一、干擾和干擾測(cè)量概述
隨著經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化，各種電設(shè)備廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，同一空間范圍數(shù)以百計(jì)的電子產(chǎn)品在工作，使它們互相兼容互不影響就成為電磁兼容科學(xué)研究的基本內(nèi)容。同時(shí)無(wú)線電接收設(shè)備的靈敏度日益提高，因此無(wú)線電干擾直接成為威脅這些設(shè)備能否進(jìn)行正常工作的主要障礙。如何量測(cè)無(wú)線電干擾就成為現(xiàn)代無(wú)線電測(cè)量中的一個(gè)重要項(xiàng)目之一。
（一）干擾概述
1．無(wú)線電干擾的主要來(lái)源種類：
⑴．工業(yè)和設(shè)備干擾 主要是各種電氣設(shè)備，電力網(wǎng)和電子設(shè)備，空調(diào)制冷，計(jì)算機(jī)等所產(chǎn)生。例如，內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)，電機(jī)碳刷接觸處的跳躍火花，高頻加熱爐，壓縮機(jī)，開關(guān)電源等所產(chǎn)生的干擾。
⑵．天電干擾 是由大氣層內(nèi)天然的電磁現(xiàn)象如雷電等所引起。
⑶．內(nèi)部熱噪聲這是由于電子管、晶體管、諧振電路內(nèi)的起伏現(xiàn)象所產(chǎn)生。如電子管的散彈效應(yīng)和諧振電路內(nèi)電荷的熱運(yùn)動(dòng)等。
⑷．人為干擾 一切不希望接收的無(wú)線電電臺(tái)所產(chǎn)生的干擾。
⑸．熱核爆炸噪聲 由于熱核材料在爆炸時(shí)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(wú)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(zhì)：
根據(jù)無(wú)線電干擾在接收設(shè)備輸入端所反映的電流和電壓的性質(zhì)，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(wú)線電干擾在接收設(shè)備輸入端所產(chǎn)生的電壓或電流的zui大值與平均值之比不超過(guò)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(wú)限頻譜干擾和有限頻譜干擾兩種。電子管內(nèi)部熱噪聲屬于前者，無(wú)限頻譜聲也叫白噪、脈沖持續(xù)時(shí)間與其重復(fù)周期可比擬的脈沖干擾則屬于后者。
⑵．脈沖干擾 無(wú)線電干擾在接收設(shè)備輸入端所產(chǎn)生的電壓或電流的zui大值與平均值之比遠(yuǎn)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(gè)干擾脈沖到來(lái)之前，前一個(gè)干擾脈沖的作用已*消失。它們?cè)诮邮蛰斎胱V上所引起的電壓或電流彼此不重疊。
3．干擾的測(cè)量原理
干擾測(cè)量?jī)x從電路原理上來(lái)說(shuō)，是由一個(gè)線性放大器，（如果是外差式接收機(jī)，則包括變頻器）一個(gè)非線性檢波器和一個(gè)具有機(jī)械時(shí)間常數(shù)的表頭三部分構(gòu)成。對(duì)于線性放大器來(lái)說(shuō)，如果它的傳輸系數(shù)是已知的，被放大的干擾信號(hào)頻譜函數(shù)也是已知的，那么可以用頻譜函數(shù)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(hào)頻譜函數(shù)的相角
為放大器傳輸系數(shù)的相角
設(shè)計(jì)得正確的干擾測(cè)量?jī)x是一個(gè)選頻裝置，它的通頻帶選擇得足夠窄，因而（1）式可簡(jiǎn)化為：
（ 2 ）
也可以寫成：
（ 3 ）
式中，
為輸入信號(hào)在通頻帶內(nèi)的頻譜函數(shù)，
為放大器的時(shí)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(hào)在通頻帶內(nèi)的頻譜函數(shù)成比例響應(yīng)，因此可以寫成包絡(luò)為的調(diào)制波。
（ 4 ）
