RU2284535C2 - Super high frequency aerial measurement method - Google Patents
Super high frequency aerial measurement method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2284535C2 RU2284535C2 RU2005100432/09A RU2005100432A RU2284535C2 RU 2284535 C2 RU2284535 C2 RU 2284535C2 RU 2005100432/09 A RU2005100432/09 A RU 2005100432/09A RU 2005100432 A RU2005100432 A RU 2005100432A RU 2284535 C2 RU2284535 C2 RU 2284535C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measurements
- frequency
- signal
- microwave
- antenna
- Prior art date
Links
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области антенных измерений в области сверхвысокочастотных (СВЧ) сигналов и может быть использовано при исследовании диаграмм направленности и амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) антенн на стадиях их создания и эксплуатации.The invention relates to the field of antenna measurements in the field of microwave (microwave) signals and can be used in the study of radiation patterns and amplitude-frequency characteristics (AFC) of antennas at the stages of their creation and operation.
Известен способ СВЧ антенных измерений [1], заключающийся в том, что антенной принимают СВЧ-сигнал, преобразуют его в температуру, которую измеряют. Полученные значения используют для оценки СВЧ-свойств антенны.A known method of microwave antenna measurements [1], which consists in the fact that the antenna receives a microwave signal, converts it to the temperature that is measured. The obtained values are used to assess the microwave properties of the antenna.
Недостатками данного способа являются высокая трудоемкость и низкая точность измерений. Высокая трудоемкость связана с инерционностью преобразователей СВЧ-излучения в температуру, что увеличивает продолжительность измерений. Низкая точность связана с непрямым способом измерения СВЧ-излучения, малым динамическим диапазоном [2] преобразователей, влиянием температуры окружающей среды и другими факторами.The disadvantages of this method are the high complexity and low measurement accuracy. High complexity is associated with the inertia of converters of microwave radiation to temperature, which increases the duration of the measurements. Low accuracy is associated with an indirect method of measuring microwave radiation, a small dynamic range [2] of transducers, the influence of ambient temperature, and other factors.
Известен способ СВЧ антенных измерений [3], заключающийся в том, что устанавливают измеряемую и измерительную антенны с известными параметрами относительного положения, излучают СВЧ зондирующий сигнал одной антенной, принимают другой антенной, детектируют, оценивают амплитуду выпрямленного сигнала, по которой оценивают свойства измеряемой антенны при данных параметрах относительного положения антенн.A known method of microwave antenna measurements [3], which consists in the fact that establish the measured and measuring antennas with known parameters of the relative position, emit a microwave sounding signal from one antenna, receive another antenna, detect, evaluate the amplitude of the rectified signal, which evaluate the properties of the measured antenna at these parameters of the relative position of the antennas.
Практическая реализации данного способа зависит от возможности создания низкобарьерных диодов [3], работающих в диапазоне десятков и сотен гигагерц. Однако заявителям неизвестны диоды с такими характеристиками. Кроме того, нелинейность вольтамперной характеристики диодов приводит к существенным искажениям при измерениях в верхнем диапазоне частот объявленного диапазона. Авторам не известен способ снятия динамических характеристик диодов Шоттки в этом диапазоне частот, а предложения по компенсации этих искажений с использованием калибровочной таблицы, хранящейся в «микропроцессоре с интерфейсом RS-232», представляется практически нереализуемыми. Детекторные схемы с использованием СВЧ-диодов обладают существенной частотной зависимостью, в результате смена частотного диапазона требует замены детектора и калибровки схемы, что существенно усложняет измерения.The practical implementation of this method depends on the possibility of creating low-barrier diodes [3] operating in the range of tens and hundreds of gigahertz. However, diodes with such characteristics are unknown to applicants. In addition, the nonlinearity of the current-voltage characteristics of the diodes leads to significant distortion in measurements in the upper frequency range of the declared range. The authors are not aware of the way to measure the dynamic characteristics of Schottky diodes in this frequency range, and the proposals to compensate for these distortions using a calibration table stored in a “microprocessor with an RS-232 interface” seem practically unrealizable. Detector circuits using microwave diodes have a significant frequency dependence; as a result, changing the frequency range requires replacing the detector and calibrating the circuit, which greatly complicates the measurement.
