一、干擾和干擾測量概述

    隨著經濟的現(xiàn)代化和科學技術現(xiàn)代化，各種電設備廣泛應用于各個領域，同一空間范圍數以百計的電子產品在工作，使它們互相兼容互不影響就成為電磁兼容科學研究的基本內容。同時無線電接收設備的靈敏度日益提高，因此無線電干擾直接成為威脅這些設備能否進行正常工作的主要障礙。如何量測無線電干擾就成為現(xiàn)代無線電測量中的一個重要項目之一。

（一）干擾概述

1．無線電干擾的主要來源種類：

⑴．工業(yè)和設備干擾  主要是各種電氣設備，電力網和電子設備，空調制冷，計算機等所產生。例如，內燃機的點火系統(tǒng)，電機碳刷接觸處的跳躍火花，高頻加熱爐，壓縮機，開關電源等所產生的干擾。

⑵．天電干擾  是由大氣層內天然的電磁現(xiàn)象如雷電等所引起。

⑶．內部熱噪聲這是由于電子管、晶體管、諧振電路內的起伏現(xiàn)象所產生。如電子管的散彈效應和諧振電路內電荷的熱運動等。

⑷．人為干擾  一切不希望接收的無線電電臺所產生的干擾。

⑸．熱核爆炸噪聲  由于熱核材料在爆炸時所引起的輻射噪聲。

上述五類干擾都是屬于有源干擾的范圍，而影響通訊的還有無源干擾，如衰落現(xiàn)象、反射和吸收，但是主要還是上述五類有源干擾，其中以工業(yè)干擾為zui大量，zui普遍。

2．干擾的性質：

根據無線電干擾在接收設備輸入端所反映的電流和電壓的性質，可以把有源干擾分為兩大類，即“平滑干擾”和“脈沖干擾”。

⑴．平滑干擾  無線電干擾在接收設備輸入端所產生的電壓或電流的zui大值與平均值之比不超過3～4倍者，這種干擾稱為平滑干擾。平滑干擾又因其頻譜的寬窄可分成無限頻譜干擾和有限頻譜干擾兩種。電子管內部熱噪聲屬于前者，無限頻譜聲也叫白噪、脈沖持續(xù)時間與其重復周期可比擬的脈沖干擾則屬于后者。

⑵．脈沖干擾  無線電干擾在接收設備輸入端所產生的電壓或電流的zui大值與平均值之比遠大于3～4倍則叫脈沖干擾。工業(yè)干擾大部分都屬于脈沖干擾。這種干擾是在下一個干擾脈沖到來之前，前一個干擾脈沖的作用已*消失。它們在接收輸入譜上所引起的電壓或電流彼此不重疊。

3．干擾的測量原理

干擾測量儀從電路原理上來說，是由一個線性放大器，（如果是外差式接收機，則包括變頻器）一個非線性檢波器和一個具有機械時間常數的表頭三部分構成。對于線性放大器來說，如果它的傳輸系數是已知的，被放大的干擾信號頻譜函數也是已知的，那么可以用頻譜函數法的付里葉逆變換，求出放大器的輸出電壓

                                                （ 1 ）

式中，為輸入信號頻譜函數的相角

為放大器傳輸系數的相角

設計得正確的干擾測量儀是一個選頻裝置，它的通頻帶選擇得足夠窄，因而（1）式可簡化為：

                                                              （ 2 ）

也可以寫成：

                                                                                                  （ 3 ）

式中，

為輸入信號在通頻帶內的頻譜函數，

為放大器的時間特性，

和為通頻帶的上下限頻率。

從（3）式中可以看出放大器的輸出端電壓，其波形決定于放大器性能。而振幅則與輸入信號在通頻帶內的頻譜函數成比例響應，因此可以寫成包絡為的調制波。

                                                                                    （ 4 ）

對于*的檢波器來說，它必須對輸出信號的包絡成響應，因此一臺理想的*應是一臺測量窄帶放大器輸出包絡有關參量的儀器。

對于峰值檢波器來說，實際上就是要測出包絡的zui大值，而平均值檢波器則測出包絡在一段時間內的平均值，而準峰值檢波器因放電時間常數遠遠大于充電時間常數（后面將要提到）這樣它既不反映包絡的峰值，也不反映平均值，而是與脈沖幅值和其重復頻率有關的值。

