Пятница, 2020-10-30, 2:49 AM
Коллекция материаловГлавная

Регистрация

Вход
Приветствую Вас Гость | RSS
Меню сайта
Главная » 2014 » Июнь » 26 » Скачать Методы и аппаратура для высокоточного измерения комплексных параметров элементов трактов СВЧ, антенн и радиолокационных объектов. бесплатно
0:30 AM
Скачать Методы и аппаратура для высокоточного измерения комплексных параметров элементов трактов СВЧ, антенн и радиолокационных объектов. бесплатно
Методы и аппаратура для высокоточного измерения комплексных параметров элементов трактов СВЧ, антенн и радиолокационных объектов

Диссертация

Автор: Андреев, Игорь Львович

Название: Методы и аппаратура для высокоточного измерения комплексных параметров элементов трактов СВЧ, антенн и радиолокационных объектов

Справка: Андреев, Игорь Львович. Методы и аппаратура для высокоточного измерения комплексных параметров элементов трактов СВЧ, антенн и радиолокационных объектов : диссертация доктора технических наук : 05.11.08, 05.12.07 Нижний Новгород, 2004 306 c. : 71 05-5/363

Объем: 306 стр.

Информация: Нижний Новгород, 2004


Содержание:

ГЛАВА 1 Исследование и разработка алгоритмических методов коррекции результатов трактовых измерений
11 Состояние и задачи развития методов и средств для измерения комплексных параметров цепей СВЧ
12 Моделирование анализатора цепей СВЧ
121 Математическое моделирование ошибок измерения двухполюсников
122 Математическое моделирование ошибок измерения S-параметров четырехполюсников
13 Разработка алгоритмов коррекции результатов трактовых измерений
131Алгоритмы, инвариантные к характеристикам исследуемых четырехполюсников
132 Адаптированные алгоритмы коррекции для типовых изделий техники СВЧ
1321 Измерение взаимных согласованных устройств
1322 Измерение невзаимных согласованных устройств
1323 Измерение четырехполюсников с большим ослаблением
14 Выводы
ГЛАВА 2 Разработка методов и средств определения параметров моделей ошибок трактовых измерений
21 Разработка методов определения направленности рефлектометров (параметра С\ модели)
22 Калибровка ААЦ по трем высокодобротным нагрузкам Лист
23 Калибровка ААЦ по согласованной и высоко добротным противофазным нагрузкам
24 Калибровка ААЦ по согласованной нагрузке и короткозамкнутым нагрузкам с разными электрическими длинами
25 Метод калибровки ААЦ с использованием образцовых четырехполюсников
26 Метод калибровки ААЦ с преобразованием результатов частотных измерений во временную область
27 Выводы
ГЛАВА 3 Разработка методов и средств метрологического обеспечения трактовых измерений высокой точности
31 Анализ погрешностей измерения S-параметров
311 Оценки погрешностей измерения ККО и ККП анализатором цепей общего применения
312 Анализ метрологических характеристик анализатора цепей со «встроенным интеллектом»
3121 Составляющая погрешности, обусловленная конечной точностью определения направленности рефлектометров
3122 Составляющая погрешности, обусловленная конечной точностью определения рассогласования
3123 Случайная составляющая погрешности
32 Анализ методических погрешностей ААЦ при неполном учете влияющих факторов
321 Оценка точности калибровки ААЦ по противофазным нагрузкам Лист
322 Оценка точности калибровки ААЦ по согласованной нагрузке и нагрузке «холостого хода»
3,3 Разработка методов и средств метрологической аттестации аппаратуры для трактовых измерений высокой точности
331 Выбор и обоснование средств поверки
332 Основы методики поверки метрологических характеристик ААЦ и оценка ее достоверности
333 Вопросы аттестации разработанных средств самопроверки ААЦ
34Выводы
ГЛАВА 4 Алгоритмические методы повышения точности векторных измерений в открытом пространстве
41 Анализ особенностей применения ААЦ в технике измерений объектов в открытом пространстве
411 Расчет необходимого энергетического потенциала ААЦ для проведения антенных измерений
412 Измерение поляризационных характеристик излучаемого антенной поля
413 Измерение входных параметров антенн
414 Анализ условий проведения измерений характеристик рассеяния РЛО
42 Разработка алгоритмических методов нейтрализации пространственных помех в задачах измерения характеристик рассеяния радиолокационных объектов
42,1 Коррекция искажений при измерении характеристик рассеяния РЛО на основе двухполюсной модели ошибок Лист
422 Комплексный метод коррекции характеристик рассеяния на основе обобщенной модели ошибок измерения
