|
Samtliga bilder klickbara till större format.
1924 rundradiomottagare USA. Fabrikat Atwater
Skala för stationsinställning, inte frekvensinställning
1928 GR 403
1930 Siemens Rel. send. 6a.
1935 Marconi TF 144
1935 Philips 2880
1938 General Radio 605B
Resistiv, väl skärmad dämpare i GR 605B, för inställning av
utspänningen.
1945 Measurement Corp.
Modell 80 anpassad till 50 ohm
Pistongdämparen i Modell 80
1948 Advance D1
1955 Cemec AM/FM 3
1956 HP 608D En trotjänare
1959 HP 606A
1962 Mellanfrekvensgenerator Cemec/Advance
1971 R&S SMDA
Med AM- och FM-modulering
1972 HP 8660C
Datorstyrd signalgenerator
1973 HP 8640B med inbyggd räknare
1978 Wavetek 3001
1987 R&S SMD
1948 HP 616A
Mikrovågsgenerator
1967 Mikrovågsgenerator Magnetic X410 8,5–9,6 GHz
1983 HP 8672A 2-18 GHz
|
Med rundradiosändningarnas
tillkomst under 1920 talet följde behovet av rundradiomottagare. De
första var enkla kristallmottagare som ersattes av raka mottagare med
elektronrör. Under 1930 talet kom superheterodynmottagaren.
Under 1920-talet fanns inga kvalitetsnormer för radiomottagare, köpare
var hänvisad till subjektiva bedömningar av mottagarens egenskaper.
Antalet elektronrör var under denna tid, med raka mottagare, den
dominerande kvalitetsfaktorn.
Antalet tillverkare av radiomottagare med egna varumärken ökade
dramatiskt under 1920-talet. I USA till ca 3600. I Sverige fanns ca 80
tillverkare.
Antalet radiolicenser i Sverige 1925 125 000,
1937 1 miljon.
Det påstås, att ett tidigt behov av signalgeneratorer uppstod hos vissa
radiofabrikanter, då de införde nattskift för att möta den stora
efterfrågan på radiomottagare.
Då den lokala radiostationen var stängd nattetid, saknades en
referens/signalgenerator för inställning av frekvensskalan under
nattskiftet.
1928 publicerade IRE the Institute of Radio Engineers i USA
föregångaren till IEEE.
”Standard Test of Broadcast Radio Receivers”.
Denna norm definierade de tre fundamentala egenskaperna hos en
rundradiomottagare. Känslighet, selektivitet, och ljudkvalité.
Normen angav också hur dessa egenskaper skulle mätas och kom under många
år att ligga till grund för nya normer.
Med denna norm uppstod behovet av en helt ny typ av instrument,
signalgeneratorn, med tre huvudsakliga egenskaper:
-
Att generera en
radiofrekvent AM-modulerad signal med inställbar definierad amplitud
ned till några få µV.
-
Amplitudmodulering
inställbar till 30%
-
Inställbar, stabil
frekvens inom det då aktuella frekvensområdet, 100 kHz till 1500
kHz.
Med dåtida teknik var detta
inte lätt att utveckla en signalgenerator med de normerade kraven.
Men personer som medverkade i att utveckla och verifiera denna norm kom
initialt att leda utvecklingen av signalgeneratorer i USA.
Ett företag som intog en ledande position i USA var Ferris Instrument
Company. Grundaren till detta företag Malcolm Ferris hade under sin
anställning på RFL, (Radio Frequency Laboratories) medverkat till att
utveckla mättekniken i denna första norm.
Se patent från 1928.
Även General Radio deltog vid normens framtagning och 1928
annonserade
General Radio sin första signalgenerator GR 403. Sannolikt
den första kommersiella signalgeneratorn i världen.
GR blev de följande 20 åren marknadsledare med en serie av alltmer
förbättrade signalgeneratorer.
Measurement Corp. kom 1944 med sin signalgenerator Modell 80. Den
första kommersiella signalgeneratorn med en pistongdämpare.
