Методика комплектной проверки комплексного эффективного коэффициента отражения выхода ваттметров проходящей мощности
Предложен метод контроля одного из параметров ваттметров проходящей мощности без нарушения целостности прибора с применением рассогласованного ваттметра. Поверка коаксиальных ваттметров. Расчет эквивалентного комплексного коэффициента отражения.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 21.06.2020 |
| Размер файла | 179,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Методика комплектной проверки комплексного эффективного коэффициента отражения выхода ваттметров проходящей мощности
Автор(ы): Закутин Александр Александрович
начальник лаборатории, Федеральное государственное бюджетное учреждение «Главный научный метрологический центр» Министерства обороны России, г. Мытищи, Россия
Аннотация: Предложен метод контроля одного из параметров ваттметров проходящей мощности (Гэ) без нарушения целостности прибора с применением рассогласованного ваттметра.
Развитие радиолокации и высокоскоростной связи в период с 2000 по 2010 гг. определило интенсивное применение широкополосных радиоизмерительных средств измерений. Это привело к значительному увеличению диапазона рабочих частот коаксиальных ваттметров, верхняя частота которых увеличилась с 18 до 50 ГГц.
С увеличением верхней частоты повысились требования к точности применяемых эталонов при одновременном увеличении количества применяемых типов коаксиальных соединителей, начиная от используемого ранее соединителя тип III (сечение 7/3,03 мм) и заканчивая малогабаритными соединителями тип IX (3,5/1,52 мм) и тип I (2,4/1,04 мм).
Для поверки коаксиальных ваттметров, работающих в диапазоне частот от 0,03 до 18 ГГц, в настоящее время используется 6 узкополосных калибраторов мощности [1]. Это связано с невозможностью идеального согласования калибратора мощности в широком диапазоне частот и резким увеличением эффективного коэффициента отражения выхода калибратора (Гэ), от которого напрямую зависит погрешность рассогласования при передаче единицы мощности (ЕМ) электромагнитных колебаний (ЭМК), являющейся доминирующей.
К недостаткам такой схемы поверки можно отнести:
* отсутствие возможности автоматизации трудоемкого и длительного процесса поверки ваттметров;
* необходимость механической подстройки Гэ на большом количестве частотных точек и отсутствие возможности работы в полосе частот;
* высокая стоимость оснащения лабораторий измерительной техники, напрямую зависящая от количества необходимых калибраторов;
* более высокий износ присоединительных размеров поверяемых ваттметров и, как следствие, возрастание случайной погрешности при проведении измерений.
Одним из перспективных [2] методов поверки и уменьшения погрешности передачи ЕМ является учет фазовых соотношений между поверяемым ваттметром и калибратором при определении калибровочного коэффициента (Кк) по формуле:
где
NМ3 - показания поверяемого ваттметра;
NМ1 - показания калибратора;
б - частотно зависимый коэффициент калибратора;
Гэ - эквивалентный комплексный коэффициент отражения выхода калибратора;
Гn - комплексный коэффициент отражения входа поверяемого ваттметра;
цэ, цn - фазовые углы комплексных коэффициентов отражения поверяемых калибратора и ваттметра.
Рис. 1. Графическое представление уменьшения погрешности рассогласования при учете фазовых углов
Для определения эквивалентного комплексного коэффициента отражения выхода калибратора мощности требуется извлечение делителя мощности из корпуса прибора и измерение его матрицы рассеяния с применением четырехпортового измерителя комплексных коэффициентов передачи и отражения.
При этом эквивалентный комплексный коэффициент отражения рассчитывается по формуле:
ваттметр мощность контроль
Несмотря на перспективность данного подхода, остается ряд трудностей, весьма затрудняющих его применение, к которым можно отнести:
* нарушение целостности прибора (извлечение делителя мощности);
* внесение дополнительной фланцевой погрешности, вызванной разъединением делителя мощности и опорного ваттметра при извлечении делителя мощности;
* высокая стоимость четырехпортовых измерителей комплексных коэффициентов передачи и отражения, необходимых для измерений |Гэ| при периодической поверке.
