Розрахунки оптимальних параметрів спрямованого хвилевідного відгалужувача і похибок перетворення низькоінтенсивних НЗВЧ-сигналів

У статті контролю проведені розрахунки оптимальних параметрів модулів і фаз елементів матриці розсіювання для вхідного каскаду радіометричної системи неруйнуючого спрямованого хвилевідного відгалужувача (СХВ), а також коефіцієнтів відбиття сигналу від усіх вхідних елементів схеми. Розраховані й п...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Date:	2013
Main Authors:	Куценко, В.П., Сергієнко, С.П.
Format:	Article
Language:	Ukrainian
Published:	Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України 2013
Series:	Искусственный интеллект
Subjects:	Обучающие и экспертные системы
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85189
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:	Розрахунки оптимальних параметрів спрямованого хвилевідного відгалужувача і похибок перетворення низькоінтенсивних НЗВЧ-сигналів / В.П. Куценко, С.П. Сергієнко // Искусственный интеллект. — 2013. — № 1. — С. 163–171. — Бібліогр.: 8 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-85189
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-851892025-02-23T17:01:01Z Розрахунки оптимальних параметрів спрямованого хвилевідного відгалужувача і похибок перетворення низькоінтенсивних НЗВЧ-сигналів Расчет оптимальных параметров направленного волноводного ответвителя и погрешностей преобразования низкоинтенсивных КВЧ-сигналов Calculation of optimum parameters of the directed waveguide coupler and errors of transformation of nizkointensivnykh UHF-signals Куценко, В.П. Сергієнко, С.П. Обучающие и экспертные системы У статті контролю проведені розрахунки оптимальних параметрів модулів і фаз елементів матриці розсіювання для вхідного каскаду радіометричної системи неруйнуючого спрямованого хвилевідного відгалужувача (СХВ), а також коефіцієнтів відбиття сигналу від усіх вхідних елементів схеми. Розраховані й побудовані графіки залежності рівня потужності сигналу на змішувачі радарної системи залежно від довжини хвилі й модулів коефіцієнтів зв’язку між плечима СХВ. Зроблені розрахунки залежності керування балансом потужностей шумів вхідних елементів високочастотного тракту без обліку корисного сигналу на вході змішувача від величини відхилення модулів коефіцієнтів відбиття від цих елементів. В статье проведен расчет оптимальных параметров модулей и фаз элементов матрицы рассеяния направленного волноводного ответвителя (НВО) для входного каскада радиометрической системы неразрушающего контроля, а также коэффициентов отражения сигнала от всех входных элементов схемы. Рассчитаны и построены графики зависимости уровня мощности сигнала на смесителе радарной системы в зависимости от длины волны и модулей коэффициентов связи между плечами НВО. Сделан расчет зависимости управления балансом мощностей шумов входных элементов высокочастотного тракта без учета полезного сигнала на входе смесителя от величины отклонения модулей коэффициентов отражения от этих элементов. For the entrance cascade of the radar non-destructive checking system the calculation of optimum parameters of the modules and phases of elements of matrix of dispersion of the directed waveguide coupler (DWC) is conducted, and also reflectivities signal from all entrance elements of chart. Expected and built charts of dependence of power-level signal on the mixer of the radar system depending on a wave-length and modules of coefficients of connection between the shoulders of DWC. The calculation of dependence of management balance of powers of noises of entrance elements of high-frequency highway is done without the account of useful signal on the entrance of mixer from the size of rejection of the modules of reflectivities from these elements. 2013 Article Розрахунки оптимальних параметрів спрямованого хвилевідного відгалужувача і похибок перетворення низькоінтенсивних НЗВЧ-сигналів / В.П. Куценко, С.П. Сергієнко // Искусственный интеллект. — 2013. — № 1. — С. 163–171. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. 1561-5359 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85189 621.317.7 uk Искусственный интеллект application/pdf Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Обучающие и экспертные системы Обучающие и экспертные системы
spellingShingle	Обучающие и экспертные системы Обучающие и экспертные системы Куценко, В.П. Сергієнко, С.П. Розрахунки оптимальних параметрів спрямованого хвилевідного відгалужувача і похибок перетворення низькоінтенсивних НЗВЧ-сигналів Искусственный интеллект
description	У статті контролю проведені розрахунки оптимальних параметрів модулів і фаз елементів матриці розсіювання для вхідного каскаду радіометричної системи неруйнуючого спрямованого хвилевідного відгалужувача (СХВ), а також коефіцієнтів відбиття сигналу від усіх вхідних елементів схеми. Розраховані й побудовані графіки залежності рівня потужності сигналу на змішувачі радарної системи залежно від довжини хвилі й модулів коефіцієнтів зв’язку між плечима СХВ. Зроблені розрахунки залежності керування балансом потужностей шумів вхідних елементів високочастотного тракту без обліку корисного сигналу на вході змішувача від величини відхилення модулів коефіцієнтів відбиття від цих елементів.
