Математическая модель двойного волноводного тройника в условиях низкоинтенсивных сигналов

Предложена математическая модель двойного волноводного тройника с учетом преобразования низкоинтенсивных сигналов, уровень мощности которых сопоставим с паразитными шумами входных элементов измерительной радиометрической аппаратуры. Запропонована математична модель подвійного хвильоводного тріи...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Штучний інтелект
Дата:	2010
Автор:	Куценко, В.П.
Формат:	Стаття
Мова:	Російська
Опубліковано:	Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України 2010
Теми:	Интеллектуальные робототехнические системы
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56595
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Математическая модель двойного волноводного тройника в условиях низкоинтенсивных сигналов / В.П. Куценко // Штучний інтелект. — 2010. — № 3. — С. 590-598. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1860243300892540928
author	Куценко, В.П.
author_facet	Куценко, В.П.
citation_txt	Математическая модель двойного волноводного тройника в условиях низкоинтенсивных сигналов / В.П. Куценко // Штучний інтелект. — 2010. — № 3. — С. 590-598. — Бібліогр.: 8 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Штучний інтелект
description	Предложена математическая модель двойного волноводного тройника с учетом преобразования низкоинтенсивных сигналов, уровень мощности которых сопоставим с паразитными шумами входных элементов измерительной радиометрической аппаратуры. Запропонована математична модель подвійного хвильоводного трійника з урахуванням перетворення низькоінтенсивних сигналів, рівень потужності яких зіставимо з паразитними шумами вхідних елементів вимірювальної радіометричної апаратури. The mathematical model of a double tee taking into account transformation of low intensive signals which level of capacity is comparable to parasitic noise of entrance elements of measuring radiometric equipment is offered.
first_indexed	2025-12-07T18:32:36Z
format	Article
fulltext	«Искусственный интеллект» 3’2010 590 6К УДК 621.317. В.П. Куценко Государственный университет информатики и искусственного интеллекта, г. Донецк Казенное научно-производственное предприятие «Кварсит», г. Константиновка, Украина donetsk50@mail.ru Математическая модель двойного волноводного тройника в условиях низкоинтенсивных сигналов Предложена математическая модель двойного волноводного тройника с учетом преобразования низкоинтенсивных сигналов, уровень мощности которых сопоставим с паразитными шумами входных элементов измерительной радиометрической аппаратуры. Введение Разработка чувствительной и высокоточной радиометрической аппаратуры КВЧ диапазона связана с жесткими требованиями к параметрам входных микроволновых узлов, от которых в значительной степени зависит качество ее работы. Отклонение пара- метров входных узлов микроволновой аппаратуры от расчетных приводит к ухудшению ее основных метрологических характеристик: чувствительности, точности, широкопо- лосности и т.д. Наиболее информативными параметрами микроволновых узлов являются ком- плексные параметры. В общем случае многополюсное микроволновое устройство (в данном случае двойной волноводный тройник) может быть описано S-матрицей рассея- ния, элементы которой представляют собой комплексные коэффициенты отражения от входов или комплексные коэффициенты передачи между соответствующими плечами устройства [1], [2]. Исследование данных элементов матрицы рассеяния позволяет в процессе расчетов и дальнейшей настройки микроволновой аппаратуры получить близкие к оптимальным характеристики входных микроволновых элементов. Однако, как показывает анализ научно-технической литературы [3-6], схемные решения, а также расчет параметров двойных волноводных тройников высокочувствительной микро- волновой аппаратуры осуществляется без учета собственных паразитных шумов входных элементов устройств. В то же время уровень данных шумов в радиометрических системах сопоставим с уровнем измеряемых сигналов, что отрицательно сказывается на чувствительности и точности данной техники. Постановка задачи исследования Применение двойных волноводных тройников (ДВТ) при решении задач пер- вичного преобразования низкоинтенсивных шумовых сигналов с широким спектром КВЧ диапазона, уровень которых сопоставим и даже ниже уровня паразитных шумов входных элементов измерительной радиометрической аппаратуры, позволяет разделить выходной сигнал приемной антенны, состоящий из полезного сигнала и ее собственных шумов, на два канала (рис. 1) [7]. При условии правильной настройки ДВТ А1 и точного подбора эквивалента антенны R1, подключаемого к одному из его входных плеч, это разделение сигналов обеспечит при дальнейшей их обработке в каналах измерительного радиометрического устройства получение на выходе информации о интенсивности по- лезного сигнала в исследуемом диапазоне частот. Математическая модель двойного волноводного тройника... «Штучний інтелект» 3’2010 591 6К Рисунок 1 – Функциональная схема входного каскада высокочувствительного супергетеродинного радиометра Поэтому оценка комплексных параметров ДВТ, с учетом преобразования низко- интенсивных сигналов, уровень мощности которых сопоставим и даже ниже уровня паразитных шумов входных элементов измерительной радиометрической аппарату- ры, является актуальной задачей, решение которой позволит существенно улучшить ее метрологические характеристики. Обобщенная математическая модель двойного волноводного тройника Во входном каскаде супергетеродинного корреляционного радиометра (рис. 1) в плечо 4 ДВТ А1 подается от приемной антенны Х1 сигнал, представляющий собой широкополосный шум, изменяющийся по закону случайных процессов и состоящий из измеряемого низкоинтенсивного радиотеплового электромагнитного излучения от объекта исследования «О» (10-19 10-21 Вт/Гц) и собственного радиотеплового шума антенны Х1, уровень мощности которого соизмерим с полезным сигналом и даже может его превышать. К плечу 3 ДВТ А1 подключен эквивалент антенны R1, по- добранный по шумам и сопротивлению. Плечи 1 и 2 ДВТ А1 являются выходами и подключены на входы КВЧ-смесителей U1 и U2, к управляющим входам которых подается сигнал от КВЧ-гетеродина G1 через бинарный делитель мощности А3 и два ферритовых вентиля А2 и А4. Выходы КВЧ-смесителей U1 и U2 соединены с вхо- дом радиометрического канала, к выходу которого подключен индикатор Р1. Рисунок 2 – Конструкция моста двойного волноводного тройника Куценко В.П. «Искусственный интеллект» 3’2010 592 6К Чувствительность радиометра и точность его работы в условиях преобразования низкоинтенсивных сигналов, уровень мощности которых сопоставим и даже ниже уровня паразитных шумов входных элементов схемы, будет в значительной степени зависеть от правильной настройки ДВТ А1, представляющего собой соединение в од- ном узле однодиапазонных Н- и Е-тройников, плоскости симметрии которых совмеще- ны (рис. 2). Обобщенная модель многополюсного КВЧ преобразователя-ДВТ для расчета его комплексных параметров может быть представлена как восьмиполюсник (рис. 3). В КВЧ тракте обеспечен широкополосный режим работы; процессы в тракте ха- рактеризуются квазистационарностью; параметры эквивалента антенны R1 по шумам и сопротивлению равны параметрам антенны Х1; выходные нагрузки, подключенные к 1 и 2 плечам (входы смесителей 1 и 2 каналов), равны по сопротивлению и шумам; ди- электрическим заполнением ДВТ А1 является воздух, плоскости отсчета 1 и 2 рас- положены симметрично относительно плоскости симметрии Р; ДВТ А1 изготовлен из проводника близкого к идеальному. С точки зрения распространения энергии ДВТ А1 может рассматриваться как обобщенное восьмиполюсное устройство, характеризующееся матрицей рассеяния [8]: [ ] 11 12 13 14 21 22 23 24 31 32 33 34 41 42 43 44 S S S S S S S S S S S S S S S S S = (1) [ S ] а3 Г2 Г1 ГR а4 b3 b4 а2 b2 ГA а1 b1 Рисунок 3 – Обобщенная модель двойного волноводного тройника, как восьмиполюсника, для расчета его комплексных параметров На схеме (рис. 3) обозначены: 21R ,Г,Г,Г ΓА – комплексные коэффициенты отражения (ККО) приемной антенны, эквивалента антенны, входов 1 и 2 смесителей соответственно. Определим зависимость выходных сигналов КВЧ преобразователя-ДВТ от пара- метров mnS , 21R ,Г,Г,Г ΓА и электрических компонентов шумовых полезных и пара- зитных сигналов, поступающих на все плечи тройника, воспользовавшись известной взаимосвязью падающих и отраженных волн на полюсах восьмиполюсника: 1 11 1 12 2 13 3 14 4 2 21 1 22 2 23 3 24 4 3 31 1 32 2 33 3 34 4 4 41 1 42 2 43 3 44 4 , , , , b S a S a S a S a b S a S a S a S a b S a S a S a S a b S a S a S a S a = + + +  = + + +  = + + +  = + + + (2) где а1, а2, а3 и а4 – нормированные падающие волны в плечах 1, 2, 3 и 4 ДВТ, b1, b2, b3 и b4 – нормированные отраженные волны соответственно в тех же плечах тройника. Математическая модель двойного волноводного тройника... «Штучний інтелект» 3’2010 593 6К Граничные условия на полюсах в данном случае записываются следующим образом: 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 4 4 Г , Г , Г , , R R A A a E b a E b a Е b a Е b = +  = +  = +  = + Γ (3) где ЕА=ЕХ + ЕША и ЕR – соответственно электрические компоненты сигналов от приемной антенны и от эквивалента антенны; ЕХ и ЕША – соответственно электрические компонен- ты сигналов от исследуемого источника и радиотепловых шумов антенны; Е1 и Е2 – со- ответственно электрические компоненты сигналов радиотепловых шумов смесителей 1 и 2. 11 1 12 2 13 14 1 11 1 2 12 2 3 13 4 14 21 1 22 2 23 24 1 21 1 2 22 2 3 23 4 24 31 1 32 2 33 34 1 31 1 2 32 2 3 33 4 34 41 1 42 2 43 ( 1) , ( 1) , ( 1) , R A R A R A R A R A R A S E S E S Е S Е b S b S b S b S S E S E S Е S Е b S b S b S b S S E S E S Е S Е b S b S b S b S S E S E S Е − − − − = Γ − + Γ + Γ + Γ − − − − = Γ + Γ − + Γ + Γ − − − − = Γ + Γ + Γ − + Γ − − − 44 1 41 1 2 42 2 3 43 4 44( 1) .R A R AS Е b S b S b S b S       − = Γ + Γ + Γ + Γ − (4) Подставляя (3) в систему уравнений (2) и перегруппировав составляющие систе- мы уравнений так, чтобы справа от знака равенства были