Многоканальная измерительная система для калибровки высокотемпературных генераторов шума
Рассмотрен принцип построения и приведены результаты разработки и исследований многоканальной измерительной системы миллиметрового диапазона длин волн, предназначенной для калибровки высокотемпературных генераторов шума в диапазоне частот 86…100 ГГц. Fundamentals and the results of development and r...
Saved in:
| Published in: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
|---|---|
| Date: | 2003 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2003
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70628 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Многоканальная измерительная система для калибровки высокотемпературных генераторов шума / В.А. Бережной, В.И. Кужель, А.Ю. Остапчук // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2003. — № 3. — С. 27-28. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859835315076726784 |
|---|---|
| author | Бережной, В.А. Кужель, В.И. Остапчук, А.Ю. |
| author_facet | Бережной, В.А. Кужель, В.И. Остапчук, А.Ю. |
| citation_txt | Многоканальная измерительная система для калибровки высокотемпературных генераторов шума / В.А. Бережной, В.И. Кужель, А.Ю. Остапчук // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2003. — № 3. — С. 27-28. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description | Рассмотрен принцип построения и приведены результаты разработки и исследований многоканальной измерительной системы миллиметрового диапазона длин волн, предназначенной для калибровки высокотемпературных генераторов шума в диапазоне частот 86…100 ГГц.
Fundamentals and the results of development and research of multichannel measuring system for calibration of high temperature noise-generaturs in 86...100 GHz frequency range.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:34:29Z |
| format | Article |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2003, ¹ 3
27
ÑÂ×-ÑÈÑÒÅÌÛ
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
21.04 2003 ã.
Îïïîíåíò ê. ô.-ì. í. Â. Í. ÐÀÄÇÈÕÎÂÑÊÈÉ
(ÃÏ "Àéñáåðã", ã. Êèåâ)
Ðàññìîòðåí ïðèíöèï ïîñòðîåíèÿ è ïðè-
âåäåíû ðåçóëüòàòû ðàçðàáîòêè è èñ-
ñëåäîâàíèé ìíîãîêàíàëüíîé èçìåðè-
òåëüíîé ñèñòåìû ìèëëèìåòðîâîãî äè-
àïàçîíà äëèí âîëí.
Âûñîêîòåìïåðàòóðíûå (ãàçîðàçðÿäíûå, òâåðäîòåëü-
íûå) ãåíåðàòîðû øóìà (ÂÃØ) ñ èçâåñòíûì óðîâíåì
ñïåêòðàëüíîé ïëîòíîñòè ìîùíîñòè øóìà èëè ýêâè-
âàëåíòíîé òåìïåðàòóðîé øóìà (ÝÒØ) èñïîëüçóþòñÿ
äëÿ èçìåðåíèÿ êîýôôèöèåíòà øóìà ïðèåìíûõ óñò-
ðîéñòâ è ôëóêòóàöèîííîé ÷óâñòâèòåëüíîñòè ðàäèî-
ìåòðîâ [1, 2].
Äëÿ êàëèáðîâêè ÂÃØ ïðèìåíÿþòñÿ ìåòîäû èçìå-
ðåíèÿ, â êîòîðûõ èçìåðÿåìàÿ âåëè÷èíà ÝÒØ ãåíåðà-
òîðà ñðàâíèâàåòñÿ ñ êàëèáðîâàííîé âåëè÷èíîé ÝÒØ,
âîñïðîèçâîäèìîé ìåðîé. Â ìèëëèìåòðîâîì äèàïà-
çîíå âîëí â êà÷åñòâå ìåð ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû
âûñîêîòî÷íûå êðèîãåííûå òåïëîâûå ãåíåðàòîðû øóìà
[3], à â êà÷åñòâå ïðèåìíèêîâ ÑÂ× � âûñîêî÷óâñòâè-
òåëüíûå ðàäèîìåòðû [4]. Ñ ïîìîùüþ îäíîêàíàëüíûõ
ðàäèîìåòðîâ ìîæíî âûïîëíÿòü êàëèáðîâêó ÂÃØ â
óçêîì äèàïàçîíå ÷àñòîò. Äëÿ ðàñøèðåíèÿ ÷àñòîòíîãî
äèàïàçîíà êàëèáðîâêè ÂÃØ íåîáõîäèìî èñïîëüçîâàòü
ìíîãîêàíàëüíûå ðàäèîìåòðû (ÌÊÐ), ó êîòîðûõ ÷àñ-
òîòíûå ïîëîñû êàíàëîâ íå èìåþò ðàçðûâîâ êàê âíóò-
ðè êàíàëà, òàê è ìåæäó ñìåæíûìè êàíàëàìè.
