用综合测试仪来调测对讲机灵敏度最有效果

信号发生器又称信号源,是用来产生振荡信号的仪器,为用户提供稳定可信的参考信号,信号的特征参数完全可控。所谓可控信号特性,主要是指输出信号的频率、幅度、波形、占空比、调制形式等参数可以手动控制和设置。随着科学技术的发展,实际应用的信号形式越来越多,越来越复杂,频率也越来越高,所以信号发生器的种类也越来越多,信号发生器的电路结构是还继续向智能、软件和可编程性方向发展。

信号发生器的应用及意义

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信号发生器产生的信号常用于电路中代替前端电路的实际信号,为后端电路提供理想的信号。由于可以手动设置信号源信号的特性参数,因此可以方便地模拟各种情况下具有不同特性的信号,对产品开发和电路实验特别有用。在电路测试中,我们可以通过对输入输出信号的测量和比较来判断信号处理电路的功能和特性是否满足设计要求。例如用信号发生器产生频率为1kHz的正弦波信号,输入到被测信号处理电路(功能为正弦波输入和方波输出),在被测电路的输出端,可以用示波器检查是否有符合设计要求的方波输出。高精度信号发生器也可作为测量校准领域的标准信号源(参考源),根据参考源调整被校准仪器。可见,信号发生器可广泛应用于电子研发、维修、测量、校准等领域。待校准仪器根据参考源进行调整。可见,信号发生器可广泛应用于电子研发、维修、测量、校准等领域。待校准仪器根据参考源进行调整。可见,信号发生器可广泛应用于电子研发、维修、测量、校准等领域。

对于业余无线电爱好者来说,信号发生器最常用的地方是测量无线电台和对讲机的灵敏度。许多HAM认为,使用综合测试仪来调试对讲机的灵敏度是最有效的。其实用综合测试仪调试对讲机的灵敏度主要是利用综合测试仪的信号发生器和信噪比计两个功能。信号发生器发出与对讲机相同调制方式(通常为FM或AM)的信号,然后逐渐降低输出信号的幅度(强度),同时监测对讲机音频输出的噪声水平通过正弦比率计。当有效音频信号与对讲机输出的噪声之比下降到一定程度时(一般对讲机灵敏度测试的信噪比标准为S/N=12dB),信号发生器输出的电平值等于对讲机的灵敏度。本次测试中,信号发生器模拟对讲机实际接收到的空中信号,模拟信号强度可以手动调节。

有些HAM手头没有信号发生器,电台的灵敏度只能通过听空中的实际信号作为参考。这种方法显然不如使用信号发生器方便。使用综合测试仪或信号发生器来测量对讲机的灵敏度。标准的连接方式是:信号发生器的信号输出通过电缆连接到对讲机的天线输入端,对讲机的音频输出端连接到综合测试仪或信号转-太阳比率计。音频输入。笔者在一些对讲机维修站点看到,测量对讲机灵敏度时,只连接信号发生器,然后通过听对讲机音箱的音质粗略判断信噪比,这显然是不规范的。此外,我们还需要注意测试标准的差异,即对讲机音频输出的预期信噪比阈值不同,如S/N=10dB或S/ N=20dB,即使同一对讲机测得的灵敏度值不同也会不同。想想一些对讲机技术描述中出现的“Squelch On Sensitivity”和“Available Sensitivity”等名称,但它们都使用不同的测试标准。从不同的测试标准得到的灵敏度值,相互比较没有意义。我们还需要注意测试标准的差异,即对讲机音频输出的预期信噪比阈值不同,如S/N=10dB或S/N=20dB ,即使同一对讲机测得的灵敏度值不同也会不同。想想一些对讲机技术描述中出现的“Squelch On Sensitivity”和“Available Sensitivity”等名称,但它们都使用不同的测试标准。从不同的测试标准得到的灵敏度值,相互比较没有意义。我们还需要注意测试标准的差异,即对讲机音频输出的预期信噪比阈值不同,如S/N=10dB或S/N=20dB ,即使同一对讲机测得的灵敏度值不同也会不同。想想一些对讲机技术描述中出现的“Squelch On Sensitivity”和“Available Sensitivity”等名称,但它们都使用不同的测试标准。从不同的测试标准得到的灵敏度值,相互比较没有意义。即使同一对讲机测得的灵敏度值不同也会不同。想想一些对讲机技术描述中出现的“Squelch On Sensitivity”和“Available Sensitivity”等名称,但它们都使用不同的测试标准。从不同的测试标准得到的灵敏度值,相互比较没有意义。即使同一对讲机测得的灵敏度值不同也会不同。想想一些对讲机技术描述中出现的“Squelch On Sensitivity”和“Available Sensitivity”等名称,但它们都使用不同的测试标准。从不同的测试标准得到的灵敏度值,相互比较没有意义。

