Измерение линейности ЭМФ ?

**RW3FY** · 07.08.2006, 10:47

Всем привет!

В ходе "строительства" тракта ПЧ, в котором используется ЭМФ ФЭМ034-500-3.1Н, померил уровень интермодуляции ЭМФ-а (УПЧ при этом отключал, а испытательные сигналы подавал от источника с заведомо (на несколько порядков) лучшей интермодуляцией. Обнаружил два любопытных момента:
1) Уровень продуктов интермодуляции 3-го порядка не зависел от величины частотного разноса испытательных сигналов и был равен тому уровню IMD3, который имеем в полосе пропускания. По крайней мере, результаты измерений для разносов в 500Гц и в 7,5 кГц совпали.
2) Зависимость уровня продуктов интермодуляции 3-го порядка от уровня испытательных сигналов почему-то не кубическая, как положено по всем канонам, а квадратичная --- т.е. уменьшая каждый раз мощность на входе на 10 дБ, имеем улучшение отношения испытательных сигналов к уровню интермодуляционной помехи не на 20 дБ, а всего на 10 --- практически на всём протяжении амплитудной характеристики, которое удалось отследить --- по крайней мере, в диапазоне входных мощностей ЭМФ-а -3...-33 дБм эффект сохранялся.

Вопрос:

Занимался ли кто-нибудь подобного рода измерениями и что при этом получалось? Может, кому-нибудь известна литература по затронутому вопросу?

73!

**RU3AX** · 07.08.2006, 11:44

По ЭМФ была хорошая моногорафия - авторов не помню, книгу в руках держал, но уже не помню название. Может кто-нибудь вспомнит...

Книга достаточно толстая и, скорее всего, в ней затронуты и эти вопросы вопросы.

**RW3FY** · 07.08.2006, 12:01

Сообщение от RU3AX

По ЭМФ была хорошая моногорафия - авторов не помню, книгу в руках держал, но уже не помню название. Может кто-нибудь вспомнит...

Книга достаточно толстая и, скорее всего, в ней затронуты и эти вопросы вопросы.

Приветствую, Борис Григорьевич!
Да, неплохо бы чего-нибудь такое раскопать. А то какая-то ерунда выходит --- при такой зависимости IMD и таких их значениях, с учётом потерь фильтра, предельно достижимый ДД по 3-му порядку выходит не больше 80 дБ, а в реальной схеме с реальными Кш элементов --- 70...75 дБ --- относительно пороговой мощности. А, вроде как, в различных публикациях проскакивали цифири больше 90 дБ.

73!

**RU3AX** · 07.08.2006, 12:04

Похоже, что это книга Петрова А. и Шматченко В. "Полосовые электромеханические фильтры радиочастот", Энергоиздат, 1961 год, 299 страниц.

Книга наверняка есть в библиотеке ФИРЭ-ИРЭ.

**RW3FY** · 07.08.2006, 12:29

Сообщение от RU3AX

Похоже, что это книга Петрова А. и Шматченко В. "Полосовые электромеханические фильтры радиочастот", Энергоиздат, 1961 год, 299 страниц.

Книга наверняка есть в библиотеке ФИРЭ-ИРЭ.

OK, TNX!

73!

**US5MDX** · 07.08.2006, 13:10

Приветствую, Илья!
Есть такая книга: Р. Джонсон, "Механические фильтры в электронике", изд. "МИР", 1986 г. Я где-то здесь на форуме выкладывал несколько глав из нее. В файле глава, в которой есть информация по измерению характеристик ЭМФ, в т.ч. и интермодуляционных искажений. Вся книга занимает 6.4 МВ, если хотите, пришлю на E-mail.

**RW3FY** · 07.08.2006, 15:42

Сообщение от AversT

Приветствую, Илья!
Есть такая книга: Р. Джонсон, "Механические фильтры в электронике", изд. "МИР", 1986 г. Я где-то здесь на форуме выкладывал несколько глав из нее. В файле глава, в которой есть информация по измерению характеристик ЭМФ, в т.ч. и интермодуляционных искажений. Вся книга занимает 6.4 МВ, если хотите, пришлю на E-mail.

Спасибо, Владимир! Да, конечно, скидывайте, с удовольствием почитаю. По реле гляньте почту. Вы были правы, ставим или 6-вольтовые последовательно, или 12-вольтовые впараллель. С 6В впараллель я переборщил

73!

**RN6L** · 07.08.2006, 18:32

Сообщение от RW3FY

ДД по 3-му порядку выходит не больше 80 дБ, а в реальной схеме с реальными Кш элементов --- 70...75 дБ --- относительно пороговой мощности. А, вроде как, в различных публикациях проскакивали цифири больше 90 дБ.

А зачем больше, ведь мало у какого ЭМФ затухание за полосой лучше чем 60дБ. Чтобы получить больше надо ставить два фильтра паровозом, это уже 120дБ. А внутри полосы (разнос 500Гц) и 60дБ за глаза хватит.
Для того чтобы получить больше 90дБ, Дроздов например осуществлял предварительную фильтрацию при помощи LC контура с катушкой на кольце бААльшого диаметра.

**RW3FY** · 07.08.2006, 19:19

Сообщение от RN4AJ

А зачем больше, ведь мало у какого ЭМФ затухание за полосой лучше чем 60дБ. Чтобы получить больше надо ставить два фильтра паровозом, это уже 120дБ. А внутри полосы (разнос 500Гц) и 60дБ за глаза хватит.
Для того чтобы получить больше 90дБ, Дроздов например осуществлял предварительную фильтрацию при помощи LC контура с катушкой на кольце бААльшого диаметра.