43 Разработка математического аппарата метода частотно-временной коррекции искажений КДН антенн, измеренных в условиях недостаточной безэховости
44 Выводы
ГЛАВА 5 Экспериментальная разработка базы аппаратурного исследования объектов в экранированных волноводах и открытом пространстве
51 Проектирование ААЦ первого поколения
511 Разработка концепции построения
512 Исследование путей построения источника зондирующего сигнала
513 Исследование долговременной стабильности параметров ААЦ
514 Разработка математического обеспечения АИС
52 Особенности проектирования микропроцессорных ААЦ с расширенными функциональными возможностями
521 Разработка структурной схемы
522 Анализ функциональных возможностей блока антенных измерений
523 Анализ надежности системы
524 Экспериментальное исследование метрологических характеристик АИС
53 Выводы

Введение:

Актуальность темы. Состоянием теории и техники измерений параметров элементов трактов передач с распределенными постоянными во многом определяется уровень развития таких базовых отраслей промышленности, как радиолокация, радионавигация, антенная техника, космическая связь, микроэлектроника СВЧ и др. Прогресс в этом виде радиоизмерений базируется на интенсивных исследованиях, направленных на автоматизацию, расширение пределов и повышение точности измерения комплексных параметров матрицы рассеяния, которой формально представляют любое линейное устройство СВЧ, включенное в волновод. Создание обширной номенклатуры радиокомпонентов на базе перспективных коаксиальных каналов сечением 7/3.04 мм и 3.5/1.52 мм, а также новейшего - 2.4/1.04 мм, широкое внедрение активных полупроводниковых структур в функциональные узлы микроэлектронного исполнения обусловили резкий рост объема векторных измерений в диапазоне частот до 45 ГГц и потребовали существенного - в 3-5 раз увеличения их точности.Повышение точности измерения S-параметров традиционно достигалось совершенствованием измерительных схем и конструкций, увеличением точности расчета и механического изготовления СВЧ узлов радиоизмерительной аппаратуры (РИА). Современная практика трактовых измерений диктует необходимость таких метрологических характеристик РИА, для реализации которых требуются рефлектометры с направленностью лучше 40дБ, широкополосные двухканальные преобразователи частоты с развязкой каналов более 80дБ, чувствительностью лучше 10"'^ Вт при допустимых потерях на рассогласование не хуже - 40дБ, согласованные нагрузки с КСВ 1.003 и т.п. СВЧ-узлы со столь высокими параметрами могли быть изготовлены g только в единичных экземплярах, а диапазон рабочих частот их нередко свертывался фактически до точки.В то же время для решения целого ряда актуальных измерительных задач, в том числе при отработке изделий, выполненных по технологии «стеле», настоятельно необходим панорамный просмотр исследуемых объектов в сверхширокой полосе частот с коэффициентом перекрытия до нескольких сотен при высокой надежности результата анализа. Очевидно, что проблему увеличения достоверности результатов измерений следует решать не только совершенствованием схемотехники РИА. Необходим поиск новых путей повышения точности панорамных трактовых измерений.В последнее время проявилась устойчивая тенденция единого подхода к радиотехническому обеспечению векторных измерений в экранированных волноводах и открытом пространстве, т.е. продвижения панорамной трактовой РИА в практику антенных измерений, включая измерение ЭПР и диаграмм рассеяния радиолокационных объектов. Это направление развития радиоизмерительной техники особенно актуально, поскольку универсальные модели для антенных и трактовых измерений повышенной точности на мировых рынках не рекламируются. Создание комбинированной РИА, способной с высокой точностью выполнять все виды векторных измерений в экранированных волноводах и открытом пространстве, обещает существенную экономию средств за счет их концентрации на этапе разработки многофункциональной аппаратуры, а также на месте применения за счет повышения эффективности эксплуатации.