信号发生器可用于调节收音机和对讲机的灵敏度。其基本原理是尽量减少对讲机接收通道中的滤波槽对有用信号传输的衰减,使对讲机具有更高的灵敏度,这在一些业余无线电台中有所改变。广泛应用于频率变换和自制电台。信号发生器在这里也起到模拟空中信号的作用。如果对讲机本身有接收信号强度S表或测试点,可以用信号发生器输入一个信号,使机器信号表显示30%左右的强度(很容易看出调整变化的效果) , 然后按照对讲机维修手册中的说明调整接收槽电路,使信号表指示最大值。如果在调整过程中信号表已满,可以降低信号发生器的信号幅度。通常,为了保证整个频段的灵敏度,需要以目标频段的高端、低端和中心频率点为参考点进行“均匀调整”。对于没有信号强度指示反馈的对讲机,只能在低信噪比状态下通过监测信噪比的改善和恶化来调整接收槽。其实除了调整对讲机的接收灵敏度,

信号发生器可用于查找收音机和对讲机接收通道的故障。基本原理是:从上一级到下一级,逐级测量接收通路中的每一级放大和滤波,找出放大电路的哪一级没有达到设计放大量或哪一级滤波电路衰减过大。这里的信号发生器起到标准信号源的作用。信号源在对讲机的天线输入端输入一个已知幅度的信号,然后从天线输入端通过超高频电压表或频率足够高的示波器逐级测量增益,发现取出增益异常的单元,然后进一步检查,最后诊断出故障元件。

信号发生器可用于调谐滤波器,通常是无线电中使用的带通滤波器和双工器。调试滤波器的理想仪器是网络分析仪和扫频仪,其主要功能部件之一是信号发生器。在没有这些先进仪器的情况下,信号发生器可以与高频电压测量工具配合使用,例如超高频毫伏表、足够高频率的示波器和测量接收机,几乎可以调试滤波器。基本原理是测量滤波器带通带内外信号的衰减。信号发生器在这里起到标准信号源的作用。信号发生器产生一个已知频率和幅度的相对强的信号,从滤波器或双工器的INPUT端输入,测量输出端的信号衰减。带通滤波器要求带内衰减尽可能小,带外衰减要尽可能大,而陷波滤波器则正好相反,陷波频率衰减越大越好。由于常见的信号发生器以固定的单点频率发射,因此需要使用多个测试点来“调谐”滤波器进行调试。如果有扫频信号源和匹配的频谱分析仪,可以以图形方式看到滤波器的整体频率特性,调试极为方便。带通滤波器要求带内衰减尽可能小,带外衰减要尽可能大,而陷波滤波器则正好相反,陷波频率衰减越大越好。由于常见的信号发生器以固定的单点频率发射,因此需要使用多个测试点来“调谐”滤波器进行调试。如果有扫频信号源和匹配的频谱分析仪,可以以图形方式看到滤波器的整体频率特性,调试极为方便。带通滤波器要求带内衰减尽可能小,带外衰减要尽可能大,而陷波滤波器则正好相反,陷波频率衰减越大越好。由于常见的信号发生器以固定的单点频率发射,因此需要使用多个测试点来“调谐”滤波器进行调试。如果有扫频信号源和匹配的频谱分析仪,可以以图形方式看到滤波器的整体频率特性,调试极为方便。需要使用多个测试点来“调整”滤波器以进行调试。如果有扫频信号源和匹配的频谱分析仪,可以以图形方式看到滤波器的整体频率特性,调试极为方便。需要使用多个测试点来“调整”滤波器以进行调试。如果有扫频信号源和匹配的频谱分析仪,可以以图形方式看到滤波器的整体频率特性,调试极为方便。