Ê. ò. í. Â. À. ÁÅÐÅÆÍÎÉ, Â. È. ÊÓÆÅËÜ, À. Þ. ÎÑÒÀÏ×ÓÊ
Óêðàèíà, ã. Êèåâ, Íàó÷íî-ïðîèçâîäñòâåííîå ïðåäïðèÿòèå "Ñàòóðí"
E-mail:chmil@jssaturn.kiev.ua
ÌÍÎÃÎÊÀÍÀËÜÍÀß ÈÇÌÅÐÈÒÅËÜÍÀß ÑÈÑÒÅÌÀ
ÄËß ÊÀËÈÁÐÎÂÊÈ ÂÛÑÎÊÎÒÅÌÏÅÐÀÒÓÐÍÛÕ
ÃÅÍÅÐÀÒÎÐÎÂ ØÓÌÀ
Íà áàçå ÌÊÐ ìîæíî ïðîåêòèðîâàòü øèðîêîïîëîñ-
íûå èçìåðèòåëüíûå ñèñòåìû äëÿ êàëèáðîâêè ÂÃØ â
ìì-äèàïàçîíå âîëí è òåì ñàìûì èñêëþ÷èòü ïðèìå-
íåíèå äîðîãîñòîÿùèõ âûñîêî÷óâñòâèòåëüíûõ àíàëè-
çàòîðîâ èëè ïðèåìíèêîâ ñ ïåðåñòðîéêîé ÷àñòîòû.
Ñòðóêòóðíî ìíîãîêàíàëüíàÿ èçìåðèòåëüíàÿ ñèñòåìà
(ÌÊÈÑ) äîëæíà âêëþ÷àòü: ìåðû ñ êàëèáðîâàííûìè
óðîâíÿìè ÝÒØ, ñîãëàñîâàííûå ëèíèè ïåðåäà÷è ÑÂ×,
ÌÊÐ è èíäèêàòîð. Êîëè÷åñòâî êàëèáðîâàííûõ óðîâ-
íåé ÝÒØ äîëæíî áûòü íå ìåíåå 2. ÌÊÐ äîëæåí èìåòü
øèðîêóþ ïîëîñó ÷àñòîò ïî âõîäó è êàê ìîæíî áîëü-
øå (16, 32, 64,�) ÷àñòîòíûõ êàíàëîâ ïî âûõîäó. Ïðè-
÷åì ïîëîñû ÷àñòîò êàíàëîâ äîëæíû áûòü íåïðåðûâ-
íûìè è èìåòü ïåðåêðûòèÿ ìåæäó ñìåæíûìè êàíàëà-
ìè.  êà÷åñòâå èíäèêàòîðà ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ àíà-
ëîãîâûå âîëüòìåòðû, îñöèëëîãðàôû, ñàìîïèñöû èëè
öèôðîâûå ïðèáîðû êàê áåç îáðàáîòêè êîíå÷íûõ ðå-
çóëüòàòîâ, òàê è ñ îáðàáîòêîé íà ïåðñîíàëüíîì êîì-
ïüþòåðå (ÏÊ).
Ðàçðàáîòàííàÿ êîíñòðóêöèÿ ìíîãîêàíàëüíîé èçìå-
ðèòåëüíîé ñèñòåìû ïîçâîëÿåò âûïîëíÿòü åå ñáîðêó â
äâóõ âàðèàíòàõ (ðèñ. 1). Âàðèàíòû ñõåì îòëè÷àþòñÿ
ìåñòîì óñòàíîâêè ïåðåìåííîãî àòòåíþàòîðà.
