調(diào)頻波參數(shù)的測量,主要是指最大頻偏△fmax及調(diào)頻系數(shù)mƒ的測量。
設(shè)載波信號為:uω(t)=uωsinωt
調(diào)制信號為:uω(t)=uωsinωt
則調(diào)頻信號的表達式為:
ufm(t)=uωsin(ωt+cosωt)=uωsin(ωt+mfcosωt)
mƒ=△ω/ω=△ƒ/f稱為調(diào)頻系數(shù),式中△ω為調(diào)頻信號的最大角頻率偏移,△ω=2π△ƒ,△ƒ稱為調(diào)頻信號的最大頻偏,f為調(diào)制信號的頻率。
1、示波器法測量調(diào)頻參數(shù)
(1)調(diào)頻系數(shù)mƒ的測量
橢圓法測量頻偏的原理,如圖1所示:
圖1 橢圓法測量頻偏的原理
cd=(2um/sx)sinφ0
1)如果φ0=0,那么橢圓族的邊界橢圓在橫坐標上的截距eƒ的長度就對應(yīng)著調(diào)頻信號的最大相移,由調(diào)頻信號表達式可知,這個最大相移等于mƒ此時
gh為橢圓族在水平方向的最大偏轉(zhuǎn)距離,sx為示波器的水平偏轉(zhuǎn)靈敏度。
電路中移相器的作用就是使φ0=0,調(diào)節(jié)移相器,當(dāng)熒光屏上發(fā)光面最窄時,即有φ0=0。
2)穩(wěn)定橢圓法
穩(wěn)定橢圓法測量頻偏的原理如圖6-11(a)所示。測量時,調(diào)頻信號u與本振信號uc加到混頻器。其輸出端的差頻電壓(差額δf為:δfmaxsinωt)經(jīng)放大后,加到示波器y軸輸入端;而輔助振蕩器的輸出接至示波器的x軸輸入端,頻率應(yīng)在略寬于δf的范圍內(nèi)平滑可調(diào)。未調(diào)制時,混頻器輸出的差頻為零,屏幕上為一條水平直線。有調(diào)制時,混頻器輸出的差頻信號將按δfmax|sinωt|的規(guī)律變化,如圖6-11(b)所示。由于差額信號在δfmax附近的變化很慢,當(dāng)輔助振蕩器的輸出頻率等于δfmax時,在熒光屏上可以得到一個較亮的、幾乎穩(wěn)定不動的橢圓,這是輔助振蕩器的頻率與頻偏δfmax相等的標志。
如果載波的頻率變化,上述方法將帶來誤差。因此,在未調(diào)制時,使本振頻率不等于載波頻率fc,而是同fc相差一個數(shù)十khz的fmax。在有調(diào)制時,混頻器輸出端的差頻將按如圖6-11(c)所示的規(guī)律變化。改變輔助振蕩器的頻率,當(dāng)它分別為f1和f2時,在示波器上就得到最亮的穩(wěn)定橢圓圖形,則被測調(diào)頻波的頻偏由下式?jīng)Q定。
(2)頻偏的測量
1)脈動橢圓法
△ƒmax=mƒf=farcsin
2)穩(wěn)定橢圓法
(a)原理圖
(b)靜態(tài)頻差為零時的頻差彼岸花規(guī)律 (c)靜態(tài)頻差為ƒm時的頻差變化規(guī)律
2、電子計數(shù)法測量調(diào)頻參數(shù)
3、頻偏儀測量法
(1)鑒頻器法
鑒頻法頻偏儀測量框圖,如圖2所示:
圖2鑒頻法頻偏儀測量框圖
(2)積分濾波法
積分濾波法法頻偏儀測量框圖,如圖3所示:
圖3積分濾波法法頻偏儀測量框圖