Датчик составляющих комплексного сопротивления антенны

Датчик составляющих комплексного сопротивления антенны

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ДАТЧИК СОСТАВЛЯЮЩИХ КОМПЛЕКСНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ АНТЕННЫ, содержащий отрезок фидерной линии, к которому параллельно подключены два последовательно соединенных конденсатора и трансформатор, вторичная обмотка которого щунтирована резистором, а также вычитающий блок и блок выделения фазового угла, отличающийся тем, что, с целью расширения пределов измерений, в датчик введены фазовращатель, фазометр и программный вычислитель, при этом первый вход фазовращателя соединен с общей точкой последовательно соединенных конденсаторов, второй вход - с потенциальным выводом трансформатора, а первый и второй выходы фазовращателя соединены с первым и вторым входами вычитающего блока и с первым и вторым выходами блока выделения фазового угла, к третьему входу которого подсоединен выход вычитающего блока, а первый, второй и третий выходы блока выделения фазового угла подключены соответственно к первому , второму и третьему входам фазометра , первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым , вторым и третьим входами программного вычислителя. /

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

G 01 R 29 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАЫ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3326996/18-09 (22) 24.07.81 (46) 23.03.83. Бюл. № 11 (72) А, Я. Григорьев и В. В. Зайцев (53) 621.317 (088.8) (56) 1. Владимиров А. С. О применении операционного усилителя для непосредственного измерения составляющих комплексного сопротивления в диапазоне частот.—

«Радиотехника», 1977, ХХХП, № 7.

2. Авторское свидетельство СССР № 646273, кл. G 01 R 29/10, 1977 (прототип). (54) (57) ДАТЧИК СОСТАВЛ Я1ОЩИХ

КОМПЛЕКСНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

АНТЕННЫ, содержащий отрезок фидерной линии, к которому параллельно подключены два последовательно соединенных конденсатора и трансформатор, вторичная обмотка которого шунтирована резистором, а также вычитающий блок и блок выделе„.SU„„1007047 A ния фазового угла, отличающийся тем, что, с целью расширения пределов измерений, в датчик введены фазовращатель, фазометр и программный вычислитель, при этом первый вход фазовращателя соединен с общей точкой последовательно соединенных конденсаторов, второй вход — с потенциальным выводом трансформатора, а пер вый и второй выходы фазовращателя соединены с первым и вторым входами вычитающего блока и с первым и вторым выходами блока выделения фазового угла, к третьему входу которого подсоединен выход вычитающего блока, а первый, второй и третий выходы блока выделения фазового угла подключены соответственно к первому, второму и третьему входам фазометра, первый, второй и третий выходы Я которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами программно. го вычислителя.

1007047

Изобретение относится к радиоизмерительной технике.

Известно устройство для измерения составляющих комплексного сопротивления в диапазоне частот (1).

Недостатком этого устройства при работе в диапазоне частот является малая помехозащищенность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является датчик активной составляющей комплексной проводимости антенны, содержащий отрезок фидерной линии, к которому параллельно подключены два последовательно соединенных конденсатора и трансформатор, вторичная обмотка которого шунтирована резистором, блок сравнения, к входам которого соответственно подключены выходы двух интеграторов, а также вычитающий блок и блок выделения фазового угла, первые входы которых подключены к общей точке последовательно соединенных конденсаторов, при этом вторые входы вычитающего блока подключены к концам вторичной обмотки трансформатора, а выход соединен с вторым входом блока выделения фазового угла, выходы которого подключены к входам интеграторов.

Этот датчик имеет повышенную помехозащищенность, но не позволяет измерять произвольные по величине составляющие комплексной нагрузки..

Цель изобретения — расширение пределов измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в датчик составляющих комплексного сопротивления антенны, содержащий отрезок фидерной линии, к которому параллельно подключены два последовательно соединенные конденсатора и трансформатор, вторичная обмотка которого шунтирована резистором, а также вычитающий блок и блок выделения фазового угла, введены фазовращатель, фазометр и программный вычислитель, при этом первый вход фазовращателя соединен с общей точкой последовательно соединенных конденсаторов, второй вход с потенциальным выводом трансформатора, а первый и второй выходы фазовращателя соединены с первым и вторым входами вычитающего блока и с первым и вторым входами блока выделения фазового угла, к третьему входу которого подсоединен выход вычитающего блока, а первый, второй и третий выходы блока выделения фазового угла подключены соответственно к первому, второму и третьему входам фазометра, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами программного вы ч и сл и тел я.