величины, зависящие только от параметров восьмиполюсника, а слева связанные с параметрами шумовых сигналов: Для нахождения нормированных отраженных волн в выходных плечах 1 и 2 ДВТ преобразуем систему уравнений через нормированные отраженные волны плеч 3 и 4. Для этого в третье уравнение системы (4) подставим значение отраженной волны 4b , падающей на антенну. Аналогичные действия произведем с первыми двумя уравнения- ми системы (4). Приравняв левые и правые части полученных уравнений, преобразовав их, получим соотношения между нормированными отраженными волнами в 1 и 2 пле- чах ДВТ и электрическими компонентами шумовых сигналов: +   Γ− Γ+Γ− − ΓΓ−Γ−Γ− ΓΓ+Γ−Γ    RRAAR AA SSSS SSSS SSSS SSSS b )( )1( )1)(1( )1( 23141324 1211411124 43344433 1413444131 1 +   Γ− Γ−+Γ + ΓΓ−Γ−Γ− ΓΓ+Γ−Γ    + RRAAR AA SSSS SSSS SSSS SSSSb )( )1( )1)(1( )1( 23141324 2221421224 43344433 2423444232 2 +   Γ− − + ΓΓ−Γ−Γ− Γ+Γ−    + RRAAR AA SSSS SSSS SSSS SSSSE )()1)(1( ])1[( 23141324 21141124 43344433 41344431 1 (5) +   Γ− − + ΓΓ−Γ−Γ− Γ+Γ−    + RRAAR AA SSSS SSSS SSSS SSSSE )()1)(1( ])1[( 23141324 22141224 43344433 42344432 2 +   Γ + ΓΓ−Γ−Γ− Γ+Γ−    + RRAAR AA R SSSS SSSSE 1 )1)(1( ])1[( 43344433 43344433 .0 )1)(1( ])1[( 43344433 43344434 =   ΓΓ−Γ−Γ− Γ+Γ−    + RAAR AA A SSSS SSSSE Для упрощения соотношения между нормированными отраженными волнами введем обобщенные комплексные константы, характеризующие в целом параметри- ческий восьмиполюсник. Куценко В.П. «Искусственный интеллект» 3’2010 594 6К Эти константы определяются следующими формулами: RRAAR AA SSSS SSSS SSSS SSSS Γ− Γ+Γ− − ΓΓ−Γ−Γ− ΓΓ+Γ−Γ = )( )1( )1)(1( )1( 23141324 1211411124 43344433 1413444131α , RRAAR AA SSSS SSSS SSSS SSSS Γ− Γ−+Γ + ΓΓ−Γ−Γ− ΓΓ+Γ−Γ = )( )1( )1)(1( )1( 23141324 2221421224 43344433 2423444232β , RRAAR AA SSSS SSSS SSSS SSSS Γ− − + ΓΓ−Γ−Γ− Γ+Γ− = )()1)(1( ])1[( 23141324 21141124 43344433 41344431γ , RRAAR AA SSSS SSSS SSSS SSSS Γ− − + ΓΓ−Γ−Γ− Γ+Γ− = )()1)(1( ])1[( 23141324 22141224 43344433 42344432δ , (6) RAAR AA SSSS SSSS ΓΓ−Γ−Γ− Γ+Γ− = 43344433 43344433 )1)(1( ])1[( θ , . )1)(1( ])1[( 43344433 43344434 RAAR AA SSSS SSSS ΓΓ−Γ−Γ− Γ+Γ− =ϑ После введения обобщенных комплексных констант модель, представляющая собой нелинейную систему уравнений (2) – (4), примет вид: ++ βα 21 bb 021 =+++ ϑθδγ AR EEEE . (7) Далее из первого и третьего уравнений системы (4) выделим значение отраженной волны 4b , падающей на антенну, и приравняем их. Аналогичные действия произведем со вторым и четвертым уравнениями системы (4). Приравняв левые и правые части получен- ных уравнений, преобразовав их, получим вторые соотношения между нормированными отраженными волнами в 1 и 2 плечах ДВТ и электрическими компонентами шумовых сигналов: +   Γ+Γ− Γ+Γ− + ΓΓ+Γ−Γ ΓΓ+Γ−Γ    RRRAAR AA SSSS SSSS SSSS SSSSb 13341433 1311411134 43244423 1412444121 1 )1( )1( )1( )1( +   Γ+Γ− Γ−Γ + ΓΓ+Γ−Γ Γ−Γ−−ΓΓ    + RRRAAR AA SSSS SSSS SSSS SSSSb 13341433 2123423214 43244423 2224424224 2 )1()1( )1)(1( +   Γ+Γ− − + ΓΓ+Γ−Γ Γ+Γ−    + RRRAAR AA SSSS SSSS SSSS SSSSE 13341433 11343114 43244423 41242144 1 )1()1( )1( (8) +   Γ+Γ− − + ΓΓ+Γ−Γ Γ+Γ−    + RRRAAR AA SSSS SSSS SSSS SSSSE 13341433 12343214 43244423 42242244 2 )1()1( )1( +   Γ+Γ− − + ΓΓ+Γ−Γ Γ+Γ−    + RRRAAR AA R SSSS SSSS SSSS SSSSE 13341433 13343314 43244423 43242344 )1()1( )1( .0 )1( 43244423 24 =   ΓΓ+Γ−Γ   + RAAR A SSSS SE Математическая модель двойного волноводного тройника... «Штучний інтелект» 3’2010 595 6К [ ( )].()()() 212 ϑ α αϑθ α αθδ α αδγ α αγ βαβα α − ′ ′+− ′ ′+− ′ ′+− ′ ′ ′−′ ′ = AR EEEEb RRRAAR AA SSSS SSSS SSSS SSSS Γ+Γ− Γ+Γ− + ΓΓ+Γ−Γ ΓΓ+Γ−Γ =′ 13341433 1311411134 43244423 1412444121 )1( )1( )1( )1( α , RRRAAR AA SSSS SSSS SSSS SSSS Γ+Γ− Γ−Γ + ΓΓ+Γ−Γ Γ−Γ−−ΓΓ =′ 13341433 2123423214 43244423 2224424224 )1()1( )1)(1(β , RRRAAR AA SSSS SSSS SSSS SSSS Γ+Γ− − + ΓΓ+Γ−Γ Γ+Γ− =′ 13341433 11343114 43244423 41242144 )1()1( )1( γ , (9) RRRAAR AA SSSS SSSS SSSS SSSS Γ+Γ− − + ΓΓ+Γ−Γ Γ+Γ− =′ 13341433 12343214 43244423 42242244 )1()1( )1(δ , RRRAAR AA SSSS SSSS SSSS SSSS Γ+Γ− − + ΓΓ+Γ−Γ Γ+Γ− =′ 13341433 13343314 43244423 43242344 )1()1( )1(θ , . )1( 43244423 24 RAAR SSSS S ΓΓ+Γ−Γ =′ϑ После введения дополнительных обобщенных комплексных констант модель, представляющая собой нелинейную систему уравнений (2) – (4), также примет вид: 02121 =′+′+′+′+′+′ ϑθδγβα AR EEEEbb . (10) Решив совместно уравнения (7) и (10), найдем выражения для нормированных отраженных волн 21,bb через обобщенные комплексные константы, характеризующие параметрический восьмиполюсник, и электрические компоненты шумовых сигналов. [ ( )],()()() 211 ϑ β βϑθ β βθδ β βδγ β βγ βαβα β − ′ ′+− ′ ′+− ′ ′+− ′ ′ ′−′ ′ = AR EEEEb (11) Представление эквивалентных констант через S-параметры обобщенного восьми- полюсника с помощью формул (6), (7) и (9), (10) позволяет оценить их значения расчет- ным путем на стадии проектирования либо по результатам измерений после изготовления ДВТ. Эти значения могут быть использованы при реализации алгоритмов обработки измерительной информации, а также для точного определения этих констант при реали- зации процедуры настройки измерительного волноводного тройника. В соответствии с разработанной математической моделью стационарное состояние измерительного двойного волноводного тройника характеризуется двенадцатью вектор- ными , , , , , , , , , , ,α α β β γ γ δ δ θ θ ϑ ϑ′ ′ ′ ′ ′ ′ эквивалентными константами. Модель представ- ляет собой нелинейную систему уравнений (11), связывающую выходные сигналы ДВТ с ККО приемной антенны, эквивалента антенны и входами смесителей, а также электри- ческими компонентами шумовых сигналов. Таким образом, имеется принципиальная возможность разрешить данную систему относительно неизвестных комплексных параметров 21R ,Г,Г,Г ΓА и электрических компонентов шумовых сигналов AR EEEE ,,, 21 . При этом должны быть известны кон- станты и измерены выходные сигналы ДВТ. Рассмотрим некоторые допущения, которые позволят существенно упростить про- цедуру определения искомых параметров. Предположим, что ДВТ (рис. 2) является симметричным восьмиполюсником с симметричными плоскостями отсчета, что техно- Куценко В.П. «Искусственный интеллект» 3’2010 596 6К логически реально осуществить. Тогда матрица рассеяния [S] этого многополюсника будет симметрична, так как все элементы структуры изотропны. Из соображений гео- метрической симметрии всегда соблюдаются условия: S13=S23=S31=S32; S14= – S24=S41=S42; S34=0; S43=0; S11=S22; S12=S21. (12) Учитывая вышеизложенное, формулы (6), (7) и (9), (10) приобретут следующие выражения: RR S SS S S Γ +Γ− − Γ− Γ = 13 12111 33 131 2 )(1 )1( α , RR S SS S S Γ +Γ− − Γ− Γ = 13 12112 33 231 2 )(1 )1( β , , 2)1( 13 1211 33 31 RR S SS S S Γ + + Γ− == δγ , )1( 33 33 RS S Γ− =θ 0=ϑ )1()1( )1( 33 131 4423 1412444121 RAR AA S S SS SSSS Γ− Γ + Γ−Γ ΓΓ+Γ−Γ =′α , )1()1( )1)(1( 33 231 4423 2224424224 RAR AA S S SS SSSS Γ− Γ + Γ−Γ Γ−Γ−−ΓΓ =′β , (13) )1()1( )1( 33 31 4423 41242144 RAR AA S S SS SSSS Γ− + Γ−Γ Γ+Γ− =′γ , )1()1( )1( 33 31 4423 42242244 RAR AA S S SS SSSS Γ− + Γ−Γ Γ+Γ− =′δ , )1( 1 33 33 RR S S Γ− + Γ =′θ , . )1( 4423 24 AR SS S Γ−Γ =′ϑ Эти значения могут быть использованы при реализации упрощенных алгоритмов обработки измерительной информации, а также в качестве первых приближений для точного определения данных констант при реализации процедуры настройки измери- тельного волноводного тройника. Соотношения (4) определяют матрицу рассеяния любого симметричного восьми- полюсника, подобного указанному на рис. 2. При этом не имеет значения внутреннее устройство ДВТ, лишь бы был он симметричен и в его плечах распространялись волны типа ТЕ10. На практике наиболее часто применяются тройники, у которых обеспечены условия: S33=0; S44=0. Всегда можно сделать так, чтобы S33=0 (т.е. вход 3 согласован, если остальные плечи нагружены на согласованные нагрузки). Такое согласование осуществляется введением в соответствующее сечение плеча 3 реактивной проводимости нужной вели- чины. В этом случае устройство тройника изменяется и все коэффициенты матрицы рассеяния, кроме S44, также изменяются. Элемент S44 остается неизменным, т.к. согласно уравнений (12) S34=0, между плечами 3 и 4 нет никакой связи. Аналогичным образом можно добиться, чтобы S44=0, при этом коэффициент S33 остается неизменным и равным нулю. Кроме того, в соответствии с первоначальными принятыми допущения- ми из свойств унитарности матрицы рассеяния следует, что S11=S12=0. Тогда, учитывая вышеприведенное, эквивалентные константы (13) запишутся следующим образом: )1( 2 1 1 RΓ −Γ=α , )1( 2 1 2 RΓ −Γ=β , 2 1 == δγ , 0==ϑθ , )1( 2 1 R A Γ Γ − Γ =′α ,       + Γ −ΓΓ =′ 12 2 1 2 R Aβ , )1( 2 1 R A Γ Γ −=′γ , )1( 2 1 R A Γ Γ +=′δ , (14) Математическая модель двойного волноводного тройника... «Штучний інтелект» 3’2010 597 6К RΓ =′ 1θ , RΓ −=′ 1ϑ . Как следствие полученных выражений, уравнения (11) примут вид: +−Γ+ΓΓΓ−−ΓΓΓ−Γ× −ΓΓΓ−ΓΓ−−Γ+ΓΓ−ΓΓ = )]2()1)([({ )1)(()2)(1( 1 221 2121 1 RARRAR RARRAR Eb ( ) )}1(2)()]2()1([ 2222 −ΓΓ−+−Γ+ΓΓΓ−−ΓΓΓ+Γ+ RARRARRAR EEE , (15) +Γ−ΓΓΓ−−ΓΓΓ−Γ× −Γ+ΓΓ−ΓΓ−−ΓΓΓ−ΓΓ = )]()1)([({ )2)(1()1)(( 1 111 2121 2 ARRRAR RARRAR Eb )}1(2)()]()1)([( 1112 −ΓΓ−+Γ−ΓΓΓ−−ΓΓΓ+Γ+ RARARRRAR EEE . При точном подборе параметров антенны и ее эквивалента ЕА=ЕХ+ЕША и ЕR=ЕША выражения для нормированных отраженных волн 21,bb примут вид: +−Γ+ΓΓΓ−−ΓΓΓ−Γ× −ΓΓΓ−ΓΓ−−Γ+ΓΓ−ΓΓ = )]2()1)([({ )1)(()2)(1( 1 221 2121 1 RARRAR RARRAR Eb ( ) )}1(2))]2()1([ 2222 RХRARRAR EE ΓΓ−+−Γ+ΓΓΓ−−ΓΓΓ+Γ+ , (16) +Γ−ΓΓΓ−−ΓΓΓ−Γ× −Γ+ΓΓ−ΓΓ−−ΓΓΓ−ΓΓ = )]()1)([({ )2)(1()1)(( 1 111 2121 2 ARRRAR RARRAR Eb )}1(2))]()1)([( 1112 RХARRRAR EE ΓΓ−+Γ−ΓΓΓ−−ΓΓΓ+Γ+ . Значения отраженных нормированных волн и их соответствующих мощностей связаны соотношениями [1]: 2 11 2 1 bP = , 2 22 2 1 bP = (17) Тогда +−Γ+ΓΓΓ−−ΓΓΓ−Γ× −ΓΓΓ−ΓΓ−−Γ+ΓΓ−ΓΓ = )]2()1)([({ )1)(()2)(1( 1 2 1 221 2121 1 RARRAR RARRAR EP ( ) 2 2222 )}1(2))]2()1([ RХRARRAR EE ΓΓ−+−Γ+ΓΓΓ−−ΓΓΓ+Γ+ , (18) +Γ−ΓΓΓ−−ΓΓΓ−Γ× −Γ+ΓΓ−ΓΓ−−ΓΓΓ−ΓΓ = )]()1)([({ )2)(1()1)(( 1 2 1 111 2121 2 ARRRAR RARRAR EP 2 1112 )}1(2))]()1)([( RХARRRAR EE ΓΓ−+Γ−ΓΓΓ−−ΓΓΓ+Γ+ . Следует отметить, что приведенные выкладки не дают данных ни о геометрической форме согласующих элементов (эта форма может быть различная), ни о частотной чув- ствительности согласованного восьмиполюсника, которая зависит от этих согласующих элементов. Оба эти вопроса будут решаться далее полуэмпирически с помощью компью- терных расчетов. Применение предложенной модели целесообразно при разработке быстродей- ствующих средств измерения. Точность измерения при использовании этой модели будет определяться степенью выполнения оговоренных выше условий. Куценко В.