Информационная система анализа параметров свч импульсов - shikardos.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Жера́р Альбе́р Муру́ 1 18.18kb.
Малогабаритный взрывной генератор свч импульсов для метеорологического... 1 88.73kb.
Организация библиотечного обслуживания населения Своей миссией Муниципальное... 1 93.62kb.
Задание. С помощью метода поиска решений творческих задач – морфологического... 1 37.54kb.
Му «Муниципальная информационная библиотечная система г. Томска»... 1 49.84kb.
Форма Ф3-п данные могут измениться 1 471.14kb.
Отчет мбу «Библиотечно-информационная система» по проекту «Библиовакцина» 1 86.57kb.
Разработка и исследование резонансных систем на основе двухзазорных... 1 252.31kb.
Гистология мочевыделительная система Эндокринная система Кожа и ее... 1 299.81kb.
Предмет макроэкономики. Методы и принципы макроэкономического анализа... 1 87.6kb.
Программа для автоматизированного расчета параметров трехфазных электрических... 1 39.85kb.
Приложение №2 рекомендации по предупреждению пожаров в домах 1 429.08kb.
- 4 1234.94kb.
Информационная система анализа параметров свч импульсов - страница №1/1

ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА

АНАЛИЗА ПАРАМЕТРОВ СВЧ ИМПУЛЬСОВ

В.Г. Гальченко, Т.А.Гладкова

(г. Томск, Томский политехнический университет)
INFORMATION SYSTEM
ANALYSIS OF THE PARAMETERS OF THE MICROWAVE PULSES

V.G. Galchenko,
Т.А.Гладкова
(Tomsk, Tomsk Polytechnic University)

Estimation of parameters of the microwave pulse is an important task for the carrying out of experimental researches. Existing programmes charting microwave pulses and estimation of their parameters are implemented in the environment of MathCad and have significant shortcomings, as many of the parameters of the environment, which straddles the microwave impulses, you need to enter directly in the program. In the described software estimation of parameters of the microwave pulses, realized in the environment of Qt 4.7 C++.

Key words: MICROWAVE pulse, programming system, pulse parameters, software.

Введение. В работе [1] описана схема измерения параметров СВЧ импульса. Детектированные сигналы с двух измерительных каналов поступают на каналы цифрового осциллографа. Для обоих каналов имеются предварительно полученные с помощью генератора импульсов (ГИН) калибровочные кривые. Кривые показывают зависимость выходного напряжения датчиков от СВЧ мощности на входе измерительного канала при различных частотах СВЧ сигнала. Обработка экспериментальных данных, полученных с помощью цифрового осциллографа, проводилась с помощью программного обеспечения, созданного в среде MathCad. Для экспериментатора данное программное обеспечение является достаточно неудобным, так как требует ввода множества данных непосредственно в программе.

В данной работе для обработки экспериментальных данных представлено программное обеспечение в среде Qt 4.5 C++ [2]. В отличие от программы в MathCad все необходимые данные вводятся из таблицы, которая создается из файла входных параметров.



Измерения параметров СВЧ импульса. Схема эксперимента представлена на рис. 1. В соответствии с этой схемой СВЧ импульс поступает на антенну и далее через согласованный тройник, распространяется по двум измерительным каналам. В одном из каналов, называемом "линейным", после фиксированного аттенюатора установлена коаксиальная детекторная головка с полупроводниковым СВЧ диодом. СВЧ диод в головке осуществляет детектирование СВЧ импульса. Во втором канале, называемом "нелинейным", между фиксированным аттенюатором и коаксиальной детекторной головкой, которая подобна головке в линейном канале, установлен «запредельный» аттенюатор, величина ослабления которого изменяется от частоты по определенному закону.