Следовательно, необходима разработка новых методов, позволяющих контролировать параметры делителя мощности без нарушения целостности прибора.
Предлагается метод, позволяющий использовать доминирующее влияние погрешности рассогласования для контроля стабильности параметров делителя мощности.
Суть метода заключается в применении ваттметра поглощаемой мощности, коэффициент отражения которого заведомо известен, и имеет номинальное значение близкое к Г=0,33 (КСВН = 2). При этом предполагается, что конкретный экземпляр рассогласованного ваттметра входит в состав калибратора мощности и используется только при поверке. Значение модуля эффективного коэффициента отражения делителей мощности, применяемых для создания калибраторов мощности составляет от 0,02 до 0,07, при этом погрешность определения этих значений составляет от 0,007 до 0,009. Исходя из значительной величины самой погрешности определения |Гэ|, критерием непригодности ваттметра к дальнейшему применению целесообразно принять изменение Гэ на величину более 0,007.
Зная определенные при первичной поверке (аттестации) отношения мощностей калибратора и рассогласованного ваттметра (Кк_1), можно показать, что изменение |Гэ| на величину более 0,007 приведет к изменению Кк на величину более 0,5%, что в свою очередь позволяет принять решение о неисправности калибратора при поверке.
Таким образом, применение рассогласованного ваттметра позволяет проводить контроль |Гэ| при поверке без использования дорогостоящих измерителей комплексных коэффициентов передачи и отражения, а также проверять исправности калибратора пользователем при эксплуатации при подозрениях в изменении метрологических характеристик.
Недостатком предложенного метода является необходимость комплектования калибратора мощности рассогласованным ваттметром, что неизбежно приводит к увеличению стоимости прибора.
Список использованных источников
1. ГОСТ 8.392-80. Ваттметры СВЧ малой мощности и их первичные преобразователи диапазона частот 0,03-78,33 ГГц. Методы и средства поверки. М., 1980. 6 с. (Система стандартов по информ., библ. и изд. делу).
2. Билько М. И., Томашевский А. К. Измерение мощности на СВЧ. М. : Радио и связь. 1986. С. 46-49.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет оконечного, предоконечного, предварительного и входного каскадов, температурной стабилизации усилителя мощности; частотных искажений конденсаторов. Определение коэффициента усиления охлаждения транзисторов и коэффициента гармоник устройства.
курсовая работа [4,2 M], добавлен 09.11.2014Приведение заданной нагрузки к виду, удобному для расчета данных. Определение значения коэффициента использования для приемника. Расчет значений активной и сменной мощности, их сумма. Определение коэффициентов максимальных значений нужных параметров.
контрольная работа [185,4 K], добавлен 04.04.2013Определение однослойного, двухслойного, трехслойного и многослойного просветляющего покрытия с минимальным коэффициентом отражения для данной длины волны. Оптические толщины, материалы напыляемых покрытий. Спектральные зависимости коэффициента отражения.
курсовая работа [329,1 K], добавлен 18.03.2013Расчет комплексного коэффициента передачи по напряжению. Переходная характеристика. Определение импульсной характеристики заданного четырехполюсника. Расчет А-параметров. Вычисление характеристической (собственной) постоянной передачи четырехполюсника.
курсовая работа [237,9 K], добавлен 29.06.2012Расчет геометрических параметров и значений амплитудного распределения фазированной антенной решётки. Выбор излучателя антенны и расчет параметров её волновода и пирамидального рупора. Определение коэффициента отражения, диаграмма направленности антенны.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 22.11.2015Расчет номинального значения петлевого коэффициента передачи (добротности) системы. Расчет С.К.О ошибки слежения, вызванной помехами. Минимальное значение отношения мощности сигнала к мощности помехи по критерию равенства вероятности срыва слежения.
курсовая работа [770,4 K], добавлен 14.10.2010Предпосылки и этапы проведения измерения параметров по длине кабеля, его количественное измерение с помощью коэффициента отражения. Сущность принципа импульсных измерений. Расчет скорости распределения электромагнитных волн в кабеле прибором Р5-15.