Denna typ av dämpare, känd sedan 1935, blev standard i de flesta
signalgeneratorer över 50 MHz efter 1945.
Pistongdämparen baserar sig på att den elektromagnetiska vågen dämpas
exponentiellt i en cirkulär vågledare utan innerledare utanför
gränsvåglängden.
Nackdelen med denna dämpare är den höga minimumdämpningen ca 15-20dB
Under 1930-talet blev
Marconi i Storbritannien en ledande tillverkare
under mer än 50 år med TF 144 från 1932.
I Tyskland under den nazistiska industripolitiken 1932–1945 hade Siemens
huvudansvaret för allmänna mätinstrumentutvecklingen. Rohde & Schwarz
var en annan betydande leverantör.
Dessa var av naturliga skäl företag avstängda från den allierade
teknikutvecklingen. Genom elektronikenheter från störtade flygplan,
kunde de dock följa denna utveckling. En anmärkningsvärd detalj var att
den flexibla koaxialkabeln inte tillverkades i Tyskland.
Radiometer i Danmark var en tidig tillverkare av mätinstrument som kom
med sin första signalgenerator 1940.
Efter 1935 blev den militära användningen av radio styrande för
utvecklingen av signalgeneratorer.
Frekvensområdet utökades till över 400 MHz under andra världskriget i
såväl Tyskland, som Japan, Storbritannien och USA.
Detta hade sin huvudsakliga orsak i tillgängligheten av nya typer av
elektronrör som möjliggjorde konstruktioner vid allt högre frekvenser.
Kristallstyrning vid frekvenser över 30 MHz blev allmänt under andra
världskriget och kraven på höga tillverkningsvolymer säkerställdes av
140 företag som tillverkade styrkristaller enbart i USA.
Flygradio med kristallstyrda frekvenser över 100 MHz infördes
brådstörtat i flygvapnet med leveranserna av J26 försedd med
Flygradio
FR-7.
För att initialt täcka behovet av signalgeneratorer för detta nya
frekvensområde anskaffades en enkel signalgenerator Advance D1.
Senare anskaffades Marconi 801B och HP 608D den senare användes fram
till 1990 talet.
För kortvågsområdet ersattes Advance B4A med HP 606A
Operativa krav på allt fler radiokanaler, inom ett med åren krympande
frekvensområde, löstes genom att kanalseparationen minskade successivt
från 180 kHz till 25 kHz och bandbredden på respektive kanal minskade
därmed ned till 8 kHz.
Med denna bandbredd ökade kraven på signalgeneratorernas
frekvensstabilitet, en förutsättning för rationell provningsverksamhet.
Speciellt gäller detta vid trimning och verifiering av
mellanfrekvenskretsar.
En svensk lösning på detta problem blev en speciellt utvecklad
kristallstyrd signalgenerator för de vanligaste mellanfrekvenserna för
trimning av mellanfrekvenskretsar. Denna tillverkades av Cemec genom
ombyggnad av en signalgenerator från Advance.
Den amerikanska armen tog, efter en omfattande utprovning 1941, i bruk
ett nytt radiosystem för markkommunikation med FM modulering. Denna
moduleringsmetod visade sig ha en avsevärt förbättrad ljudkvalitet vid
markförbindelser jämfört med AM-modulering.
Detta gick i arv till svenska armén med RA 100 och många efterföljare
inom frekvensområdet 30–80 MHz.
Ingenjörsfirman Cemek som blev en betydande leverantör till Armén med
egenutvecklade AM/FM-generatorer, anpassade till Arméns krav på
fältmässighet.
1972 levererades till flygvapnet
Flygradio FR22/24 med AM- och
FM-modulering och med ett frekvensområde 100 till 400 MHz.
För att täcka dessa nya behov av FM-modulering och utökat frekvensområde
anskaffades från Rohde & Schwarz AM/FM signalgeneratorn SMDA, med
frekvensområdet 0,4 till 404 MHz.
