MC2-1348-频率容限是发射设备的重要指标,通常用下述单位来表示
【题目编号】MC2-1348
【题目】频率容限是发射设备的重要指标,通常用下述单位来表示:
【答案】AB(多选题)
[A]百万分之几
[B]赫兹
[C]百分之几
[D]兆赫
考点速览
这道题问频率容限用什么单位表示。答案给了两种:相对表示的百万分之几,绝对表示的赫兹。干扰项分别是百分之几和兆赫,一个粒度粗得离谱,一个是频率本身的单位而不是偏差的单位。答对这道题的关键是先弄清频率容限描述的是偏差,再按偏差的量级去筛单位。
频率容限描述的是允许偏差
频率容限(frequency tolerance)是发射设备的一项基本指标,说的是发射的实际频率相对基准频率允许偏离多少。它是一条限值,由管理部门或技术标准规定,设备必须落在里面才算合格。既然是偏差,单位就必须能表达偏差:既可以是一个与工作频率成比例的相对量,也可以是一个与工作频率无关的绝对量。题目里四个选项正好对应这两种思路的成立与不成立。
相对表示:百万分之几
百万分之几就是 ppm(parts per million),写成十的负六次方。国际电信联盟《无线电规则》给各类业务和频段规定频率容限时普遍采用这种写法:把容限写成若干个十的负六次方,再乘上工作频率,得到允许的绝对偏差。
举两个算式就清楚。某频段的容限定为百万分之二十,工作在 145 兆赫的电台允许偏差是 145000000 乘二十乘十的负六次方,约 2900 赫兹;同样容限下工作在 7 兆赫的电台只允许 140 赫兹。用相对值有个明显好处:一条规定覆盖整个频段,不必为每个频点单独写数值。它也与工程实际吻合,晶体振荡器的频率误差本来就大体随频率成比例增长。
绝对表示:赫兹
赫兹的写法同样常见,而且更直观。短波单边带、等幅电报、窄带数字这些模式的技术条件里,经常直接给出不超过正负多少赫兹的绝对偏差,例如正负五十赫兹这一量级。测试时把频率计或频谱仪接上,量出的频差与限值一比就有结论,不必再做乘除。
绝对写法的短处是不便跨频段统一:五十赫兹的相对偏差在 1.8 兆赫上是百万分之二十八,到 29 兆赫就只剩百万分之一点七。同一个绝对数字在不同频段含义差别很大,所以标准往往按频段分别给出绝对限值。
两种表示怎么互换
换算只要一条式子:绝对偏差等于工作频率乘相对容限,反过来相对容限等于绝对偏差除以工作频率。145 兆赫上允许 2.9 千赫,折成相对值就是百万分之二十;7 兆赫上允许 140 赫兹,同样是百万分之二十。看到题里的数字,先判断它问的是偏差还是频率本身,再判断量级合不合理:业余频段的允许偏差通常在几十赫兹到几千赫兹之间。
容限超标会怎样
频率容限不是纸面指标,超了就直接影响别人。发射频率偏移意味着占用频谱整体挪位,窄带模式尤其吃亏:相邻信道的使用者会被压上一头,同一频段里做窄带数字通信的电台可能整晚叫不通。判决类解调对频差更敏感,音调间隔只有几赫兹的多音模式,收发两端差上一个音调间隔,接收端就会把符号判到邻近音上去。业余频段往往与广播、专业业务频段紧邻,一台跑偏的发射机还可能把边带与杂散落进不属于自己的频谱。《中华人民共和国无线电管理条例》要求不得对合法台站造成有害干扰,管理机构可以要求产生干扰的电台维修发射设备、校准发射频率或降低功率来消除干扰。
怎么让设备稳定落在容限之内
设备侧靠频率源。普通晶体振荡器的误差在百万分之几十量级,温度补偿晶振能压到百万分之几,恒温晶振更好,锁定到卫星导航信号的高稳定度参考可以到十的负十次方量级。老设备的频率漂移多来自晶振老化与电容变化,重新校准或更换晶振往往比换整机划算。使用侧靠习惯:开机先预热再发信,电子管机与恒温晶振都需要几分钟到半小时才稳定;避免在温度骤变的环境里连续大功率发射;定期用频率计比对,发现偏离及时调整。
逐项辨析
选项 A 说百万分之几。这是国际电信联盟《无线电规则》表示频率容限的标准方式,属于相对表示,正确。
选项 B 说赫兹。这是绝对偏差的表示法,窄带设备的技术条件里用得很多,正确。
选项 C 说百分之几。它的粒度粗得离谱:百分之一直等于一万个百万分之一,若容限按百分之几执行,工作在 145 兆赫的电台可以偏离上兆赫,发射早就窜出频段了。频率容限通常要求在百万分之几十的量级,折成百分比是万分之几以下,绝不可能是百分之几。错误。
选项 D 说兆赫。兆赫是频率本身的单位,用来描述几十兆赫、几百兆赫这样量级的量;而容限要描述的是几十赫兹到几千赫兹的偏差,单位与量级都对不上。这一项错在把频率的单位当成了偏差的单位。错误。
别把容限、稳定度、准确度混为一谈
频率容限是要求值,是标准或执照规定允许的最大偏差;频率准确度是实测结果,指实际发射频率与标称频率接近到什么程度;频率稳定度是设备特性,指频率随时间、温度、电源电压、负载变化而漂移的程度。三者一环扣一环:稳定度差的设备,准确度就难以维持,也就难以一直落在容限之内。考试把它们混在一起问时,抓住容限永远是允许值这一点就能分开。
应试要点
两个单位:相对用百万分之几,绝对用赫兹。一条换算:绝对偏差等于工作频率乘相对容限。看到百分之几、兆赫直接排除。数量级记两个锚点:短波窄带模式常在几十赫兹,甚高频段常在几千赫兹。