信号发生器可用于校准对讲机和接收机的信号强度计,信号发生器起到标准信号源的作用。根据各型号维修手册的要求,在校准频点输入一个特定强度的信号,然后校正S信号强度计的实际指示。在实际调整中我们可以看到,虽然国际上都有接收机S信号表指示的参考场强标准,但是现在很多厂家都执行了自己的标准,以至于S表指示过大,指示范围过大小的。感觉是S表表示容易填表,提示用户接收灵敏度高。

除了在射频领域的应用外,信号发生器在音频领域也有着广泛的应用。

信号发生器用于调试对讲机的语音电路和调制电路。信号发生器代替驻极体拾音器,向对讲机的“MIC in”发送符合要求的1kHz单音信号(输入幅度要求会在维修手册中注明),然后使FM对讲机对讲机处于发射状态。在正常情况下,接收器会听到 1kHz 的音频频率。通过调制表可以测量被测对讲机的调制幅度。这样就可以对调频对讲机的语音调制电路进行检测和调整(调制程度一般在对讲机内部可调)。一般来说,25kHz间隔调频调制的对讲机需要音频调制系统< @4.5kHz 在 1kHz。调频对讲机的调制过小,声音会轻,调制过大,会影响声音,增加占用带宽。一些没有语音故障的对讲机也可以通过类似的方法从MIC中逐步测量语音信号状态。

信号发生器用于修理音频放大器。这里的信号发生器起着理想信号源的作用。信号源产生适当幅度的音频正弦信号,作为音频功率放大器的信号输入。通过测量音频功放的输出幅度和波形,可以判断音频功放电路是否基本正常工作,包括是否存在自激、失真等异常状态。

信号发生器的基本原理

现代信号发生器的结构非常复杂,与早期的简单信号发生器有很大的不同,但整体的基本结构和功能单元还是相似的。信号发生器的主要组成部分有频率发生单元、调制单元、缓冲放大单元、衰减输出单元、显示单元和控制单元。早期的信号发生器全部采用模拟电路,而现代信号发生器越来越多地采用数字电路或单片机控制,内部电路结构发生了很大变化。

频率发生单元是信号发生器的基础和核心。早期的高频信号发生器采用模拟电路LC振荡器,而低频信号发生器多采用维恩桥振荡器和RC相移振荡器。由于早期没有频率合成技术,上述LC和RC振荡器的优点是结构简单,可以产生不断变化的频率。缺点是频率稳定性不够高。早期的产品为了提高信号发生器的频率稳定性,在可变电容的精确调节上下了不少功夫。许多产品都设计有精确的传输机构和指示机构,因此许多早期先进的信号发生器体积庞大且笨重。重的。后来发现用石英晶体构成振荡电路,产生的频率稳定,但石英晶体的频率是固定的。没有频率合成的技术条件,只能做成固定频率的信号发生器。之后,还有过压控制振荡器。虽然频率稳定性优于LC振荡器,但仍不理想。但是压控振荡器摆脱了LC振荡器的机械结构,可以大大减小仪器的体积,而且电路也不会太复杂。,成本不高。现在一些低端的函数信号发生器仍然使用这种方法。产生的频率稳定,但石英晶体的频率是固定的。没有频率合成的技术条件,只能做成固定频率的信号发生器。之后,还有过压控制振荡器。虽然频率稳定性优于LC振荡器,但仍不理想。但是压控振荡器摆脱了LC振荡器的机械结构,可以大大减小仪器的体积,而且电路也不会太复杂。,成本不高。现在一些低端的函数信号发生器仍然使用这种方法。产生的频率稳定,但石英晶体的频率是固定的。没有频率合成的技术条件,只能做成固定频率的信号发生器。之后,还有过压控制振荡器。虽然频率稳定性优于LC振荡器,但仍不理想。但是压控振荡器摆脱了LC振荡器的机械结构,可以大大减小仪器的体积,而且电路也不会太复杂。,成本不高。现在一些低端的函数信号发生器仍然使用这种方法。还有过压控制振荡器。虽然频率稳定性优于LC振荡器,但仍不理想。但是压控振荡器摆脱了LC振荡器的机械结构,可以大大减小仪器的体积,而且电路也不会太复杂。,成本不高。现在一些低端的函数信号发生器仍然使用这种方法。还有过压控制振荡器。虽然频率稳定性优于LC振荡器,但仍不理想。但是压控振荡器摆脱了LC振荡器的机械结构,可以大大减小仪器的体积,而且电路也不会太复杂。,成本不高。现在一些低端的函数信号发生器仍然使用这种方法。