Как и всякое развивающееся направление в радиоизмерительной технике (РИТ) разработка такой комбинированной РИА диктует свои специфические требования как к техническим параметрам измерительной системы, так и к общей методологии измерительного процесса, что представляет собой хорошую основу для появления новых, свойственных этому новому направлению, методов и алгоритмов решения комплексных задач. Успех в создании таких высокоточных универсальных измерительных систем может быть обеспечен разработкой новых алгоритмических методов повышения точности векторных измерений в экранированном волноводе и открытом пространстве, основанных на математических преобразованиях результатов измерений по специальным алгоритмам.Необходимое сочетание высокой точности с большим потоком экспериментальных данных при резко возросшем объеме вычислений обуславливает применение процессора для управления измерительным комплексом, автоматизации сбора опытных данных и вычисления скорректированных Sпараметров исследуемого объекта. Организованный по такому принципу гетеродинный автоматический анализатор цепей (ААЦ) будет сочетать высокий уровень автоматизации с предельно низкими погрешностями векторных измерений, что возможно достигнуть с помощью новых алгоритмических преобразований опытных данных, полученных двухэтапным процессом измерения, включающим комплексную калибровку ААЦ по эталонам и собственно измерение с автоматической коррекцией результатов.Первые работы по развитию алгоритмических методов повышения точности панорамных трактовых измерений опубликовали на рубеже 60-х — 70-х годов XX века Stepfen F.Adam, Hackbom R.A., Hand B.P., Rytting D.K., Beatty R.W. Развитию высказанных идей в условиях отечественной технологической базы посвящены работы ведущих ученых: И.К. Бондаренко, А.С. Елизарова, В.П. Петрова, Э.В. Нечаева, Р.П.-П. Жилинскаса, И.И. Чупрова.Важные вопросы метрологии трактовой РИА, в которой реализованы алгоритмические методы повышения точности измерений, отражены в работах Р.К. Стародубровского, А.Е. Львова, В.И. Ефграфова, Ю.В. Рясного; целый ряд важных теоретических и практических результатов по созданию микроэлектронных узлов с уникальными техническими характеристиками для ААЦ получен в работах Ю.М. Грязнова, Г.Б. Дзехцера, A.M. Щитова.Интерес к исследованиям алгоритмических методов повышения точности трактовых измерений совпал по времени с периодом особенно быстрого развития средств вычислительной техники, которые обеспечили необходимую техническую базу для развития этого нового направления радиоизмерительной техники.Вследствие эвристического происхождения модели [21,33] не последовало ее теоретического обоснования, т.е. не были раскрыты особенности моделирования АЦ и построения математической модели ошибок, не были опубликованы аналитические выражения, устанавливающие функциональные связи параметров модели с реальными характеристиками СВЧ узлов измерительной схемы, что оставило открытым вопрос об адекватности модели.Не были рассмотрены модификации моделей, обусловленные многообразием схем рефлектометрических блоков измерителей S-параметров. Не выполнен строгий расчет предельной точности трактовых измерений при использовании различных наборов калибровочных устройств, не приведена оценка влияния технических параметров агрегатируемых в измерительную систему блоков на ее погрешности. Следует особо подчеркнуть, что комбинированные системы для трактовых и антенных измерений на мировых рынках не рекламируются.Таким образом, просматривается круг незавершенных актуальных задач, охватывающих методологические и метрологические аспекты всех видов векторных измерений на СВЧ, что сдерживает развитие этого направления в радиоизмерительной технике. Это обстоятельство в свою очередь затрудняло метрологическую аттестацию устройств СВЧ, а также РИА групп ФК2, Р2, Р4, П6, ПК7, усложняло отработку изделий на минимум отражательной способности. Необходимость решения этих актуальных проблем радиоизмерительной отрасли отмечалась в Постановлении ВПК при СМ СССР (№> 289 от 18.10.90г.), приказах Министерства промышленности средств связи СССР (№ 291 от 20.06.80 г.) и Министерства связи СССР (№ 137 от 16.11.90 г.).