format	Article
author	Куценко, В.П. Сергієнко, С.П.
author_facet	Куценко, В.П. Сергієнко, С.П.
author_sort	Куценко, В.П.
title	Розрахунки оптимальних параметрів спрямованого хвилевідного відгалужувача і похибок перетворення низькоінтенсивних НЗВЧ-сигналів
title_short	Розрахунки оптимальних параметрів спрямованого хвилевідного відгалужувача і похибок перетворення низькоінтенсивних НЗВЧ-сигналів
title_full	Розрахунки оптимальних параметрів спрямованого хвилевідного відгалужувача і похибок перетворення низькоінтенсивних НЗВЧ-сигналів
title_fullStr	Розрахунки оптимальних параметрів спрямованого хвилевідного відгалужувача і похибок перетворення низькоінтенсивних НЗВЧ-сигналів
title_full_unstemmed	Розрахунки оптимальних параметрів спрямованого хвилевідного відгалужувача і похибок перетворення низькоінтенсивних НЗВЧ-сигналів
title_sort	розрахунки оптимальних параметрів спрямованого хвилевідного відгалужувача і похибок перетворення низькоінтенсивних нзвч-сигналів
publisher	Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України
publishDate	2013
topic_facet	Обучающие и экспертные системы
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85189
citation_txt	Розрахунки оптимальних параметрів спрямованого хвилевідного відгалужувача і похибок перетворення низькоінтенсивних НЗВЧ-сигналів / В.П. Куценко, С.П. Сергієнко // Искусственный интеллект. — 2013. — № 1. — С. 163–171. — Бібліогр.: 8 назв. — укр.
series	Искусственный интеллект
work_keys_str_mv	AT kucenkovp rozrahunkioptimalʹnihparametrívsprâmovanogohvilevídnogovídgalužuvačaípohibokperetvorennânizʹkoíntensivnihnzvčsignalív AT sergíênkosp rozrahunkioptimalʹnihparametrívsprâmovanogohvilevídnogovídgalužuvačaípohibokperetvorennânizʹkoíntensivnihnzvčsignalív AT kucenkovp rasčetoptimalʹnyhparametrovnapravlennogovolnovodnogootvetvitelâipogrešnostejpreobrazovaniânizkointensivnyhkvčsignalov AT sergíênkosp rasčetoptimalʹnyhparametrovnapravlennogovolnovodnogootvetvitelâipogrešnostejpreobrazovaniânizkointensivnyhkvčsignalov AT kucenkovp calculationofoptimumparametersofthedirectedwaveguidecoupleranderrorsoftransformationofnizkointensivnykhuhfsignals AT sergíênkosp calculationofoptimumparametersofthedirectedwaveguidecoupleranderrorsoftransformationofnizkointensivnykhuhfsignals
first_indexed	2025-11-24T03:48:56Z
last_indexed	2025-11-24T03:48:56Z
_version_	1849642069570617344
fulltext	ISSN 1561-5359 «Штучний інтелект» 2013 № 1 163 5К УДК 621.317.7 В.П. Куценко 1,2 , С.П. Сергієнко 3 1 Науково-виробниче підприємство «Кварсит», Укроборонпром, м. Костянтинівка, Україна Україна, 85104, м. Костянтинівка, Донецкої обл., вул. Шмідта, 20 2 Донецький національний технічний університет МОНМС, м. Донецьк, Україна Україна, 83000, м. Донецьк, вул. Артема, 58 3 Донецький національний університет МОНМС, м. Донецьк, Україна Україна, 83001, м. Донецьк, вул. Університетська, 24 Розрахунки оптимальних параметрів спрямованого хвилевідного відгалужувача і похибок перетворення низькоінтенсивних НЗВЧ-сигналів V.P. Kutsenko 1,2 , S.P. Sergienko 3 1 Scientific production enterprise of «Kvarsit», Ukroboronprom, Konstantinovka, Ukraine Ukraine, 85104, Konstantinovka, Donetsk obl., Shmidta st., 20 2 Donetsk national technical university, MONMS, Donetsk, Ukraine Ukraine, 83000, Donetsk, street of Artem, 58 3 Donetsk national university,MONMS, Donetsk, Ukraine Ukraine, 83001, Donetsk, a street is University, 24 Calculation of Optimum Parameters of the Directed Waveguide Coupler and Errors of Transformation of Nizkointensivnykh UHF-Signals В.