Preview

Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника

Расширенный поиск

КВАДРАТУРНЫЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ ПАРАМЕТРОВ СВЧ-ДВУХПОЛЮСНИКОВ

https://doi.org/10.32603/1993-8985-2019-22-1-29-38

Полный текст:

Аннотация

Разработан новый метод измерения комплексного коэффициента отражения (ККО) СВЧдвухполюсников на основе прямого преобразования частоты. Метод основан на использовании квадратурного синхронного детектирования, ответвляемого ненаправленным зондом сигнала с последующей квадратурной обработкой составляющих продетектированного сигнала. Такой подход позволяет решить измерительную задачу одновременным анализом как амплитудного, так и фазового распределения поля в линии передачи, что приводит к избыточности. Кроме того, применение прямого преобразования частоты обеспечивает линейность детектирования в существенно большем динамическом диапазоне изменения уровня ответвляемого из линии передачи сигнала. Оба фактора позволяют повысить точность измерения. Метод реализуется посредством возбуждения в линии передачи зондирующего гармонического микроволнового колебания и формирования опорного микроволнового колебания той же частоты, что и у зондирующего сигнала. Ответвленный из линии передачи ненаправленным подвижным зондом сигнал и опорный сигнал поступают на входы квадратурного синхронного детектора. На его выходах формируются I- и Q-составляющие продетектированного сигнала. Используя эти составляющие, определяются амплитудное и фазовое распределения поля в линии передачи. Затем по полученным формулам вычисляются оценки модуля и аргумента ККО. Результат измерения определяется как среднее арифметическое этих оценок. Разработана математическая модель предложенного метода. Получены соотношения для определения модуля и аргумента ККО на основе анализа как амплитудного, так и фазового распределения электромагнитного поля в линии передачи. Описана разработанная экспериментальная установка в виде векторной измерительной линии, реализующая квадратурный метод измерения. Проведен экспериментальный анализ амплитудного и фазового распределений поля в микроволновом тракте для образцовых нагрузок с различными параметрами. По результатам этого анализа рассчитаны оценки измеряемых параметров и оценены погрешности измерений. Показано, что на основе этого метода возможно создание высокоточных измерительных приборов.

Об авторах

Ю. Б. Гимпилевич
Севастопольский государственный университет
Россия
доктор технических наук (2005), профессор (2006), заслуженный работник образования автономной республики Крым (2001), директор


С. Е. Зебек
Севастопольский государственный университет
Россия
магистр по направлению "Радиотехника" (2014), ассистент кафедры "Радиоэлектроника и телекоммуникации"


Список литературы

1. Данилин А. А. Измерения в технике СВЧ. М.: Радиотехника, 2008. 182 с.

2. Гимпилевич Ю. Б. Измерение и контроль параметров микроволновых трактов / СевНТУ. Севастополь, 2009. 296 с.

3. Gimpilevich Yu. B., Noskovich V. I. Calibrated complex reflectance meter on the basis of a two-channel micro-wave transducer // Telecommunications and Radio Engineering. 2007. Vol. 66, № 4. P. 363–371. doi: 10.1615/TelecomRadEng.v66.i4.80

4. Gimpilevich Yu. B., Smailov Yu. Ya. A method for measuring of two microwave signals vector ratio // Proc. of the 5th Inter. Conf. on Antenna Theory and Techniques (ICATT), Kyiv, 2005. P. 397–398. doi: 10.1109/ICATT.2005.1496993

5. Gimpilevich Yu. B., Vertegel V. V., Noskovich V. I. Increasing operation speed during complex parameters measurements for microwave devices with the help of 12-pole reflectometer method // Radioelectronics and Communications Systems. 2007, Vol. 50, iss. 10. P. 578–581. doi: 10.3103/S0735272707100093

6. Лебедев И. В. Техника и приборы СВЧ: в 2 т. Т. 2. Электровакуумные приборы СВЧ / под ред. Н. Д. Девяткова. М.: Высш. шк., 1972. 376 с.

7. Абубакиров Б. А., Гудков К. П., Нечаев Э. В. Измерение параметров радиотехнических цепей. М.: Радио и связь, 1984. 276 с.

8. Бондаренко И. К., Дейнега Г. А., Маграчев З. В. Автоматизация измерения параметров СВЧ трактов. М.: Сов. радио, 1969. 304 с.

9. АС 1633367 СССР, МКИ 5G01R 27/06. Способ определения модуля и фазы коэффициента отражения СВЧ-двуполюсника / Ю. Б. Гимпилевич (СССР). Опубл. 07.03.91, Бюл. № 9.

10. Силаев М. А., Брянцев С. Ф. Приложение матриц и графов к анализу СВЧ устройств. М.: Сов. радио, 1970. 248 с.

11. Стариков В. Д. Методы измерения на СВЧ с применением измерительных линий. М.: Связь, 1972. 144 с.

12. Дворашкин Б. В. Основы метрологии и радиоизмерения. М.: Радио и связь, 1993. 320 с.

13. Ричард Л. Цифровая обработка сигналов. 2-е изд. / пер. с англ. М.: ООО "Бином-Пресс", 2006. 656 с.

14. Гимпилевич Ю. Б., Зебек С. Е., Таран С. Н. Оценка систематической погрешности квадратурного метода измерения амплитудного и фазового распределений поля в СВЧ-тракте // 12-я междунар. молод. конф. "Современные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций (РТ-2016), Севастополь, 14–18 ноября 2016 г. / СевГУ. Севастополь, 2016. C. 131.

15. Analog devices. Adl5382 Data Sheet. URL: http://www.analog.com/media/en/technical-documentation /evaluation-documentation/ADL5382.pdf (дата обращения 08.02.2019)


Для цитирования:


Гимпилевич Ю.Б., Зебек С.Е. КВАДРАТУРНЫЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ ПАРАМЕТРОВ СВЧ-ДВУХПОЛЮСНИКОВ. Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2019;(1):29-38. https://doi.org/10.32603/1993-8985-2019-22-1-29-38

For citation:


Gimpilevich Y.B., Zebek S.E. QUADRATURE MEASUREMENT METHOD FOR COMPLEX PARAMETERS OF MICROWAVE TWO-POLES. Journal of the Russian Universities. Radioelectronics. 2019;(1):29-38. (In Russ.) https://doi.org/10.32603/1993-8985-2019-22-1-29-38

Просмотров: 46


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1993-8985 (Print)
ISSN 2658-4794 (Online)