Рис 1. Схема эксперимента

Основными параметрами, которые находятся при обработке экспериментальных данных, являются графики огибающих СВЧ импульса. Регистрация параметров СВЧ импульса осуществляется линейным и нелинейным датчиками измерительных каналов. Частотные зависимости измеренной мощности линейного и нелинейного каналов для выходных напряжений датчиков и приведенная импульсная мощность находится с использованием калибровочных характеристик линейного и нелинейного каналов.

Структура программного обеспечения. В процессе эксперимента данные от двух цифровых осциллографов записываются в две папки. В имени каждого файла находится номер эксперимента, который позволяет выбрать данные файлы для последующей обработки. Входные данные, необходимые для обработки экспериментальных данных, находятся в файле входных данных, который считывается при запуске программы. Эти данные размещаются в таблице данных. Экспериментатор, при обработке экспериментальных данных, может отредактировать значения входных параметров, если условия эксперимента изменились. После считывания экспериментальных данных создаются формы изображения малых графиков, на которые добавляются графики сигналов с датчиков.

Для расчета параметров СВЧ импульсов по полученным сигналам с датчиков используются калибровочные файлы, которые формируются в процессе калибровки датчиков. При калибровке датчиков используется необходимый набор частот и соответствующие уровни мощности генератора импульсов. После преобразования сигналов с датчиков с учетом калибровочных параметров, осуществляется расчет временной задержки каждого сигнала с учетом среды прохождения сигнала и длины кабеля, по которому передается сигнал. Данные о задержке сигнала по каждому измерительному каналу представлены в таблице 1.


Таблица 1. Входные данные

Осциллограф А

Канал1

Данные

Обозначение

Значение

Единицы измерения

Напряжение ГИН

Um

Файл С1

кВ

Делитель 1A

Div_m

8,80E+03

 

Ослабитель 1А

DB5fix

50

 

Коэффициент

Kum=DB5fix*Div_m

4,40E+05

 

Канал 2

Данные

Обозначение

Значение

Единицы измерения

Напряжение на диоде

Un

Файл С2

кВ

Делитель 2А

Div_n

2,05E+03

 

Ослабитель 2А

D1fix

205

 

Коэффициент

Kun=D1fix*Div_n

4,20E+05

 

Канал 3

Данные

Обозначение

Значение

Единицы измерения

Ток в диоде

Ish

Файл С3

кА

Шунт

Rsh

3,00E-02

 

Ослабитель 3А

D3fix

440

 

Коэффициент

KIsh=D3fix/Rsh

1,47E+04

 

Канал 4

Данные

Обозначение

Значение

Единицы измерени

Ток в диоде, пояс Роговского (2)

Irc

Файл С4

кА

Коэффициент

RCoil

1,92E+02




Ослабитель 4А

DA6fix

50




Коэффициент

KIrc=DA6fix*RCoil*2

1,92E+04

 

Осциллограф Б

Канал 1

Данные

Обозначение

Значение

Единицы измерения

Ток в диоде, пояс Роговского (1)

Ikp

Файл С4

кА

Коэффициент

RCoil

1,92E+02




Ослабитель 1А

DA6fix

50




Канал 2

Данные

Обозначение

Значение

Единицы измерения

Напряжение линейного детектора

U7

Файл С2

кВ

Канал 3

Данные

Обозначение

Значение

Единицы измерения

Напряжение

нелинейного детектора



U8

Файл С3

кВ


Канал 4

Данные

Обозначение

Значение

Единицы измерения

Напряжение

подвижного.

детектора


U1d

Файл С4

кВ

Суммарное запаздывание

Номер канала осц.

Обозначение

Вычисление

Значение

1канал осцил. А

TSCns

TLCns

122

4 канал осцил. А

TSCrc

DLrc+TLCrc

131,373

3 канал осцил. А

TSCsh

DLsh+TLCsh

126,352

2 канал осцил. А

Hrc

TSCrc-TSCns

9,373

1 канал осцил. Б

Hrc_sn

TSCrc-TSCsh

5,021

4 канал осцил. Б

TSCdet

Dldet+TLCdet

183,797

2 канал осцил.Б

Hdet

TSCdet-TSCns+hAB

60,618

3 канал осцил. Б

Hkp

TSCkp-TSCns+hAB

8,194

После преобразования сигналов с датчиков осуществляется создание форм графиков и добавление графиков на форму. На каждом графике имеется возможность подробно исследовать отдельные участки графика. С этой целью используется временное отсечение графика с помощью задания начальной и конечной временной точки отсечения графика.

