Способ определения коэффициента нелинейности антенного преобразователя

 

Изобретение относится к измерительной -технике. Цель изобретения - повышение точности измерения. Устройство , реализующее способ, содержит генератор 1 сигналов, двухпозиционный аттенюатор 2, источник 3 электромагнитного поля (ТЕМ-камеру), антенный преобразователь (АЛ) 4, коаксиальную нагрузку 5, измеритель 6 выходного сигнала, блок 7 управления , вычислитель 8. На вход АП 4 подают последовательность фиксированных уровней электромагнитного поля (ЭМИ), значения которых в К раз превышают значения уровней ЭМП первой последовательности. Измеряют сигналы на выходе АП 4. Коэффициент нелинейности определяют решением системы уровнений и (КХ- -Xi) (Xi)-K-f,(x i)}: j:1 где Xj( i 1, 2,...,и) - последовательности фиксированных уровней ЭПМ; f;(x) - функции простого вида (J 1,2,...,h); Cj- коэффициент нелинейности АП. 1 Ш1. i (Л С в ю 00 оо 4 -ч|

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 01 R 29 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ " Н ABTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3703677/24-09 (22) 21 . 12.83 (46) 15 ° 03.86. Бюл. N - 10 (72) С.Ю.Лапунов и А.Г.Скородумов (53) 621.317:621.396.67(088.8) (56) Бурдун Г,Л. и др. Основы метрологии. M. Изд-во стандартов, 1972,. с.245.

Фрадин А.З. и др. Измерение параметров антенно-фидерных устройств.

M,: Связь, 1972, с.:1 93-196. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

НЕЛИНЕЙНОСТИ АНТЕННОГО ПРЕОБРАЗОВАTE JIH (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения— повышение точности измерения. Устройство, реализующее способ, содержит генератор 1 сигналов, двухпозиционный аттенюатор 2, источник 3

„„SU„„1218347 A электромагнитного поля (ТЕМ-камеру), антенный преобразователь (АП) 4, коаксиальную нагрузку 5, измеритель

6 выходного сигнала, блок 7 управления, вычислитель 8. На вход AII 4. подают последовательность фиксированных уровней электромагнитного поля (ЭИП), значения которых в К раз превышают значения уровней ЭИП первой последовательности. Измеряют сигналы на выходе АП 4. Коэффициент нелинейности определяют решением системы уровнений (( (к х, -х, l = c,(÷ ; (õ;(-к У„(х ; ()

j=1 где Х< (i = 1, 2,..., ) — последовательности фиксированных уровней ЭПМ; ;(х) — функции простого вида (d =

= 1,2,...,(); ф— коэффициент нелинейности АП. 1 ил.

1218347 (3) y =ax+ F (x) (4) 25

y„= ax„+ F (х,).

Ет 4л

Ф вЂ” - аХ + F (Х 1

К

1 (6) 1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения нелинейности антенных преобразователей, применяемых для измерения напряжен5 ности электрической и магнитной составляющих электромагнитного поля..

Целью изобретения является повышение точности.

На чертеже приведена электрическая структурная схема устройства, реализующего способ определения коэффициента нелинейности антенного преобразователя.

Устройство содержит генератор 1 сигналов, двухпозиционный аттенюатор 2, источник 3 электромагнитного поля (ТЕЫ-камеру), антенный преобразователь 4, коаксиальную нагрузку 5, измеритель 6 выходного сигнала, блок 7 управления, вычислитель

8.

По команде блока 7 генератор 1 сигналов подает на вход двухпоэиционного аттенюатора 2 высокочастотное, напряжение частотой и) и амплитудой

Двухпозиционный аттенюатор 2 устанавливается в одно из положений, при этом вносимое им затухание равно А,.

С выхода двухпозиционного аттенюатора 2 высокочастотное напряжение поступает на вход источника 3 электромагнитного поля (TEM — камера). Источник 3 представляет собой экранированную полосковую линию. Значение напряженности электрической составляющей электромагнитного поля в центре TEM — камеры определяется где Р„- проходящая мощность внутри

TEN — камеры; 4 — характеристическое сопротивление ТЕЫ â€”; d— расстояние между плоскостями внутреннего и внешнего проводников ТИ4—

45 камеры.