П. Куценко 1, 2 , С.П. Сергиенко 3 1 Научно-производственное предприятие «Кварсит», Укроборонпром, г. Константиновка, Украина Украина, 85104, г. Константиновка, Донецкой обл., ул. Шмидта, 20 2 Донецкий национальный технический университет, МОНМС, г. Донецк, Украина Украина, 83000, г. Донецк, ул. Артема, 58 3 Донецкий национальный университет, МОНМС, г. Донецк, Украина Украина, 83001, г. Донецк, ул. Университетская, 24 Расчет оптимальных параметров направленного волноводного ответвителя и погрешностей преобразования низкоинтенсивных КВЧ-сигналов У статті контролю проведені розрахунки оптимальних параметрів модулів і фаз елементів матриці розсіювання для вхідного каскаду радіометричної системи неруйнуючого спрямованого хвилевідного відгалужувача (СХВ), а також коефіцієнтів відбиття сигналу від усіх вхідних елементів схеми. Розраховані й побудовані графіки залежності рівня потужності сигналу на змішувачі радарної системи залежно від довжини хвилі й модулів коефіцієнтів зв’язку між плечима СХВ. Зроблені розрахунки залежності керування балансом потужностей шумів вхідних елементів високочастотного тракту без обліку корисного сигналу на вході змішувача від величини відхилення модулів коефіцієнтів відбиття від цих елементів. Ключові слова: радарна система, вимір, оптимальні параметри, вхідні вузли, спрямований хвилевідний відгалужувач. Куценко В.П., Сергієнко С.П. «Искусственный интеллект» 2013 № 1 164 5К For the entrance cascade of the radar non-destructive checking system the calculation of optimum parameters of the modules and phases of elements of matrix of dispersion of the directed waveguide coupler (DWC) is conducted, and also reflectivities signal from all entrance elements of chart. Expected and built charts of dependence of power-level signal on the mixer of the radar system depending on a wave-length and modules of coefficients of connection between the shoulders of DWC. The calculation of dependence of management balance of powers of noises of entrance elements of high-frequency highway is done without the account of useful signal on the entrance of mixer from the size of rejection of the modules of reflectivities from these elements. Key words: radar system, measuring, optimum parameters, entrance knots, directed waveguide coupler. В статье проведен расчет оптимальных параметров модулей и фаз элементов матрицы рассеяния направленного волноводного ответвителя (НВО) для входного каскада радиометрической системы неразрушающего контроля, а также коэффициентов отражения сигнала от всех входных элементов схемы. Рассчитаны и построены графики зависимости уровня мощности сигнала на смесителе радарной системы в зависимости от длины волны и модулей коэффициентов связи между плечами НВО. Сделан расчет зависимости управления балансом мощностей шумов входных элементов высокочастотного тракта без учета полезного сигнала на входе смесителя от величины отклонения модулей коэффициентов отражения от этих элементов. Ключевые слова: радарная система, измерение, оптимальные параметры, входные узлы, направленный волноводный ответвитель. Вступ Радіометричні системи для прийому низькоінтенсивних надзвичайно високо- частотних НЗВЧ-сигналів, сумірних з власними шумами їх вхідних елементів, що пра- цюють за принципом періодичного порівняння величин, вимагають забезпечення рівності цих шумів на вході радіоканалу [1]. Така вимога обумовлена необхідністю підвищення точності роботи цих систем і достовірного здобуття на