лабораторная работа [117,8 K], добавлен 04.06.2009Методика расчета первичных и вторичных параметров симметричного кабеля звездной скрутки и коаксиальных кабелей по заданным конструктивным размерам. Построение графиков зависимости различных параметров симметричных и коаксиальных кабелей от частоты.
лабораторная работа [136,3 K], добавлен 04.06.2009Подбор комплексного сопротивления нагрузки для передачи сигнала максимальной мощности от приемника к усилителю. Измерение величин реактивного сопротивления передачи и комплекса сопротивления нагрузки. Условие передачи максимума мощности в радиотехнике.
презентация [117,3 K], добавлен 07.02.2014Расчет напряжений питания, потребляемой мощности, КПД, мощности на коллекторах оконечных транзисторов. Выбор оконечных транзисторов, определение площади теплоотводов, элементов усилителя мощности. Выбор и расчет выпрямителя, схемы фильтра, трансформатора.
курсовая работа [474,7 K], добавлен 22.09.2012Моделирование процесса дискретизации аналогового сигнала, а также модулированного по амплитуде, и восстановления аналогового сигнала из дискретного. Определение системной функции, комплексного коэффициента передачи, параметров цифрового фильтра.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 07.01.2014Порядок определения выходных параметров каскада. Расчет значения постоянной составляющей тока коллектора и амплитуды выходного напряжения. Определение величины емкости разделительного конденсатора и коэффициента усиления по мощности усилительного каскада.
курсовая работа [850,8 K], добавлен 15.05.2013Методика и показатели сравнения основных параметров рассчитываемых гибридных соединений. Расчет и конструирование бинарного делителя мощности на четыре канала, кольцевого и шлейфного моста МПЛ на заданной рабочей частоте. Изображение топологических схем.
курсовая работа [703,7 K], добавлен 31.12.2011Расчет характеристик направленности и коэффициента осевой концентрации антенны. Выбор колебательной системы и активного материала. Расчет электроакустических параметров и чувствительности. Технология сборки и методики измерения параметров антенны.
курсовая работа [153,3 K], добавлен 15.08.2010Расчет эллиптического фильтра высоких частот Золотарева–Кауэра. Определение неравномерности затухания в полосе пропускания. Связь коэффициента отражения с неравномерностью затухания. Нормирование и преобразование величин. Расчет АЧХ и ФЧХ фильтра.
курсовая работа [145,5 K], добавлен 09.01.2015Определение числа каскадов. Распределение искажений. Расчет оконечного каскада. Расчет выходной корректирующей цепи. Расчет предоконечного каскада. Расчет входного каскада. Расчет разделительных емкостей. Расчет итогового коэффициента усиления.
курсовая работа [690,2 K], добавлен 02.03.2002Определение аналитических выражений для комплексного коэффициента передачи по напряжению, амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристикам. Расчет частоты, на которой входные и выходные колебания будут синфазны. построение графиков АЧХ И ФЧХ.
контрольная работа [217,3 K], добавлен 18.09.2013Определение числа каскадов. Распределение искажений амлитудно-частотной характеристики (АЧХ). Расчет оконечного каскада. Расчет предоконечного каскада. Расчет входного каскада. Расчет разделительных емкостей. Расчет коэффициента усиления.
курсовая работа [541,7 K], добавлен 01.03.2002Расчет основных параметров и характеристик антенны. Выбор питающего волновода. Определение фазовых ошибок. Расчет коэффициента направленного действия и коэффициента усиления. Диаграммы направленности рупора. Замечания к конструкции.
курсовая работа [43,5 K], добавлен 21.03.2011Расчет простой электрической цепи. Составление системы уравнений для вычисления токов и напряжений в сложной электрической цепи методами Крамера и обращения матрицы. Составление выражения комплексного коэффициента передачи. Построение графиков АЧХ и ФЧХ.
курсовая работа [508,9 K], добавлен 07.05.2012