Êîíñòðóêòèâíî ÌÊÈÑ ñîñòîèò èç äâóõóðîâíåâî-
ãî òåïëîâîãî ãåíåðàòîðà øóìà (ÒÃØ) 1, ñîãëàñóþ-
ùèõ ôåððèòîâûõ âåíòèëåé 2, 4, 5, 7, äâóõïîçèöèîí-
íîãî ÑÂ×-ïåðåêëþ÷àòåëÿ 3, ïåðåìåííîãî àòòåíþàòî-
Ðèñ. 1. Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà ÌÊÈÑ
Tx
T0 T1
K1
K2
T1'
Tx'
Âàðèàíò 1
1
2
3 5 6 7 8
4 10
11
Òõ
9···
·
T0 T1
K1' T1'
Âàðèàíò 2
K2'
Tx'
K
0
1
2
3
4
6
7
Òõ
5 8 11
10
···
· 9
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2003, ¹ 3
28
ÑÂ×-ÑÈÑÒÅÌÛ
ðà 6, ÌÊÐ 8, íèçêî÷àñòîòíîãî êîììóòàòîðà 9, âîëüò-
ìåòðà 10 è ïåðñîíàëüíîãî êîìïüþòåðà 11. Äâóõóðîâ-
íåâûé ÒÃØ èìååò äâà êàëèáðîâàííûõ óðîâíÿ ÝÒØ:
Ò1=115 Ê è Ò2=Ò0=293 Ê. Êàëèáðîâàííûé ïåðåìåí-
íûé àòòåíþàòîð èìååò ïðåäåë âíîñèìîãî îñëàáëåíèÿ
50 äÁ. Âûñîêî÷óâñòâèòåëüíûé ÌÊÐ èìååò äèàïàçîí
ðàáî÷èõ ÷àñòîò 86�100 ÃÃö è 32 èçìåðèòåëüíûõ êà-
íàëà ñ ïîëîñîé ïðîïóñêàíèÿ êàæäîãî 800 ÌÃö [5].
Íèçêî÷àñòîòíûé êîììóòàòîð óïðàâëÿåò ðàáîòîé ÌÊÐ
(ïåðåêëþ÷àåò ïåðâûå ãåòåðîäèíû è ðåãóëèðóåò êîýô-
ôèöèåíòû ïåðåäà÷è êàíàëîâ) è ïîäêëþ÷àåò ê ÏÊ èëè
ê âîëüòìåòðó âûõîäíûå íàïðÿæåíèÿ êàíàëîâ ðàäèî-
ìåòðà. Âîëüòìåòð ñëóæèò äëÿ êîíòðîëÿ âûõîäíûõ íà-
ïðÿæåíèé. Ïåðñîíàëüíûé êîìïüþòåð (Pentium-4) äî-
ïîëíåí ïëàòîé àíàëîãî-öèôðîâîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ
ADC-1280, ïðåäíàçíà÷åííîé äëÿ ïðåîáðàçîâàíèÿ àíà-
ëîãîâûõ ñèãíàëîâ â öèôðîâóþ ôîðìó.
Ïåðåä èçìåðåíèÿìè ïðè íóëåâîì ïîêàçàíèè àòòå-
íþàòîðà (N=0) íåîáõîäèìî âûðîâíÿòü íà÷àëüíûå êî-
ýôôèöèåíòû ïåðåäà÷è Ê1=Ê2 (âàðèàíò 1) è Ê ' 1=Ê '2
(âàðèàíò 2). Ýòè óñëîâèÿ ëåãêî âûïîëíÿþòñÿ ïóòåì
óñòàíîâêè âîëíîâîäíûõ âñòàâîê.
 ñèñòåìå ðåàëèçîâàí ìåòîä êàëèáðîâêè, îñíîâàí-
íûé íà ñðàâíåíèè ïðèðàùåíèÿ íàïðÿæåíèé ("ñòóïå-
íåê"), ïîëó÷àåìûõ ïðè ïîäà÷å íà âõîä ðàäèîìåòðà òðåõ
óðîâíåé ÝÒØ: Ò1, Ò0 è Òõ [4]. Êàëèáðîâàííàÿ "ñòó-
ïåíüêà" íàïðÿæåíèé ∆Uê~α(Ò0�Ò '1) ïîëó÷àåòñÿ ïðè
ïîî÷åðåäíîé ïîäà÷å êàëèáðîâàííûõ ÝÒØ Ò0 è Ò1.
Èçìåðÿåìàÿ "ñòóïåíüêà" ∆Uõ~α(Ò 'õ�Ò0) ïîëó÷àåòñÿ
ïðè ïîî÷åðåäíîé ïîäà÷å ÝÒØ êàëèáðóåìîãî ÂÃØ Òõ
è êàëèáðîâàííîé ÝÒØ Ò0.