На фиг. 1 приведена функциональная схема датчика; на фиг. 2 — векторная

55 диаграмма токов и напряжений в фидерной линии.

Датчик составляющих комплексного сопротивления антенны содержит отрезок 1 фидерной линии, два последовательно соединенных конденсатора 2 и 3 и трансформатор 4, резистор 5, фазовращатель 6, вычитающий блок 7, блок 8 выделения фазового угла, фазометр 9, программный вычислитель 10.

Датчик работает следующим образом.

С общей точки последовательно соединенных конденсаторов 2 и 3 снимается напряжение С(н (векторная диаграмма на фиг. 2), которому соответствует вектор U, имеющий величину

U„„=К Ц,, где К вЂ” коэффициент передачи емкостного делителя на конденсаторах 2 и 3.

Напряжение БО, снимаемое с трансформатора 4, шунтированного резистором 5, изображено вектором U и имеет величину

1-1о= Кг 1р где К вЂ” коэффициент передачи трансформатора 4, шунтированного резистором 5.

Напряжения Uz u Uo подаются на фазовращатель 6, с которого снимаются напряжения U>, и U получившие дополнительный взаимный фазовый сдвиг на т /2 и изображенные на диаграмме векторами U„ и U0 . Величины этих напряжений равны н Кз К 1-1О

1 0 1 + 2 Ф где К> и К4 — коэффициенты передачи фазовращателя 6 для напряжений U è V соответственно.

Напряжения U è U поступают на входы вычитающего блока 7, на выходе которого получается напряжение V p, изображенное вектором Uð, который является разностью векторов Бн и Uo. Из векторов

UH U, Uð можно образовать треугольник, являющийся геометрической моделью для построения вычислительного алгоритма.

Напряжения U„U,, Up поступают на входы блока 8 выделения фазового угла 8, с выходов которого снимаются импульсы с длительностью, пропорциональной фазовым углам между напряжениями Uo u

Up, Up и Up, Up и Уо . Эти HMnyabcat поступают на входы фазометра 9, на выходе которого получаются сигналы, пропорциональные величинам фазовых углов между напряжениями Uc u Up — q, Ц, и Vp — <у Д и U(> — .

Напряжение U представляет собой сумму падений напряжений С(, и U „на активной R< и реактивной Х„составляющих комплексного сопротивления антенны соответственно, т. е. вектор U является суммой взаимно перпендикулярных векторов

U и С1 „. Величины R и Х, равны

R>= — cos ч — — — Н (юп В,(.

Ир 1 г

1 1 3 1.(О

1007047

Фх

Составитель В. Ежов

Редактор Г. Волкова Техред И. Верес Корректор А. Ференц

Тираж 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1крытий

| l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 цр Кд. Х4 1-|н

Xä- з|п / чз/, 1, Г | +S |-го где ч — фазовый угол между током и напряжением в фидерной линии 1, =ч + — ", Учитывая теорему синусов, из треугольника векторов U, U Uð можно записать (El« (-«,)

/«л «« / iai«««i u

Таким образом, на вход программного вычислителя 10 поступают сигналы, пропорциональные величинам фазовых углов с,, г2, ч, которые он обрабатывает в соответствии с формулами

/ыпч,/

R К /в1пч /;

/sin с» /

/ЯБЧ|/

Х = К- . %озсг,/, /sin ÷à l где К ка к4 коэффициент пропорциональности, являющийся величиной постоянной для конкретной реализации устройства.

Дополнительный взаимный фазовый сдвиг между напряжениями U> и Uo необходим для того, чтобы при = 0 не вырождался в прямую линию треугольник векто,ров, который служит основой вычислительного алгоритма.

Предлагаемое устройство по сравнению ð с известным позволяет измерять произвольные величины составляющих комплексного сопротивления антенны, что дает возможность .использовать устройство, например, в системах автоматического согласования антенн, работающих на принципе программ15 ного управления, когда по известнь|м параметрам антенны синтезируется необходимая схема согласования, при этом существенно уменьшается время настройки.