Ну, не 60дБ, а 70...80. Да и не проблема при необходимости за полосой подчистить. А зачем нужно? Да много зачем. Например, чтобы тракт с ЭМФ-ом можно было использовать не только как тракт 2-го преобразования в аппарате с КФ, но и как самостоятельный тракт с одним преобразованием в трансиверах на НЧ диапазоны. Разве не заманчиво сделать такую "основную плату", настройка которой заключалась бы в настройке всего двух емкостей, а возможности применения --- достаточно универсальны? У меня в макетном варианте такая штуковина почти готова. По прямоугольности любые КФ отдыхают

, неравномерность АЧХ <0,5 дБ. И в такой штуке иметь ДД всего 75 дБ? Как-то не солидно по нынешним временам

. А если использовать по основному назначению, в качестве тракта 2-го преобразования --- чтоб меньше регулировать усиление до ЭМФ-а. Да и вообще, чем лучше у этого куска перегрузочная способность, тем эффективнее он служит в целях плавной регулировки полосы пропускания. Малые IMD в полосе пропускания --- = прозрачность звучания. При -60...-70 дБ звучит классно. Но удержать их во всём диапазоне входных уровней методом xxxx не выйдет

--- надо чётко знать все связанные с линейностью параметры каждого из звеньев тракта. Вот и меряю.

Два фильтра "паровозом" --- как раз так у меня в данный момент и включено (до этого стоял один). При приёме имеем бешенную прямоугольность, при передаче --- возможность эффективного ограничения по ПЧ. Было опасение, что с такой прямоугольностью будет сильно звенеть, но недавно послушал --- нет, звучит мягко --- видимо, особенность ЭМФ-ов. При такой прямоугольности КФ звучал бы как консервная банка. А из-за перегрузки 1-го ЭМФ-а большим сигналом общая их избирательность на самом деле недоиспользуется, 120 дБ там нет. Зато есть эффект от "подчистки" --- спектр шумов на выходе более естественный, нет ничего лишнего, и остатка нерабочей боковой уже не слышно ни при каком раскладе.

Предварительно чистить как у Дроздова? Знаю такой вариант, но чё-то неохота этот огород городить. Просто думаю вытянуть из ЭМФ-а всё, что он может выдать сам, и на этом успокоиться. Чтоб сохранить простоту настройки тракта.

73!

**RW3FY** · 08.08.2006, 09:34

Ну вот, кой чего проясняется. Почитал, чего пишут буржуины --- в самом деле коэффициент, определяющий наклон прямой искажений 3-го порядка, в зависимости от типа ЭМФ-а может находиться в пределах 1,7...3,1 а не 3, как это имеет место в линейных усилителях. Почему это так, авторы не объясняют. "Эта нэвазможна панять, эта нужна запомныть"

У меня этот коэффициент получился равен 2, так что в "тыорыи" вписывается. Померил ещё раз более внимательно IMD в полосе и за полосой --- небольшая разница всё же есть --- когда в полосе IMD3 = -65...-60 дБ, за полосой -75...-70. ДД по 3-му порядку относительно пороговой мощности составил примерно 75 дБ для разноса испытательных сигналов 7,5 кГц.

73!

**RU3AX** · 08.08.2006, 12:02

Сообщение от RW3FY

Ну вот, кой чего проясняется. Почитал, чего пишут буржуины --- в самом деле коэффициент, определяющий наклон прямой искажений 3-го порядка, в зависимости от типа ЭМФ-а может находиться в пределах 1,7...3,1 а не 3, как это имеет место в линейных усилителях. Почему это так, авторы не объясняют.

Может быть это связано с характером (особенностями) нелинейности преобразователей? Во всяком случае на них первых падает подозрение.

**RW3FY** · 08.08.2006, 13:17

Сообщение от RU3AX

Может быть это связано с характером (особенностями) нелинейности преобразователей? Во всяком случае на них первых падает подозрение.

Насколько я понял из прочитанного, для ЭМФ-ов с пьезопреобразователями характер зависимости такой же, только ДД у них больше. Из чего делаю вывод, что "не кубическую" зависимость уровня IMD3 могут создавать как преобразователи, так и сами резонаторы --- видимо, эффект связан с нелинейностью механических деформаций материалов. Подтверждается и тем, что похожий характер зависимости я наблюдал и при измерении IMD в полосе пропускания кварцевых фильтров. За полосой не мерил, у них уровень IMD за полосой падает очень резко.

Как я понимаю всю эту кухню, кубическая зависимость уровня IMD3 работает только на тех участках амплитудной характеристики, где аппроксимирующий эту характеристику степенной ряд сходится --- т.е. в зоне малых нелинейностей и при условии монотонности реальной кривой. А у механических элементов, будь то хоть феррит, хоть пьезокерамика, хоть кварц, видимо, эти условия не выполняются, ввиду свойств упругой деформации реальных материалов.

В общем, вывод прост. Придётся на случаи универсального применения платы в версии под ЭМФ-ы с магнитострикционными преобразователями предусмотреть в схеме возможность установки узкополосного LC фильтра наподобие Дроздовского. Жаль, конечно, хотелось ограничиться настройкой всего лишь емкостей ЭМФ-ов... Либо, может, плюнуть на универсальность применения в этом варианте, рассматривть как универсальный только вариант с ЭМФ-ами на пьезопреобразователях? Всё равно там схема включения ЭМФ-ов будет отличаться...

73!