їх виході інформації про пара- метри вимірюваних сигналів [2]. У радіометричних системах з періодичним порівнянням радарного типу у вхід- них каскадах використовуються спрямовані хвилевідні відгалужувачі. Відмінність параметрів цих, а також інших вхідних вузлів радіометричних вимірювальних систем від оптимальних призводить до погіршення їх основних метрологічних характеристик: чутливості, точності, широкосмуговості та ін. [3]. Розрахунки високоякісних мікрохвильових вузлів, що з мінімальними похибками можуть забезпечувати перетворення низькоінтенсивних сигналів, рівень потужності яких порівнюється з паразитними шумами вхідних елементів вимірювальних радіо- метричних систем, є актуальним завданням у питаннях створення нових зразків радіо- метричної апаратури. Метою даної статті є проведення розрахунків оптимальних параметрів спрямованого хвилевідного відгалужувача в залежності від параметрів інших вхідних вузлів НЗВЧ- радіометричної системи, що вимірює сигнали, рівень потужності яких порівняємо з влас- ними паразитними шумами цих вхідних елементів. Основна частина Розвиток елементної бази техніки дозволяє сьогодні розробляти системи неруй- нівного радіометричного контролю виробів із діелектричних матеріалів, які здатні забезпечити підвищення якості продукції і рентабельності виробництва. Раніше у статтях [4-6] розглядалася функціональна схема радіометричної си- стеми, у вхідному каскаді структури якої використовувався спрямований хвилевід- Розрахунки оптимальних параметрів спрямованого хвилевідного відгалужувача… «Штучний інтелект» 2013 № 1 165 5К ний відгалужувач (СХВ), була запропонована його математична модель і розраховані основні частотні характеристики. При вирішенні математичної моделі СХВ враховува- лися електричні компоненти шумових сигналів від приймально-передавальної антени, навантаження, модулятора і змішувача системи [7], [8]. Для наочності проведених у статті розрахунків оптимальних параметрів СХВ і похибок перетворення низькоінтенсивних НЗВЧ-сигналів на рис. 1 наведена вхідна частина функціональної схеми радіометричної системи. Рисунок 1 – Вхідна частина функціональної схеми радіометричної системи Розрахунки проводилися для низькоінтенсивних сигналів на основі системи рів- нянь залежності вихідних сигналів СХВ – від параметрів його матриці розсіювання i mn S , коефіцієнтів відбиття та електричних компонентів шумових корисних і паразитних сигналів вхідних елементів, а також граничних умов на полюсах узагальненого восьмиполюсника (СХВ) в i-му стаціонарному стані з використанням програми Mathcad і методу Крамера. З метою проведення розрахунків оптимальних параметрів СХВ складалася цільова функція оптимізації. Збалансований режим роботи вхідної частини радіометричної си- стеми забезпечується рівністю потужностей шумів високочастотного тракту у відсут- ності вимірюваного сигналу. У даній моделі ця умова відповідає рівності нулю наступної функції: )],2,0()2,0()2,0()2,0([)]1()1()1()1([ ),,,,,,,,,arg,,arg,arg,,arg,,arg,,,(arg 33 33232313131212030302020101 eaveRneeoeaveRneeo RnRnoaaV EEEEEEEE gGgGggGMMMMMME +++−+++= =λ (1) де V E – функція оптимізації рівня потужностей шумів; arg01 – фаза елемента матриці розсіювання S12; М01 – модуль елемента матриці розсіювання S12; М02 – мо- дуль елемента матриці розсіювання S13; arg02 – фаза елемента матриці розсіювання S13; М03 – модуль елемента матриці розсіювання S14; arg03 – фаза елемента матриці роз- сіювання S14; М12 – модуль елемента матриці розсіювання S23; arg12 – фаза