Целесообразность решения одним универсальным измерительным прибором метрологических задач в экранированном тракте и открытом пространстве потребовала теоретического обобщения наработанного научного материала и решения крупной народнохозяйственной проблемы: создание теоретической и методологической базы метрологически достоверного, технически эффективного исследования элементов трактов передач СВЧ, внешних параметров антенн, характеристик рассеяния радиолокационных объектов и реализации ее в виде радиоизмерительной аппаратуры нового поколения — автоматических анализаторов цепей с расширенными функциональными возможностями. Комплексный характер решаемой проблемы определяется необходимостью охватить все виды векторных измерений на СВЧ и все основные факторы, ограничивающие их точность, объединить и найти общие методы аппаратурного исследования объектов в экранированном тракте и открытом пространстве.Этим продиктована постановка целого ряда работ по созданию теоретической и методологической базы аппаратурного исследования линейных цепей СВЧ и объектов в открытом пространстве в Горьковском научноисследовательском приборостроительном институте в 1972-1991 годах, а затем в Технологическом университете Подолья в 1992-1996 годах и Нижегородском государственном техническом университете в 1997-2003 годах. Эти работы послужили теоретической основой создания двух поколений автоматических анализаторов цепей СВЧ и ряда универсальных систем по заказам МПСС, МЭП и MOM СССР в диапазоне частот от 100 МГц до 18 ГГц.Целью диссертационной работы является разработка методов математического описания и моделирования высокоточных измерений комплексных параметров элементов трактов передачи, развитие наиболее эффективных из них для повышения точности векторных измерений в открытом пространстве и внедрение теоретических результатов исследований в практику радиоизмерительной отрасли.Научная новизна заключается в разработке и обобщении теоретических и методологических основ высокоточных измерений S-параметров элементов трактов передач и создании на этой базе универсальных методов аппаратурного исследования линейных цепей СВЧ, компактных антенн и радиолокационных объектов прибором нового поколения - автоматическим анализатором цепей с расширенными функциональными возможностями. В диссертационной работе: - проведено теоретическое обоснование известной модели ошибок трактовых измерений путем математического моделирования анализатора цепей обш;его применения с учетом неидеальности параметров всех СВЧузлов измерительной схемы АЦ: и пассивных (направленных ответвителей) и сложных активных (ГКЧ и преобразователя частоты); что позволило наиболее объективно оценить предельные возможностям алгоритмического метода повышения точности и определить допустимые границы снижения требований к техническим характеристикам СВЧ-узлов схемы ААЦ при сохранении высокой точности измерений; - получены новые СЛАУ алгоритмов калибровки ААЦ и коррекции искажений S-параметров исследуемой цепи, отличающиеся тем, что они разработаны с учетом особенностей подключения в измерительный тракт калибровочных устройств, оснащенных полярными разъемами типов III и IX ГОСТ 13317-90; - проведен анализ метрологических характеристик АЦ общего применения и ААЦ со «встроенным интеллектом», в результате которого получены формулы расчета систематических погрешностей в виде уравнений для комплексных, скалярных и фазовых составляющих, отражающие аналитическую связь отдельных компонентов погрешности с реальными характеристиками СВЧ-узлов анализатора, что позволяет пользователю объективно оценивать точность измерения S-параметров в конкретных условиях эксперимента; -разработаны математические модели и на их основе математический аппарат алгоритмических методов коррекции искажений при измерении с помощью ААЦ характеристик рассеяния РЛО в условиях недостаточной безэховости полигона; -предложен новый метод измерения ККО удаленных объектов и на его основе разработан математический аппарат коррекции входных характеристик антенны как вынесенного объекта измерения, обеспечивший десятикратный выигрыш в точности; -разработан метод измерения поляризационных характеристик излучаемого антенной поля на основе вырабатываемых в схеме ААЦ квадратурных компонент информативного сигнала, получены формулы для расчета коэффициента эллиптичности, угла наклона большой оси эллипса и определения направления вращения вектора электрического поля.Методы исследования базируются на теории математического моделирования метрологических задач с использованием математического аппарата волновых матриц и направленных графов, информационной теории радиоизмерений и теории функций комплексного переменного, преобразования Фурье и спектрального анализа.