Общим недостатком способов [1-3] является высокая трудоемкость получения амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) измеряемой антенны, связанная с необходимостью многочисленных измерений с использованием монохроматических зондирующих СВЧ-сигналов во всем интересующем диапазоне. При смене частотного диапазона приходится перестраивать или менять генераторы зондирующих сигналов и приемные устройства, проводить настройку, калибровку схемы измерений и т.п. Кроме того, оба способа предполагают снятие интегральных (усредненных) характеристик СВЧ-излучения, что снижает точность и скорость измерений.A common disadvantage of the methods [1-3] is the high complexity of obtaining the amplitude-frequency characteristic (AFC) of the measured antenna, associated with the need for numerous measurements using monochromatic probing microwave signals in the entire range of interest. When changing the frequency range, it is necessary to rebuild or change the generators of the probing signals and receiving devices, to carry out tuning, calibration of the measurement scheme, etc. In addition, both methods involve the removal of integral (averaged) characteristics of microwave radiation, which reduces the accuracy and speed of measurements.
Известен способ сверхвысокочастотных антенных измерений [4, 5], заключающийся в том, что устанавливают измеряемую и измерительную антенны с известными параметрами относительного положения, многократно излучают зондирующий сигнал одной и принимают другой антенной, выделяют из принятого сигнала мгновенные значения.A known method of microwave antenna measurements [4, 5], which consists in the fact that establish a measurable and measuring antennas with known parameters of the relative position, repeatedly emit a probing signal by one and receive another antenna, instantaneous values are extracted from the received signal.
Основным отличием способов [4, 5] от предыдущих является то, что в качестве зондирующего сигнала используют сверхширокополосный СШП сигнал, например короткий импульс или фронт сигнала длительностью несколько пикосекунд. Моменты излучения зондирующего сигнала и начало его приема синхронизируют. Из принятого сигнала стробоскопическим способом выделяют одно мгновенное значение. При следующем зондировании смещают момент выделения мгновенного значения принятого сигнала относительно его начала. В результате многократных (сотен и тысяч) зондирований получают множество отсчетов принятого сигнала, но в другом временном масштабе. Преобразование Фурье указанной совокупности отсчетов позволяет получить АЧХ измеряемой антенны при данных параметрах относительного положения антенн. Основным преимуществом данного способа по сравнению с предыдущими является высокая скорость получения АЧХ за счет того, что измерения проводятся сразу в широком спектре частот.The main difference between the methods [4, 5] from the previous ones is that an ultra-wideband UWB signal is used as a probing signal, for example, a short pulse or a signal front with a duration of a few picoseconds. The radiation moments of the probe signal and the beginning of its reception are synchronized. From the received signal, a single instantaneous value is isolated in a stroboscopic manner. At the next sounding, the moment of separation of the instantaneous value of the received signal is shifted relative to its beginning. As a result of multiple (hundreds and thousands) soundings, many samples of the received signal are obtained, but on a different time scale. The Fourier transform of the specified set of samples allows you to get the frequency response of the measured antenna with these parameters of the relative position of the antennas. The main advantage of this method compared to the previous ones is the high speed of obtaining the frequency response due to the fact that measurements are carried out immediately in a wide range of frequencies.
Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:
1. Ограниченные возможности измерений в верхнем (десятки-сотни ГГц) диапазоне СВЧ. Эта проблема связана с тем, что амплитуда компонент СШП зондирующего сигнала в этом диапазоне частот, как правило, мала. Соответственно их вклад в принятом сигнале сравним с шумовыми составляющими. В результате оказывается трудно или невозможно получить точные результаты измерений в указанном диапазоне частот. Увеличение частотного диапазона зондирующего сигнала в направлении высших частот требует существенных затрат.1. Limited measurement capabilities in the upper (tens to hundreds of GHz) microwave range. This problem is related to the fact that the amplitude of the UWB components of the probe signal in this frequency range is usually small. Accordingly, their contribution to the received signal is comparable with the noise components. As a result, it is difficult or impossible to obtain accurate measurement results in the indicated frequency range. The increase in the frequency range of the probing signal in the direction of higher frequencies requires significant costs.
