Разработка и исследование методов и эталонных средств для обеспечения единства измерения параметров передачи в коаксиальных трактах

• Автор: Пальчун, Юрий Анатольевич
• Шифр специальности: 05.11.15
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 292 с. : ил

Содержание
Введение
1 Основы теории многополюсных измерителей параметров
устройств радиотехники и связи на СВЧ
1.1 Тенденции развития техники измерений параметров радиоцепей и состояние метрологического обеспечения измерений
параметров устройств радиотехники и связи
1.2 Объекты измерения и их свойства. Измеряемые параметры
и характеристики
1.3 Обобщенная математическая модель многополюсного измерителя комплексных параметров радиоцепей
1.4 Вопросы оценки погрешностей (неопределенностей) измерений
1.5 Оценка суммарной погрешности измерения и воспроизведения параметров передачи
1.6 Выводы
2 Обобщенный анализ многополюсных измерителей параметров передачи на СВЧ с использованием концепции, основанной на функциях поправки
2.1 Анализ измерителей параметров передачи
2.2 Анализ предельных погрешностей измерения сдвига фаз и ослабления малоотражающих элементов
2.3 Разработка и исследование методов и алгоритмов
исключения влияния эквивалентных параметров измерителя
2.4 Анализ погрешностей индикаторных устройств и методов
их уменьшения
2.5 Выводы
3 Обобщенный анализ многополюсных измерителей параметров передачи в режиме измерения параметров отражения с использованием концепции, основанной на функциях поправки
3.1 Особенности измерения параметров передачи на СВЧ. Место и роль параметров отражения в процессе измерения
3.2 Математические модели многополюсных измерителей параметров передачи в режиме измерения параметров отражения
3.3 Методы калибровки и принципы построения
коммутационных многополюсных измерителей коэффициентов отражений
3.4 Обобщенный анализ измерителей параметров передачи
в режиме измерения параметров отражения
3.5 Анализ погрешностей измерения коэффициента отражения неалгоритмическими методами
3.6 Методы калибровки и поверки высокоточных
измерителей параметров цепей СВЧ

3.7 Выводы
4 Анализ устройств воспроизведения параметров передачи и калибровки в коаксиальных трактах с использованием концепции, основанной на функциях поправки
4.1 Сравнительный анализ устройств воспроизведения параметров передачи и калибровки и методов их построения
4.2 Обобщенные математические модели устройств воспроизведения параметров передачи и калибровки с изменением геометрической длины СВЧ тракта
4.3 Анализ погрешностей высокоточных устройств воспроизведения параметров передачи и калибровки и алгоритмических методов повышения их точности
4.4 Эталонные меры S-параметров
4.5 Выводы
5 Разработка, анализ и исследование устройств для поверки высокоточных измерителей параметров передачи в СВЧ диапазоне
5.1 Устройства для поверки высокоточных измерителей параметров передачи в СВЧ-трактах
5.2 Анализ высокоточных устройств с суммированием сигналов
5.3 Методы и устройства для аттестации мер фазового сдвига с ослаблением по амплитудно-фазовой погрешности
5.4 Анализ основных погрешностей устройств с суммированием сигналов
5.4 Высокоточные меры комплексного коэффициента передачи в полосковом исполнении
5.6 Обобщенные модели высокоточных меры комплексного коэффициента передачи на переключаемых отрезках СВЧ тракта
5.7 Анализ обобщенных моделей полосковых устройств
и методов повышения точности задания сдвига фаз
5.8 Выводы
6 Измерение параметров радиоцепей с использованием многосигнальных методов
6.1 Основные принципы построения многосигнальных измерителей в диапазоне СВЧ
6.2 Тенденции развития техники измерений параметров радиоцепей с использованием многосигнальных методов
6.3 Многосигнальные измерители параметров передачи и отражения и их математические модели
6.4 Основные положения теории многосигнальных измерений..
6.5 Унификация основных методов и подходов к анализу измерительных систем оптического и СВЧ-диапазонов
6.5 Анализ погрешностей измерения параметров передачи волоконных световодов

6.6 Метрологическое обеспечение измерений в оптическом диапазоне
6.8 Выводы
7 Разработка и исследование алгоритмических методов и
аппаратуры для высокоточного измерения параметров передачи
7.1 Разработка элементов системы метрологического обеспечения средств измерения параметров передачи в коаксиальных трактах
7.2 Методы повышения точности измерения и задания параметров передачи в диапазоне СВЧ
7.3 Выбор функций приближения
7.4 Оптимальный дискретный метод обработки результатов калибровочных измерений
7.5 Результаты экспериментальных исследований высокоточных методов и средств измерения и изменения параметров передачи
7.6 Выводы
Заключение
Приложение А. (Справочное). Акты внедрения результатов
диссертации
Библиография

где иоп, ииш - комплексные амплитуды сигналов в опорном и измерительном канале соответственно.
В правильно спроектированном измерителе из (1.57) получим
3 2 ' изм'
(1.58)
Преобразующая функция третьего уровня зависит как от влияния систематических факторов, так и от влияния случайных факторов. Последние, в свою очередь, зависят от отношения сигнал/шум в каналах.
Проведенные исследования созданных эталонных измерителей, возглавляющих поверочные схемы, показали, что в них преобразующие функции второго и третьего уровня не являются доминирующими. Для их экспериментального определения при аттестации эталонных измерителей были разработаны и созданы соответствующие устройства, рассмотренные в последующих разделах.
Преобразующую функцию первого уровня целесообразно подвергнуть последующим преобразованиям. Для этого проведем группировку параметров в выражении (1.53) относительно Б-параметров четырехполюсника, после соответствующих преобразований, получим выражение
С учетом малости члена А^821 и приведенных выше обозначений, в случае использования взаимных четырехполюсников, из (1.60) получим
где А„,...,А5 - комплексные константы.
Из уравнения (1.61), а также уравнений (1.28)-(1.48) и (1.51), видно, что на результат измерения параметров передачи влияет вся 8-матрица измеряемого четырехполюсника. Это резко усложняет измерительную задачу.

гоН-*52і + Л52і5.
(1.59)
/?3 + В 4 *5п -- В 5 & 22 + Вб 5" 21 $12 "Ь В 7 »У 11 $22 + В І $
Выражение (1.59) относительно просто можно преобразовать к виду
ЛДиО + А'08 '2і + Лр$21)
(1.60)

Аз — В$- Вз , Аз — Вб- Вз , А4 — Вт Вз , Аъ = Вг Вз — Аз $2ш •
-і -і -і / -і

(1.61)
1 + АД, +4^22 +45212 + .ІДА + ЛДД