СПОСОБ КАЛИБРОВКИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ИМПУЛЬСНО- РЕФЛЕКТОМЕТРИЧЕСКОГО СВЧ-ИЗМЕРИТЕЛЯ

СПОСОБ КАЛИБРОВКИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ИМПУЛЬСНО- РЕФЛЕКТОМЕТРИЧЕСКОГО СВЧ-ИЗМЕРИТЕЛЯ


RU (11) 2060511 (13) C1

(51) 6 G01R35/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1996.05.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 5014479/09 
(22) Дата подачи заявки: 1991.07.11 
(45) Опубликовано: 1996.05.20 
(56) Аналоги изобретения: Техническое описание и инструкция по эксплуатации стробоскопического осциллографа СК7-18. Техническое описание и инструкция по эксплуатации измерителя неоднородностей линий Р5-15. 
(71) Имя заявителя: Рясный Ю.В.; Романов О.А. 
(72) Имя изобретателя: Рясный Ю.В.; Романов О.А. 
(73) Имя патентообладателя: Новосибирский электротехнический институт связи 

(54) СПОСОБ КАЛИБРОВКИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ИМПУЛЬСНО- РЕФЛЕКТОМЕТРИЧЕСКОГО СВЧ-ИЗМЕРИТЕЛЯ 

Использование: в технике измерений на СВЧ и может быть использовано при измерении параметров цепей и сигналов с высокой точностью. Сущность изобретения: способ калибровки автоматизированного импульсно-рефлектометрического СВЧ-измерителя включает подачу на вход измерителя постоянного напряжения и квантование его по уровню, затем подачу на вход измерителя синусоидального СВЧ-сигнала и квантование его по уровню и длительности, дискретное преобразование Фурье и определение коэффициента передачи по формуле, приведенной в тексте описания. 1 ил., 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может быть использовано при измерении параметров цепей и сигналов с высокой точностью.

Известен способ калибровки импульсно-рефлектометрического СВЧ-измерителя, заключающийся в подаче прямоугольных импульсов с известной амплитудой на вход стробоскопического преобразователя (СП) и измерении отклонения луча индикатора рефлектометра с последующим вычислением коэффициента отклонения по формуле

K=U/S, мВ/дел.

Известен также способ калибровки импульсного рефлектометра, заключающийся в подаче известного напряжения постоянного тока на вход измерителя и измерении отклонения луча индикатора рефлектометра с последующим вычислением коэффициента отклонения по формуле

K=U/2, мВ/дел.

Наиболее близким к изобретению является способ, сущность которого заключается в следующем. Сигнал в виде напряжения постоянного тока известной амплитуды с выхода калибратора измерителя (либо от внешнего источника) подают на вход СП, нагруженного на согласованную нагрузку, с низкочастотного выхода которого преобразованный сигнал поступает на отклоняющие пластины электронно-лучевой трубки индикатора, имеющей на экране шкалу. При этом ручку плавной регулировки усиления в канале вертикального отклонения устанавливают в такое положение, чтобы луч индикатора отклонялся на две клетки шкалы, и определяют коэффициент отклонения по формуле

K=U/2.

Такой способ калибровки позволяет измерять амплитуду исследуемых СВЧ-сигналов во временной области.

К недостаткам этого способа калибровки относятся: низкая точность измерений параметров сигналов, обусловленная визуальным отсчетом по шкале электронно-лучевой трубки индикаторa, отсутствие возможности определять абсолютные значения амплитуды спектральных составляющих сложных СВЧ-сигналов.

Целью изобретения является определение абсолютного значения амплитуды спектральных составляющих сигналов и повышение точности измерения коэффициента передачи в частотной области.

Это достигается тем, что при способе калибровки, заключающемся в подаче известного напряжения постоянного тока на вход измерителя, постоянное напряжение квантуют по уровню и запоминают в ЭВМ, затем на вход измерителя подают синусоидальный СВЧ-сигнал, устанавливают длительность временного окна анализа сигнала, равную периоду СВЧ-сигнала, производят его квантование по уровню и длительности, подают в ЭВМ и определяют коэффициент, соответствующий единичному значению гармоники сигнала в частотной области по формуле

Kf= где Uп известное напряжение постоянного тока;

n количество отсчетов, соответствующих Uп при его аналого-цифровом преобразовании;

n1 количество отсчетов, соответствующих амплитуде синусоидального сигнала;

- относительное значение, соответствующее гармонике синусоидального сигнала, полученной при ДПФ.