Краткое содержание работы. Диссертация состоит из пяти глав, введения и заключения.В первой главе рассматривается одна из составных частей решаемой в диссертации научно-технической проблемы, определяющая направления развития теории и методов трактовых измерений высокой точности - разработка и развитие высокоэффективных алгоритмических методов обработки первичной измерительной информации, обобщенных на все виды исследуемых линейных цепей с произвольными характеристиками. Главное внимание уделяется строгому научному обоснованию известной модели ошибок трактовых измерений путем математического моделирования анализатора цепей общего применения, по результатам которого синтезируются рабочие модели погрешностей измерения S-параметров двухполюсников и четырехполюсников СВЧ а также разрабатываются алгоритмы коррекции экспериментальных результатов, выведенные для типовых структурных схем блоков рефлектрометров анализатора цепей.Значительное место в главе уделяется исследованию сходимости полученных алгоритмов, инвариантных к характеристикам исследуемых объектов, и разработке упрощенных алгоритмов коррекции, адаптированных к типовым изделиям техники СВЧ. Показывается, что за счет использования априорных данных о параметрах измеряемого устройства удается обеспечить реальный масштаб времени измерения при сохранении высокой точности результата.Во второй главе разрабатываются методы определения параметров построенных моделей с целью выявления составляющих систематической погрешности измерения S-параметров для последующего учета при коррекции результата эксперимента. Методы базируются на использовании для калибровки АЦ оптимальных комплектов образцовых СВЧ узлов, представляющих собой двухполюсники и четырехполюсники с эталонированными параметрами. Показывается, что методы, основанные на применении комбинированного комплекта мер отражения и передачи, имеют преимущество по метрологическим параметрам и улучшают технологичность ААЦ в целом за счет сокращения номенклатуры дорогих калибровочных элементов, а метод, основанный на преобразовании результатов частотных измерений во временную область позволяет сократить количество эталонов до минимума — двух короткозамкнутых нагрузок штыревой и гнездовой конструкции соответственно. Все разработанные алгоритмы и образцовые меры к ним опробованы и реализованы автором при создании анализаторов цепей первого и второго поколений для трактовых измерений высокой точности в диапазоне частот 0,118 ГГц.В третьей главе ставится и решается задача метрологического обеспечения автоматических анализаторов цепей, которой завершается разработка основополагающих принципов теории трактовых измерений высокой точности. На базе построенных моделей проводится анализ погрешностей измерения S-параметров анализатором цепей общего применения и агрегатированного с компьютером в АИС, получена форма записи погрешностей измерения ККО и ККП, согласованная с Госстандартом СССР. Разрабатывается методика первичной и периодической поверок АИС, в основу которой положен косвенный метод определения погрешностей, аргументируется выбор и анализ средств поверки метрологических характеристик с учетом полноты поверяемых параметров и технологичности применяемых образцовых устройств.В этой же главе разрабатываются методы аттестации средств поверки и анализируется достоверность результатов метрологической аттестации ААЦ рассмотренными методами. Исследуются предельные возможности развитого алгоритмического метода по учету и устранению влияния составляющих погрешности путем анализа инструментальных и методических ошибок определения вклада мешающих факторов. Показано, что в результате осуществления алгоритмических преобразований данных первичных измерений на этапе калибровки ААЦ эквивалентные параметры СВЧ узлов схемы, лимитирующие точность измерения, улучшаются в несколько раз.В четвертой главе проводятся исследования, направленные на развитие и продвижение наиболее эффективных методов теории высокоточных трактовых измерений в практику векторных измерений в открытом пространстве для автоматизации и повышения точности аппаратурного исследования антенн и радиолокационных объектов. Для решения вопроса о возможности применения ААЦ в антенной технике проводится расчет энергетического потенциала радиоизмерительного комплекса полигона при измерениях в дальней зоне и указываются пути технического обеспечения сформулированных энергетических требований.