RU2379699C2 - Method for remote control of metrological characteristics of radio-measurement devices based on example of metre for complex parametres of shf-devices - Google Patents
Method for remote control of metrological characteristics of radio-measurement devices based on example of metre for complex parametres of shf-devices Download PDFInfo
- Publication number
- RU2379699C2 RU2379699C2 RU2006146568/28A RU2006146568A RU2379699C2 RU 2379699 C2 RU2379699 C2 RU 2379699C2 RU 2006146568/28 A RU2006146568/28 A RU 2006146568/28A RU 2006146568 A RU2006146568 A RU 2006146568A RU 2379699 C2 RU2379699 C2 RU 2379699C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- parameters
- measuring
- complex
- parametres
- measured
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области информационно-измерительных систем и может быть использовано для дистанционного контроля метрологических характеристик радиоизмерительных приборов.The invention relates to the field of information-measuring systems and can be used for remote monitoring of the metrological characteristics of radio measuring instruments.
Известна система управления установкой сбора нефти [1], которая содержит первичные измерительные преобразователи, аналого-цифровые преобразователи, ЭВМ сервера, ЭВМ операторской станции, и предназначена для получения информации о состоянии контролируемого объекта. Недостаток системы - необходимость создания и эксплуатации промышленной локальной сети.A known control system for the installation of oil collection [1], which contains primary measuring transducers, analog-to-digital converters, a computer server, computer operator station, and is designed to obtain information about the state of the controlled object. The disadvantage of the system is the need to create and operate an industrial local area network.
Известна система мобильной телемедицины [2], предназначенная для экстренных электрокардиографических исследований. Система содержит кардиоблок, мобильный телефон-модем, карманный компьютер и ЭВМ-сервера, предназначенную для получения информации. Недостаток системы - передача данных по каналам сотовой связи, т.е. зависимость от зоны покрытия.A known system of mobile telemedicine [2], designed for emergency electrocardiographic studies. The system comprises a cardio block, a mobile telephone modem, a handheld computer, and a computer server for receiving information. The disadvantage of the system is the transmission of data over cellular channels, i.e. dependence on coverage area.
В качестве прототипа выбрано устройство для дистанционного контроля состояния провода воздушной линии электропередачи [3], которое содержит корпус, снабженный средством крепления на проводе линии электропередачи, и размещенные в корпусе блок питания и измерительно-передающий модуль, предназначенное для получения данных о состоянии провода высоковольтной воздушной линии электропередачи и их передачи на пункт сбора информации. Недостаток прототипа - передача данных по каналам сотовой связи, т.е. зависимость от зоны покрытия, или с помощью глобальной системы позиционирования.As a prototype, a device was selected for remote monitoring of the condition of an overhead power line wire [3], which contains a housing equipped with fastening means on the power line wire, and a power unit and a measuring and transmitting module placed in the housing, designed to receive data on the state of the high-voltage overhead wire power lines and their transmission to a collection point. The disadvantage of the prototype is the transmission of data over cellular channels, i.e. Dependence on coverage area, or using a global positioning system.
Техническая задача заключается в том, чтобы исключить необходимость транспортировки радиоизмерительных приборов в испытательную лабораторию для проведения исследования метрологических характеристик.The technical task is to eliminate the need for transportation of radio measuring instruments to a testing laboratory for the study of metrological characteristics.
Поставленная задача достигается тем, что проводят измерение параметров калибровочных мер измерителем комплексных параметров СВЧ-устройств, осуществляют аналого-цифровую обработку измерительной информации и передают ее по стандартным линиям связи в испытательную лабораторию, по полученным данным определяют метрологические характеристики измерителя комплексных параметров СВЧ-устройств. Лаборатория, нуждающаяся в исследовании метрологических характеристик измерителя комплексных параметров СВЧ-устройств получает по почте из метрологической службы (МС) или испытательной лаборатории (ИЛ) высокоточные калибровочные меры, в качестве которых используются меры фазового сдвига, меры КСВН, аттенюатор.The task is achieved by measuring the parameters of calibration measures with a meter of the complex parameters of microwave devices, performing analog-to-digital processing of the measurement information and transmitting it via standard communication lines to the testing laboratory, according to the received data, the metrological characteristics of the meter of complex parameters of microwave devices are determined. A laboratory that needs to study the metrological characteristics of a complex parameters meter for microwave devices receives high-precision calibration measures by mail from the metrological service (MS) or test laboratory (IL), using phase shift measures, VSWR measures, and an attenuator.