Сигнал в виде напряжения постоянного тока известной амплитуды Uп с выхода калибратора измерителя неоднородностей линии Р 5-15 (либо от внешнего источника) подают на вход СП через переключатель, с выхода СП сигнал поступает на вход индикатора и в интерфейсный блок. В интерфейсном блоке сигнал квантуется с помощью АЦП, а затем передается в ЭВМ, где запоминается количество отсчетов n, соответствующих Uп после его аналого-цифрового преобразования. Далее с помощью переключателя от входа СП отключают калибратор и подключают генератор гармонического сигнала. С выхода СП гармонический сигнал поступает на индикатор измерителя и в интерфейсный блок, где он квантуется по уровню и длительности. Длительность временного окна анализа гармонического сигнала выбирается равной его периоду. Из интерфейсного блока гармонический сигнал, представленный в виде массива дискретных значений, поступает в ЭВМ. ЭВМ вычисляет количество отсчетов n1, соответствующих амплитуде гармонического сигнала, и преобразует массив дискретных значений сигнала по алгоритму дискретного преобразования Фурье из временной области в частотную, затем выделяет первую гармонику с относительным значением амплитуды и определяет коэффициент преобразования тракта автоматизированного импульсно-рефлектометрического СВЧ-измерителя, соответствующий единичному значению гармоники синусоидального сигнала по формуле

Kf= 

При определении амплитуды любых спектральных составляющих сложных СВЧ-сигналов необходимо воспользоваться формулой

Ui=Kfi, где i относительное значение амплитуды i-й гармоники.

На чертеже приведена структурная схема устройства для реализации предлагаемого способа калибровки автоматизированного импульсно-рефлектометрического СВЧ-измерителя.

Устройство состоит из генератора гармонического сигнала 1, выход которого соединен с переключателем 2 и измерителем неоднородностей Р-15 3. К второму входу переключателя 2 подключен калибратор измерителя неоднородностей, выход переключателя 2 соединен с СП 4. СП 4 нагружен на согласованную нагрузку 5, а его низкочастотный выход соединен с входом измерителя неоднородностей 3. Измеритель неоднородностей 3 соединен с интерфейсным блоком 6, управление которым производится с помощью ЭВМ 7.

Калибровка производится следующим образом.

Вход СП 4 отключается от переключателя 2 и сигнал с выхода СП 4, соответствующий нулевому уровню, поступает на вход индикатора Р5-15 и затем в интерфейсный блок 6, где преобразуется в цифровой код и запоминается в ЭВМ в виде средней величины А. Затем переключатель 2 соединяют с СП 4 и на его вход подают постоянное напряжение калибратора Р5-15, равное 0,2 В, которое также преобразуется в цифровой код и среднее значение А1 запоминается в ЭВМ. По известным значениям А и А1 вычисляется количество отсчетов n, соответствующее постоянному напряжению 0,2 В. Далее переключатель 2 устанавливается в положение, в котором на вход СП подается синусоидальный сигнал, при этом часть сигнала поступает на индикатор Р5-15 для его синхронизации. С выхода СП 4 гармонический сигнал поступает на индикатор и затем в интерфейсный блок, где он квантуется по уровню и длительности и затем в цифровом виде передается в ЭВМ. Длительность временного окна анализа гармонического сигнала выбирается равной его периоду. ЭВМ по заданной программе вычисляет количество отсчетов n1, соответствующее амплитуде синусоиды, преобразует массив дискретных значений гармонического сигнала по алгоритму ДПФ из временной области в частотную, затем выделяет первую гармонику с относительным значением амплитуды и определяет коэффициент передачи тракта автоматизированного импульсно-рефлектометрического СВЧ-измерителя, соответствующее единичному значению гармоники синусоидального сигнала по формуле

Kf= 

При определении амплитуды спектральных составляющих сложных СВЧ-сигналов необходимо воспользоваться формулой

Ui= Kf i где i относительное значение i-й гармоники исследуемого сигнала.

Достоверность положительного эффекта подтверждается также результатами экспериментального исследования, приведенными в таблице. Измерялась мощность гармонических составляющих сигнала, теоретический спектр которого хорошо известен прямоугольного импульса. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ калибровки автоматизированного импульсно-рефлектометрического СВЧ-измерителя, включающий подачу заданного значения постоянного напряжения на вход измерителя, отличающийся тем, что данное напряжение квантуют по уровню, затем на вход измерителя подают синусоидальный СВЧ-сигнал, устанавливают продолжительность времени анализа, равную периоду синусоидального СВЧ-сигнала, производят его квантование по уровню и длительности, осуществляют дискретное преобразование Фурье, определяют относительное значение амплитуды, соответствующее первой гармонической составляющей, и определяют коэффициент передачи автоматизированного импульсно-рефлектометрического СВЧ-измерителя по формуле



где Un заданное значение постоянного напряжения;

n количество отсчетов, соответствующее квантованию постоянного напряжения;

n1 количество отсчетов, соответствующее квантованию по уровню синусоидального СВЧ-сигнала;

a относительное значение амплитуды, соответствующее первой гармонической составляющей синусоидального СВЧ-сигнала.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru