Автоматизированная система испытаний: "Волноводно-щелевая антенна", страница 9

Для систем с автоподстройкой (требующей дополнительных шагов для выхода в рабочую точку) время полного измерения для k шагов имеет вид:

, где -время анализа и обработки каждого измерения.

1) Ширина главного лепестка ДН по уровню половинной мощности

Данный параметр является параметром с выходом в точку измерений.

 

Рис.1

Выход в точку измерений ( уровень половинной мощности ) будет осуществляться методом половинного деления участка. Для увеличения быстродействия предположим,  что угол между нулями главного максимума излучения не превышает 16 градусов, поэтому выберем значение точки В=8.

Алгоритм показан на рисунке ниже.

Рассмотрим работу этого алгоритма более подробно, задавшись для простоты конкретными значениями углов и соответствующих им мощностей в соответствии с рисунком 1: (искомый угол между уровнем половинной мощности и уровнем максимальной мощности равен Q=5)

блок 1: измерение максимальной мощности при угле Q=0

блок 2:

-задание границ изменения угла Q ( А=0,В=8);

- присвоение этих значений переменным А1=А=0, В1=В=8 ,которые являются меняющимися границами делимого пополам отрезка;

- поворот антенны на угол Q=B1=8°

блок 3: измерение мощности при Q=8° ( получим P=0)

блок 4: сравнение P>0.5Pmax ? ( 0>1 – нет, переход к блоку 5 )

блок 5: изменение границ отрезка А1=(0+8)\2= 4, поворот ант. на угол Q=4

блок 6: измерение мощности при Q=4° ( получим P=0.7)

блок 7: сравнение P=0.5Pmax ? ( 0.7=0.5 – нет, переход к блоку 4 )

блок 4: сравнение P>0.5Pmax ? ( 0.7>0.5 – да, переход к блоку 9 )

блок 9: изменение границ отрезка В1=(4+8)\2=6, поворот ант. на угол Q=6°

блок 10: измерение мощности при Q=6° ( получим P=0.3)

блок 11: сравнение P=0.5Pmax ? ( 0.3=0.5 – нет, переход к блоку 4 )

блок 4: сравнение P>0.5Pmax ? ( 0.3>0.5 – нет, переход к блоку 5 )

блок 5: изменение границ отрезка А1=(4+6)\2=5, поворот ант. на угол Q=5°

блок 6: измерение мощности при Q=5° ( получим P=0.5)

блок 7: сравнение P=0.5Pmax ? ( 0.5=0.5 – да, переход к блоку 12 ) – блок 12: Вывод Q=5°

Умножив это число на 2, получим искомую ширину ДН антенны Q=10°

         Таким образом, система выйдет в точку измерения через 4 шага, но нам еще необходимо провести выход в точку измерений для другой половины главного лепестка ДН (для отрицательных углов). Поэтому итоговое число шагов будет равно К=8.

Расчет быстродействия:

   

 - для систем с настройкой

=3 с (инициализация приборов, выбор параметра измерения в  окне интерфейса); 

=11 с; - время измерения мощности ( здесь время запуска ваттметра М3-90  на измерение очень мало по сравнению с самим временем измерения, поэтому временем запуска можно пренебречь). Также к времени измерения следует отнести время поворота шагового двигателя. Оно составит 1 сек. Т_ИЗМм=Т_ЗАПм+Т_ИЗМм + Т_ШАГ =1мкс+10 сек+1 сек»11с

=0.1 мс;

=10 мкс – время анализа и обработки измерения

=1 мс;  время обработки информации

=0      - так как в плане эксперимента не предусмотрено участие пользователя 

 =10 мин; -  время на первичное подключение исследуемой антенны и срабатывание блока коммутации на соединение антенны с ваттметром 

=5 с;  - общая обработка информации

=3с +8(11с + 0.1 мс + 10мкс ) +1мс +10мин+5с=12мин 36с 11мс 880мкс

2) Уровень боковых лепестков

Данный параметр является параметром с выходом в точку измерений.

Здесь нам необходимо определить мощность в максимуме второго лепестка ДН.

Так как интервал углов ( приблизительно мы можем его оценить как 8…17°), в котором расположен второй лепесток, узок, то воспользуемся методом пошагового сравнения, т.е  измерив мощность в середине этого интервала, будем двигаться в сторону уменьшения угла до тех пор , пока не начнется уменьшение мощности. Алгоритм показан на рисунке ниже

 

 

Следуя этому алгоритму, система выйдет в точку измерений за 3 шага.

Кроме этого, необходимо еще измерить мощность при нуле градусов, т.е.