随着PLL锁相环频率合成器电路的兴起,高端信号发生器纷纷采用频率合成技术。显示机构可数字显示或直接设置。早期的高精度信号发生器为了获得小频率步长,使锁相环非常复杂,成本高、体积大、重量大。目前的中高端信号发生器采用更先进的DDS频率直接合成技术函数信号发生器怎么用,具有高频输出稳定、频率合成范围宽、信号频谱纯度高等优点。由于DDS芯片高度集成,信号发生器的体积非常小。

信号发生器的工作频率范围、频率稳定性、频率设定精度、相位噪声、信号频谱纯度等都与频率发生单元有关,也是信号发生器性能的重要指标。

信号发生器的特点之一是可以控制仪器输出信号的幅度,信号通过具有特定衰减组合的衰减器达到预定的输出幅度。早期的衰减器是机械的,带有一个刻度来读取衰减或输出幅度。现代中高档信号发生器的衰减单元由单片机控制继电器切换,向电子芯片化过渡,衰减单元的衰减步长不断减小,精度相应提高。频率范围大、信号输出精度高的高精度衰减器属于高科技技术,这也是国内很少有公司能够制造高端信号发生器的原因之一。

信号发生器的分类和使用

信号发生器按传统工作频段分类,包括超低频信号发生器、低频信号发生器、高频信号发生器、微波信号发生器。

超低频信号发生器一般是指工作频率低于0.1Hz的信号发生器,一般用于专业特殊用途。低频信号发生器一般是指工作频率主要在1Hz到1MHz之间的信号发生器,多用于音频领域。高频信号发生器又称射频信号发生器,一般是指工作频率从100kHz到几百兆赫(目前高频可以达到几千兆赫)的信号发生器,多用于通信和通信领域。测量。微波信号发生器一般是指工作频率高达几千兆赫到几十千兆赫的信号发生器,

随着频率合成技术和电路的发展,很多信号发生器可以提供更大的频率覆盖范围,一机多用。频段的划分逐渐成为一个模糊的概念。例如常用的Agilent33250A函数发生器可以工作在1μHz到80MHz的范围内,包括传统的超低频、低频、音频和HF频段。

信号发生器按频率产生机制分为LC振荡器信号发生器、压控振荡器信号发生器和频率合成信号发生器。具体来说,上面已经详细描述过了。目前,低端廉价信号发生器多采用LC振荡器,中低端函数信号发生器多采用压控振荡器,中高端信号发生器多采用DDS频率直接合成技术。随着DDS技术的普及和芯片价格的下降,越来越多的信号发生器采用DDS技术,并且有向入门级产品发展的趋势。最近很多一两千元的函数信号发生器也开始使用DDS技术。

根据功率输出,信号发生器可分为简单信号发生器、标准信号发生器和功率信号发生器。简易信号发生器在信号输出幅度的控制上比较简单。它只使用一个简单的衰减器,不能直接量化输出信号。标准信号发生器对信号输出幅度有严格的控制,可以提供准确的输出幅度读数。一般高频标准信号发生器的输出幅度为-127~+23dBm。功率信号发生器提供大功率输出,一般在+20dBm以上,功率可达几瓦到几十瓦。

信号发生器按产生的信号类型可分为正弦信号发生器、函数信号发生器、脉冲信号发生器、随机信号发生器和专用信号发生器。正弦信号发生器提供最基本的正弦波信号,可作为增益和灵敏度的测量以及仪器校准的参考频率和参考幅度信号。常见的高频信号发生器和标准信号发生器都属于这一类。函数信号发生器可以产生方波、正弦波、三角波、锯齿波、脉冲等各种函数波形信号。函数信号发生器一般工作在低频,频率上限范围从几兆赫到十或二十兆赫,并且频率下限非常低,大部分可以低于0.1Hz。函数信号发生器应用广泛,可以在科学实验、产品开发、生产维护、IC芯片测试等方面看到。脉冲信号发生器和随机信号发生器多用于专业场合。专用信号发生器是产生特定标准信号的专用仪器,如常见的电视信号发生器、立体声信号发生器等。