準峰值檢波器的輸出電壓與包絡的zui大值成比例，同時比例系數（檢波系數）與脈沖的重復頻率有關。

                                                                                                              （5）

而

                                                                                                    （ 6 ）

如果用

                                                                                                    （ 7 ）

來表示，則

                                                                （ 8 ）

式中，為中心頻率上的放大倍數

                                                                                                    （ 9 ）

所以（５）可寫成

                                                                              （ 10 ）

對于正弦波來說

                                                                                                     （ 11 ）

式中，為檢波器對正弦信號的檢波系數

為正弦等幅信號有效值

若檢波器的輸出在測正弦等幅信號與脈沖信號射相等，則（10）式（11）式應相等，

                                                        （ 12 ）

令，則

                                                                                                      （ 13 ）

對于很低的重復頻率來說，上面的分析也是合適的，只不過在這種情況下不是以檢波器輸出端的電壓來比較干擾電壓與正弦電壓所引起效應，而是必須把表頭的慣性（由表頭的機械時間常數所決定）所引起的偏擺來進行比效，使表頭的慣性影響得以考慮進去。

從（3）式可以看出，在重復頻率固定時，干擾測量儀實際上也就是一臺譜函數計。

4．干擾的傳播途徑

干擾信號通常以下列兩種方式傳播到無線電設備上。

⑴．傳導  干擾信號通過導體直接或間接與無線電設備連接，從而產生干擾。

⑵．輻射  干擾信號以場的形式輻射到其它無線電設備上。

傳導傳播一般只用于頻率較低的干擾，100MHz以上的干擾幾乎沒有以這種方式傳播，而輻射傳播不論頻率高低均可能發(fā)生，它是干擾傳播的主要方式。

（二）干擾測量儀原理

干擾測量的原理，實際上是需要測量出干擾信號通過各種不同的途徑，傳至無線電設備上的量值。傳導性干擾大多用干擾電壓來表示，輻射性干擾則大多用干擾場強來表示。

由于干擾對不同的無線電設備產生不相同的效果，因此干擾測量必須同某一具體的無線電設備起來。例如稀疏的脈沖對人體聽覺幾乎不產生干作用，但卻能嚴重影響電視機的同步；而平滑干擾對收聽用的接收機會產生很大的噪聲，但對電視機的危害卻不大。

鑒于接收設備是受無線電干擾直接危害zui普遍的設備，因此現(xiàn)代干擾測量儀器多數是模擬典型接收機的特性來構成的。

現(xiàn)代干擾測量儀一般均應能接收和量測兩種傳播方式的干擾。為了能反映脈沖干擾zui重要的特性，干擾測量儀就有它的特殊性，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

①指示系統(tǒng)和表頭的機械時間常數

②通頻帶

③能承受的過載能力（動態(tài)范圍具體用過載系數來表示）

④檢波時間常數

  以上四點是決定無線電干擾測量儀測量精度的重要因素，由于這些原因，就有必要對干擾測量儀某些指標和干擾的測量方法等給以統(tǒng)一的規(guī)定，否則測量同一干擾源，不同的儀器會得出顯著的不同結果。

通頻帶和過載系數能影響脈沖干擾在接收、放大后的波形，而檢波器的時間常數和表頭機械時間常數又決定讀數的大小。下面談一下關于檢波器時間常數問題。

檢波器時間常數主要是模擬人耳生理特性得出的，我們已知人耳有三個特點：

① 人耳接受脈沖的速度是由5ms到1ms（毫秒）寬度小于1ms的脈沖，一般對人耳不起什么反應。

②當脈沖突然終止后，人耳并不立刻感到它的消失，聲音感覺的消失，要經過160～200ms。

③對聲音強度的感覺，隨著脈沖重復頻率的增加而增強。

由以上三個特點可知，人的聽覺器官對脈沖的反應是有慣性并且是對數的，因此一般無線電*均把由慣性檢波器組成的具有對數衰減特性的準峰值指示器作為指示器，并具體規(guī)定檢波器的時間常數。

