Автоматизированная система испытаний: "Волноводно-щелевая антенна", страница 6

На генераторе установить частоту 9370 МГц, выставить на нем такой уровень мощности, чтобы максимальная мощность , измеренная на приемной антенне в плоскости Е равнялась 5мВт. 

Структура погрешности:

1) основная погрешность измерения ваттметра М3-90 (систематическая, инструментальная):

Для плоскости вектора Е: пусть в максимуме диаграммы направленности в плоскости вектора Е уровень мощности равен 5мВт, тогда:

[Bт] .

Для плоскости вектора Н: пусть в максимуме диаграммы направленности в плоскости вектора Н уровень мощности равен 12мкВт, тогда:

[Bт]

2)  дополнительная погрешность М3-90, обусловлена изменениями напряжения питания и внешней температуры в ходе измерений (случайная, инструментальная)

Для плоскости вектора Е: [Bт]

Для плоскости вектора Н: [Bт]

3) погрешность, обусловленная не идеальностью согласования М3-90 с антенной П6-23А (систематическая, инструментальная):  (КСВ = 1.5). 1,7 % . Для перевода в единицы мощности используем коэффициент k=0.1, тогда 0.17% [Вт]

4) Погрешность установки 0 ваттметра М3-90  (систематическая, инструментальная, аддитивная статическая) [Вт]

5) Погрешность цены деления прибора М3-90 (случайная, методическая, аддитивная, статическая) [Вт]

Суммирование погрешностей:

Для измерения мощности, принимаемой антенной в плоскости вектора Е:

Систематическая погрешность измерения:

Случайная погрешность измерения:

Для измерения мощности, принимаемой антенной в плоскости вектора Н:

Систематическая погрешность измерения:

Случайная погрешность измерения:

Погрешность косвенных измерений:

Расчетная формула имеет вид

=5мВт, =12мкВт

Тогда случайная погрешность косвенных измерений будет определяться

Систематическая погрешность косвенных измерений:

То есть, систематическая погрешность косвенных измерений , 

Значит, итоговая погрешность составит =0.8*(1.42+1.6*0.29)=1.5%

ж) Коэффициент направленного действия

Приборы для измерений:

- синтезатор частоты Р46-03

-передающая рупорная антенна П6-23А

-приемная исследуемая волноводно-щелевая антенна

-Ваттметр поглощаемой мощностиМ3-90.  

Краткие параметры приборов

синтезатор частоты Р46-03:  8,15-17,85 ГГц, шаг дискретизации 20 кГц,; (0...30) дБ; волновод 23 х 10

П6-23А Антенна измерительная (рупорная)F: (1-12) ГГц. К_у: 10-300. КСВ: 1,5. Эффективная площадь: ? 150 см².ВЧ-тракт: 50 Ом с переходами на 28,5х12,6 мм и 23х10 мм.Габариты: 4500х3900х2780 мм

Ваттметр поглощаемой мощности М3-90. 0,02-17,85 ГГц, 10^-7-10^-2 Вт, высокая точность измерений;

Методика измерений:  В общем случае под коэффициентом направленного действия называют это отношение мощности излучения гипотетической ненаправленной антенны с F(θ,φ) = 1 к мощности излучения заданной направленной антенны при условии, что обе антенны создают в точке наблюдения P дальней зоны поле одинаковой напряженности.

В случае, если известна ширина ДН антенны в обеих плоскостях, то КНД

можно оценить по формуле

Для плоскости вектора Е: при нулевом угле поворота антенны измерить максимальную мощность. Изменение угла осуществляется вращением приемной исследуемой антенны с визиром относительно отградуированной шкалы, имеющей форму окружности.

Вращая исследуемую антенну, определить угол между двумя точками на шкале, при которых значение мощности равно половине от максимальной

( наблюдаемой при нуле градусов) .Затем повернуть передающую и приемную антенны на 90° относительно предыдущего положения и аналогично определить ширину ДН антенны в плоскости вектора Н.     

На генераторе установить частоту 9370 МГц, выставить такой уровень мощности, чтобы максимальная мощность , измеренная на приемной антенне в плоскости Е равнялась 5мВт. 

Схема установки:

Структура погрешности:

1) Основная погрешность установки частоты генератора : случайная, аддитивная, статическая, методическая  % [Гц]. Для перевода в градусы пользуемся той же методикой, что и в пункте “Ширина главного лепестка на уровне половинной мощности”:а именно, [°]