Диссертация (1136166), страница 93
Текст из файла (страница 93)
Измерения с использованием анализатора спектра и измерительнойантенны являются абсолютными. Основной вклад в суммарную погрешность измеренийвносят:— погрешность поправочного коэффициента, определенная в протоколе №1 исоставляющая ±0,26 дБ;— погрешность калибровки измерительной антенны, составляющая ±0,2 дБ;— погрешность измерения напряжений на нагрузках, которая определяетсяточностью установки коэффициента развертки в тракте вертикального отклонения WA112и составляет ±3%, или ±0,26 дБ;— погрешность измерения сопротивления нагрузок, максимальное значениекоторой составляет ±0,2%, или ±0,02 дБ.Таким образом, оценочное значение максимальной погрешности составляет±0,74 дБ, или ±9,1 %.Выводы по результатам экспериментальных исследований1.
Получены результаты, необходимые для проверки теоретических соотношений,предназначенных для расчета электромагнитного поля типовых излучающих элементов,заявленных в начале протокола.2. Результаты используются в разделе 3.7 диссертационной работы.436Протокол №5. Экспериментальная проверка расчетных соотношений длякомпонентов электромагнитного поля плоских криволинейных проводниковЦель измерений: проверка соотношений (3.56) и (3.57) для расчета компонентовэлектромагнитного поля плоских криволинейных проводниковИзмерения выполнены 28.01.2012 г.ИзмерительноеоборудованиеиПриоснастка.проведенииизмеренийиспользовалось 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;— составной аттенюатор (ослабление 30 дБ);— кабель для присоединения излучающего образца;— нагрузочная головка с номинальным сопротивлением 50 Ом;— излучающий образец (тестовая конструкция);— штатив деревянный для крепления объектов исследований;— штатив стальной для крепления измерительной антенны П6-51.Схема выполнения измерений (рис.
П.2.5.1) включает в себя излучающую иизмерительнуючасти.Вкачествеисточникатока,возбуждающегоизлучение,использовался канал А генератора сигналов АНР-1041. Формируемый им сигналподавался по коаксиальному кабелю длиной 1 м на вход осциллографа WA112 черезнагрузочную головку. По аналогии со схемами измерений протоколов №3 и №4 кабельимел разрыв внешнего экрана, в который включались отрезки коаксиального кабелядлиной по 2 м. Они выполняли функции экранированных проводов и служили длявключенияизлучающихпроводниковвсхему.Месторазрываэкранировалосьдвухслойным экраном из алюминиевой фольги.
Концы коаксиальных кабелей 1, 2 привыполнении экспериментов соединялись пайкой к проводникам излучающего образца.Напряжение на нагрузочной головке контролировалось при помощи функцииавтоматических измерений осциллографа WA112. Измерительная часть установкивключала в себя измерительную антенну П6-51, составной аттенюатор и анализаторспектра АКС-1301, калиброванный в соответствии с протоколом №1. С помощью нихвыполняласьоценкауровнянапряженностиэлектрическойсоставляющейэлектромагнитного поля. Измерительная антенна П6-51 была ориентирована погоризонтальной поляризации. Назначением аттенюатора являлось устранение перегрузки437измерительного тракта анализатора на промежуточной частоте.
Неиспользуемый канал1мКабель1мгенератора АНР-1041 был отключен при помощи встроенных средств.Рис. П.2.5.1. Схема проведения измеренийТестовая конструкция и измерительная антенна устанавливались на штативах навысоте 1,7 м от уровня пола и на удалении 1 м друг от друга. Поворот излучающихобразцов выполнялся при помощи крепежного устройства штатива.Перед проведением измерений все приборы прошли процедуру самотестирования,предусмотренную их конструкцией. Каналы осциллографа WA112 были подвергнутыкалибровке по встроенному источнику эталонного сигнала. Антенна П6-51 имеладействующее свидетельство о государственной поверке.
Все приборы были прогреты длявыхода на установившийся режим и подготовлены к работе в соответствии синструкциями по эксплуатации.Порядок проведения измерений и результаты их выполнения. Передпроведением основных измерений необходимо выполнить оценку ЭМО. Целью оценкиЭМО являлось установление факта отсутствия существенных радиопомех в местеизмерений на частотах, близких к частотам излучения тестовых плат и конструкций,выбранных для эксперимента. Уровни их излучений должны быть таковыми, чтобыпоказания анализатора спектра были значительно выше значений, формируемыхэлектромагнитным фоном в месте измерений.Оценка ЭМО выполнялась в окрестности частот излучения тестовой конструкции,принятых равными 0,5; 1; 2 МГц. Спектрограммы, снятые для этих значений центральнойчастоты, приведены на рис.