2. Точность АЧХ в значительной степени зависит от точности масштаба по оси частот, которая при использовании СШП сигналов связана с точностью формирования длительности окна приема СШП сигнала и моментов приема его мгновенных значений. Эти временные величины формируются параметрически схемами стробоскопического преобразователя, зависят от различных внешних факторов, например температуры, и требуют калибровки [6].2. The accuracy of the frequency response largely depends on the accuracy of the scale along the frequency axis, which when using UWB signals is associated with the accuracy of the formation of the duration of the window for receiving the UWB signal and the moments of reception of its instantaneous values. These time values are formed parametrically by the stroboscopic converter circuits, depend on various external factors, such as temperature, and require calibration [6].
3. Сложность контроля СШП измерений. В СШП антенных измерениях прием зондирующего сигнала осуществляется во временном окне, т.е. первичным результатом оказывается импульсная характеристика антенны, которая за счет соответствующей обработки компьютером преобразуется в АЧХ антенны. Такое преобразование не очевидно, поскольку даже для специалистов достаточно сложно предугадать вид АЧХ по импульсной характеристике системы. При СШП измерениях используются сложные компоненты: генератор СШП зондирующих сигналов, стробоскопический преобразователь, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и компьютер с соответствующим программным обеспечением, управляющий остальными компонентами, обрабатывающий и отображающий результаты измерений. Эти обстоятельства не позволяют в явном виде отследить процесс антенных измерений, компьютерная обработка скрывает возможные программные и аппаратные ошибки измерений. Все это порождает определенное недоверие к полученным результатам. В этих условиях возникает необходимость в создании простого и прозрачного механизма контроля тракта измерений.3. The difficulty of monitoring UWB measurements. In UWB antenna measurements, the sounding signal is received in a time window, i.e. The primary result is the impulse response of the antenna, which, due to appropriate processing by the computer, is converted into the frequency response of the antenna. Such a conversion is not obvious, since even for specialists it is quite difficult to predict the type of frequency response from the impulse response of the system. For UWB measurements, complex components are used: a UWB probe signal generator, a stroboscopic converter, an analog-to-digital converter (ADC) and a computer with appropriate software that controls the remaining components, processes and displays the measurement results. These circumstances do not allow to explicitly track the process of antenna measurements, computer processing hides possible software and hardware measurement errors. All this gives rise to a certain distrust of the results. Under these conditions, there is a need to create a simple and transparent mechanism for monitoring the measurement path.
Таким образом, задачами заявляемого изобретения являются расширение частотного диапазона, а также повышение точности и достоверности антенных измерений в СВЧ-диапазоне.Thus, the objectives of the claimed invention are the expansion of the frequency range, as well as improving the accuracy and reliability of antenna measurements in the microwave range.
Для решения этой задачи в способе сверхвысокочастотных антенных измерений, заключающемся в том, что устанавливают измеряемую и измерительную антенны с известными параметрами относительного положения, излучают зондирующий сигнал одной и принимают другой антенной, многократно выделяют из принятого сигнала его мгновенные значения, в качестве зондирующего используют сверхвысокочастотный монохроматический сигнал, рассинхронизируют частоту выделения мгновенных значений принятого сигнала с частотой зондирующего сигнала, определяют максимальные мгновенные значения принятого сигнала, по которым оценивают свойства измеряемой антенны при данных параметрах относительного положения антенн.To solve this problem, in the method of microwave antenna measurements, which consists in installing a measurable and measuring antenna with known relative position parameters, emitting a probing signal by one and receiving another antenna, repeatedly extracting its instantaneous values from the received signal, using a microwave monochromatic as a probe signal, out of sync frequency of allocation of instantaneous values of the received signal with the frequency of the probing signal, determine maximum DUTY instantaneous values of the received signal which is evaluated by the measured properties of the antenna at the given parameters relative position of the antennas.