高端信号源包括矢量信号源和基带信号源,主要用于航空、国防等前沿领域,价格也非常昂贵,这里不再介绍。

信号发生器使用和测量单位

普通标准信号发生器使用起来比较简单。首先是设置工作频率。高频信号发生器一般以“MHz”为单位。具有较低工作频率的信号发生器,例如函数信号发生器,也使用“kHz”作为单位。的。二是选择调制方式或波形,即选择AM或FM,或选择正弦波或方波,根据需要重新设置调制频率,最后设置信号输出幅度。

信号发生器的信号输出幅度有多种表示单位,包括电压单位V、mV、μV(也可以用dB表示为dBμV和dB mV)、功率单位dBm。它们之间的转换可以通过查表或计算得到。现在很多中高端信号发生器都可以选择输出幅度设定单元,方便用户应用。一般大多数对讲机手册中标称灵敏度的单位是μV(微伏),很多信号发生器和综合测试仪经常使用dBm作为测量单位。附表为50Ω系统dBm与μV值换算对照表。

附表 50Ω系统dBm和μV换算表

dBm μV

-125.0 0.126

-12<@4.0 0.141

-123.0 0.158

-122.0 0.178

-121.0 0.199

-120.0 0.224

-119.0 0.251

-118.0 0.282

-117.0 0.316

-116.0 0.354

-115.0 0.398

-11<@4.0 0.446

-113.0 0.501

-112.0 0.562

-111.0 0.630

-110.0 0.707

-109.0 0.793

-108.0 0.89

-107.0 0.999

-106.0 1.121

业余无线电爱好者在使用信号发生器调试对讲机时,切不可让对讲机误传。有些信号发生器没有反向电源输入保护,或者反向输入保护功率有限,容易导致信号发生器内部衰减。设备损坏,导致信号输出电平不准确。保护信号发生器最好的办法是在信号源的输出端口加装一个20-30dB的衰减器,这样可以最大限度地减少电台误传时对信号发生器的影响,适合在非精密情况下使用测量要求。安装衰减器后函数信号发生器怎么用,只需从信号发生器的输出信号幅度读数中减去衰减器的衰减量,

信号发生器品牌

目前,国内高端信号发生器主要是美国安捷伦(Agilent)和德国罗德与施瓦茨(Rohde & Schwarz)品牌的产品。此外,来自泰克(Tektronix)、Aeroflex-IFR 和日本安立(Anritsu)的信号发生器也不错。国内高端函数信号发生器多为Agilent 33210A和33220A,部分高端产品为Agilent 33250A。高频(射频)信号发生器主要是罗德与施瓦茨的 Agilent E4428C 和 SMC100A。

SMC100A一改以往高精度信号源笨重、占地大的形象。在同级别产品中可谓“轻量级”。

国产信号发生器中,普源RIGOL和升普,以及台湾老牌古威都是口碑不错的产品,扬中科泰的产品也不错。浦源DG1022是一款流行的中档函数信号发生器,设计理念先进,外观时尚,性价比好。DG1022的价格仅为国际品牌同类产品的20%左右,完全适合一般研发、维修、教学使用。采用。

信号发生器的选购

购买信号发生器时,首先要考虑的是信号源的类型应该适合应用的需要。对于业余无线电爱好者来说,如果主要用于调节对讲机的灵敏度,则需要使用高频信号发生器。如果主要用于普通电器维修和基本电路实验,普通函数信号发生器更合适。修电视的朋友,需要一台电视信号发生器,FM立体声信号源适合修收音机。如果您需要测试数字信号,那么矢量信号源更适合您。

其次,信号发生器的频率覆盖范围和调制方式,以及信号输出幅度,必须满足应用的需要。调频对讲机灵敏度的调节一般要求信号发生器具有FM信号调制,频率覆盖对讲机的工作频段,信号发生器的信号输出幅度至少为-120dBm,且为如果能达到-127dBm就更好了。

同样,所选信号发生器的价格应在您的预算范围内。中高端的信号发生器都是高颜值的仪器。高端的信号发生器性能卓越,使用方便,但如果预算不够,只能尊重。高端仪器除了性能指标有保障外,在一定程度上可以为您的实验室“撑场面”,增加有见识的客户对您提供的检测结果的信任,也代表了检测机构的实力。

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