對(duì)于*的檢波器來(lái)說(shuō)，它必須對(duì)輸出信號(hào)的包絡(luò)成響應(yīng)，因此一臺(tái)理想的*應(yīng)是一臺(tái)測(cè)量窄帶放大器輸出包絡(luò)有關(guān)參量的儀器。
對(duì)于峰值檢波器來(lái)說(shuō)，實(shí)際上就是要測(cè)出包絡(luò)的zui大值，而平均值檢波器則測(cè)出包絡(luò)在一段時(shí)間內(nèi)的平均值，而準(zhǔn)峰值檢波器因放電時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于充電時(shí)間常數(shù)（后面將要提到）這樣它既不反映包絡(luò)的峰值，也不反映平均值，而是與脈沖幅值和其重復(fù)頻率有關(guān)的值。
準(zhǔn)峰值檢波器的輸出電壓與包絡(luò)的zui大值成比例，同時(shí)比例系數(shù)（檢波系數(shù)）與脈沖的重復(fù)頻率有關(guān)。
（5）
而
（ 6 ）
如果用
（ 7 ）
來(lái)表示，則
（ 8 ）
式中，為中心頻率上的放大倍數(shù)
（ 9 ）
所以（５）可寫成
（ 10 ）
對(duì)于正弦波來(lái)說(shuō)
（ 11 ）
式中，為檢波器對(duì)正弦信號(hào)的檢波系數(shù)
為正弦等幅信號(hào)有效值
若檢波器的輸出在測(cè)正弦等幅信號(hào)與脈沖信號(hào)射相等，則（10）式（11）式應(yīng)相等，
（ 12 ）
令，則
（ 13 ）
對(duì)于很低的重復(fù)頻率來(lái)說(shuō)，上面的分析也是合適的，只不過(guò)在這種情況下不是以檢波器輸出端的電壓來(lái)比較干擾電壓與正弦電壓所引起效應(yīng)，而是必須把表頭的慣性（由表頭的機(jī)械時(shí)間常數(shù)所決定）所引起的偏擺來(lái)進(jìn)行比效，使表頭的慣性影響得以考慮進(jìn)去。
從（3）式可以看出，在重復(fù)頻率固定時(shí)，干擾測(cè)量?jī)x實(shí)際上也就是一臺(tái)譜函數(shù)計(jì)。
4．干擾的傳播途徑
干擾信號(hào)通常以下列兩種方式傳播到無(wú)線電設(shè)備上。
⑴．傳導(dǎo) 干擾信號(hào)通過(guò)導(dǎo)體直接或間接與無(wú)線電設(shè)備連接，從而產(chǎn)生干擾。
⑵．輻射 干擾信號(hào)以場(chǎng)的形式輻射到其它無(wú)線電設(shè)備上。
傳導(dǎo)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(cè)量?jī)x原理
干擾測(cè)量的原理，實(shí)際上是需要測(cè)量出干擾信號(hào)通過(guò)各種不同的途徑，傳至無(wú)線電設(shè)備上的量值。傳導(dǎo)性干擾大多用干擾電壓來(lái)表示，輻射性干擾則大多用干擾場(chǎng)強(qiáng)來(lái)表示。
由于干擾對(duì)不同的無(wú)線電設(shè)備產(chǎn)生不相同的效果，因此干擾測(cè)量必須同某一具體的無(wú)線電設(shè)備起來(lái)。例如稀疏的脈沖對(duì)人體聽覺幾乎不產(chǎn)生干作用，但卻能嚴(yán)重影響電視機(jī)的同步；而平滑干擾對(duì)收聽用的接收機(jī)會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲，但對(duì)電視機(jī)的危害卻不大。
鑒于接收設(shè)備是受無(wú)線電干擾直接危害zui普遍的設(shè)備，因此現(xiàn)代干擾測(cè)量?jī)x器多數(shù)是模擬典型接收機(jī)的特性來(lái)構(gòu)成的。
現(xiàn)代干擾測(cè)量?jī)x一般均應(yīng)能接收和量測(cè)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(cè)量?jī)x就有它的特殊性，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
①指示系統(tǒng)和表頭的機(jī)械時(shí)間常數(shù)
②通頻帶
③能承受的過(guò)載能力（動(dòng)態(tài)范圍具體用過(guò)載系數(shù)來(lái)表示）
④檢波時(shí)間常數(shù)
以上四點(diǎn)是決定無(wú)線電干擾測(cè)量?jī)x測(cè)量精度的重要因素，由于這些原因，就有必要對(duì)干擾測(cè)量?jī)x某些指標(biāo)和干擾的測(cè)量方法等給以統(tǒng)一的規(guī)定，否則測(cè)量同一干擾源，不同的儀器會(huì)得出顯著的不同結(jié)果。