Èç óñëîâèÿ ðàâåíñòâà |∆Uõ| = N|∆Uê| îïðåäåëÿåò-
ñÿ èñêîìàÿ ÝÒØ ÂÃØ:
äëÿ âàðèàíòà 1
Òõ=N(T0�T1)+T0; (1)
äëÿ âàðèàíòà 2
Òõ=Ê0N(T0�T1)+T0, (2)
Ñ öåëüþ óìåíüøåíèÿ ñëó÷àéíûõ ïîãðåøíîñòåé
êàëèáðîâêà è èçìåðåíèÿ âûïîëíÿþòñÿ â êàæäîì ÷àñ-
òîòíîì êàíàëå ìíîãîêðàòíî (n≥10). Ðàçðàáîòàííàÿ ïðî-
ãðàììà äëÿ ÏÊ âûïîëíÿåò ñëåäóþùèå äåéñòâèÿ [4]:
� âû÷èñëåíèå è ñðàâíåíèå "ñòóïåíåê" ∆Uê è ∆Uõ;
� ðàñ÷åò ÝÒØ ÂÃØ Òõi, i=1,�,10;
� ðàñ÷åò ñðåäíåãî çíà÷åíèÿ T�x ;
� ðàñ÷åò ñðåäíåêâàäðàòè÷íîãî îòêëîíåíèÿ σ (T
�
x );
� ðàñ÷åò íåèñêëþ÷åííîãî îñòàòêà ñèñòåìàòè÷åñ-
êîé ïîãðåøíîñòè δñ;
� ðàñ÷åò ïîãðåøíîñòè èç-çà ðàññîãëàñîâàíèÿ ýëå-
ìåíòîâ δð;
� ðàñ÷åò ñóììàðíîé ïîãðåøíîñòè èçìåðåíèÿ T
�
x δ.
Ðàçðàáîòàííàÿ ìíîãîêàíàëüíàÿ èçìåðèòåëüíàÿ ñè-
ñòåìà äëÿ êàëèáðîâêè âûñîêîòåìïåðàòóðíûõ ãåíåðà-
òîðîâ øóìà (ðèñ. 2) îáåñïå÷èâàåò ñëåäóþùèå òåõíè-
÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè:
Âåðõíèé óðîâåíü èçìåðÿåìûõ ÑÏÌØ îãðàíè÷åí
äèàïàçîíîì îñëàáëåíèÿ ïåðåìåííîãî àòòåíþàòîðà.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Êðåéíãåëü Í. Ñ. Øóìîâûå ïàðàìåòðû ðàäèîïðèåìíûõ óñò-
ðîéñòâ.� Ë.: Ýíåðãèÿ, 1969.
2. Åñåïêèíà Í. À., Êîðîëüêîâ Ä. Â., Ïàðèéñêèé Þ. Í. Ðàäèî-
òåëåñêîïû è ðàäèîìåòðû.� Ì.: Íàóêà, 1973.
3. Áåðåæíîé Â. À. Êðèîãåííûé òåïëîâîé ãåíåðàòîð øóìà ìèë-
ëèìåòðîâîãî äèàïàçîíà äëèí âîëí // Ýëåêòðîííàÿ òåõíèêà. Ñåð.
Ýëåêòðîíèêà ÑÂ×.� 1983.� Âûï. 8.� Ñ. 49�51.
4. Áåðåæíîé Â. À., Êóçüìèí Ñ. Å. Ðàäèîìåòðè÷åñêàÿ óñòàíîâêà
äëÿ êàëèáðîâêè ãåíåðàòîðîâ øóìà ìì äèàïàçîíà äëèí âîëí // Ýëåêò-
ðîííàÿ òåõíèêà. Ñåð. Ýëåêòðîíèêà ÑÂ×.� 1984.� Âûï. 1.�
Ñ. 53�55.
5. Áåðåæíîé Â. À., Êóæåëü Â. È., Òóçåíêî À. Ï. è äð. Ìíîãî-
êàíàëüíûé ðàäèîìåòð äëÿ ñèñòåì ðàäèîâèäåíèÿ // Ñì. íàñòîÿùèé
íîìåð.� Ñ. 14 � 15.
Ðèñ. 2. Ìíîãîêàíàëüíàÿ èçìåðèòåëüíàÿ ñèñòåìà äëÿ êà-
ëèáðîâêè âûñîêîòåìïåðàòóðíûõ ãåíåðàòîðîâ øóìà
ãäå N �
K0 �
îñëàáëåíèå, âíîñèìîå ïåðåìåííûì àòòåíþàòîðîì;
íà÷àëüíûå ïîòåðè àòòåíþàòîðà ñ âåíòèëåì (ñì. ðèñ. 1,
âàðèàíò 2).