П.2.5.2. Использовался пиковый детектор, полоса обзорасоставляла 10 кГц, полоса разрешения — 300 Гц.Наблюдение за спектром для каждой центральной частоты выполнялось в течение30 с в целях установления отсутствия импульсных помех. Как следует из приведенныхспектрограмм, в полосе обзора вблизи каждой центральной частоты максимальный438отображаемый уровень электромагнитного фона не превышал -75 дБм (без учетакалибровочной поправки по протоколу №1). Таким образом, электромагнитнуюобстановку следует признать допустимой для выполнения измерений.а)б)в)Рис.
П.2.5.2. Результаты исследования ЭМО для центральной частоты:а) 0,5 МГц; б) 1 МГц; в) 2 МГцФотография тестовой конструкции, использованной при измерениях, приведена нарис. П.2.5.3. В качестве излучающего элемента использовался проводник, согнутый попредварительно нанесенному на основание контуру полуокружности. Её диаметрсоставлял 0,12 м. Проводник крепился к основанию из плексигласа при помощитермоклея. Нагрузочная головка имела сопротивление 51,8 Ом, амплитуда напряжения накаждой частоте поддерживалась равной 2 В.Рис.
П.2.5.3. Фотография тестовой конструкцииАмплитуда напряжения на нагрузочной головке контролировалась при помощиосциллографа WA112. Частота синусоидального сигнала устанавливалась в соответствиис текущей частотой излучения образца.439Фотография измерительной установки приведена на рис. П.2.5.4.Рис. П.2.5.4. Фотография измерительной установкиПоскольку значения коэффициентов k1 и k2, как следует из (3.57), зависят отазимутального α и зенитного β углов, то и уровень излучения от тестовой конструкцииопределялся при α = 0 для значений β = 0; 450; 900 (боковое излучение) для фронтальнойориентации. Спектрограммы излучений тестовой конструкции на частотах 0,5; 1; 2 МГцприведены на рис.
П.2.5.5. При определении окончательных результатов измеренийследует учитывать значения поправочных коэффициентов, полученные в протоколе №1.Результаты измерений сведены в таблицу П.2.5.1. Они учитывают калибровочныепоправки,определенныевпротоколе№1,атакжекоэффициенткалибровкиизмерительной антенны (приложение 3) и ослабление сигнала составным аттенюатором,равное 30 дБ. Суммарная поправка для частот 0,5; 1; 2 МГц составляет соответственно+50,6; +50,7; +50,9 дБ.Таблица П.2.5.1. Результаты измеренийУглы поворота излучающейконструкцииα = 00 ; β = 00α = 00; β = 450α = 00; β = 900Измеренное значение/результат измерений с учетомобщей поправки, дБм, для частот, МГц0,512-49,6/1,0-49,6/1,1-50,1/0,8-51,0/0,4-50,7/0,0-51,3/-0,4-54,3/-3,7-53,5/-2,8-53,7/-2,8Данные этой таблицы используется в разделе 3.7.440а)б)в)Рис. П.2.5.5.
Спектрограммы излучения тестовой платы при фронтальной ориентациидля случаев β = 0; 450; 900 (сверху вниз) для частот: а) 0,5 МГц; б) 1 МГц; в) 2 МГцОценкапогрешностиизмерений.Погрешностьизмеренийопределяетсяизмерительной установкой и собственными приборными погрешностями используемогооборудования. Измерения с использованием анализатора спектра и измерительнойантенны являются абсолютными. Основной вклад в суммарную погрешность измеренийвносят:— погрешность поправочного коэффициента, определенная в протоколе №1 исоставляющая ±0,26 дБ;— погрешность калибровки измерительной антенны, составляющая ±0,2 дБ;— погрешность измерения напряжений на нагрузках, которая определяетсяточностью установки коэффициента развертки в тракте вертикального отклонения WA112и составляет ±3%, или ±0,26 дБ;— погрешность измерения сопротивления нагрузочной головки, максимальноезначение которой составляет ±0,2%, или ±0,02 дБ;— погрешность ослабления сигнала составным аттенюатором, равная ±0,3 дБ.441Из этого следует, что оценочное значение максимальной погрешности составляет±1,04 дБ, или ±10,9 %.Выводы по результатам экспериментальных исследований1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
