Двухдиапазонная антенна, работающая на частотах 264 МГц и 396 МГц
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?о нуля останавливает перестройку частоты;
- входной сигнал Нормализация. Логическая 1 запрещает изменять установленный диапазон частот.
В индикаторе Я2Р-70 имеется три основных сигнальных входа:
вход "A" для сигнала отраженной волны;
вход "B" для сигнала прошедшей волны;
вход "R" для опорного сигнала падающей волны.
Наличие самостоятельного канала "B" для сигнала прошедшей волны и соответствующего этому каналу датчика позволяет производить одновременно измерение КСВ и коэффициента ослабления (или усиления) прошедшей волны.
Для повышения чувствительности приборы комплектуются выносными усилителями, что позволяет расширить динамический диапазон измерений в области слабых сигналов и уменьшить погрешности измерений.
Расширенный динамический диапазон регистрируемых сигналов приводит к тому, что рабочая точка детекторных диодов выходит за квадратичный участок вольтамперной характеристики. Для учета неквадратичности ВАХ применяется аналоговая коррекция заключающаяся в том, сигнал на неквадратичном участке ВАХ сравнивается с сигналом на квадратичном участке и полученная разница уменьшается по возможности до нуля за счёт искусственно регулируемой нелинейности ВАХ усилителя..
Для измерителей коаксиальных устройств СВЧ нормализация производится дважды - по короткому замыканию (КЗ) и по холостому ходу (ХХ), а затем результаты усредняются. (Для коаксиальных трактов режимы КЗ и ХХ обеспечивают 100% отражение, но с разными условиями (фазами) отражения. При КЗ отраженный сигнал получает фазовый сдвиг в 180 градусов, а при ХХ фазовый сдвиг равен нулю).
Рассмотрим более подробно сам процесс нормализации для измерителя с волноводными выносными элементами. При калибровке измерения КСВН к измерителю подключается короткозамыкатель. Во всём установленном диапазоне частот мы получаем 100% отражённый сигнал (КСВН = ). Однако, из-за неидеальности частотных характеристик направленных ответвителей, разброса параметров детекторов и т.д., на экране получается слегка волнообразная линия бесконечного КСВН вместо ровной прямой. При нормализации эта кривая запоминается в ОЗУ (запоминается 256 значений), а при измерениях все полученные результаты делятся на те значения, которые были получены при калибровке. В результате происходит компенсация аппаратных погрешностей за счёт неидентичности частотных характеристик направленных ответвителей. Надо заметить, что в рассматриваемых приборах вместо деления используется операция вычитания, так как индикатор работает только в логарифмическом масштабе, а для логарифмов чисел операция деления заменяется операцией вычитания.
Следует отметить, что микропроцессорный индикатор Я2Р - 70 можно подключать к обычным аналоговым ГКЧ от измерителей типа Русалка и при этом сохраняются все возможности микропроцессорной обработки результатов измерений и калибровки
.2 ИЗМЕРЕНИЕ КСВ
4.2.1 Описание эксперимента для измерения КСВ
Структурная схема измерения КСВ в диапазоне (0,01 2,15) ГГц представлена на рис 4.1. ГКЧ соединяется с индикатором Я2Р-70 многожильным кабелем и коаксиальным кабелем (АРМ). СВЧ -сигнал с выхода ГКЧ через полужесткий коаксиальный кабель подается на рефлектометр и далее на направленный детектор отраженной волны, к другому выходу рефлектометра подключается КЗ перемычка или исследуемое устройство.
Измерения начинают с калибровки. При калибровке по КЗ канала КСВН вместо исследуемого устройства на выхода рефлектометра отраженной волны устанавливается короткозамыкатель. Затем по цифровому табло канала А устанавливается уровень сигнала в пределах -17 до -15 дБ (на частоте где сигнал минимален, в режиме А). Для измерения КСВ в пределах 1,05 - 5 или (-10 дБ) для индикации КСВ < 1,05. Далее нажимаются последовательно кнопки А/R и DI (производится нормализация, выравнивается кривая на экране ЭЛТ и во всем диапазоне частот показания цифрового табло не выходят за пределы 0 0,2 дБ).При калибровки по ХХ отключается короткозамыкатель от рефлектометра и нажимается кнопка D1 на панели КСВН. В этом случае в ОЗУ измерителя записывается среднеарифметическое между нормализацией по КЗ и ХХ. (производится нормализация, выравнивается кривая на экране ЭЛТ и во всем диапазоне частот показания цифрового табло не выходят за пределы 0 0,2дБ). Затем, устанавливается исследуемое устройство и снимаются результаты измерений либо с экрана, либо (на частоте метки) с цифровых табло, либо регистрируются на двухкоординатном графопостроителе.
Экспериментальные исследования проводились для двухдиапазонной антенны с перекрещенными вибраторами. В ходе эксперимента были сняты зависимость КСВ в диапазоне частот 230МГц-490МГц.
На рис 4.2 приведены зависимость КСВ от частоты. В таблице 4.1 приведены экспериментальные значения КСВ.
Таблица 4.1
Зависимость КСВ от частоты
F,МГц230235240245250255260265270КСВ7.795.736.154.192.982.041.352.103.21
2752802852902953003053103153203253.94.464.714.924.984.584.764.493.933.282.62
3303353403453503553603653703753802.382.813.814.454.554.333.883.753.603.293.12
3853903954004054104154204254304352.812.662.672.792.782.622.151.51.581.41.17
4404454504554604654704754804854902.141.391.341.621.981.741.731.71.852.122.71
Зависимость КСВ от частоты
Рис 4.2
Из рис 4.2 видно что минимальное КСВ достигается на частотах на которых должна работать разработанная антенна.
.3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗМЕРЕНИЕ ДН АНТЕННЫ
4.3.1 Описание эксперимента для измерения ДН
Структурная схема для измерения ослабления показана на рис. 4.1., она оч