Предлагаемый способ поясняется на примере измерителя комплексных параметров СВЧ-устройств чертежами:The proposed method is illustrated by the example of a complex parameters meter microwave devices by drawings:
Фиг.1 - схема измерительной системы: 1 - управляющая ЭВМ; 2, 4 - модем; 3 - линия связи; 5 - ЭВМ с контроллером КОП, входящая в состав измерителя комплексных параметров СВЧ-устройств; 6 - измеритель комплексных параметров СВЧ-устройств; 7 - комплект мер; 8, 9 - принтер.Figure 1 - diagram of the measuring system: 1 - control computer; 2, 4 - modem; 3 - communication line; 5 - a computer with a controller CPC, which is part of the meter complex parameters of microwave devices; 6 - meter complex parameters of microwave devices; 7 - a set of measures; 8, 9 - printer.
Фиг.2 - структурная схема измерителя: 10 - генератор СВЧ сигналов; 11 - первая составная часть измерительного СВЧ-тракта; 12 - вторая составная часть измерительного СВЧ-тракта; 13 - устройство обработки измерительной информации; 14 - отрезок волновода, являющийся геометрическим аналогом исследуемого устройства; 15 - третий НО; 16 - делитель мощности; 17 - четвертый НО; 18 - первый ферритовый вентиль; 19 - второй ферритовый вентиль; 20 - первый модулятор - выключатель; 21 - пятый ферритовый вентиль; 22 - шестой ферритовый вентиль; 23 - второй модулятор - выключатель; 24 - третий ферритовый вентиль; 25 - первый балансный смеситель; 26 - первая детекторная секция; 27 - вторая детекторная секция; 28 - второй балансный смеситель; 29 - четвертый ферритовый вентиль; 30 - первый НО; 31 - второй НО.Figure 2 - structural diagram of the meter: 10 - generator microwave signals; 11 - the first component of the measuring microwave path; 12 - the second component of the measuring microwave path; 13 - device for processing measurement information; 14 - a segment of the waveguide, which is a geometric analogue of the device under study; 15 - the third BUT; 16 - power divider; 17 - the fourth BUT; 18 - the first ferrite valve; 19 - the second ferrite valve; 20 - the first modulator is a switch; 21 - fifth ferrite valve; 22 - sixth ferrite valve; 23 - the second modulator is a switch; 24 - the third ferrite valve; 25 - the first balanced mixer; 26 - the first detector section; 27 - the second detector section; 28 - second balanced mixer; 29 - fourth ferrite valve; 30 - the first BUT; 31 - the second BUT.
На фиг.1 представлена структура измерительной системы. В состав системы входят управляющая ЭВМ 1, находящаяся в МС, модемы 2, 4, с помощью которых осуществляется связь по стандартным линиям связи 3, ЭВМ с контроллером КОП 5, входящая в состав измерителя комплексных параметров СВЧ-устройств, измеритель комплексных параметров СВЧ-устройств 6, эталонный комплект мер 7, принтеры 8, 9.Figure 1 shows the structure of the measuring system. The system includes a control computer 1, located in the MS, modems 2, 4, through which communication is carried out via standard communication lines 3, a computer with a controller KOP 5, which is part of the complex parameters of microwave devices, the complex parameters of microwave devices 6, reference set of
Управление работой измерителя, выбор режимов измерения и калибровки, а также выбор формы представления и регистрации результатов измерения осуществляется с клавиатуры управляющей ЭВМ в диалоговом режиме по локальной сети или сети Internet.The operation of the meter, the choice of measurement and calibration modes, as well as the choice of the presentation and recording of the measurement results are carried out from the keyboard of the control computer in the dialogue mode via a local network or the Internet.