äèàïàçîí ðàáî÷èõ ÷àñòîò, ÃÃö
êîëè÷åñòâî èçìåðèòåëüíûõ ÷àñòîòíûõ
êàíàëîâ
äèàïàçîí èçìåðÿåìûõ óðîâíåé
ñïåêòðàëüíîé ïëîòíîñòè ìîùíîñòè
øóìà ÂÃØ, äÁ/kÒî
ïîãðåøíîñòü êàëèáðîâêè ÑÏÌØ
ÂÃØ, äÁ
86�100
32
2,1�47,8
0,6�1,2
ØÈÐÎÊÎÏÎËÎÑÍÛÅ ÑÌÅÑÈÒÅËÜÍÛÅ
ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÀ
ÄÈÀÏÀÇÎÍÀ ÌÈËËÈÌÅÒÐÎÂÛÕ ÄËÈÍ ÂÎËÍ
Îáëàñòü ïðèìåíåíèÿ � âûñîêî÷óâñòâèòåëüíûå ïðèåìíûå óñòðîéñòâà ñâÿçè,
ðàäèîìåòðè÷åñêèå è ðàäèîàñòðîíîìè÷åñêèå ñèñòåìû è ðàäèîèçìåðèòåëüíàÿ
àïïàðàòóðà äèàïàçîíà ìèëëèìåòðîâûõ äëèí âîëí.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-70628 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2225-5818 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:34:29Z |
| publishDate | 2003 |
| publisher | Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Бережной, В.А. Кужель, В.И. Остапчук, А.Ю. 2014-11-09T11:13:39Z 2014-11-09T11:13:39Z 2003 Многоканальная измерительная система для калибровки высокотемпературных генераторов шума / В.А. Бережной, В.И. Кужель, А.Ю. Остапчук // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2003. — № 3. — С. 27-28. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 2225-5818 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70628 621.3.089.62 Рассмотрен принцип построения и приведены результаты разработки и исследований многоканальной измерительной системы миллиметрового диапазона длин волн, предназначенной для калибровки высокотемпературных генераторов шума в диапазоне частот 86…100 ГГц. Fundamentals and the results of development and research of multichannel measuring system for calibration of high temperature noise-generaturs in 86...100 GHz frequency range. ru Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Технология и конструирование в электронной аппаратуре СВЧ-системы Многоканальная измерительная система для калибровки высокотемпературных генераторов шума Multichannel measuring system for calibration of high temperature noise-generators Article published earlier |
| spellingShingle | Многоканальная измерительная система для калибровки высокотемпературных генераторов шума Бережной, В.А. Кужель, В.И. Остапчук, А.Ю. СВЧ-системы |
| title | Многоканальная измерительная система для калибровки высокотемпературных генераторов шума |
| title_alt | Multichannel measuring system for calibration of high temperature noise-generators |
| title_full | Многоканальная измерительная система для калибровки высокотемпературных генераторов шума |
| title_fullStr | Многоканальная измерительная система для калибровки высокотемпературных генераторов шума |
| title_full_unstemmed | Многоканальная измерительная система для калибровки высокотемпературных генераторов шума |
| title_short | Многоканальная измерительная система для калибровки высокотемпературных генераторов шума |
| title_sort | многоканальная измерительная система для калибровки высокотемпературных генераторов шума |
| topic | СВЧ-системы |
| topic_facet | СВЧ-системы |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70628 |
| work_keys_str_mv | AT berežnoiva mnogokanalʹnaâizmeritelʹnaâsistemadlâkalibrovkivysokotemperaturnyhgeneratorovšuma AT kuželʹvi mnogokanalʹnaâizmeritelʹnaâsistemadlâkalibrovkivysokotemperaturnyhgeneratorovšuma AT ostapčukaû mnogokanalʹnaâizmeritelʹnaâsistemadlâkalibrovkivysokotemperaturnyhgeneratorovšuma AT berežnoiva multichannelmeasuringsystemforcalibrationofhightemperaturenoisegenerators AT kuželʹvi multichannelmeasuringsystemforcalibrationofhightemperaturenoisegenerators AT ostapčukaû multichannelmeasuringsystemforcalibrationofhightemperaturenoisegenerators |