Разрабатываются новые алгоритмические методы нейтрализации пространственных помех полигона при измерении комплексных диаграмм рассеяния РЛО, объемных комплексных диаграмм направленности (КДН) компактных антенн, а также поляризационных характеристик излучаемого антенной поля. Решается задача точного измерения параметров матрицы рассеяния удаленных объектов, в том числе входных характеристик антенны как вынесенного объекта измерения.Показывается, что при коррекции искажений КДН антенн большей эффективностью обладает разработанный алгоритмический метод коррекции ошибок, основанный на преобразовании результатов частотных измерений во временную область, новизна которого состоит в применении гауссова радиоимпульса в качестве гипотетического сигнала, зондирующего антенну, снявшего проблему борьбы с паразитными колебаниями временной функции отклика антенны, обусловленными эффектом Гиббса. Разрабатывается математический аппарат метода частотно-временной коррекции искажений объемной КДН, измеренной с помощью ААЦ, методом вышки в условиях недостаточной безэховости.Большое внимание в этой главе уделяется построению моделей ошибок измерения характеристик рассеяния РЛО и разработке математического аппарата алгоритмического метода коррекции результатов измерений ЭПР и ДР в условиях недостаточной безэховости полигона. Разработанный метод векторного вычитания эффектов полигона позволяет нейтрализовать влияние переотражений сигнала от внутренних поверхностей полигона и ослабить паразитную связь между облучателями коллиматора. Эффект от реализации метода дал десятикратное снижение основной погрешности измерения при увеличении на 20дб чувствительности радиоизмерительного комплекса.В пятой главе рассматриваются технические вопросы создания автоматизированных высокоточных систем I и II поколений для комбинированных измерений в коаксиальном волноводе и открытом пространстве. Разрабатывается концепция построения АИС и решаются вопросы программного взаимодействия секций системы с внешним компьютером и между собой, исследуются вопросы реализации наработанных методов точного измерения S-параметров цепей и характеристик рассеяния РЛО в программных средствах микропроцессорных систем ААЦ и сопряженного с ним компьютера.Значительное место в главе отводится исследованию адекватности разработанных математических моделей и корректности полученных алгоритмов учета главных ошибок трактовых измерений. В завершении главы проводится сравнение технических характеристик разработанных автором комбинированных измерительных систем с отечественными и зарубежными приборами для антенных и трактовых измерений.На защиту выносятся: - теоретическое обоснование известной модели ошибок трактовых измерений путем математического моделирования анализатора цепей общего применения с учетом параметров всех элементов СВЧ его измерительной схемы, что позволило получить наиболее объективную оценку предельным возможностям алгоритмического метода повышения точности и определить допустимые границы снижения требований к техническим характеристикам СВЧ-узлов схемы ААЦ при сохранении высокой точности измерений; - новые системы линейных алгебраических уравнений, составляющие в совокупности алгоритмы калибровки ААЦ и коррекции искажений S-naраметров исследуемых объектов, отличающиеся тем, что они разработаны с учетом особенностей включения в измерительный тракт устройств, снабженных коаксиальными полярными соединителями; - результаты анализа метрологических характеристик АЦ общего применения и ААЦ со «встроенным интеллектом», отличающиеся тем, что выражения систематических погрешностей в виде уравнений для комплексных, скалярных и фазовых составляющих получены с учетом предложенных способов калибровки ААЦ и параметров разработанных эталонных устройств; новые принципы метрологического обеспечения ААЦ, состоящие в сочетании методов сличения и самоповерки, позволившие в условиях практического совпадения его метрологических характеристик с параметрами контрольно-измерительной аппаратура резко повысить технико-экономическую эффективность аттестации ААЦ за счет автоматизации и удешевления периодической поверки на месте эксплуатации; - разработанные математические модели и на их основе математический аппарат алгоритмических методов коррекции искажений при измерении характеристик рассеяния РЛО в условиях недостаточной безэховости полигона; - новый метод измерения ККО удаленных объектов и на его основе разработанный математический аппарат коррекции входных характеристик антенны как вынесенного объекта измерения, обеспечивший десятикратный выигрыш в точности; -разработанный метод измерения поляризационных характеристик излучаемого антенной поля на основе вырабатываемых в схеме ААЦ квадратурных компонент информативного сигнала, полученные формулы для расчета коэффициента эллиптичности, угла наклона большой оси эллипса и определения направления вращения вектора электрического поля.