С помощью измерителя комплексных параметров СВЧ-устройств проводят измерение параметров мер. Работа измерителя параметров СВЧ - устройств поясняется фиг.2 и основана на принципе направленного ответвления падающей на ОИ и отраженной (или прошедшей) от него волн сигнала СВЧ, распространяющихся в измерительном тракте измерителя; формировании и выделении напряжений Uijc (i, j=1, 2), несущих информацию о реальных составляющих измеряемых S-параметров, усилении и дискретном преобразовании этих напряжений, вычислении с помощью прямого и обратного преобразований Фурье сигналов Uijs, несущих информацию о мнимых составляющих S-параметров; вычислении значений измеряемых параметров по специальным алгоритмам с использованием параметров калибровки; воспроизведении частотных зависимостей измеряемых параметров либо в полярной (параметры S11 и S22), либо в декартовой системе координат (все S-параметры) с отсчетом значений Sij и ГВЗ на любой частоте (в пределах диапазона рабочих частот измерителя) с помощью маркера.Using a complex parameters meter microwave devices measure the parameters of measures. The operation of the parameter meter microwave devices is illustrated in figure 2 and is based on the principle of directional branching incident on the OI and reflected (or transmitted) from it microwave signal waves propagating in the measuring path of the meter; the formation and selection of voltages U ijc (i, j = 1, 2), carrying information about the real components of the measured S-parameters, the amplification and discrete conversion of these voltages, the calculation using direct and inverse Fourier transforms of signals U ijs , carrying information about imaginary components S-parameters; calculating the values of the measured parameters according to special algorithms using calibration parameters; reproducing the frequency dependences of the measured parameters either in the polar (parameters S 11 and S 22 ), or in the Cartesian coordinate system (all S-parameters) with readout of the values of S ij and GVZ at any frequency (within the range of the operating frequencies of the meter) using a marker.
Измеритель (фиг.2) содержит генератор СВЧ-сигналов 10, первую 11 составную часть измерительного СВЧ-тракта, вторую 12 составную часть измерительного СВЧ-тракта, устройство обработки измерительной информации 13, отрезок волновода 14, являющийся геометрическим аналогом исследуемого устройства, комплект мер 7.The meter (figure 2) contains a
Первая 11 составная часть измерительного тракта содержит делитель мощности 16, первый 30 и третий 15 направленные ответвители, первый 18, третий 24 и пятый 21 ферритовые вентили, первый 20 модулятор-выключатель, первый 25 балансный смеситель, первую 26 детекторную секцию.The first 11 component of the measuring path contains a
Вторая 12 составная часть измерительного тракта содержит второй 31 и четвертый 17 направленные ответвители, второй 19, четвертый 29 и шестой 22 ферритовые вентили, второй 23 модулятор-выключатель, второй 28 балансный смеситель, вторую 27 детекторную секцию.The second 12 component of the measuring path contains a second 31 and a fourth 17 directional couplers, a
Измеритель работает следующим образом. Выходной сигнал ГСВЧ 10 с помощью делителя мощности 16 и первого 30, второго 31, третьего 15 и четвертого 17 направленных ответвителей разветвляется и попадает в опорные каналы (ОК) (сигналы в них проходят через вторичные каналы третьего 15 и четвертого 17 направленных ответвителей) и плечи кольцевого тракта, образующие измерительные каналы (ИК). В ИК включены первый 20 и второй 23 модуляторы-выключатели, на которые с управляющих выходов устройства обработки измерительной информации 13 подаются либо модулирующее, либо запирающее напряжение. Извлечение СВЧ-сигналов, несущих информацию об измеряемых S-параметрах, осуществляется с помощью первого 30 и второго 31 направленных ответвителей. При этом первый 30 направленный ответвитель ориентирован на СВЧ-сигналы, несущие информацию об S11 и S12, а второй 31 направленный ответвитель - на СВЧ-сигналы, пропорциональные S21 и S22.The meter works as follows. The output signal of the
В волноводном тракте осуществляется поочередное распространение СВЧ-сигналов через исследуемое устройство 7 в противоположных направлениях. Это достигается поочередной подачей моделирующего напряжения на первый 20 или второй 23 модуляторы-выключатели в разные периоды перестройки частоты. Подача на первый 20 или второй 23 модуляторы-выключатели запирающего напряжения превращает последние в аттенюаторы с большим ослаблением. Дополнительная развязка плеч волноводного тракта в соответствующие периоды перестройки частоты осуществляется с помощью первого 18, второго 19, третьего 24, четвертого 29, пятого 21 и шестого 22 ферритовых вентилей. Они, кроме того, уменьшают погрешности из-за рассогласований в первом 20, втором 23 модуляторах-выключателях и первом 25, втором 28 балансных смесителях.In the waveguide path, the microwave signals are alternately propagated through the
При калибровке (режим S11 и S22) к первым волноводным выходам первой 11 и второй 12 составной части измерительного тракта подключаются отрезок волновода 14, а ко вторым волноводным выходам - короткозамыкатели. В режиме S21 и S12 к первым и вторым волноводным выходам подключаются отрезки волноводов, являющиеся геометрическими аналогами исследуемого устройства 7. В память ЭВМ записываются массивы сигналов, несущих информацию о реальных составляющих калибровки:During calibration (mode S 11 and S 22 ), a segment of waveguide 14 is connected to the first waveguide outputs of the first 11 and second 12 of the component of the measuring path, and short-circuiting switches are connected to the second waveguide outputs. In mode S 21 and S 12 , segments of waveguides, which are geometric analogues of the
где i, j=1, 2;where i, j = 1, 2;
Kij - коэффициенты пропорциональности, учитывающие амплитудно-частотные характеристики опорных и измерительных сигналов в соответствующих режимах;K ij - proportionality coefficients that take into account the amplitude-frequency characteristics of the reference and measuring signals in the respective modes;
φнij - фазовые сдвиги, учитывающие неидентичности фазочастотных характеристик этих каналов.φ нij - phase shifts that take into account the non-identical phase-frequency characteristics of these channels.