Идея заявляемого способа состоит в том, что для расширения частотного диапазона, а также повышения точности и достоверности антенных измерений в СВЧ-диапазоне генератор СШП сигналов заменяют генератором СВЧ монохроматического сигнала при сохранении остальной схемы измерений. Такая замена может быть произведена быстро с сохранением параметров относительного положения антенн и настройки схемы измерений. Генератор СВЧ монохроматического сигнала имеет невысокую цену, его параметры легко измеряются частотомером. Если генератор зондирующего сигнала рассинхронизирован со стробоскопическим преобразователем, то последний будет выделять мгновенные значения принятого монохроматического сигнала в случайные моменты времени по отношению к частоте и фазе зондирующего сигнала. В результате многочисленных (тысячи) измерений велика вероятность того, что мгновенные значения принятого сигнала будут содержать его максимальную амплитуду. Это значение позволяет оценить свойства антенны при заданном монохроматическом зондирующем сигнале, т.е. получить один отсчет АЧХ, в том числе в верхнем диапазоне СВЧ-частот, где СШП-сигналы дают слишком большую ошибку. Кроме того, изменяя частоту генератора СВЧ зондирующего сигнала, можно сравнить АЧХ, полученную в результате СШП антенных измерений с результатами монохроматического СВЧ-зондирования в характерных точках, например в максимумах или минимумах АЧХ, и произвести калибровку результатов СШП-измерений по оси частот. Наконец, монохроматическое СВЧ-зондирование с использованием той же технологической базы, что и при СШП-измерении, позволяет подтвердить достоверность результатов в наглядном виде.The idea of the proposed method is that to expand the frequency range, as well as improve the accuracy and reliability of antenna measurements in the microwave range, the UWB signal generator is replaced by a microwave monochromatic signal generator while maintaining the rest of the measurement circuit. Such a replacement can be made quickly while maintaining the parameters of the relative position of the antennas and adjusting the measurement scheme. The microwave monochromatic signal generator has a low price, its parameters are easily measured by a frequency meter. If the probe signal generator is out of sync with the stroboscopic converter, the latter will highlight the instantaneous values of the received monochromatic signal at random times relative to the frequency and phase of the probe signal. As a result of numerous (thousands) measurements, the probability is high that the instantaneous values of the received signal will contain its maximum amplitude. This value makes it possible to evaluate the properties of the antenna for a given monochromatic probing signal, i.e. get one frequency response sample, including in the upper microwave frequency range, where UWB signals give too much error. In addition, by changing the frequency of the microwave probe signal generator, one can compare the frequency response obtained as a result of UWB antenna measurements with the results of monochromatic microwave sounding at characteristic points, for example, at the maxima or minima of the frequency response, and calibrate the results of UWB measurements along the frequency axis. Finally, monochromatic microwave sounding using the same technological base as in UWB measurement allows you to confirm the reliability of the results in a visual form.
Реализация заявляемого способа сверхвысокочастотных антенных измерений заключается в том, что устанавливают измеряемую и измерительную антенны с известными параметрами относительного положения, излучают СВЧ монохроматический зондирующий сигнал одной и принимают другой антенной, многократно и рассинхронизированно с частотой зондирующего сигнала выделяют из принятого сигнала его мгновенные значения, определяют максимальные мгновенные значения принятого сигнала, по которым оценивают свойства измеряемой антенны при данных параметрах относительного положения антенн.The implementation of the proposed method of microwave antenna measurements consists in installing a measurable and measuring antenna with known parameters of the relative position, emitting a microwave monochromatic probing signal one and receiving another antenna, repeatedly and out of sync with the frequency of the probing signal, extract its instantaneous values from the received signal, determine the maximum instantaneous values of the received signal, which evaluate the properties of the measured antenna with these parameters ah the relative position of the antenna.
Существенными отличиями заявляемого способа от известных авторам аналогов являются:Significant differences of the proposed method from analogues known to the authors are:
Использование в качестве зондирующего сверхвысокочастотного монохроматического сигнала при СШП-схеме измерений, согласно которой измерения проводятся путем выделения мгновенных значений принятого сигнала (стробоскопическим способом). Использование такого зондирующего сигнала позволяет проводить измерения в верхней области СВЧ-частот, недоступной для СШП зондирующих сигналов, а также скорректировать масштаб по оси частот АЧХ-антенны, полученной в результате СШП-измерений. В прототипе для зондирования применяется СШП-сигнал, что ограничивает частотную область измерений.Use as a probing microwave frequency monochromatic signal in the UWB measurement scheme, according to which the measurements are carried out by extracting the instantaneous values of the received signal (stroboscopic method). The use of such a probe signal allows measurements in the upper region of the microwave frequency, inaccessible to UWB probing signals, as well as to adjust the scale along the frequency axis of the AFC antenna obtained as a result of UWB measurements. In the prototype, a UWB signal is used for sensing, which limits the frequency domain of measurements.