П. «Искусственный интеллект» 3’2010 598 6К Выводы 1. Применение предложенной модели целесообразно: – при разработке быстродействующих средств измерения. Точность изме- рения при использовании этой модели будет определяться степенью выполнения оговоренных в статье условий; – при реализации упрощенных алгоритмов обработки измерительной инфор- мации, а также в качестве первых приближений для точного определения данных констант при реализации процедуры настройки измерительного ДВТ. 2. Представление эквивалентных констант через S-параметры обобщенного вось- миполюсника позволяет оценить их значения расчетным путем на стадии проектиро- вания либо по результатам измерений после изготовления ДВТ. 3. Значения мощностей отраженных нормированных волн в плечах 1 и 2 сим- метричного согласованного ДВТ зависят от электрических компонент сигналов радио- тепловых шумов смесителей U1 и U2 и полезного измеряемого сигнала и не зависят от собственных шумов антенны Х1 и ее эквивалента R1. Литература 1. Альтман Дж. Л. Устройства сверхвысоких частот / Альтман Дж. Л. – М. : Мир, 1968. – 482 с. 2. Силаев М.А. Приложение матриц и графов к анализу СВЧ устройств / М.А. Силаев, С.Ф. Брянцев. – М. : Сов. радио, 1970. – 242 с. 3. Микроволновая радиометрия физических и биологических объектов/ [Скрипник Ю.А., Яненко А.Ф., Манойлов В.Ф. и др.] ; под ред. Ю.А. Скрипника. – Житомир : Волынь, 2003. – 408 с. 4. Мищенко С.В. Проектирование радиоволновых (СВЧ) приборов неразрушающего контроля мате- риалов / С.В. Мищенко, Н.А. Малков. – Тамбов : Изд. ТГТУ, 2003. – 127 с. 5. Принципы моделирования и схемотехнической реализации низкоинтенсивной КВЧ диагностической и терапевтической аппаратуры / Дубовская И.Г., Житник Н.Е., Миронов А.В. [и др.] // Вестник новых медицинских технологий. – 1996. – Т. 3, № 2. – С. 85-90. 6. Есепкина Н.А. Радиотелескопы и радиометры / Есепкина Н.А., Корольков Д.В., Парийский Ю.Н. – М. : Наука, 1972. – С. 259-260. 7. Патент №49190 (Україна), G01R17/00, A61B5/05 Одновходовий супергетеродинний кореляційний радіометр / Куценко В.П. – Опубл. 26.04.2010; Бюл. №8. 8. Карлинер М.М. Электродинамика СВЧ / Карлинер М.М. – Новосибирск : Изд-во Новосиб. гос.ун-та, 2006. – 258 с. В.П. Куценко Математична модель подвійного хвильоводного трійника в умовах низькоінтенсивних сигналів Запропонована математична модель подвійного хвильоводного трійника з урахуванням перетворення низькоінтенсивних сигналів, рівень потужності яких зіставимо з паразитними шумами вхідних еле- ментів вимірювальної радіометричної апаратури. V.P. Kutsenko Mathematical Model of Double Wave Guide the Tee in the Conditions of Low Intensive Signals The mathematical model of a double tee taking into account transformation of low intensive signals which level of capacity is comparable to parasitic noise of entrance elements of measuring radiometric equipment is offered. Статья поступила в редакцию 17.06.2010.
