Лаб. работа №53. Смесительный СВЧ диод

Подготовка и проведение измерений

1. Изучить руководство пользователя на синтезатор частот Hameg HM8135
2. Изучить руководство пользователя на анализатор спектра Hameg HMS3010
3. Настроить генератор СИГНАЛ, для этого:
   1. Подключить анализатор спектра к выходу генератора HM8135 (далее - СИГНАЛ).
   2. Включить анализатор спектра и генератор СИГНАЛ.
   3. Установить частоту в диапазоне 400-450 МГц (значение уточнить у преподавателя).
   4. Задать параметры модуляции сигнала:
      1. Модуляция: частотная (FM)
      2. Дивиация частоты: +/- 100 кГц
      3. Частота модуляции: 20 кГц
      4. Форма модулирующего сигнала: синусоидальный.
   5. Установить уровень выходного сигнала 10 мкВт.
   6. Включить выходной сигнал генератора.
   7. Проверить уровень сигнала, для этого:
      1. Настроить анализатор спектра на центральную частоту генератора СИГНАЛ.
      2. Выбрать полосу обзора анализатора в 20-50 раз больше, чем ширина спектра сигнала (полосу обзора можно установить 5-10 МГц).
      3. Поместить маркер на максимум спектра сигнала.
      4. Увеличивать полосу пропускания разрешающего фильтра до тех пор, пока отображаемый уровень сигнала не перестанет изменяться. Это будет означать, что весь спектр сигнала попадает в полосу пропускания разрешающего фильтра.
      5. Измерить значение уровня сигнала, если оно будет отлично от значения 10 мкВт, то произвести его корректировку на генераторе.
4. Исследовать спектр модулированного колебания, для этого:
   1. Настроить анализатор спектра на центральную частоту генератора СИГНАЛ.
   2. Выбрать наиболее удобную и исследования спектра сигнала полосу обзора анализатора (полоса обзора должна быть такой, что бы спектр сигнала занимал приблизительно 1/2 ширины экрана);
   3. Установить опорный уровень и масштаб по вертикальной шкале анализатора, что бы спектр сигнала сигнал умещался по вертикальному размеру экрана.
   4. Выбрать полосу пропускания анализатора, что бы отчетливо были различимы спектральные компоненты сигнала.
   5. Сохранить спектр сигнала в виде таблицы на внешний накопитель.
   6. Выключить приборы.
5. Настроить генератор Г4-76 (далее - ГЕТЕРОДИН), для этого:
   1. Подключить анализатор спектра к выходу генератора ГЕТЕРОДИН.
   2. Включить генератор ГЕТЕРОДИН и анализатор спектра
   3. Установить выходной сигнал генератора ГЕТЕРОДИН на уровне 1 мВт
   4. Перевести в режим непрерывной генерации без модуляции
   5. Установить частоту ГЕТЕРОДИНА исходя из того, что требуемая полоса ПЧ должна быть 10,7 МГц
   6. Проконтролировать установленные параметры с помощью анализатора спектра, при необходимости откорректировать.
   7. Сохранить спектр сигнала гетеродина в виде таблицы.
   8. Выключить приборы
6. Провести исследование работы смесителя, для этого:
   1. Подключить на соответствующие входы смесителя генераторы ГЕТЕРОДИН и СИГНАЛ.
   2. На выход смесителя подключить анализатор спектра.
   3. Включить оба генератора и анализатор спектра
   4. Включить блок питания напряжения смещения смесительного диода, убедится, что напряжение равно 2 В.
   5. Подать напряжение смещения на смеситель
   6. С помощью анализатора спектра измерить уровни проникающих на выход смесителя сигналов генераторов ГЕТЕРОДИН и СИГНАЛ
   7. Найти и исследовать интересующий продукт смешения, для этого
      1. Исследовать его спектр.
      2. Определить его центральную частоту.
      3. Измерить уровень.
   8. Аналогичные измерения произвести для суммарной компоненты.
   9. Сохранить результаты измерений в виде таблиц значений
   10. Повторить измерения для уровня сигнала ГЕТЕРОДИН -3, -6, -10, -20 dBm
   11. Выключить приборы

Оформление отчета

Отчет должен содержать

1. График спектра исходных сигналов генераторов СИГНАЛ и ГЕТЕРОДИН (для уровня ГЕТЕРОДИНА 1 мВт) с указанием уровней.
2. График спектра проникающих сигналов на выходе смесителя с указанием уровней.
3. График спектров суммарной и разностной компонент смешения для уровня ГЕТЕРОДИНА 1 мВт с указанием уровня компонент продуктов.
4. График зависимости потерь преобразования от уровня сигнала гетеродина.