Другие журналы
Сетевое издание Радиооптика

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл. № ФС 77-61860. ISSN 2413-0974

Компарирование шумовых сигналов в миллиметровом диапазоне длин волн

Радиооптика # 04, июль 2015
DOI: 10.7463/rdopt.0415.0801221
Файл статьи: Rdopt_Jul2015_047to061.pdf (888.30Кб)
авторы: Петросян О. Г.1,*, Саргсян М. В.2

УДК 621.317.794

1 Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана

2 Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений

В статье рассмотрены  актуальные проблемы рассогласования, возникающие при передаче размера единицы спектральной плотности мощности шумового (СПМШ) радиоизлучения от эталонного источника  к поверяемому источнику шумового электромагнитного излучения (газоразрядные генераторы шума, лавинно пролётные диодные генераторы шума).
Эталонным источником шумового излучения является волноводный низкотемпературный генератор шума (НГШ), а поверяемые генераторы шума (ГШ) – это высокотемпературные газоразрядные ГШ, которые повсеместно используются для экспериментальной оценки шумовых характеристик приёмников миллиметрового диапазона.
Погрешность передачи размера единицы СПМШ связана с погрешностью эталонного НГШ и погрешностью компарирования, составляющими которой являются характеристики компаратора (чувствительность, стабильность коэффициента усиления, ширина полосы пропускания по промежуточной частоте),  технические характеристики тракта (модулятор,  аттенюатор, вентили), а также КСВН поверяемого генератора.
Разработанные в СВЧ диапазоне методы компарирования основаны на том, что полоса пропускания компаратора по промежуточной частоте достаточно узкая (60 МГц), что позволяет использовать различные согласующие устройства при  передаче размера единицы СПМШ и, таким образом, значительно уменьшить влияние источников рассогласования и, соответственно, уменьшить погрешности, связанные с рассогласованием.
В радиометрических компараторах миллиметрового диапазона для повышения флуктуационной чувствительности при приёме сигнала от  НГШ используются малошумящие широкополосные усилители промежуточной частоты с полосой пропускания ∆F от 0,5 до 3 ГГц, и приём сигнала ведётся по основному и зеркальному каналам. 
В статье впервые теоретически  проанализировано  прохождение широкополосного шумового  сигнала от генераторов к приёмнику через пассивный четырёхполюсник, в который входят аттенюатор, модулятор и два вентиля, блокирующие вход и выход модулятора. В рассмотренной структурной схеме компарирования четырёхполюсник представлен в виде волноводной линии длиной L и характеризуется матрицей рассеяния |S|. Экспериментально подтверждено уменьшение погрешности рассогласования с увеличением длины волноводной линии. Исследуются частные случаи.
   1) Оба вентиля идеальны;
   2) Первый вентиль неидеальный;
   3) Модули коэффициентов отражения слабо зависят от частоты и в полосе пропускания их можно заменить средними значениями;
   4) Модули коэффициентов отражения зависят от частоты в полосе ∆F. Интегрирование в полосе частот заменяется суммированием.
Оценка погрешности рассогласования в виду неопределённости фазовых соотношений проводится по максимуму. 
Анализ результатов численного расчёта погрешности из-за рассогласования для различных случаев приводится в таблицах. Оценка погрешности рассогласования как функции от длины тракта L будет тем ближе к расчётной, чем будет меньше частотная неравномерность модулей коэффициентов отражения.
Использование волноводных линий между компаратором и ГШ приводит к сглаживанию частотных характеристик при компарировании шумовых сигналов и к уменьшению погрешности из-за рассогласования почти на порядок, что является качественно новым достижением при аттестации волноводных мер СПМШ.

Список литературы
  1. Менон З. С., Олбог Н. П. Охлаждённые нагрузки в качестве эталонных источников шума миллиметрового диапазона // ТИИЭР. – 1966. – т. 54. - № 10. – С. 306 – 307.
  2. Петросян О. Г. Об оценке шумовой температуры газоразрядных генераторов шума в диапазоне частот 90 – 150 ГГц. – Тезисы докладов / 6-ая Всесоюзная научно-техническая конференция «Метрология в радиоэлектронике». – 16 – 18 октября 1984 г.
  3. Краус Дж. Д. Радиоастрономия. – М. :Советское радио. – 1973. – 456 с.
  4. Есепкина Н. А., Корольков Д. В., Парийский Ю. А. Радиотелескопы и радиометры. М. - : Наука. – 1972. – 416 с.
  5. Петросян О. Г. Саргсян М. В. Компьютерное моделирование метрологических характеристик эталонных средств измерения //Измерительная техника. – 2001. – № 8. - С. 3-6.
  6. Холодилов Н. Н. Об интерференции шумовых сигналов в регулярной линии передач //Техника средств связи / серия: Измерительная техника. – 1985.- В.8. – С. 5 – 9.
  7. Троицкий В. С. Флуктуации в нагруженной линии // Журнал теоретической физики. – 1955. – В. 8. – С.5 – 9.
  8. Петросян О. Г. О влиянии температурной зависимости коэффициента затухания на погрешность аттестации волноводных генераторов шума // Измерительная техника. – 1982. - № 11. – С. 59 – 60.
  9. Петросян О. Г., Адерихин В. И., Абрамова О. С. Низкотемпературный генератор шума миллиметрового диапазона //Измерительная техника. – 1984. - № 11. С. – 54-55.
  10. Петросян О. Г. Анализ и прогнозирование метрологических характеристик измерительного комплекса // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. «Приборостроение». – 2005. - № 2. – С. 49 – 56.

Тематические рубрики:
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65
  RSS
© 2003-2018 «Радиооптика» Тел.: +7 (915) 336-07-65