Плотность -потока энергии внутри

TEM-камеры определяется в виде

Аттестуемый антенный преобразователь 4 помещают в источник 3 электромагнитного поля. Зависимость напряженности электрической, магнитной составляющих или плотности потока энергии (в зависимости от типа аттестуемого антенного преобразователя 4) от значения выходного сигнала X определяются выражением где у — измеряемый параметр электромагнитного поля; а — коэффициент пропорциональности; F(x1- искомая нелинейность зависимости измеряемого параметра электромагнитного поля от выходного сигнала Х .

Показание измерителя 6 равно х1, что соответствует уровню электромагнитного поля внутри TEM — камеры у

Связь между у и Х согласно соотношению (4) имеет следующий вид

По команде блока 7 значение X вводится в память вычислителя 8. Затем двухпозиционный аттенюатор 2 переводится в другое положение. В этом положении затухание, вносимое двухпоэиционным аттенюатором 2, равно

À1. При этом значение мощности, проходящей в камеру, изменяется в

К раз. Согласно выражениям (1) и (3) напряженность электрической и магнитной составляющих электромагнитного поля изменяется в Я раз, а плотность потока энергии электромагнитного поля в К раз, при этом измеряемый параметр электромагнитного поля изменяется в К раз и равен у„ /К. Показание измерителя 6 будет равно х„ и по команде блока 7 вводится в память вычислителя 8.

Связь между у,/К и Х„ имеет вид (2) 50

QP й.

2 "ь где Еь- волновое сопротивление свободного пространств.

Напряженность электрической и маг- 55 нитной составляющих электромагнитного поля внутри ТЕМ вЂ” камеры связаны известным соотношением

В уравнениях (5) и (6) значение у неизвестно. Исключив у из (5) и (6) получим

К

o,x + F (x„) 1

ax1 + F (х„ ) (7) Блок 7 переводит двухпозиционный аттенюатор 2 в первое положение, 1218347 (9) Составитель В. Рабинович

Редактор Н.Горват Техред O.Håöå Корректор С.Черни

Заказ 1129/54 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул. Проектная, 4 изменяет уровень выходного напряжения генератора 1 ° При этом показание измерителя 6 равноХ1. Это показание заносится в память вычислителя 8. Затем двухпозиционный, аттенюатор 2 переводится в другое положение. Измеряемый параметр электромагнитного поля уменьшается в К раз, что соответствует показанию измери-. теля 6 Х, которое заносится в память вычислителя 7. Результаты измерения X и 1 связаны между собой соотношением (7) .

Аналогичные операции повторяются и раз, выбирая различные значения выходного напряжения генератора 1, которые контролируются измерителем

6. При этом в,память. вычислителя 8 записывается и пар значений

Количество пар Х ; -.Х; выбирается в зависимости от необходимой точности определения нелинейности исследуемого антенного преобразователя 4.

Исходя из и уравнений вида (7), определяются параметры нелинейности

F (X) антенного преобразователя 4,, в виде суммы простых линейно-независимых функций простого вида

F(x)= +c; +;(x) (g)

)=1

Подставляя (8) и (7) и учитывая все приведенные измерения, получим, систему уравнений относительно и коэффициентов 1,;

h а(»х,-х,) = с;(Е;(х,> -кс;(х, >) a,(»x, — х )= +ñ; (;(хд)-к с; (x; )I

)=1 (х а(кх,-X„) = с (P; (x„l кс (x„)j

Решая систему (9), вычислитель

8 определяет коэффициенты С, которые используются для определения нелинейности .антенного преобразователя

5 4.

Формула изобретения

Способ определения коэффициента

10 нелинейности антенного преобразователя путем подачи на его вход первой последовательности фиксированных уровней электромагнитного поля и последующего измерения сигналов

15 на выходе антенного преобразбвателя, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности, на вход антенного преобразователя подают последовательность фиксиро20 ванных уровней электромагнитного поля, значения которых в К раз превышают значения уровней электромагнитного поля первой последовательЪ ности, и измеряют сигналы на выхо25 де антенного преобразователя, а коэффициент нелинейности антенного преобразователя определяют путем решения системы уравнений (кх ;-х,)= »){ Pj(xjl-» Pj(»I)) a=1 ( где Х и Х вЂ” соответственно первая и

) I. вторая последовательности фиксирован35 ных уровней электромагнитного поля (i = 1,2,...,11); (х) — функции простого вида, например Р (к) = ах +ЫР(1= 1,2,..., 40 11) 1 с — коэффициент нелинейности антенного преобразователя.