Fram till denna tidpunkt var signalgeneratorer i princip byggda med
samma princip som på 1930-talet med en självsvängande LC-oscillator som
påverkas av temperatur, vibrationer och ändringar av arbetspunkt vid
frekvensinställning mm.
1966 annonserade HP en ”synchronizer”, HP 8708A för
signalgeneratorerna HP 608F och HP 606B. Genom att faslåsa
signalgeneratorn till HP 8708A uppnåddes en frekvensstabilitet som
motsvarade en kristalloscillator.
Detta var början på en ny utvecklingstrend.
I slutet av 1960-talet annonserade Singer en ny typ av
signalgeneratorer, baserade på kavitetsstyrning som hittills med
framgång tillämpats inom mikrovågsområdet.
1972 kom HP med samma princip, signalgeneratorn HP 8640A/B. Nu
var utsignalen faslåst till generatorns kristalloscillator. Därmed
uppnåddes en mycket hög frekvensstabilitet. Kaviteten gav en spektral
renhet.
HP 8640A/B anskaffades i stort antal till försvaret.
Nästa steg i utvecklingen av signalgeneratorer var att göra det möjligt
att styra signalgeneratorer från en dator.
Dessa krav kom från introduktionen av autotestsystem i början av 1970
talet.
Dessa testsystem var nödvändiga för underhåll av apparater som ingick i
allt mer komplexa operativa system.
Signalgeneratorn HP 8660A annonserades för att möta detta behov genom
frekvenssyntes som medgav styrning via GPIB-bussen av signalgenerators
funktioner.
Dessutom tillkom möjlighet till en funktion som svepgenerator med 1000
steg.
Tekniken med frekvensyntes visade sig vara mycket utvecklingsbar och
lade grunden för framtida generationer av signalgeneratorer.
Signalgeneratorn Wavetek 3001 med samma princip som Singer i ett
förenklat utförande, anskaffades med ett fördelaktigt
pris/prestandaförhållande för enklare mätningar.
Den sista signalgeneratorn utan digital modulering som anskaffades av
flygvapnet var Rohde & Schwarz SMG. Frekvensområdet var 0,1 till 1 GHz
med svepmöjligheter och AM-, FM- och Pulsmodulering.
Programmerbarhet enligt IEEE488 standard.
Under de följande åren ersattes signalgeneratorer inom radioområdet med
radioprovare.
Signalgeneratorer med möjlighet till digital modulering anskaffades
fortsättningsvis för transmissionsområdet
Mikrovågsgeneratorer
Radarområdet ökade kraven
på högre frekvenser upp till 20 GHz. Dessa generatorer baserades på
reflexklystroner. Hewlett Packard var tidigt tillverkare med
annonseringen av 616A 1948 med frekvensområdet 1,6 till 4 GHz.
1955 annonserades HP 628 med frekvensområdet 15–21 GHz. Därmed
täckte HP med sina mikrovågsgeneratorer frekvensområdet 0,45–21 GHz.
Nästa steg i utvecklingen kom 1963 med HP 8614A och 8616A med
förbättrade prestanda.
Polarad i USA var en annan tidig tillverkare av mikrovågsgeneratorer.
Dessutom tillverkades egna reflexklystroner.
1968 annonserade Magnetic signalgeneratorn S410 för radarändamål.
S410 kompletterades senare med L410, C410 och X410.
Inom mikrovågsområdet dominerade den fortsatta utvecklingen av
syntesgeneratorer med allt högre frekvenser.
1977 kom HP 8672A med frekvensområdet 2-18 GHz med en
frekvensupplösning på 1-3 kHz.
1988 kom 8673B med utökat frekvensområde till 23,5 GHz.
Se även:
Signalgeneratorer i Svenska Flygvapnet
Försvarets olika signalgeneratorer från 1940 och
framåt.
Skrivet av: Stig Hertze och Lennart Torstensson
Senast uppdaterad 2017-06-07
|
