Способ определения комплексного коэффициента отражения от границы раздела двух сред
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОМПЛЕКСНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ ОТ ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛА ДВУХ СРЕД, заключающийся в облучении исследуемой границы раздела двух сред высокочастотным сигналом, модулированным по амплитуде низкочастотным гармоническим сигналом, и измерении параметров отраженного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности, частота низкочастотного гармонического сигнала выбирается из условия ,y , измеряют амплитуду и фазу несущей и фазу огибающей отраженного сигнала, а модуль и фазу комплексного коэффициента отражения вычисляют соответственно по формулам: .„, V2 U,«Tf . - 3,g к 4.-(,f..) где Ищ , Н - соответственно амплитуда и фаза несущей отраженного сиг- , нала, У - фаза.огибающей отраженного сигнала; f - частота несущей вы (Л сокочастотного сигнала; С - скорость света п свободном пространстве; максимальное расстояние между исследуемой границей . раздела двух сред и точкой приема отраженного сигнала; Р - мощность несущей облучающего высокочастотного сигнала; G,R - соответственно коэффициент усиления и активное сопротивление облучающей антенны; квадратные скобки означают целую часть стоящего в них выражения. 8ч.}
СО1ОЭ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
09) (11) <5114 G 01 R 27/06
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3713872/24-09 (22) 21.03.84 (46) 30.12.85. Бюл. Р 48 (71) Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации им. Ленинского комсомола (72) В.П.Глотов, В.П.Золотарев, В.В.Островенец и M.È.Ôèíêåëüøòåéí (53) 621.317.341.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
9 918886, кл. G 01 N 22/00, 1979.
Klausmann Е. Fehlerabschafzungen von Spectrometermethoden. zur
Messung der Komp1exen Die1ecktri-z i t5 tskons tan ten im Microwellengebict.-Z. angew Phys, 1968, 24, No 2, s.90-1ОО. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОИПЛЕКСНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ ОТ ГРАНИЦЫ РАЗДЕЛА ДВУХ СРЕД, заключающийся в облучении исследуемой границы раздела двух сред высокочастотным сигналом, модулированным по амплитуде низкочастотным гармоническим сигналом, и измерении параметров отраженного сигнала, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности, частота низкочастотного гармонического сигнала выбираетс я из условия F< G/2 Н „, измеряют амплитуду и фазу несущей и фазу огибающей отраженного сигнала, а модуль и фазу комплексного коэффициента отражения вычисляют соответст" венно по формулам: 1Г2 Ол Ф f
1К)
fPR С-F
arg К = Ч вЂ” у --- — 21 — — )
F 1.2 «7 F) где 0„, Ч - соответственно ампли.туда и фаза несущей отраженного сиг, нала, P — фаза. огибающей отраженного сигнала;
S — частота несущей высокочастотного сигнала;
С вЂ” скорость света в свободном пространстве;
С:
Н,„д — максимальное расстояние между исследуемой границей раздела двух сред и точкой приема отраженного сигнала;
P — мощность несущей облучающего высокочастотного сигнала;
G,R — соответственно коэффициент усиления и активное сопротивление обличающей антенны; квадратные скобки означают целую часть стоящего в них выражения.
Составитель P.Êóçíåöîâà
РедактоР Л.ПчелинскаЯ ТехРед Т,Дубинчак КоРРектоР Е.Рошко
Заказ 8001/47 Тираж 747
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений .и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
М 12
Изобретение относится к технике
СВЧ-измерений и может использоваться для дистанционного измерения комплексного коэффициента отражения различных объектов.
Цель изобретения — повышение точности.
На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства, реализующего способ определения комплексного коэффициента отражения от границы раздела двух сред.
Устройство содержит облучающую антенну 1, модулятор 2, генератор
3 высокой частоты, генератор 4 низ-. кой частоты, приемную антенну 5, измеритель 6 фазы огибающей, измеритель 7 фазы несущей, измеритель
8 амплитуды несущей и решающий блок 9.
Устройство работает следующим образом.
С выхода генератора 3 высокой частоты гармонический сигнал с частотой f подается на первый вход модулятора 2. На второй вход модулятора 2 от генератора 4 низкой частоты подается низкочастотный гармонический сигнал с частотой F, осуществляющий модуляцию высокочастотного сигнала. При этом с целью устранения неоднозначности измерений частота F выбирается из условия
Г<С/2 Н . С выхода модулятора 2 амплитудно-модулированный сигнал поступает на облучающую антенну 1 и излучается в направлении исследуемой поверхности. Отраженные от поверхности электромагнитные колебания принимаются приемной антенной 5 и поступают на входы измерителя 6 фазы огибающей, измеригеля 7 фазы несущей и измерителя 8 амплитуды несущей., Измеренные значения фазы р огибающей, ам01783 2 плитуды U p фазы Q несущей амплитудно-модулированного сигнала подаются соответственно на первый, второй и третий входы решающего блока
; 9. На четвертый вход решающего блока 9 поступают постоянные величины f, Г, G, P, R значения которых известны. Модуль и фаза комплексного коэффициента отражения от ис10 следуемой границы раздела двух сред рассчитаны решающим блоком 9 по формулам: где О,„ — амплитуда несущей, отраженного сигнала; — фаза несущей отраженного . сигнала;
1 . — фаза огибающей отраженного сигнала, измеренная относительно фазы огибающей амплитуд излучаемого высокочастотного сигнала;
f — частота несущей высокочастотного сигнала;
F - частота низкочастотного гармонического сигнала, выбираемая из условия Г<С/2 Н „,„, Н„, „ - максимальное расстояние между исследуемой границей раздела двух сред и точкой приема отраженного сигнала;
С вЂ” скорость света в свободном пространстве;
Р— мощность несущей облучающего высокочастотного сигнала;
G — коэффициент усиления облу40
R — активное сопротивление облучающей антенны.
Квадратными скобками обозначена целая часть выражения.