Рассинхронизация частот выделения мгновенных значений принятого сигнала с частотой зондирующего сигнала позволяет при множественных измерениях обнаружить максимальную амплитуду принятого сигнала при заданной частоте СВЧ монохроматического зондирующего сигнала и таким образом получить отсчет АЧХ. Отсутствие синхронизации существенно упрощает процесс измерений. При СШП-измерениях, в том числе и в прототипе, осуществляется жесткая привязка моментов излучения зондирующего сигнала и моментов его приема.The desynchronization of the frequencies of separation of the instantaneous values of the received signal with the frequency of the probing signal allows for multiple measurements to detect the maximum amplitude of the received signal at a given frequency of the microwave monochromatic probing signal and thus obtain the frequency response. The lack of synchronization greatly simplifies the measurement process. When UWB measurements, including in the prototype, a tight binding of the radiation moments of the probe signal and the moments of its reception.
Определение свойств измеряемой антенны по максимальным мгновенным значениям принятого сигнала позволяет быстро и с высокой точностью (за счет усреднения) определить отсчет АЧХ при данных параметрах относительного положения антенн. В прототипе АЧХ-антенны получают в результате выполнения вычислительных операций над множеством мгновенных амплитуд принятого сигнала, что приводит к увеличению трудоемкости процесса измерений, а также сложности оценки качества и достоверности результатов. В аналогах [1-3] максимальная амплитуда принятого сигнала оценивается медленно и с невысокой точностью.Determining the properties of the measured antenna from the maximum instantaneous values of the received signal allows you to quickly and with high accuracy (due to averaging) determine the frequency response for these parameters of the relative position of the antennas. In the prototype, the frequency response antennas are obtained as a result of computational operations on the set of instantaneous amplitudes of the received signal, which leads to an increase in the complexity of the measurement process, as well as the complexity of assessing the quality and reliability of the results. In analogues [1-3], the maximum amplitude of the received signal is estimated slowly and with low accuracy.
Рассмотрим схему измерений, реализующую заявляемый способ, представленную на фиг.1, где:Consider a measurement scheme that implements the inventive method, presented in figure 1, where:
1 - Генератор СВЧ-сигнала.1 - Microwave signal generator.
2, 3 - Антенны.2, 3 - Antennas.
4 - Стробоскопический преобразователь.4 - Stroboscopic converter.
5 - Аналого-цифровой преобразователь (АЦП).5 - An analog-to-digital converter (ADC).
6 - Компьютер с соответствующими схемами сопряжения и отображения результатов.6 - A computer with appropriate pairing and display schemes.
Схемы электрического согласования сигналов, синхронизации, контроллеры сопряжения и другие элементы схемы не показаны с целью упрощения.Electrical signal matching, timing, coupling controllers, and other circuitry are not shown for simplicity.
Генератор сигнала 1 предназначен для формирования монохроматического СВЧ зондирующего сигнала и может быть реализован на основе известных схем.The signal generator 1 is designed to form a monochromatic microwave sounding signal and can be implemented on the basis of known schemes.
Антенны 2, 3 предназначены соответственно для излучения и приема зондирующего сигнала. Измеряемой и измерительной может быть любая из них, используя принцип взаимности.Antennas 2, 3 are designed respectively for the emission and reception of the probing signal. Measured and measured can be any of them, using the principle of reciprocity.