Обоснованность и достоверность полученных результатов и следующих из них выводов и рекомендаций обеспечены: - применением теоретически обоснованного математического аппарата топологических методов анализа линейных цепей СВЧ и преобразования топологических схем с использованием правила Мэзона для свертывания сложных направленных графов многополюсников; - положительными итогами проверки адекватности построенных математических моделей и исследования сходимости метода итераций, которым решаются некоторые из полученных алгоритмов коррекции результатов измерений; - совпадением теоретических результатов с экспериментальными; - разработкой и внедрением в промышленность образцов ААЦ, метрологические характеристики которых соответствуют лучшим зарубежным моделям микроволновых анализаторов цепей.Практическая значимость диссертации состоит в разработке и внедрении основ проектирования анализаторов цепей высокой точности с расширенными функциональными возможностями, способных с высокой эффективностью выполнять все виды векторных измерений в коаксиальном волноводе и открытом пространстве. В результате диссертационной работы создана теоретическая база построения универсальных моделей ААЦ и АИС, включающая: -разработку и внедрение в промышленность концепции построения комбинированных высокоточных систем для антенных и трактовых измерений; -разработку, исследование и реализацию в промышленных образцах принципов метрологического обеспечения панорамных измерителей Sпараметров высокой точности, на базе которых составлена и утверждена в Госстандарте СССР методика первичной и периодической поверок ААЦ с использованием спроектированных и изготовленных комплектов образцовых мер полного сопротивления и комплексной передачи; -разработку математического обеспечения ААЦ и пакеты программ для решения типовых измерительных задач в коаксиальном волноводе сечением 7/3.04 мм и 3.5/1.52 мм.Полученные в процессе работы результаты обеспечили не менее, чем пятикратный выигрыш в точности основных видов векторных измерений, расширили их динамический диапазон до 80 - 100 дБ. Научно обоснованные технические решения используются в радиоизмерительной отрасли при разработке микропроцессорных анализаторов цепей СВЧ, а также при измерении и аттестации антенн космических аппаратов.Реализация и внедрение результатов работы. Основные результаты теоретических и экспериментальных исследований диссертационной работы при непосредственном участии автора внедрены в рабочие эталоны и образцовые установки, промышленные и лабораторные приборы, нашли применение в учебном процессе. Главные научно-технические результаты диссертации получены автором в ходе выполнения под его руководством ряда НИОКР, поставленных в ГНИПИ, и отражены в 9 научно-технических отчетах, -ГО утвержденных руководителями организаций 6 ГУ МПСС, МЭП, MOM СССР и представителями Генерального Заказчика. Внедрение результатов диссертационной работы подтверждено соответствующими актами.Разработанные методы калибровки ААЦ и коррекции результатов измерений внедрены в программных средствах созданного под руководством автора первого отечественного ААЦ типа РК4-17 и спроектированных на его базе автоматизированных измерительных систем «Измеритель комплексных коэффициентов передач автоматический 0.11- 18 GHz» («Ресурс»), «Измеритель параметров цепей и транзисторов 0.11-12.4 GHz « («Разбег А»), а также ААЦ 2-го поколения со встроенными микропроцессорными системами РК455. Концепция построения комбинированных АИС для трактовых и антенных измерений внедрена при разработке и создании универсальных систем «Измеритель комплексных коэффициентов передач автоматический 0.6 —12.4 GHz» («Ректор»), «Измеритель амплитудно-фазовых параметров антенн и цепей СВЧ» («Ректор 1»), «Измеритель характеристик рассеяния радиолокационных объектов» («Факир»), выполненных под руководством автора по заказам MOM для предприятий ГКБ «Южное» г. Днепропетровск и НПО Машиностроения г. Реутов.