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-56595
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1561-5359
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T18:32:36Z
publishDate	2010
publisher	Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України
record_format	dspace
spelling	Куценко, В.П. 2014-02-20T00:01:39Z 2014-02-20T00:01:39Z 2010 Математическая модель двойного волноводного тройника в условиях низкоинтенсивных сигналов / В.П. Куценко // Штучний інтелект. — 2010. — № 3. — С. 590-598. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 1561-5359 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56595 621.317. Предложена математическая модель двойного волноводного тройника с учетом преобразования низкоинтенсивных сигналов, уровень мощности которых сопоставим с паразитными шумами входных элементов измерительной радиометрической аппаратуры. Запропонована математична модель подвійного хвильоводного трійника з урахуванням перетворення низькоінтенсивних сигналів, рівень потужності яких зіставимо з паразитними шумами вхідних елементів вимірювальної радіометричної апаратури. The mathematical model of a double tee taking into account transformation of low intensive signals which level of capacity is comparable to parasitic noise of entrance elements of measuring radiometric equipment is offered. ru Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України Штучний інтелект Интеллектуальные робототехнические системы Математическая модель двойного волноводного тройника в условиях низкоинтенсивных сигналов Математична модель подвійного хвильоводного трійника в умовах низькоінтенсивних сигналів Mathematical Model of Double Wave Guide the Tee in the Conditions of Low Intensive Signals Article published earlier
spellingShingle	Математическая модель двойного волноводного тройника в условиях низкоинтенсивных сигналов Куценко, В.П. Интеллектуальные робототехнические системы
title	Математическая модель двойного волноводного тройника в условиях низкоинтенсивных сигналов
title_alt	Математична модель подвійного хвильоводного трійника в умовах низькоінтенсивних сигналів Mathematical Model of Double Wave Guide the Tee in the Conditions of Low Intensive Signals
title_full	Математическая модель двойного волноводного тройника в условиях низкоинтенсивных сигналов
title_fullStr	Математическая модель двойного волноводного тройника в условиях низкоинтенсивных сигналов
title_full_unstemmed	Математическая модель двойного волноводного тройника в условиях низкоинтенсивных сигналов
title_short	Математическая модель двойного волноводного тройника в условиях низкоинтенсивных сигналов
title_sort	математическая модель двойного волноводного тройника в условиях низкоинтенсивных сигналов
topic	Интеллектуальные робототехнические системы
topic_facet	Интеллектуальные робототехнические системы
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/56595
work_keys_str_mv	AT kucenkovp matematičeskaâmodelʹdvoinogovolnovodnogotroinikavusloviâhnizkointensivnyhsignalov AT kucenkovp matematičnamodelʹpodvíinogohvilʹovodnogotríinikavumovahnizʹkoíntensivnihsignalív AT kucenkovp mathematicalmodelofdoublewaveguidetheteeintheconditionsoflowintensivesignals

Математическая модель двойного волноводного тройника в условиях низкоинтенсивных сигналов

Репозитарії

Схожі ресурси