Стробоскопический преобразователь 4 предназначен для выделения мгновенных значений принятого сигнала. Стробоскопический преобразователь [7] содержит смеситель и управляемую линию задержки. Смеситель обеспечивает «выкусывание» мгновенного значения из принятого сигнала, а управляемая линия задержки определяет момент выполнения этой операции. Задание времени задержки осуществляется от компьютера установочными кодами.The stroboscopic converter 4 is designed to highlight the instantaneous values of the received signal. The stroboscopic converter [7] contains a mixer and a controlled delay line. The mixer provides “biting” the instantaneous value from the received signal, and the controlled delay line determines the moment of this operation. The delay time is set from the computer with installation codes.
Аналого-цифровой преобразователь 5 предназначен для преобразования мгновенных значений принятого сигнала в цифровой код. На входе АЦП 5 имеется устройство выборки и хранения, обеспечивающее хранение отсчета входного сигнала на время преобразования. Частота опроса АЦП 5 невелика, так что особенных требований к скорости его работы не возникает.An analog-to-digital Converter 5 is designed to convert instantaneous values of the received signal into a digital code. At the input of the ADC 5 there is a sampling and storage device that provides storage of the input signal count for the conversion time. The sampling frequency of the ADC 5 is small, so there are no special requirements for its speed.
Компьютер 6 с соответствующими схемами сопряжения и отображения результатов предназначен для запуска измерительных циклов, управления стробоскопическим преобразователем, приема отсчетов принятого сигнала в цифровом коде, а также обработки и отображения результатов измерений.Computer 6 with the corresponding schemes for pairing and displaying the results is intended to start measuring cycles, control the stroboscopic converter, receive samples of the received signal in a digital code, and also process and display the measurement results.
Схема может работать в трех режимах. Режим зависит от параметров работы схемы и способов обработки результатов, задаваемых программным обеспечением компьютера 6.The circuit can operate in three modes. The mode depends on the parameters of the circuit and methods of processing the results specified by the computer software 6.
Первый режим предназначен для измерения АЧХ-антенны в верхнем диапазоне СВЧ. В этом режиме компьютер 6 устанавливает код, задающий частоту генератора монохроматического СВЧ-излучения 1, и запускает его. Затем компьютер 6 подает сигнал на стробоскопический преобразователь 4 и АЦП 5, определяя момент съема мгновенного значения принятого сигнала. Этот момент зависит от времени завершения выполнения программ обработки предыдущего измерения в компьютере 6 и оказывается случайным по отношению к частоте и фазе генератора монохроматического СВЧ зондирующего сигнала 1. Поскольку генератор 1 и компьютер 6 не связаны друг с другом, то процессы излучения зондирующего сигнала и приема мгновенных значений оказываются рассинхронизованными. Однако, поскольку существует ненулевая вероятность самосинхронизации генератора 1 с работой компьютера 6, моменты выделения мгновенных значений принятого сигнала выбираются с использованием датчика случайных чисел. Стробоскопический преобразователь 4 выделяет мгновенное значение принятого сигнала и подает его на АЦП 6. Компьютер 6 считывает полученный цифровой код, сравнивает его с предшествующими мгновенными значениями принятого сигнала и выбирает наибольшее значение. Интервалы считывания обычно составляют десятки-сотни микросекунд в зависимости от быстродействия компьютера 6. Количество выборок обычно составляет сотни и тысячи. Поэтому вероятность того, что один или несколько отсчетов совпадут с амплитудным значением принятого сигнала, близка к единице. По окончании приема заданного числа отсчетов максимальный из принятых кодов считается отсчетом АЧХ на заданной частоте. Вычисление среднего значения из группы максимальных отсчетов позволяет повысить точность измерения. Меняя частоту генератора 1, можно получить АЧХ в заданном спектре частот.The first mode is designed to measure the frequency response of the antenna in the upper microwave range. In this mode, computer 6 sets a code that sets the frequency of the monochromatic microwave radiation generator 1 and starts it. Then the computer 6 sends a signal to the stroboscopic converter 4 and the ADC 5, determining the moment of removal of the instantaneous value of the received signal. This moment depends on the completion time of the processing programs for the previous measurement in computer 6 and turns out to be random with respect to the frequency and phase of the generator of the monochromatic microwave sounding signal 1. Since the generator 1 and computer 6 are not connected to each other, the processes of radiation of the sounding signal and receiving instant values turn out to be out of sync. However, since there is a non-zero probability of self-synchronization of the generator 1 with the operation of the computer 6, the moments of highlighting the instantaneous values of the received signal are selected using a random number sensor. The stroboscopic converter 4 selects the instantaneous value of the received signal and feeds it to the ADC 6. Computer 6 reads the received digital code, compares it with the previous instantaneous values of the received signal and selects the highest value. Reading intervals are usually tens to hundreds of microseconds depending on the speed of the computer 6. The number of samples is usually hundreds and thousands. Therefore, the probability that one or more samples coincide with the amplitude value of the received signal is close to unity. At the end of the reception of a given number of samples, the maximum of the received codes is considered a countdown of the frequency response at a given frequency. Calculation of the average value from the group of maximum samples allows to increase the measurement accuracy. By changing the frequency of the generator 1, you can get the frequency response in a given frequency spectrum.