Программным путем с использованием прямого и обратного преобразования Фурье формируются массивы, несущие информацию о мнимых составляющих параметров калибровки:Using arrays of direct and inverse Fourier transforms, arrays are formed that carry information about the imaginary components of the calibration parameters:
При измерении к первым волноводным выходам первой 11 и второй 12 составных частей измерительного СВЧ-тракта подключается отрезок волновода 14, а ко вторым волноводным выходам - исследуемое устройство 7, измеряются и формируются сигналы, несущие информацию о действительнойWhen measuring, a segment of the waveguide 14 is connected to the first waveguide outputs of the first 11 and second 12 components of the measuring microwave path, and the
и мнимойand imaginary
составляющих измеряемых S-параметров.components of the measured S-parameters.
Реальные и мнимые составляющие измеряемых S-параметров рассчитываются с использованием значений (1)-(4) по формулам:The real and imaginary components of the measured S-parameters are calculated using values (1) - (4) according to the formulas:
По полученным данным определяют метрологические характеристики измерителя комплексных параметров СВЧ-устройств.According to the data obtained, the metrological characteristics of the meter for complex parameters of microwave devices are determined.
Технический результат достигается снижением времени простоя радиоизмерительных приборов при их отправке в МС, снижением пагубных воздействий при транспортировке, автоматизация метрологических работ.The technical result is achieved by reducing the downtime of radio measuring devices when they are sent to the MS, by reducing harmful effects during transportation, automation of metrological work.
Источники информацииInformation sources
[1] Дудников В., Янкина М., Савин С., Максименко В., Мурыжников А. АСУ ТП на базе SCADA-пакета GENESIS32: опыт, решения, наработки. - «Современные технологии автоматизации», 2003 г., №2, стр.138[1] Dudnikov V., Yankina M., Savin S., Maksimenko V., Muryzhnikov A. Automated process control systems based on the GENESIS32 SCADA package: experience, solutions, developments. - “Modern Automation Technologies”, 2003, No. 2, p. 138
[2] www.ibp-ran.ru/Products/teleECG.htm[2] www.ibp-ran.ru/Products/teleECG.htm
[3] Механошин Б., Шкапцов В. Устройство для дистанционного контроля состояния провода воздушной линии электропередачи. - Патент RU №2222858; 2002129160/09, 31.10.2002, 27.01.2004 Бюл. №3, 7 H02J 13/00[3] B. Mekhanoshin, V. Shkaptsov. Device for remote monitoring of the state of an overhead power line wire. - Patent RU No. 2222858; 2002129160/09, 10.31.2002, 01.27.2004 Bull. No. 3, 7
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006146568/28A RU2379699C2 (en) | 2006-12-25 | 2006-12-25 | Method for remote control of metrological characteristics of radio-measurement devices based on example of metre for complex parametres of shf-devices |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006146568/28A RU2379699C2 (en) | 2006-12-25 | 2006-12-25 | Method for remote control of metrological characteristics of radio-measurement devices based on example of metre for complex parametres of shf-devices |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006146568A RU2006146568A (en) | 2008-06-27 |
RU2379699C2 true RU2379699C2 (en) | 2010-01-20 |
Family
ID=39679822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006146568/28A RU2379699C2 (en) | 2006-12-25 | 2006-12-25 | Method for remote control of metrological characteristics of radio-measurement devices based on example of metre for complex parametres of shf-devices |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2379699C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2566647C1 (en) * | 2014-07-22 | 2015-10-27 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина (АО "НПП "Исток" им. Шокина") | Method for determining parameters of shf device |