елемента матриці розсіювання S23; arg13 – фаза елемента матриці розсіювання S24; М13 – модуль елемента матриці розсіювання S24; arg23 – фаза елемента матриці розсіювання S34; М23 – модуль елемента матриці розсіювання S34; gа, Gа – відповідно фаза і модуль коефіцієнта відбиття Га від антени; g0 – фаза коефіцієнта відбиття Г1 від модулятора; gRn, GRn – фаза і модуль коефіцієнта відбиття ГRn від еквівалентного опору; g3, G3 – фаза і модуль коефіцієнта відбиття Г4 від змішувача; λ – довга хвилі вихідного сигналу; e E – рівень потужності шумів відповідно від антени, модулятора, еквіва- лентного опору і змішувача при двох значеннях модуля коефіцієнта відбиття Г1 від модулятора 1 і 0,2. Куценко В.П., Сергієнко С.П. «Искусственный интеллект» 2013 № 1 166 5К Дана функція (1) представляє залежність різниці від суми потужностей шумів при значенні модуля коефіцієнта відбиття Г1 від модулятора, рівного 1, і суми по- тужностей при рівності модуля коефіцієнта відбиття Г1 від модулятора, рівного 0,2. Оптимізація параметрів СХВ здійснювалася досягненням максимуму різниці потужностей корисного сигналу за умови виконання рівності суми потужностей усіх шумів за винятком корисного сигналу на вході змішувача при двох значен- нях модуля коефіцієнта відбиття Г1 від модулятора 1 )1( ec E і 0,2 )2,0( ec E : )].2,0()1([ ),,,,,,,,,arg,,arg,arg,,arg,,arg,,,(arg 33232313131212030302020101 ecec RnRnoaa EE gGgGggGMMMMMMO −= =λ (2) Враховуючи, що СХВ з прилеглими вхідними вузлами є лінійними і що корис- ний сигнал і шуми взаємно не корельовано, розрахунок вкладу окремих джерел шумів проводився незалежно, з подальшим підсумовуванням їх дисперсій. Розрахунок електричних компонентів власних шумів змішувача в СХВ проводився за формулою Найквіста [1]. Сигнали, що виходять з СХВ, являються сумою всіх шумів, що входять в нього. Через їх некорельованість допустиме підсумовування їх потужностей без врахування фазових співвідношень. Результати оптимізації параметрів СХВ вхідної частини функціональної схеми радіометричної системи в умовах низькоінтенсивних сигналів наведені в табл. 1. Таблиця 1 – Результати оптимізації параметрів СХВ вхідної частини функціональної схеми радіометричної системи в умовах низькоінтенсивних сигналів arg01 М01 М02 arg02 М03 arg03 М12 arg12 arg13 М13 0,25 0,818 0,285 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,25 0,285 arg23 М23 Gа gа g0 GRn gRn G3 g3 λ 0,25 0,818 0,415 0,5 0,25 0,125 0,25 0,508 0,25 7,352 Проведена оптимізація параметрів СХВ, що відбувається у вхідній частині функціональної схеми радіометричної системи (рис. 1) в умовах низькоінтенсивних сигналів, дозволила побудувати наступні графіки (рис. 2). На рис. 2 видно, що зі збільшенням довжини хвилі збільшується й потужність корисного сигналу на змішувачі. Однак зміна значень величин модулів елементів матриці розсіювання Smn по-різному впливає на величину потужності сигналу на змішувачі. Так, наприклад, максимальне значення потужності сигналу на змішувачі досягається при М13 = 0,2 – 0,3 (рис. 2а), при М03 = 0,6 – 0,7 (рис. 2г), при М01 = 0,8 (рис. 2е) і практично не залежить від зміни величин модулів елементів матриці розсіювання М23 (рис. 2б), М12 (рис. 2в) і М02 (рис. 2д). У той же час, як видно з табл. 1, для досягнення рівності шумів від усіх вхідних елементів на вході змішувача для обох станів модулятора оптимальні значення цих величин повинні бути трохи іншими. Розрахунки оптимальних параметрів спрямованого хвилевідного відгалужувача… «Штучний інтелект» 2013 № 1 167 5К Рисунок 2 – Графіки залежності рівня потужності вихідного сигналу на змішувачі залежно від довжини хвилі і модуля елемента матриці розсіювання а) S24, б) S34, в) S23, г) S14, д) S13 і е) S12 Графік залежності управління балансом потужностей шумів вхідних елементів високочастотного тракту (рис. 3) показує, що найбільшу похибку при вимірі низько- інтенсивних сигналів буде давати відхилення від оптимальних значень модуля коефіцієнта відбиття еквівалентного опору. Забезпечення балансу шумів вхідних Р(Вт)м М13 λ(мм) Р(Вт)м Р(Вт)м Р(Вт)м Р(Вт)м λ(мм) м М23 λ(мм)м М03 М02 М01 λ(мм) м λ(мм) Р(Вт)м λ(мм)М12 а) б) в) г) д) е) Куценко В.П., Сергієнко С.П. «Искусственный интеллект» 2013 № 1 168 5К елементів на змішувачі технічно простіше реалізувати шляхом зміни модулів коефі- цієнтів відбиття від змішувача й погодженого опору. У той же час не раціональним є зміна модуля коефіцієнта відбиття від антени, що призведе до зменшення корисного сигналу. 0.2− 0.1− 0 0.1 0.2 0.3 2− 10 14− × 1− 10 14− × 0 1 10 14− × 2 10 14− × 3 10 14− × Рисунок 3 – Графік залежності балансу потужностей шумів вхідних елементів високочастотного тракту (1 – від модуля коефіцієнта відбиття антени, 2 – від модуля коефіцієнта відбиття від еквівалентного опору, 3 – від модуля коефіцієнта відбиття змішувача) без врахування корисного сигналу на вході змішувача Для визначення залежності балансування вхідного НЗВЧ-блоку радіометричної системи за допомогою зміни модуля відбиття від «погодженого опору» при неопти- мальному фазовому коефіцієнті відбиття від вимірюваного об’єкта запишемо функцію: ),,,,,,,,,,,,,,,,,,,(),( 191817161515141311312111098765432101 GGGGgGGGGgGGGGGGGGGGGGGGEggT V ++= . (3) Її розрахунки дозволили побудувати графік (рис. 4а), на якому представлена залежність потужності власних шумів вхідного блоку від ступеня відхилення від оп- тимальних параметрів модуля коефіцієнта відбиття від опору й відхилення від оптималь- ного фазового коефіцієнта відбиття від вимірюваного об’єкта. Рисунок 4 – Графіки залежності потужності власних шумів вхідного блоку від ступеня відхилення від оптимальних параметрів модуля коефіцієнта відбиття від а) опору і б) змішувача й відхилення від оптимального фазового коефіцієнта відбиття від вимірюваного об’єкта 1 2 3 Р(Вт) δ Р(Вт) Р(Вт) м ГRn ga ga Г4 а) б) Розрахунки оптимальних параметрів спрямованого хвилевідного відгалужувача… «Штучний інтелект» 2013 № 1 169 5К Залежність балансування вхідного НЗВЧ-блоку радіометричної системи за допо- могою зміни модуля відбиття від змішувача при неоптимальному фазовому коефіцієнті відбиття від вимірюваного об’єкта може бути визначена функцією: ).,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(),( 191817171615141311312111098765432101 GGgGGGGGGgGGGGGGGGGGGGGGEggT V ++= (4) Графік (рис. 4б) залежності потужності власних шумів вхідного блоку від ступеня відхилення від оптимальних параметрів модуля коефіцієнта відбиття від змішувача й відхилення від оптимального фазового коефіцієнта відбиття від вимірюваного об’єкта, отриманий при розрахунках функції (4). Область коефіцієнтів, при яких забезпечується балансування вхідного блоку (по- тужність власних шумів при вимірі коефіцієнта відбиття від модулятора не міняється), – це область перетинання графіка із площиною Т(g,g1) = 0. Як видно із графіків (рис. 4), управління балансом потужностей найбільш ефек- тивно здійснюється за допомогою зміни модуля коефіцієнта відбиття від погодженого опору, тому що нестабільність балансу потужностей