通頻帶和過(guò)載系數(shù)能影響脈沖干擾在接收、放大后的波形，而檢波器的時(shí)間常數(shù)和表頭機(jī)械時(shí)間常數(shù)又決定讀數(shù)的大小。下面談一下關(guān)于檢波器時(shí)間常數(shù)問(wèn)題。
檢波器時(shí)間常數(shù)主要是模擬人耳生理特性得出的，我們已知人耳有三個(gè)特點(diǎn)：
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(duì)人耳不起什么反應(yīng)。
②當(dāng)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(jīng)過(guò)160～200ms。
③對(duì)聲音強(qiáng)度的感覺，隨著脈沖重復(fù)頻率的增加而增強(qiáng)。
由以上三個(gè)特點(diǎn)可知，人的聽覺器官對(duì)脈沖的反應(yīng)是有慣性并且是對(duì)數(shù)的，因此一般無(wú)線電*均把由慣性檢波器組成的具有對(duì)數(shù)衰減特性的準(zhǔn)峰值指示器作為指示器，并具體規(guī)定檢波器的時(shí)間常數(shù)。
對(duì)于頻率為30MHz～1000MHz的*，采用充電時(shí)間常數(shù)為1ms，放電時(shí)間常數(shù)為500ms。
再談一下過(guò)載系數(shù)的問(wèn)題，脈沖通過(guò)干擾測(cè)量?jī)x以后，脈沖持續(xù)時(shí)間和*通頻帶有下列關(guān)系
但是慣性檢波器的充電時(shí)間常數(shù)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(shí)間常數(shù)
從上式中可以看出，在測(cè)量脈沖干擾時(shí)，若示值與某一正弦信號(hào)有相同指示時(shí)，干擾脈沖的zui大幅度就要比正弦形信號(hào)的zui大幅度大100，就是說(shuō)*內(nèi)各放大的幅度特性必須比測(cè)正弦信號(hào)有100倍以上的動(dòng)態(tài)范圍的儲(chǔ)備。否則就會(huì)因*動(dòng)態(tài)范圍太小，使脈沖干擾在放大過(guò)程中飽和，得不到很好的放大，而使讀數(shù)變小，所以*需要有一項(xiàng)過(guò)載系數(shù)的要求。
為了兼顧正弦場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量的需要，*的檢波時(shí)間常數(shù)除有的準(zhǔn)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(guān)控制，可以根據(jù)測(cè)量對(duì)象加以選擇。
干擾測(cè)量?jī)x因具有以上這些特性，所以就能具體決定*對(duì)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(duì)脈沖特性兩個(gè)方面。*的脈沖特性是指對(duì)的頻譜密度和重復(fù)頻率的脈沖在*中的測(cè)量結(jié)果必須與的正弦信號(hào)具有相同的響應(yīng)。相對(duì)脈沖特性則規(guī)定不同重復(fù)頻率的脈沖干擾的相對(duì)變化規(guī)律。*的脈沖特性與以上這些特性密切有關(guān)。
二、技術(shù)說(shuō)明
（一）儀器的用途
KH3900系列干擾場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量?jī)x（以下簡(jiǎn)稱本儀器）主要使用天線測(cè)量頻率范圍為9kHz～300MHz的干擾場(chǎng)強(qiáng)或正弦信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)，還可以用來(lái)測(cè)量上述頻段范圍內(nèi)信號(hào)在50W負(fù)載上的終端電壓。
本儀器也能作其它測(cè)量，如上述頻率范圍內(nèi)的諧波分析，漏場(chǎng)等。
本儀器的檢波電路具有兩種可種可變換的時(shí)間常數(shù)，（即準(zhǔn)峰值，平均值）指示，
本儀器的輸入阻抗額定值為50W，它所測(cè)量的電壓是外電路在50W負(fù)載上的終端電壓。
本儀器使用交流220V市電
