ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 297
Скачиваний: 27
|
(ИХИШіОІЭ и) |
|
ndoiov |
ЕГ |
|
К |
|
ч |
СО |
ѵо |
|
|
£ |
18
Некоторые результаты исследования датчиков
w
SS
ft X
Xс сон
к
си X
р.О)
X X
£ ч 2 о
Birou dxawedBii
yi4Bd9W
•ей ронаонэо
-ѳ*
•ѳ*
Я
о
|
н“ |
1 |
|
СО |
|
|
•sf |
|
|
О |
|
03 |
, |
1 |
|
1 |
1 |
CD
О
n =f
i
9 |
« ч |
|
|
|
E a |
|
|
|
|
я е |
|
|
|
|
2 у |
|
|
|
|
üS, |
P5S |
|||
|
|
|
с sS |
|
|
|
|
£О |
|
со |
4 1 « |
jan- |
||
X X |
: |
|||
Я«о |
« f- |
• |
||
f t S |
y |
I op |
||
у |
Н |
А |
В |
|
‘г |
R 2 |
ЛЙз |
||
с |
Вх c s-s |
|||
|
и л |
ffi |
X |
|
ю со —1
CQ |
|
о |
н |
Ю |
S I S « |
н |
CD |
|
|
Н |
|
|
|
|
Ssjjg" |
||
со |
СО . |
СО |
со |
а |
|
Я 1 |
X |
£ |
и |
I i * § |
|
я |
о |
£ |
|
X |
|
о* |
|
250 |
|
ІЛ |
§p |
со |
|
сТ |
|||
|
|
|
|
< c g |
|
|
|
|
|
|
>s |
ь |
ь |
|
|
|
|
со |
|
|
|
|
|
со |
|
I |
I |
CO |
|
я |
h- |
|
|||
s |
|
||||
о |
|
|
|
|
|
S |
ІЛ |
|
|
|
|
H |
H |
|
|
H |
« 1 |
CO |
CO |
, |
|
||
X |
X |
I |
CO |
|
|
s |
s |
1 |
я |
о* |
|
° |
2 |
|
|
o ' |
|
|
|
|
|||
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
u |
|
|
|
|
|
U, |
|
|
•CO
оО
|
|
СО о . |
|
|
XX |
а |
|
S с |
|
о. о |
|
|
2 я |
|
а |
|
3 о* |
|
j |
Э'з |
СО |
о : |
I г? |
СО |
Ч |
|
H U f |
|
|
;у 3
—я ft X II
7 “ I 3 ä
US - ö |
2 |
со о.ь |
** |
О ^rv X Ф*
|
Т = |
? |
2 |
|
Я |
|
|
|
|
_ |
X _ |
|
« |
|
|
|
и* '-S-J” |
||||||
|
£ |
'Т |
CM СМ |
"5 |
|
||
о 2J. |
|
О |
|
|
|||
ft СО |
|
4> ä |
|
|
|||
<UНОR й |
|
OK'S |
Г |
||||
XX S |
СМ ^ |
О) О |
|
||||
|
S |
• е* я _ |
|
а |
|||
и о |
о. |
|
|
|
|
|
|
|
§■-7 S s a. |
|
|||||
|
®«8 sSi: |
||||||
|
|
C O a i S |
|
II |
|||
t: t; t; t: ч |
I« |
|
|
|
|
Sg |
|
|
|
4 I |
|
S X |
|
»>и |
|
|
о ч |
||
S38 |
|
iS |
|
o <1> |
CJ H |
||
O) u CU |
Xо |
||
JS X |
|
<D§• |
|
98 |
* |
||
« я |
|||
|
|
5 ^ |
|
212
Продолжение табл. 6.1.2
(ИМИШіОІЭИ) ra d o ia y
хгЯ
си. Оя
I I I I I
|
S |
|
|
и ! я |
|
. |
н |
|
, |
“ 1“ |
|
|
< |
|
1 |
|
|
||||||
|
|
о |
° |
|
1 |
03 |
|
1 |
со |
||
|
оо |
|
1 |
|
|
1 |
•■3* |
|
|||
|
о |
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5f |
|
|
Sf |
О Е- |
1 |
|
1 |
1 |
|
1 |
|
1, |
и |
||
|
|
и, |
|
о=s |
|||||||
СО5 sЯ |
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сГ |
|
|
ю |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* |
0) |
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
g 5R |
_{- |
|
О |
|
|
|
|
<л |
|
|
|
д ЬА |
|
0- |
|
|
|
|
|
|
|||
t- к; |
&K |
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
X« |
|
|
|
X |
|
|
|
PQ |
|
|
|
|
Q.CO |
|
X |
|
|
|
|
||||
|
|
ъа |
|
|
|
|
|
«О |
|
|
|
|
££ |
|
|
|
|
|
go |
|
|
||
|
я |
ca |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а. о |
|
|
|
|
|
|
|
|
•ѳ* |
|
|
ü с; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
mraucUawEdezi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
HI49Bd0W |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-€ИjibheOHDQ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
u 4 |
|
|
|
|
•& |
й 4 |
|
|
||
|
О |
То |
|
|
|
|
|
|
|||
•e* |
iS |
5 |