В результате выполнения НИОКР «Разработка, изготовление и поставка аппаратуры для измерения амплитудно-фазовых и поляризационных параметров с улучшенными техническими характеристиками» («Ректор» и «Ректор 1») создана не имеющая аналогов (зафиксировано в Акте приемки темы Госкомиссией, утвержденном Начальником ГТУ Минсвязи СССР и согласованном Представителем Генерального Заказчика) АИС для антенных и трактовых измерений, а ГКБ «Южное» оснащено современной высокопроизводительной аппаратурой для измерения параметров антенн, поляризационных характеристик излучаемого антенной поля и S-параметров цепей СВЧ. За время эффективной эксплуатации аппаратуры проведены измерения и отработка параметров бортовых антенн целого ряда космических аппаратов и ракет-носителей («Аркад», «Апекс», «Зенит-SL», «Циклон», «С1ч 1», «Ci4 2», «Микроспутник», «Днепр 1»).АИС «Автоматизированная установка для поверки и аттестации двухполюсников СВЧ» («Рельеф», научный руководитель Андреев И.Л.) применялась в ГНИПИ для поверки и аттестации эталонных устройств СВЧ, в период эксплуатации способствовала решению вопросов метрологического обеспечения разрабатываемых измерительных приборов групп ФК2, РК4, ДК1.Оригинальные проектные решения блоков ААЦ, выполняющих интерфейсную и управляющую функцию в системе, а также обеспечивающих необходимый энергетический потенциал антенных измерений, заложили основы концепции построения комбинированных анализаторов цепей и антенн СВЧ. Способ калибровки ИВО и устройства для векторных измерений на промежуточной частоте, защищены шестью авторскими свидетельствами СССР. Апробация результатов работы. По основным положениям и результатам диссертационной работы сделано 24 доклада на международных, всесоюзных и республиканских конференциях и симпозиумах, в том числе: -на Всесоюзной конференции «Системы автоматизации научных исследований» (Рига, 1973); -на VI, VII и XI научно-технических конференциях «Радиоизмерения» (Каунас, 1975, 1978, 1988); -на Всесоюзных симпозиумах «Измерения параметров цепей и разности фаз сигналов» и «Проблемы радиоизмерительной техники» (Горький, 1975, 1989); -на научно-технической конференции «Приемные модули СВЧ устройств» (Ленинград, 1988); -на 2-й и 5-й Крымских конференциях «СВЧ техника и спутниковые телекоммуникационные технологии» (Севастополь, 1992, 1995); -на VII научно-технической конференции «Метрология в радиоэлектронике» (Москва, 1988); -на I, II и III научно-технических конференциях стран СНГ "Измерительная и вычислительная техника в технологических процессах и конверсии производства» (Хмельницкий, Украина, 1992, 1993, 1995); -на I Украинской научно-технической конференции «Метрология в электронике» (Харьков, Украина, 1994); -на республиканской научно — практической конференции «Технологический университет в системе реформирования образовательной и научной деятельности Подольского региона» (Хмельницкий, Украина, 1995); -на республиканской научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов» (Самара, 2001); -на Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 65летию ФИСТ НГТУ(Н. Новгород, 2001); -на Всероссийской научно-технической конференции «Информационные системы и технологии» (Н. Новгород, НГТУ, 2002); -на Всероссийской научно-технической конференции «Информационные системы и технологии» (Н. Новгород, НГТУ, 2003); -на международной конференции «Физика и технические приложения волновых процессов» (Самара, 2003); -на Всероссийской научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов» (Волгоград, 2004).По результатам диссертационной работы выпущено 9 научнотехнических отчетов по НИР, имеется 47 научных публикаций, получено 6 авторских свидетельств на изобретения.

Скачивание файла!Для скачивания файла вам нужно ввести
E-Mail: 1662
Пароль: 1662
Скачать файл.
Просмотров: 179 | Добавил: Диана33 | Рейтинг: 0.0/0
Форма входа
Поиск
Календарь
«  Июнь 2014  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
30
Архив записей
Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz
  • Copyright MyCorp © 2020 Создать бесплатный сайт с uCoz