對于頻率為30MHz～1000MHz的*，采用充電時間常數為1ms，放電時間常數為500ms。

再談一下過載系數的問題，脈沖通過干擾測量儀以后，脈沖持續(xù)時間和*通頻帶有下列關系

但是慣性檢波器的充電時間常數為ms，因此電容器的充電方式中為脈沖振幅，為檢波器的充電時間常數

從上式中可以看出，在測量脈沖干擾時，若示值與某一正弦信號有相同指示時，干擾脈沖的zui大幅度就要比正弦形信號的zui大幅度大100，就是說*內各放大的幅度特性必須比測正弦信號有100倍以上的動態(tài)范圍的儲備。否則就會因*動態(tài)范圍太小，使脈沖干擾在放大過程中飽和，得不到很好的放大，而使讀數變小，所以*需要有一項過載系數的要求。

為了兼顧正弦場強測量的需要，*的檢波時間常數除有的準峰值指示用的慣性檢波器外，還有慣性很小的平均值指示器，用一開關控制，可以根據測量對象加以選擇。

干擾測量儀因具有以上這些特性，所以就能具體決定*對干擾脈沖的影響，也就是*的脈沖特性。

*的脈沖特性包括脈沖特性和相對脈沖特性兩個方面。*的脈沖特性是指對的頻譜密度和重復頻率的脈沖在*中的測量結果必須與的正弦信號具有相同的響應。相對脈沖特性則規(guī)定不同重復頻率的脈沖干擾的相對變化規(guī)律。*的脈沖特性與以上這些特性密切有關。

二、技術說明

（一）儀器的用途

KH3900系列干擾場強測量儀（以下簡稱本儀器）主要使用天線測量頻率范圍為9kHz～300MHz的干擾場強或正弦信號場強，還可以用來測量上述頻段范圍內信號在50W負載上的終端電壓。

本儀器也能作其它測量，如上述頻率范圍內的諧波分析，漏場等。

本儀器的檢波電路具有兩種可種可變換的時間常數，（即準峰值，平均值）指示，

本儀器的輸入阻抗額定值為50W，它所測量的電壓是外電路在50W負載上的終端電壓。

本儀器使用交流220V市電

本儀器按部標SJ944－75的要求，屬于第二組儀器，其使用的額定使用條件為：

⑴環(huán)境溫度        －10℃～40℃

⑵相對濕度        ≤80％（＋40℃）

⑶大氣壓力         650～800mmHg

⑷交流供電電壓   220V±10％

        交流供電頻率   50Hz±2Hz

⑸工作位置      按面板方向垂直放置

（二）主要技術特性及誤差

本儀器給出的誤差均為工作誤差，即額定條件下測定的誤差。

1．測量頻率范圍：9kHz～300MHz

2．頻率分辨率：9kHz～150kHz，30Hz；

             150kHz～30MHz，1kHz,

             30MHz～300MHz.，５KHz

3．頻率穩(wěn)定性：10^-6

4．輸入阻抗：50W

5．駐波系數：   1.2（RFATT > 10dB）2（RFATT = 0）

6．終端電壓測量范圍：0dB～120dB（S/N=6dB 1mV=0dB）

7．終端電壓測量誤差（在標準工作狀態(tài)下）≤±2dB

8．場強測量范圍：

            在終端電壓的范圍上加天線的衰減系數

9．場強測量誤差：≤±4dB

10．中頻衰減：不小于40dB

11．鏡象波道衰減：不小于35dB

12．整機通頻帶（－6dB）：

9KHz～150khz:200Hz，

150KHz～30MHz :9kHz,

30MHz～300MHz 120KHz,

13．過載系數： 

 14．脈沖特性

⑴ 基準特性：對于頻譜密度和重復頻率的脈沖與66dB有效值的正弦信號的電動勢讀數誤差不得大于±1.5dB。

  ⑵相對特性：如下表

 15．雜散干擾抑制不得小于40dB

16．屏蔽效果：不得小于60 dB

17．寄生信號：不多于3點，電平小于30dB.

18．電源：交流220V，50Hz，消耗功率不大于70W

當交流電壓變化±10％時，本儀器仍能正常工作。

19．儀器的外形尺寸：420mm×390mm×160mm

20．主機重量：約14kg

（三）儀器的配套：

本儀器全套設備包括

1．儀器整機                                                   1臺

2．電源線                                                      1條

3．連接電纜（1米）                                        1條

4．技術說明書                                               1本

5．軟件說明書                                               1本

6．掃描圖像瀏覽軟件                                      1套