Комплекс для исследований и измерения параметров и характеристик радиотехнических средств

The purpose of this work is to develop a complex for research and measurement of parameters and characteristics of radio technical facilities (RTF). The complex is designed to generate ultra-wideband signals from 2 to 298 GHz in measuring systems that require the generation of complex radio signals: antenna measurements, research of radar characteristics and electrodynamic parameters of materials. The task is achieved by the fact that the quadrature signals of the results of the summation of the useful signal with noises that interfere with reflections and interference, are formed in the complex. Coherent signals are generated in analog form over four channels, and replaceable modules of the infrared frequency carrier and antennas form signals that are radiated into space. Replaceable blocks provide cascaded sequential mixing of the main signal with the local oscillator frequency. The selection of replaceable modules with a given local oscillator frequency makes it possible to provide signal radiation in the microwave and EHF frequency ranges.Целью настоящей работы является разработка комплекса для исследований и измерения параметров и характеристик радиотехнических средств (РТС). Комплекс предназначен для формирования сигналов сверхширокополосного диапазона частот от 2 до 298 ГГц в измерительных системах, где требуется генерация сложных радиотехнических сигналов: антенные измерения, исследование характеристик радаров и электродинамических параметров материалов. Поставленная задача достигается тем, что в комплексе формируются квадратурные сигналы результатов суммирования полезного сигнала с шумами, мешающими отражениями и помехами. Производится генерация когерентных сигналов в аналоговом виде по четырем каналам, а сменные модули инфрадинного переносчика частоты и антенн формируют сигналы, излучаемые в пространство. Сменные блоки обеспечивают каскадное последовательное смешивание основного сигнала с частотой гетеродина. Подбор сменных модулей с заданной частотой гетеродина позволяет обеспечить излучение сигнала в СВЧ и КВЧ диапазонах частот

ЦИФРОВАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ КВАДРАТУРНЫХ СИГНАЛОВ ВЕКТОРНЫХ АНАЛИЗАТОРОВ ЦЕПЕЙ

An algorithm for the use of digital filtering to the sine and cosine components of the quadrature signal in vector network analyzer is presented. Filters used for calibration and measuring stages to the original signals in volts and end measurements values. The mathematical model of three different methods of digital filtering, used together, and allowing better form quadrature signals and remove the noise of various origins in the analyzed signal is presented.Представлен алгоритм применения цифровой фильтрации к синусной и косинусной составляющим квадратурного сигнала векторного анализатора цепей. Фильтрация применяется на стадиях калибровки и измерения, к исходным сигналам в виде напряжений и конечным результатам измерений. Приведена математическая модель двух различных способов цифровой фильтрации, используемых совместно и позволяющих улучшить форму квадратурного сигнала и уменьшить влияние шумов различного происхождения, присутствующих в анализируемом сигнале

ВАРИАНТЫ ПОСТРОЕНИЯ ФАЗОВРАЩАТЕЛЕЙ

The principles of constructing of phase shifters with variousphase measurement methods are considered. The schemes realizing the given phase shift on the basis of strip, coaxial or waveguide lines, as well as the expressions for calculation of the given phase shift, parameters, characteristics and design features of switching diodes of the microwave range are given.Рассматриваются принципы построения фазовращателей с различными способами изменения фазы. Приводятся схемы, реализующие заданный фазовый сдвиг на основе полосковых, коаксиальных или волноводных линий, а также выражения для расчета заданного фазового сдвига, параметры, характеристики и конструктивные особенности коммутационных диодов СВЧ диапазона

Моделирование микрополосковой антенны радиовысотомера для летательного аппарата

The purpose of the article is to carry out mathematical modeling of the main characteristics and parameters of a microstrip antenna, the dielectric substrate of which is created from a domestic ceramic sample and to substantiate the use of a microstrip antenna as a transmitting and receiving antenna in a radio altimeter. It is shown that a microstrip antenna on a ceramic material substrate with a relative permittivity ε = 9.6 and a thickness of 0.2 mm has good electrical parameters in the frequency range of 31.5–33.5 GHz. Including the width of the antenna radiation pattern at the level of –3 dB is 12.5 degrees in the horizontal plane and 26.7 degrees in the vertical plane. In this case, the antenna gain is 17 dB and the level of the first side lobe is –20 dB relative to the main antenna lobe. Also the practical application of microstrip array antennas inphase as a transmitting and receiving antenna for a radio altimeter installed on aircraft is described in the article. The range of the altimeter reaches 300 m.Целью статьи является проведение математического моделирования основных характеристик и параметров микрополосковой антенны, диэлектрическая подложка которой создана из отечественного образца керамики, и обоснование применения микрополосковой антенны в качестве приемо-передающей антенны в радиовысотомере. Показано, что микрополосковая антенна имеет хорошие электрические параметры в частотном диапазоне 31,5–33,5 ГГц в случае размещения ее на подложке из керамического материала с относительной диэлектрической проницаемостью ε = 9,6 и толщиной 0,2 мм. В том числе ширина диаграммы направленности антенны по уровню –3 дБ составляет 12,5 град в горизонтальной плоскости и 26,7 град в вертикальной плоскости. При этом коэффициент усиления антенны равен 17 дБ, а уровень первого бокового лепестка составляет –20 дБ относительно главного лепестка антенны. Также в статье предложено практическое применение антенной решетки синфазных микрополосковых антенн в качестве приемо-передающей антенны радиовысотомера, устанавливаемого на летательные аппараты. Дальность действия высотомера достигает 300 м

Digital filtering of square signals of chains' vector analizers

An algorithm for the use of digital filtering to the sine and cosine components of the quadrature signal in vector network analyzer is presented. Filters used for calibration and measuring stages to the original signals in volts and end measurements values. The mathematical model of three different methods of digital filtering, used together, and allowing better form quadrature signals and remove the noise of various origins in the analyzed signal is presented

Variants of constructing of phase shifters

The principles of constructing of phase shifters with variousphase measurement methods are considered. The schemes realizing the given phase shift on the basis of strip, coaxial or waveguide lines, as well as the expressions for calculation of the given phase shift, parameters, characteristics and design features of switching diodes of the microwave range are given

Digital filtering of square signals of chains' vector analizers

Представлен алгоритм применения цифровой фильтрации к синусной и косинусной составляющим квадратурного сигнала векторного анализатора цепей. Фильтрация применяется на стадиях калибровки и измерения, к исходным сигналам в виде напряжений и конечным результатам измерений. Приведена математическая модель двух различных способов цифровой фильтрации, используемых совместно и позволяющих улучшить форму квадратурного сигнала и уменьшить влияние шумов различного происхождения, присутствующих в анализируемом сигнале. An algorithm for the use of digital filtering to the sine and cosine components of the quadrature signal in vector network analyzer is presented. Filters used for calibration and measuring stages to the original signals in volts and end measurements values. The mathematical model of three different methods of digital filtering, used together, and allowing better form quadrature signals and remove the noise of various origins in the analyzed signal is presented

Variants of constructing of phase shifters

Рассматриваются принципы построения фазовращателей с различными способами изменения фазы. Приводятся схемы, реализующие заданный фазовый сдвиг на основе полосковых, коаксиальных или волноводных линий, а также выражения для расчета заданного фазового сдвига, параметры, характеристики и конструктивные особенности коммутационных диодов СВЧ диапазона. The principles of constructing of phase shifters with variousphase measurement methods are considered. The schemes realizing the given phase shift on the basis of strip, coaxial or waveguide lines, аs well as the expressions for calculation of the given phase shift, parameters, characteristics and design features of switching diodes of the microwave range are given