本儀器按部標(biāo)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(duì)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(shù)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(cè)定的誤差。
1．測(cè)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(shù)： 1.2（RFATT > 10dB）2（RFATT = 0）
6．終端電壓測(cè)量范圍：0dB～120dB（S/N=6dB 1mV=0dB）
7．終端電壓測(cè)量誤差（在標(biāo)準(zhǔn)工作狀態(tài)下）≤±2dB
8．場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量范圍：
在終端電壓的范圍上加天線的衰減系數(shù)
9．場(chǎng)強(qiáng)測(cè)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(jī)通頻帶（－6dB）：
9KHz～150khz:200Hz，
150KHz～30MHz :9kHz,
30MHz～300MHz 120KHz,
13．過(guò)載系數(shù)：
|
特性 | 頻 率 范 圍 | ||
|
9～150kHz |
150kHz～30MMz |
30～300MHz | |
| 6dB帶寬,kHz |
0.2 |
9 |
120 |
|
檢波器充電時(shí)間常數(shù),ms |
45 |
1 |
1 |
|
檢波器放電時(shí)間常數(shù),ms |
500 |
160 |
550 |
|
檢波器前電路過(guò)載系數(shù),dB |
24 |
20 |
43.5 |
|
檢波器與指示器間過(guò)載系數(shù),dB |
6 |
12 |
6 |
14．脈沖特性
⑴ 基準(zhǔn)特性：對(duì)于頻譜密度和重復(fù)頻率的脈沖與66dB有效值的正弦信號(hào)的電動(dòng)勢(shì)讀數(shù)誤差不得大于±1.5dB。
| 頻率范圍 | 脈沖強(qiáng)度 μＶ·ｓ | 平均頻譜的zui低上限 ?。停龋?/span> | 重復(fù)頻率 Ｈｚ |
| ９～１５０ＫＨｚ | １３.５ | ０.１５ | ２５ |
| ０.１５～３０ＭＨｚ | ０.３１６ | ３０ | １００ |
| ３０～３００ＭＨｚ | ０.０４４ | ３００ | １００ |
⑵相對(duì)特性：如下表
| 9kHz～150kHz |
| 150kHz～30MHz | ||
| 重復(fù)頻率（Hz） | 相對(duì)輸出 | 重復(fù)頻率（Hz） | 相對(duì)輸出 | |
| 單個(gè)脈沖 | –19±2 | 單個(gè)脈沖 | –23.5±2 | |
| 1 | –17±2 | 1 | –22±2 | |
| 2 | –13±2 | 2 | –20.5±2 | |
| 5 | –7.5±1.5 | 5 | —— | |
| 10 | –4±1 | 10 | –10±1.5. | |
| 25 | 0 | 20 | –6.5±1 | |
| 60 | +3.±1 | 100 | 0 | |
| 100 | +4±1 | 1000 | 4.5±1 | |
| 30MHz～300MHz | |
| 重復(fù)頻率（Hz） | 相對(duì)輸出 |
| 單個(gè)脈沖 | –31.5±2 |
| 1 | –28.5±2 |
| 2 | –26.5±2 |
| 10 | –14±1.5. |
| 20 | –9±1 |
| 100 | 0 |
| 1000 | +8±1 |
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(hào)：不多于3點(diǎn)，電平小于30dB.
18．電源：交流220V，50Hz，消耗功率不大于70W
當(dāng)交流電壓變化±10％時(shí)，本儀器仍能正常工作。
19．儀器的外形尺寸：420mm×390mm×160mm
20．主機(jī)重量：約14kg
（三）儀器的配套：
本儀器全套設(shè)備包括
1．儀器整機(jī) 1臺(tái)
2．電源線 1條
3．連接電纜（1米） 1條
4．技術(shù)說(shuō)明書 1本
5．軟件說(shuō)明書 1本
6．掃描圖像瀏覽軟件 1套
