Диссертация (1136166), страница 90
Текст из файла (страница 90)
Для её установления и контроля использовался канал Вгенератора и второй канал WA112. Пример автоматического измерения параметровсигналов при помощи WA112 приведен на рис. П.2.3.6. Следует обратить внимание, что вкачестве параметра Vампл прибор измеряет «размах» сигнала — удвоенную амплитуду.Рис. П.2.3.6. Пример автоматических измерений параметров сигналов с помощьюосциллографа WA112На рис. П.2.3.7 приведена фотография установки для выполнения измерений. Этаже установка использовалась и для других испытаний по данному протоколу.На рис.
П.2.3.8 приведена фотография генератора АНР-1041 и осциллографа WA112 припроведении измерений. Анализатор спектра АКС-1301 на этих рисунках не показан — онбыл вынесен за пределы тестовой зоны для снижения влияния на результатыэкспериментов. После установки указанных выше значений амплитуд синусоидальныхсигналов с частотой 1 МГц выходы генератора попеременно отключались. Интенсивностьизлучения оценивалась при помощи маркерных измерений (рис.
П.3.3.8).По результатам маркерных измерений на частоте анализа верхний проводник натестовой плате формировал поле с измеряемым анализатором спектра уровнем -44,2 дБм,а нижний — с уровнем -44,9 дБм. Интенсивность излучения со стороны верхнего414проводника больше примерно на 0,7 дБ (в 1,08 раза), что объясняется небольшимразличием проводников и их пространственным разнесением, а также неидеальностьюизмерительной оснастки и оборудования. Данная погрешность сопоставима с собственнойпогрешностью анализатора спектра. Поэтому можно считать, что проводники тестовойплаты в значительной степени идентичны с точки зрения формирования излучения.Расхождение интенсивности излучения при одинаковых токах не превосходит 0,7 дБ.Рис.
П.2.3.7. Фотография измерительной установкиРис. П.2.3.8. Использование генератора сигналов АНР-1041 и осциллографа WA112в измерительном процессе415а)б)Рис. П.2.3.9. Спектрограммы излучения: а) верхнего проводника тестовой платы;б) нижнего проводника тестовой платы4. Совместное излучение для прямоугольного и синусоидального сигналов. Всоответствии с примером, рассматриваемым в разделе 3.3, на каналах А и В генератораустанавливались сигналы прямоугольной и синусоидальной форм с амплитуднымзначением 20 и 2 мА и частотой следования 250 кГц и 1 МГц соответственно.Осциллограммы напряжений на нагрузках приведены на рис.
П.2.3.10.а)б)Рис. П.2.3.10. Осциллограммы напряжений: а) на нагрузке №1; б) на нагрузке №2Следует отметить, что для формируемого генератором АНР-1041 прямоугольногосигнала характерны короткие выбросы, четко видные на осциллограмме. Поэтомузначение Vампл, измеренное в автоматическом режиме, будет несколько больше, чемдействительное амплитудное значение меандра без выбросов.На рис. П.2.3.11 приведены спектрограммы сигналов, полученные для случаев:а)включенногосинусоидальногосинусоидальногосигналаприипрямоугольноговыключенномсигналов;прямоугольном;прямоугольного сигнала при выключенном синусоидальном.б)включенногов)включенного416а)б)в)Рис.
П.2.3.11. Результаты измеренийИз приведенных спектрограмм следует, что при отключении прямоугольного токаинтенсивность излучения увеличивается на 0,68 дБ. Это связано с устранениемрасфазировки излучений на частоте анализа. При отключении синусоидального сигналауровень излучения на частоте анализа уменьшается более чем на 20 дБ. Это объясняетсяотсутствием четных гармоник в спектре идеального меандра и, в то же время, некоторымотклонением формы реального сигнала от идеального представления.5. Получение зависимости максимального значения коэффициента отбора отсоотношения токов в проводниках тестовой платы.
Для проведения дальнейшихизмерений необходимо обеспечить синфазность токов и, соответственно, излучений начастоте анализа. Генератор АНР-1041 позволяет формировать сигнал в канале В какгармонику от сигнала в канале А с ручной корректировкой фазового сдвига междусигналами в канале А и В. Эта функция и использовалась для обеспечения синфазности.На рис. П.2.3.12 приведена осциллограмма напряжений на нагрузках №1 и №2(каналы А и В) при соотношении амплитуд токов I2/I1, текущих в проводниках, равном 5.Рис.