Второй режим предназначен для калибровки результатов СШП-измерений АЧХ. Для работы в этом режиме выбирается характерный участок АЧХ, например локальный максимум с известными по результатам СШП-измерений значениями частоты fm, и нормированной амплитуды. Компьютер 6 задает генератору 1 частоту зондирования в некоей окрестности fm±Δ и проводит измерения аналогично первому режиму. Сканируя весь диапазон fm±Δ, можно найти локальный максимум АЧХ. Найденная частота генератора 1 измеряется частотомером, а в масштаб по оси частот АЧХ, полученный по СШП-измерениям, вводится поправка.The second mode is designed to calibrate the results of UWB measurements of the frequency response. To work in this mode, a characteristic section of the frequency response is selected, for example, a local maximum with the frequency f m and the normalized amplitude known from the results of UWB measurements. Computer 6 sets the frequency of sounding to a generator 1 in a certain neighborhood f m ± Δ and makes measurements similar to the first mode. Scanning the entire range of f m ± Δ, we can find the local maximum frequency response. The found frequency of generator 1 is measured by a frequency meter, and a correction is introduced into the scale along the frequency axis of the frequency response obtained from UWB measurements.
Третий режим предназначен для верификации результатов СШП-измерений путем возврата к классической схеме антенных измерений монохроматическим, непрерывным зондирующим сигналом. Измерения проводятся так же, как и в первом режиме. При этом задаются желаемые частоты зондирования и в явном виде наблюдаются амплитуды отклика, которые можно сравнить с результатами СШП-измерений.The third mode is designed to verify the results of UWB measurements by returning to the classical scheme of antenna measurements with a monochromatic, continuous probing signal. Measurements are carried out in the same way as in the first mode. In this case, the desired sounding frequencies are set and the response amplitudes are explicitly observed, which can be compared with the results of UWB measurements.
Таким образом, заявляемый способ сверхвысокочастотных антенных измерений позволяет расширить область частот доступных для измерений, выполнить калибровку результатов СШП-измерений, а также произвести контроль результатов измерений. Важным достоинством заявляемого способа является простота перехода от СШП измерений к монохроматическим СВЧ-измерениям и обратно.Thus, the inventive method of microwave antenna measurements allows you to expand the frequency range available for measurements, to calibrate the results of UWB measurements, and also to control the measurement results. An important advantage of the proposed method is the ease of transition from UWB measurements to monochromatic microwave measurements and vice versa.
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ №2098837, заявка №95111565/09 Индикатор интенсивности электромагнитного излучения.1. RF patent No. 2098837, application No. 95111565/09 Indicator of the intensity of electromagnetic radiation.
2. Ю.Р.БЛЯШКО. Диодные преобразователи мощности в диапазоне частот от 0,01 до 178 ГГЦ, «Системы и средства связи, телевидения и радиовещания». 2003. №1, 2.2. Yu.R. BLYASHKO. Diode power converters in the frequency range from 0.01 to 178 GHZ, “Systems and means of communication, television and radio broadcasting”. 2003. No. 1, 2.
3. Патент РФ №2082986 Устройство измерения характеристик пространственной избирательности антенн.3. RF patent No. 2082986 A device for measuring the spatial selectivity of antennas.