|
|
|
|
|
Я 1=0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
И £ |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
ы |
|
|
|||
•e* |
I E |
|
|
|
|
|
Dа. |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
о X |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Xо |
|
|
|
«s |
|
|
SJ B |
|
|
|
|
и 5 |
|
|
|
<UX |
|
|
|
|
$>о |
|
|
||||
2 |
?! |
|
|
|
|
к ^ |
|
|
|||
|
CQs |
•ë| |
|
|
|
|
X CJ |
|
|
||
|
s |
c( |
I—f<y£тоr |
|
|
|
|
<ѵя |
|
|
|
|
о |
S |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
5 о |
|
|
|
|
ч 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тон |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о.*я |
|
|
|
|
|
|
то2 |
|
|
|
|
О |
О |
|
|
|
о |
к |
« |
|
S |
к і и |
a a |
|
|||
|
cQч _ |
CG о |
К |
|
В |
5 s |
03« |
|
|||
|
|
2 2 |
о S |
|
|
|
|
|
о «а |
|
|
|
|
ач |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
a- S |
|
|
|
|
|
S ч |
|
|
|
|
В |
см |
н [% |
! Г § |
|
в 1§ |
||||
L.O |
||||
аГ |
|
|
||
|
S |
X |
<и |
|
|
* |
|||
|
о |
03 |
о |
|
|
о |
и |
||
|
ио |
н |
||
II
m ТО
£05
оX2§
s§ Kg
213
конструкцией патрона-держателя и в необходимых слу чаях может составить несколько октав.
Большим недостатком полупроводниковых диодов, ограничивающим применение их в измерительной техни ке, является температурная и временная нестабильность. В интенсиметрической аппаратуре, рассматриваемой ни же, их удалось применить только после того, как были найдены способы нейтрализации указанных недостат ков.
Применение диодного детектирования позволяет вы полнить как самопоказывающие измерители, если требуе мый динамический диапазон уровней относительно не велик, так и измерители с наводкой [93], т. е. с отсчетом уровня по шкале ручного регулятора.
6.1.4.Варианты функциональных схем интенсиметров.
Внастоящее время разработаны схемы радиоинтепсиметров с применением преобразователя СВЧ на полу
проводниковых диодах и термопарах. В обоих случаях чаще применяются схемы с наводкой, хотя в одном из последних вариантов измерителя поля удалось выпол нить прибор с прямым дискретным отсчетом (самопоказывающий) в диапазоне интенсивностей порядка 20 дБ
(см. п. 6.1.6).
В измерителях с наводкой процесс измерения вклю чает в себя три фазы: наводку, отсчет по шкале уров ней и отсчет отклонений от калиброванного уровня для внесения поправки к основному отсчету. Наводка (и от счет) может осуществляться как до, так и после детек тирования. В первом случае общий ДД прибора, кото
рый определяется пределами работы СВЧ |
аттенюатора |
и экранировкой схемы, достаточно широк |
(обычно пре |
вышает 50 . . . 60 дБ). Детектор же работает в пределах небольшого участка амплитудной характеристики. При
наводке |
после |
детектирования (по |
низкочастотному |
|
аттенюатору) |
динамический диапазон |
определяется, |
||
с одной |
стороны, шумами усилителя, |
с |
другой — верх |
|
ним амплитудным пределом работы диода. Реализуе мый практически диапазон уровней не превышает 2 0 ...
. . . 25 дБ, однако стоимость прибора оказывается зна чительно ниже, уменьшаются его вес и габариты.
