Модернизация зеркальной антенны гигагерцевого диапазона
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
ронного самописца PCS-500 системы регистрации
Радиометры РМ-10 и РМ-30 состоят из ВЧ-блоков и совмещенных в одном корпусе НЧ-блоков с пультами управления, соединяемых многожильным кабелем, длиной 30 метров.
Рисунок 20 а - Функциональная схема НЧ-части радиометров
Функциональная схема низкочастотной части радиометров РМ-10, 30 приведена на рисунке 20 а, принципиальная схема панели управления блоков низкой частоты приведена на рисунке 20б.
В таблицах 1-3 приведены схемы распайки соединительных кабелей радиометров и блока управления. Основные технические характеристики:
. Центральные частоты: 1 и 2.8 ГГц.
. Полоса пропускания - 11 % в диапазоне 3 ГГц и 1% в диапазоне 1 ГГц.
. Входной импеданс тракта - 50 Ом.
. Флуктуационный порог чувствительности - 0,05 К (3 ГГц) и 0.8 К (1 ГГц) при постоянной времени 1 сек.
. Коэффициент усиления по СВЧ- тракту - около 50 дБ.
. Коэффициент внеполосного затухания не хуже 30 дБ.
. Нестабильность коэффициента усиления - менее 1%.
. Общая термостабилизация: температура ВЧ-блока 380,3.
Выходные устройства радиометров осуществляют обработку сигнала после квадратичного детектора: усиление, синхронную фильтрацию, синхронное детектирование, предварительное аналоговое интегрирование, генерацию опорного сигнала с возможностью управления усилением, фазой опорного сигнала.
Устройство управления радиометрами осуществляет дистанционное управление модуляцией, усилением, фазой опорного сигнала, калибровкой и является источником питания (напряжение питания - 220 В).
В таблицах 1-3 приведены схема распайки соединительных кабелей радиометров и блока управления.
радиотехнический приемник антенна модуляционный
Таблица 1.- Блок - схема соединений РМ-30
Таблица 2. - Схема распайки кабелей блока управления
Таблица 3. - Схема распайки соединительного кабеля в фокальном боксе
4.3 Проведение наладочных испытаний
Была проведена установка облучателя и радиометров на антенне ТНА-57 и осуществлены наладочные испытания оборудования согласно спецификациям контрактов. Общая блок-схема измерительно-вычислительного комплекса показана на рисунке 21.
Высокочастотные блоки радиометров РМ-10,30 вместе с трансформаторами сопротивлений Тр-30 и согласующими устройствами (квадратурными мостами для преобразования линейных поляризаций в круговые) смонтированы в термостабилизированном боксе (рисунок 22), установлены в фокальной области антенны и подключены к соответствующим выходным разъемам двухчастотного облучателя (рисунок 23.).
Рисунок 21 - Общая блок-схема измерительно-вычислительного комплекса
Рисунок 22 - Фото компоновки элементов термостабилизированного фокального бокса
Рисунок 23 - Фото облучателя и термостабилизированного фокального бокса в рабочем положении
Измерения параметров антенны на двух рабочих частотах проводились по радиоизлучению Солнца, дискретных радиоисточников Кассиопея А и Лебедь А и собственному излучению атмосферы.
Коэффициент полезного действия антенны, измеренный по собственному излучению атмосферы на двух рабочих частотах, равнялся 0.8 с погрешностью 10%. Однако для расширения динамического диапазона измерений радиоизлучения Солнца в тракты облучателя были установлены аттенюаторы 3 db на частоте 1 ГГц и 6 db на частоте 3 ГГц.
Диаграммы направленности (ДН) антенны на уровне половинной мощности, измеренные по радиоизлучению источников Кассиопея А, Лебедь А и Солнца (с учетом протяженности источника), составили 33.80.8 угл. минуты на частоте 3 ГГц и 108 угл. минут на частоте 1 ГГц с максимальным разбросом около 10 угл. минут, определяемой наличием помех. На рисунках 24, 25 приведены примеры записи сигналов при прохождении Солнца через диаграммы направленности антенны. На частоте 1 ГГц видна импульсная помеха, эпизодически возникавшая во время всей серии испытаний.
Рисунок 24 - Прохождение Солнца через диаграмму направленности антенны (частота 3 ГГц)
Рисунок 25 - Прохождение Солнца через диаграмму направленности антенны (частота 1 ГГц)
На рисунках 26, 27 приведены примеры записи ДН по радиоисточникам Лебедь А и Кассиопея А на частоте 3 ГГц.
Полученные значения ширины ДН на частоте 3 ГГц близки к теоретическому значению, рассчитанному по соотношению , что указывает на оптимальный характер облучения зеркала. Значения ширины ДН на частоте 1 ГГц, измеренной по Солнцу, несколько превышают теоретические оценки, что указывает на некоторое недооблучение зеркала и, соответственно, низкий уровень бокового излучения.
Рисунок 26 - Пример записи диаграммы направленности антенны ТНА-57 по источнику Лебедь А.
Рисунок 27 - Последовательная запись двух диаграмм направленности антенны ТНА-57 по источнику Кассиопея А.
Оценка эффективной площади антенны, выполненная по величине сигнала от радиоисточников от Кассиопеи А и Лебедь А (рисунки 28, 29), дает значения около 67 м2 , коэффициент использования поверхности (КИП) около 0.6 на частоте 3 ГГц и около 60 м2, коэффициент использования поверхности (КИП) 0,55 на частоте 1 ГГц.
Рисунок 28 - Запись приращения сигнала от радиоисточника Кассиопея А относительно опорной области (аттенюатор 6 дб в приемном тракте).
Рисунок 29 - Запись приращения сигнала от радиоисточника Лебе