴(yán)厚偉.接收機(jī)靈敏度定義[J].艦船電子對抗，1996，2：15-16.

[2]徐濟(jì)仁，陳家松，牛紀(jì)海，等.接收機(jī)靈敏度測量方法的深入探討[J].有線電視技術(shù)，2009，4：109-110.

[3]田華明，張海鷹.基于對通和變頻法的跳擴(kuò)頻電臺測試方案[J].電子測量技術(shù)，2012，7：59-61.

[4]徐東信，李振華，徐亮亮.某型抗干擾電臺靈敏度檢測方案設(shè)計[J].2012，18：91-92.

[責(zé)任編輯：朱麗娜]