Устройство для измерения коэффициента отражения объекта в свободном пространстве

Устройство для измерения коэффициента отражения объекта в свободном пространстве

Реферат

 

Изобретение относится к технике измерения. Цель изобретения повышение точности и быстродействия измерения. Устройство содержит 1 СВЧ, аттенюатор 2 с электрическим управлением, излучающую и приемную антенны 3 и 4, приемник 5, датчик 6 расстояния, регулируемый делитель 7 напряжения, источник 8 опорного напряжения, блок сравнения 9 и блок регистрации 10. Сигнал с выхода генератора 1 через аттенюатор 2 поступает в антенну 3 и излучается в свободное пространство. После переотражения объектом часть энергии принимается антенной 4 и поступает в приемник 5. Постоянная составляющая его сигнала далее поступает в блок сравнения 9, где сравнивается с опорным напряжением, которое задается с помощью датчика 6, источника 8 и делителя 7. Полученный разностный сигнал после усиления поступает на блок регистрации 10 и на аттенюатор 2, который изменяет уровень проходящей мощности так, чтобы обеспечить минимальный сигнал ошибки. Цель достигается за счет исключения нелинейности характеристик приемника 5. Устройство по п.2 ф-лы отличается тем, что коэф. деления делителя 7 пропорционален квадрату расстояния до измеряемого объекта. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технике измерения радиотехнических параметров материалов и может использоваться для определения коэффициента отражения электромагнитных волн от слабоотражающих поверхностей, например, от грунта, растений, диэлектрических листов и др. в полевых условиях. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия измерения. На чертеже представлена структурная схема устройства для измерения коэффициента отражения объекта в свободном пространстве. Оно содержит генератор 1 СВЧ, аттенюатор 2 с электрическим управлением, излучающую антенну 3, приемную антенну 4, приемник 5, датчик 6 расстояния, регулируемый делитель 7 напряжения, источник 8 опорного напряжения, блок 9 сравнения и блок 10 регистрации. Устройство для измерения коэффициента отражения объекта в свободном пространстве работает следующим образом. Сигнал с выхода генератора 1 через аттенюатор 2 поступает в излучающую антенну 3 и излучается в свободное пространство. После переотражения объектом (на чертеже не показан) часть энергии принимается приемной антенной 4 и поступает в приемник 5, с выхода которого постоянная составляющая подается на блок 9, где сравнивается с опорным напряжением источника 8, величина которого задается регулируемым делителем 7 с учетом калибровки по эталону, расположенному на фиксированном допустимо минимальном расстоянии, и расстояния, на котором находится объект во время измерений. Информация о расстоянии поступает на регулируемый делитель 7 с датчика 6 в виде электрического сигнала или механического усилия. В качестве датчика 6 может использоваться оптический дальномер, акустический или электромагнитный измеритель расстояния и др. Регулируемый делитель 7 преобразует опорное напряжение U_о, которое установлено при калибровке для известного коэффициента отражения и заданного расстояния r_о, в напряжение, величина которого равна U(r) U Kалибровка проводится по плоскому металлическому экрану на минимальном расстоянии, при котором обеспечивается квазиоптическое распределение падающего поля. В результате сравнения разностный сигнал усиливается в блоке 9 усилителем мощности и подается на аттенюатор 2, изменяющий уровень проходящей мощности таким образом, что обеспечивается минимальный сигнал ошибки. Одновременно сигнал с выхода блока 9 поступает на блок 10, регистрирующий величину управляющего тока аттенюатора 2 и ее изменение. Подключение к блоку 10 самописца, осциллографа с памятью и др. позволяет исследовать быстропротекающие процессы, связанные с изменением отражающих свойств объекта или положением отражающей границы. Общее время измерений при расположении объекта на двух расстояниях по сравнению с прототипом сократилось почти на одну треть. При увеличении числа измерений относительное время одного измерения уменьшается. Проведение измерений с использованием автобалансной схемы приводит к повышению точности за счет исключения влияния нелинейности характеристик приемника 5.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ ОБЪЕКТА В СВОБОДНОМ ПРОСТРАНСТВЕ, содержащее генератор СВЧ, излучающую антенну и приемную антенну, соединенную с входом приемника, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия измерения, генератор СВЧ соединен с излучающей антенной через введенный аттенюатор с электрическим управлением, введены последовательно соединенные источник опорного напряжения, регулируемый делитель напряжения, блок сравнения и блок регистрации, вход которого подключен к управляющему входу аттенюатора с электрическим управлением, при этом выход приемника соединен с вторым входом блока сравнения, а управляющий вход регулируемого делителя напряжения подсоединен к выходу введенного датчика расстояния. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что коэффициент деления регулируемого делителя напряжения пропорционален квадрату расстояния до измеряемого объекта.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 29.06.1994

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2002

Извещение опубликовано: 27.12.2002