Для количественной оценки параметров СВЧ импульса на отдельном графике используется красный маркер, перемещая который по графику, в соответствующем окне можно получить количественное значение данного параметра. На графике предусмотрена возможность регистрации временной задержки между отдельными элементами графики. Для этого используется синий маркер, задавая положение которого, в соответствующем окне можно получить временную задержку между положением красного и синего маркера.



Экспериментальные графики. На рис.2. представлены графики сигналов с датчиков, преобразованных в цифровую форму с помощью двух цифровых осциллографов (А, Б).
рис 2
Рис.2. Графики сигналов с каналов 2-х осциллографов
Экспериментальные данные имеют интервал дискретизации 2 нсек. Если дважды щелкнуть левой кнопкой мыши по любому графику, то появляется увеличенное изображение графика с соответствующими шкалами измерения. Один из графиков представлен рис. 3.

рис 3

Рис.3. Напряжение с генератора ГИН (C1 осциллографа А), увеличенный С1
При анализе экспериментальных данных важное значение имеют параметры форма импульса СВЧ на диод, форма импульса с линейного детектора, форма импульс СВЧ с подвижного детектора, ток в диоде пояса Роговского (1), ток в диоде пояса Роговского (2). Формы импульса данных параметров импульса СВЧ представлены на рис. 4. На этом рисунке показаны расположение красного и синего маркера, с помощью которых оценивается значение параметров в месте нахождения красного курсора, в соответствующем окне, и запаздывание между максимумами импульсов выбранных параметров.

рис 4_2
Рис. 4. Импульс СВЧ на диоде, Un; импульс с линейного детектора, U7;

импульс СВЧ с подвижного детектора, U1d; ток в диоде (пояс Роговского (2), Irc.
Сравнение напряжений с линейного, нелинейного и подвижного детектора представлены на рис. 5. Экспериментатор по форме импульса может оценить правильность взаимного расположения датчиков.

рис 5_1
Рис. 5. Напряжения с датчиков линейного - U7; нелинейного - U8;

подвижного - U1d детекторов
Мощность импульса относится к одному из важнейших параметров СВЧ импульса, от которого зависит в целом качество самой установки, поэтому данный параметр необходимо оценивать при эксплуатации всей системы. На рис. 6. показана мощность импульса, которая измеряется линейным детектором.
рис 6
Рис. 6. Мощность импульса с линейного детектора



Выводы. Разработанные программы градуировки измерительных каналов и оценки параметров СВЧ импульсов имеют удобный интерфейс, доступный экспериментатору, содержат все необходимые данные для обработки экспериментальных данных, которые могут быть изменены при замене датчиков и изменения параметров среды прохождения СВЧ импульса. При этом экспериментатору не требуется изменять содержимое программного обеспечения, достаточно только изменить параметры, которые находятся в таблицах. Все данные, находящиеся в таблицах, имеют пояснительный текст, что существенно упрощает процедуру изменения исходных данных. Графический интерфейс позволяет в удобной форме представлять параметры СВЧ импульса, задавая необходимые временные отсечения.
ЛИТЕРАТУРА

  1. Бабичев Д.А., Шиян В.П., Мельников Г.В. Измеритель частотного состава мощных СВЧ импульсов наносекундной длительности. Приборы и техника эксперимента, №3, 2003. С 93-96.

  2. Qt4.5 C++. Профессиональное программирование на С++. – СПб.: БХВ-Петербург, 2010. – 896 с.