В приборах обоих типов (самопоказывающего и с наводкой) при неавтоматизированном съеме данных отсчет абсолютного или относительного уровня произво дится отсчетом показаний индикатора, находящихся
214
в определенной зависимости от входного сигнала. Эта зависимость и определяет характер регистрации сигна
ла (по среднему или пиковому уровню, |
пропорциональ |
||
но интегралу входного сигнала и т. гг). |
сигнала после |
||
Наиболее простой способ |
усиления |
||
детектирования — с помощью |
инерционных |
усилителей |
|
постоянного тока (УПТ) — здесь, очевидно, |
непригоден. |
||
Действительно, при уровне пиковой мощности на входе детектора порядка ІО-4 Вт, допуская к. п. д. детектора порядка ІО-3, скважность сигнала ІО3, постоянное напря жение на выходе детектора, нагруженного на сопротив ление ІО3 Ом, составляет около ІО-5 В. С помощью таких устройств нельзя измерить амплитуду отдельных импуль сов при приеме импульсных сигналов высокой скважно сти; появляется перегрузка диодов. Для сужения динами ческого диапазона работы диода-детектора сейчас исполь зуется регистрация сигнала по пиковому уровню и уси ление сигнала широкополосными видеоусилителями. Как будет показано ниже, это позволяет упростить защиту кристалла от выгорания, повышает надежность работы детектора ів условиях воздействия полей с высокой скважностью, упрощает калибровку индикатора и детек тора.
Для измерения сигналов СВЧ с разнообразными ви дами модуляции (от импульсно-модулированных с вы сокой скважностью до «смодулированных) на входе усилителя включается сверхвысокочастотный переключа тель-манипулятор для импульсной модуляции сигнала с глубиной, близкой к единице, и регистратор пикового уровня [93].
Можно сравнить этот |
способ |
обработки сигнала |
|
с обычным, когда сигнал |
после |
манипулирования |
со |
скважностью qM~ 2 и после усиления регистрируется |
по |
||
среднему уровню. Применение регистрации по среднему уровню при поддержании на входе постоянной средней ППМ приводит к вариациям пиковой мощности на входе детектора в Аq раз (Äq — изменение скважности импуль сов входного сигнала). Это также приводит к перегруз кам диода и в некоторых случаях (при воздействии им пульсов с высокой скважностью) к зыходу его из строя. Кроме того, вследствие появления «мертвых зон» вблизи частоты манипуляции (или кратной ей) приходится пре дусматривать дополнительный орган регулировки часто ты манипуляции.
215
Пиковая 'регистрация совместно с предварительной манипуляцией сигнала со скважностью, близкой к еди нице (большую часть времени канал усиления остается открытым), позволяет до минимума снизить требование к стабильности параметров манипуляции, по крайней мере в [2 (1 —^гЛО]”1 раз* снижает вероятность появле ния мертвых зон и повышает устойчивость работы дио да-детектора. Применение пиковой регистрации автома тически решает задачу снижения инерционности прибо ра до необходимого уровня 10”6.. .10 5 с. Относительно высокий коэффициент передачи диода-детектора позво ляет выполнить измерительные приемники для диапазо на уровней ІО'6 Вт/см2 и выше по схеме прямого усиле ния. Задача создания высокочувствительных измерите лей поля облегчается возможностью применения в них видеоусилителей.
* |
Уменьшение |
вероятности появления мертвых зон рм |
в ‘/г |
(1—1/<7м)~1 раз |
(по сравнению со случаем манипуляции сигна |
ла на |
входе при </м = 2) произойдет уже только из-за уменьшения вре |
|
мени, когда вход усилителя оказывается закрытым. Между тем, ве роятность рм фактически оказывается еще меньше (в Кум раз), если ѵчесть, что при попадании какого-либо входного импульса в момент, когда вход усилителя оказался закрытым, даже при незначительной
разности частот повторения импульсного сигнала |
Fc и манипуля |
ции F„ через некоторое время t импульсы сигнала |
выйдут «из-под |
прикрытия», и пиковый детектор зафиксирует максимальную ампли туду измеряемых импульсов. Если эта возможность будет хотя бы раз за время іа (время памяти пикового детектора), то режим рабо ты индикатора не будет, нарушаться. Для Кум можно записать:
Л’ум = ~Г~+ 1 |
I 1/Fс — 1/F„ I |
+ 1= |
Г М 1Fm / F q |
|
(1/Е„ — тм) |
|
(1 - 1/<?м) |
где <7м = 1 / т м Е м ; т м — время, соответствующее открытому входу уси лителя за период манипуляции 1/Е„.
Таким образом, за счет памяти пикового детектора вероятность рм снижается до величины
|
П - 1/У,)_ _______ (1 - |
1/<?м)2_______ |
|
||||
Рм “ |
Кум |
tnFMI F J F C- |
1 I + (1 - |
1Щш) |
|
||
В качестве |
примера рассчитаем |
ры для двух |
случаев, когда |
при |
|||
9м = 1,1, /п=1 |
с: 1) Fc=FM= l кГц |
и 2) |
/7С= 1 |
кГц, Ём=1,05 |
кГц. |
||
В первом случае при равенстве частот F0 и Ем, вероятность оказы |
|||||||
вается равной |
приблизительно 0,1, во втором при |
Р е—FM= 50 Гц — |
|||||
всего 2 • 10^4. |
|
|
|
|
|
|
|
2 1 6