RU2718147C1 (en) * | 2019-01-31 | 2020-03-30 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | Method of metrological maintenance of measuring devices in their operation places |
-
2006
- 2006-12-25 RU RU2006146568/28A patent/RU2379699C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ПЕРЕВЕРТКИН С.М., ГАРАНИН Н.И., КОСТИН Ю.Н. и др. МикроЭВМ в информационно-измерительных системах - М.: Машиностроение, 1987, с.157-158, 172-175, 180-181;. МИРОНОВ И.И., БОГОТОВ В.К., ПЕРЕВЕРТКИН С.М. Методика предварительной обработки нестационарнных данных измерений // Методы и аппаратура спектрального и корреляционного анализа сложных сигналов. - Таганрог: ТРТИ. 1978, с.142-151. МАЙОРОВ А.В., ПОТЮКОВ Н.П. Планирование и проведение ускоренных испытаний на надежность устройств электронной автоматики. - М.: Радио и связь, 1982. Электронная техника, сер. 8, 1979, вып.2 (72), с.47. ДУДНИКОВ В., ЯНКИНА М., САВИН С., МАКСИМЕНКО В., МУРЫЖНИКОВ А. АСУ ТП на базе SCADA-пакета GENESIS32: опыт, решения, наработки // Современные технологии автоматизации. - 2003, №2, с.138. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2566647C1 (en) * | 2014-07-22 | 2015-10-27 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Исток" имени А.И. Шокина (АО "НПП "Исток" им. Шокина") | Method for determining parameters of shf device |
RU2718147C1 (en) * | 2019-01-31 | 2020-03-30 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | Method of metrological maintenance of measuring devices in their operation places |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006146568A (en) | 2008-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4293194B2 (en) | Distance measuring device and distance measuring method | |
KR101904035B1 (en) | Vectorial network analyser | |
Mardiana et al. | Ground fault location on a transmission line using high-frequency transient voltages | |
TWI627417B (en) | Vector network power meter | |
CN103684490A (en) | Passive intermodulation outlier quick locating method based on vector network analyzer | |
CN105510766A (en) | Radio frequency cable fault positioning detection device and method | |
CN101915909A (en) | Implementing method for calibrating amplitude and phase of system receiving channel | |
EP3812790A1 (en) | Device, system and method for calibration of radar target simulators | |
CN105051554A (en) | Passive intermodulation testing using pulse stimulus | |
KR101548288B1 (en) | Wiring diagnosis system using reflected wave measuring apparatus | |
EP3094020B1 (en) | Method for determining payload parameters of a device under test | |
CN113300787A (en) | Method and test system for testing a device under test | |
RU2379699C2 (en) | Method for remote control of metrological characteristics of radio-measurement devices based on example of metre for complex parametres of shf-devices | |
CN110581741B (en) | Standing wave abnormal position detection method, equipment and medium | |
US10534027B2 (en) | Phase coherent main and remote units of a network analyzer | |
RU2539968C1 (en) | Differential-range method of determining coordinates of radio-frequency source | |
KR101224862B1 (en) | Detecting apparatus and method of failure location in a cable | |
RU2494408C1 (en) | Measuring device of scattering parameters of four-pole at ultra-high frequency | |
US20240085348A1 (en) | Measurement device and measurement method | |
US10969418B2 (en) | Reflectometry system for analysing defects in at least one transmission line, the system comprising a complex correlator | |
RU2683804C1 (en) | Microwave two-terminal element complex refining coefficient modulus and argument determining method | |
CN114629569A (en) | Testability test system and test method for wireless transceiving communication equipment | |
CN113534078B (en) | Continuous wave radar on-orbit calibration method | |
Biber | Primary level hydrophone calibration system based on PC oscilloscope | |
TWI429922B (en) | Non-contact measurement method for electromagnetic interference |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091226 |