П.2.3.12. Осциллограммы, иллюстрирующие синфазность токовв проводниках тестовой платыМетодика снятия искомой зависимости состоит в фиксации амплитуды тока I1 иопределении приращения X интенсивности излучения в зависимости от значенияамплитуды тока I2. При проведении измерений использовалось значение I1 = 5 мА,417которое постоянно контролировалось по уровню напряжения на нагрузке №1.Приращение интенсивностиизлучения на частоте анализа рассчитывалоськаксоотношение показаний при текущем значении I2 и при отключенном выходномнапряжении канала В (I2 = 0). На рис. П.2.3.13 в качестве примера изображеныспектрограммы и результаты маркерных измерений, полученные при I2 = 0 и приI2 = 0,25I1. По результатам проведенных измерений составлена таблица П.2.3.1.Как следует из приведенных спектрограмм, при измеряемом уровне сигналов около-42 дБм в текущей электромагнитной обстановке возникает перегрузка трактапромежуточной частоты.
При меньших уровнях входного сигнала это не наблюдается;поэтому измерения следует проводить при I2 ≤ 0,25I1. В противном случае результатынельзя рассматривать как достоверные.а)б)Рис. П.2.3.13. Спектрограммы, полученные: а) при I2 = 0; б) при I2 = 0,25I1Снижение уровня напряжений на выходах генератора и, соответственно,напряжения на выходе измерительной антенны в данном случае недопустимо по причинетого, что в режиме, когда напряжение в канале В формируется как гармоника сигнала вканале А, малые значения уровня сигнала на выходе А приводят к существенномуискажению формы сигнала в канале В. Использование генераторов других типов припоследующих измерениях, возможно, устранит данную проблему.Таблица П.2.3.1.
Результаты измерений для снятия зависимости ko,max(X)Ko,max = I2/I1X, дБ0,050,440,100,880,151,160,201,520,251,89Для значений I2 ≤ 0,05I1 определить приращение показаний анализатора спектра начастоте анализа не представляется возможным из-за их колебаний в силу случайныхфакторов. На основе данных таблица П.2.3.1 в разделе 3.3 построена зависимость Ko,max(X)(рис. 3.14).418Оценкапогрешностиизмерений.Погрешностьизмеренийопределяетсяизмерительной установкой и собственными приборными погрешностями используемогооборудования.
Все описанные измерения с использованием анализатора спектра являютсяотносительными. Поэтому определяющим фактором будут погрешности установки токовв проводниках тестовой платы. Она зависит от точности измерения сопротивленийнагрузок и напряжений на них в ходе экспериментов. Для цифровых мультиметров онасоответствует цене младшего разряда (0,1 Ом), т.е. для 50 Ом дает относительнуюпогрешность δ1 = 0,2 %.
Максимальная погрешность измерения напряжений на нагрузкахопределяетсяхарактеристикамиWA112исоответствуетточностиустановкикоэффициента развертки в тракте вертикального отклонения, поэтому δ2 = 3 %. Отсюдаследует, что максимальная погрешность измерений составит δ = δ1 + δ2 = 3,2 %.Выводы по результатам экспериментальных исследований1. В ходе проведения экспериментальных исследований получены результаты,подтверждающие достаточную электрогерметичность для проводов, используемых дляподключения тестовых плат, т.е. пригодность измерительной оснастки.2.
Опробованы и установлены общие методы проведения измерений для излученийтестовых плат в свободном пространстве.3. Полученаэкспериментальнаязависимостьмаксимальногозначениякоэффициента отбора от приращения интенсивности излучения ko,max(X) для одинаковыхпроводников при синфазности токов в них.419Протокол №4. Экспериментальная проверка расчетных соотношений длякомпонентов электромагнитного поля, формируемого типовыми излучающимиэлементамиЦель измерений. 1. Проверка зависимости K ( э ) , изображенной на рис. 3.17,учитывающей дополнительное ослабление электромагнитного поля для одиночногопроводника при расположении точки наблюдения со стороны диэлектрика. 2.
Проверкарасчетных формул (3.42) и (3.45) для расчета компонентов электромагнитного поля,формируемого копланарной линией. 3. Проверка расчетной формулы (3.46) при еёиспользовании совместно с (3.45) для расчета компонентов электромагнитного поля,формируемого микрополосковой линией.Измерения выполнены 27.01.2012 г. — 28.01.2012 г.Измерительноеоборудованиеиоснастка.Припроведенииизмеренийиспользовалось следующее оборудование и оснастка:— двухканальный генератор сигналов АНР-1041 (S/N: 15702024);— двухканальный осциллограф WA112 (S/N: LCRY2104C00638);— анализатор спектра АКС-1301 (S/N: 0740087);— измерительная дипольная антенна П6-51 (зав.
№322)вкомплекте сизмерительным кабелем;— кабели для присоединения тестовых плат;— нагрузочная головка с номинальным сопротивлением 50 Ом;— излучающие образцы (тестовые платы и конструкции);— штатив деревянный для крепления объектов исследований;— штатив стальной для крепления измерительной антенны П6-51.Схема выполнения измерений (рис. П.2.4.1) включает в себя излучающую иизмерительную части.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
