Скорости сканирования и время измерения при использовании детектора средних значений
С.1 Цель
Настоящее приложение служит руководством по выбору значений скорости сканирования и времени измерения при измерении импульсных помех детектором средних значений.
Детектор средних значений выполняет следующие функции:
a) подавление импульсных шумов/помех и, следовательно, обеспечение измерения составляющих непрерывной волны в измеряемых мешающих сигналах;
b) подавление амплитудной модуляции (AM) для обеспечения измерения уровня несущей амплитудно-модулированных сигналов;
c) отображение взвешенного пикового значения для перемежающихся, неустановившихся/неустойчивых или дрейфующих узкополосных помех с использованием стандартизованной постоянной времени измерителя.
В разделе 6 настоящего стандарта указан измерительный приемник с детектором средних значений для полосы частот от 9 кГц до 1 ГГц.
Для выбора соответствующей ширины полосы видеосигнала и соответствующей скорости сканирования или времени измерения необходимо рассмотреть следующие положения.
С.2 Подавление помех
С.2.1 Подавление импульсной помехи
Длительность импульса Т импульсной помехи часто определяют по ширине полосы ПЧ B, т.е. . Для подавления такой помехи определяют коэффициент подавления а через ширину полосы видеосигнала B относительно ширины полосы на ПЧ, т.е. . Ширину полосы B определяют по ширине полосы фильтра нижних частот, применяемого за детектором огибающей. При длительных импульсах коэффициент подавления будет меньше а. Минимальное время сканирования T (и максимальную скорость сканирования R) определяют по формулам:
, (C.1)
, (C.2)
где - частотная область;
k - коэффициент пропорциональности, зависящий от скорости измерительного приемника или анализатора спектра.
При бльших значениях времени сканирования коэффициент k почти равен 1. Если выбранная ширина полосы видеосигнала составляет 100 Гц, максимальные значения скорости сканирования и коэффициенты подавления импульсов можно получить из таблицы С.1.
Таблица С.1 - Коэффициенты подавления импульсов и скорости сканирования при ширине полосы видеосигнала 100 Гц
Параметр | Диапазон А | Диапазон В | Диапазоны С и D |
Полоса частот | 9-150 кГц | 150 кГц - 30 МГц | 30-1000 МГц |
Ширина полосы на ПЧ B | 200 Гц | 9 кГц | 120 кГц |
Ширина полосы видеосигнала B | 100 Гц | 100 Гц | 100 Гц |
Максимальная скорость сканирования | 17,4 кГц/с | 0,9 МГц/с | 12 МГц/с |
Максимальный коэффициент подавления | 6 дБ | 39 дБ | 61,5 дБ |
Это можно использовать в стандартах на продукцию, в которых указаны нормы в квазипиковых и средних значениях в диапазонах В (и С), если предполагают, что мешающий сигнал представляет собой короткие импульсы. ИО должно соответствовать обеим нормам. Если частота повторения импульсов больше 100 Гц и импульсная помеха не превышает норму в квазипиковых значениях, то короткие импульсы достаточно подавляются при детектировании средних значений с шириной полосы видеосигнала 100 Гц.
С.2.2 Подавление импульсной помехи за счет цифрового усреднения
Детектирование средних значений можно осуществить путем цифрового усреднения амплитуды сигнала. Аналогичный эффект подавления можно получить, если время усреднения равно значению, обратному ширине полосы фильтра видеосигнала. В этом случае коэффициент подавления , где T - время усреднения (или измерения) на конкретной частоте. Следовательно, время измерения 10 мс обеспечит такой же коэффициент подавления, как и ширина полосы видеосигнала 100 Гц. Преимуществом цифрового усреднения является нулевое время задержки при переключении с одной частоты на другую. С другой стороны, при усреднении определенной частоты повторения импульсов результат может меняться в зависимости от того, какое количество импульсов усреднено: n или (n+1). Если , то эффект от этого будет менее 1 дБ.
С.2.3 Подавление амплитудной модуляции
Для измерения несущей модулированного сигнала модуляцию следует подавить путем усреднения сигнала за достаточно продолжительное время или за счет использования фильтра видеосигнала с достаточным затуханием на нижней частоте. Если - самая низкая частота модуляции и при условии, что максимальная погрешность измерения при модуляции 100% сводится к 1 дБ, время измерения T должно составлять .
С.3 Измерение медленно перемежающихся, неустановившихся/неустойчивых или дрейфующих узкополосных помех
В CISPR 16-1-1 отклик на перемежающиеся, неустановившиеся/неустойчивые или дрейфующие узкополосные помехи определяют по показанию пикового измерительного прибора с постоянными времени 160 мс (для диапазонов А и В) и 100 мс (для диапазонов C и D). Эти постоянные времени соответствуют значениям ширины полосы фильтра видеосигнала 2-го порядка 0,64 или 1 Гц соответственно. Для обеспечения корректных измерений при таких значениях ширины полосы требуется значительное время измерения (см. таблицу С.2).
Таблица С.2 - Постоянные времени измерительного прибора и соответствующие значения ширины полосы видеосигнала и максимальные скорости сканирования