4. Антенны. Сборник статей. Выпуск 1 (38) 1997 г. ISSN 0320-9601.4. Antennas. Digest of articles. Issue 1 (38) 1997 ISSN 0320-9601.
5. Патент РФ №2141674, заявка №98114137/09 Способ антенных измерений.5. RF patent No. 2141674, application No. 98114137/09 Method of antenna measurements.
6. Патент РФ №2159446, заявка №99107416/09 Способ калибровки стробоскопических преобразователей.6. RF patent No. 2159446, application No. 99107416/09 Method for calibrating stroboscopic converters.
7. Патент РФ №2136006, заявка №97107216/09 Стробоскопические преобразователи.7. RF patent №2136006, application No. 97107216/09 Stroboscopic converters.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005100432/09A RU2284535C2 (en) | 2005-01-11 | 2005-01-11 | Super high frequency aerial measurement method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005100432/09A RU2284535C2 (en) | 2005-01-11 | 2005-01-11 | Super high frequency aerial measurement method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005100432A RU2005100432A (en) | 2006-06-20 |
| RU2284535C2 true RU2284535C2 (en) | 2006-09-27 |
Family
ID=36713842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005100432/09A RU2284535C2 (en) | 2005-01-11 | 2005-01-11 | Super high frequency aerial measurement method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2284535C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2541206C2 (en) * | 2013-03-06 | 2015-02-10 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Method of determining radio characteristics of large-size antennae for spacecraft without direct measurement thereof |
-
2005
- 2005-01-11 RU RU2005100432/09A patent/RU2284535C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2541206C2 (en) * | 2013-03-06 | 2015-02-10 | Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" | Method of determining radio characteristics of large-size antennae for spacecraft without direct measurement thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005100432A (en) | 2006-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4407769B2 (en) | Radar equipment | |
| JP3784823B1 (en) | Distance measuring device, distance measuring method, and distance measuring program | |
| US8565347B2 (en) | Antenna measurement system and method | |
| US10094914B2 (en) | Method and system for propagation time measurement and calibration using mutual coupling in a radio frequency transmit/receive system | |
| JPWO2002023226A1 (en) | Method for measuring dielectric constant in medium in electromagnetic wave probe, and electromagnetic wave probe | |
| US9544070B2 (en) | Frequency-converting sensor and system for providing a radio frequency signal parameter | |
| US10663562B2 (en) | Frequency modulated (FM) chirp testing for automotive radars using standard automated test equipment (ATE) digital pin channels | |
| KR102063468B1 (en) | Active Radar Target Simulating Apparatus | |
| CN108469611A (en) | The fmcw radar range-measurement system method for processing baseband signal of identity-based identification | |
| CN108169736A (en) | Same phase in radar system（I）With it is orthogonal（Q）Imbalance estimation | |
| Zhang et al. | Software-defined six-port radar technique for precision range measurements | |
| JP6749523B2 (en) | Radar equipment | |
| RU2284535C2 (en) | Super high frequency aerial measurement method | |
| CN110531298B (en) | Detection method and system for performance improvement of ultrahigh frequency partial discharge sensor | |
| US9903933B2 (en) | Space time interleaved matched-filters | |
| KR102066742B1 (en) | Apparatus and method for calibrating mono-pulse of aesa radar | |
| US20110288801A1 (en) | Method and system for determining the time-of-flight of a signal | |
| JP3768511B2 (en) | Distance measuring device, distance measuring method, and distance measuring program | |
| JP6756491B2 (en) | Methods and Devices for Generating Normalized Phase Spectrum | |
| JP2006098402A (en) | Method and apparatus for measuring input frequency response of digital receiver | |
| Heining et al. | Over-the-Air Calibration of mmW Imaging Radars Using Uncorrelated Continuous Wave Signals | |
| RU2651635C1 (en) | Method for measuring of the anechoic coefficient in a zone of a test antenna | |
| Bogdan et al. | Feasibility of standard instrumentation for radiation pattern measurement of time modulated antenna array | |
| JP4793627B2 (en) | Standing wave radar and distance measuring method | |
| RU2330298C2 (en) | Method for detection of damage point in power transmission and communication lines and device for its implementation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070112 |