від випадкової флуктуації керуючого параметра вище для управління за допомогою зміни модуля коефіцієнта відбиття від змішувача. Проведення оптимізації дозволяє збільшити швидкість розробки нових НЗВЧ- пристроїв, прогнозувати забезпечення точності роботи системи, що задається. Висновки Для досягнення рівності шумів від усіх вхідних НЗВЧ-елементів на вході змі- шувача для обох станів модулятора за допомогою матричного аналізу, програми Mathcad і методу Крамера отримані оптимальні параметри СХВ вхідної частини функціо- нальної схеми в умовах низькоінтенсивних сигналів. Розрахунки показують, що зі збільшенням довжини хвилі збільшується й потуж- ність корисного сигналу на змішувачі. Найбільш виражена залежність потужності корисного сигналу на змішувачі від зміни значень величин модулів елементів матриці розсіювання Smn між плечами 1-2, 1-4, 2-4 і практично не залежить від зміни величин модулів елементів матриці роз- сіювання між плечами 3-4, 2-3 і 1-3. Найбільшу похибку при вимірі низькоінтенсивних сигналів вносять відхилення від оптимальних значень шумів еквівалентного опору. Виготовлення СХВ без відхилення його параметрів від оптимальних неможливо, що передбачає установку коригувальних елементів, які забезпечують баланс шумів на вході змішувача. Розрахунки оптимального режиму роботи вхідного НЗВЧ-блоку пока- зали, що для забезпечення балансування найбільш зручно використовувати зміни коефі- цієнта відбиття від погодженого опору, тому що крутість характеристики зміни потужності шумів від модуля коефіцієнта відбиття лінійна. А зміною модуля коефіцієнта відбиття від навантаження найбільш ефективно можна коректувати відхилення від оптимальної фази коефіцієнта відбиття від погодженого опору. Результати проведеної оптимізації дозволяють прогнозувати і забезпечувати підвищення точності роботи системи. Література 1. Куценко В.П. Методы и средства сверхвысокочастотной радиометрии / Куценко В.П., Скрипник Ю.А., Трегубов Н.Ф., Шевченко К.Л., Яненко А.Ф. – Донецк : ІПШІ «Наука і освіта», 2011. – 324 с. Куценко В.П., Сергієнко С.П. «Искусственный интеллект» 2013 № 1 170 5К 2. Головко Д.Б. Сверхвысокочастотные методы и средства измерения физических величин : [учебное пособие] / Головко Д.Б., Скрипник Ю.А., Яненко А.Ф. – К. : Лебедь, 2003. – С. 72-74. 3. Скрипник Ю.А. Микроволновая радиометрия физических и биологических объектов / [Скрипник Ю.А., Яненко А.Ф., Манойлов В.П., Куценко В.П., Гимпилевич Ю.Б.]. – Житомир : «Волынь», 2003. – 408 с. 4. Куценко В.П. Оптимізація параметрів вхідних вузлів НЗВЧ-радарних систем в умовах низькоінтенсивних сигналів / В.П. Куценко, С.П. Сергиенко, М.Ф. Трегубов, В.А. Сидоренко // Штучний інтелект. – 2012. – № 4. – С. 489-498. 5. Куценко В.П. Аналіз підходів до розрахунків вхідних елементів НЗВЧ-радіометрів, як основних джерел похибок вимірювання низькоінтенсивних сигналів / В.П. Куценко // Наукові праці Донецького національного технічного університету. – Серія «Обчислювальна техніка та автоматизація». – Вип. 20 (182). – Донецьк : ДонНТУ, 2012. – С. 199-205. 6. Kutsenko W.P. Сontrol-measuring complex / W.P. Kutsenko, N.F. Tregubov // Вісник Черкаського державного технологічного університету. – Спецвипуск. – Черкаси : «Брама Україна», 2009. – С. 57-59. 7. Куценко В.П. Математична модель направленого хвилевідного відгалужувача в умовах низькоінтенсивних сигналів / В.П. Куценко // Вісник Житомирського державного технічного університета. – Серія «Технічні науки». – Вип. 2 (53) / 2010. – Житомир : ЖДТУ, 2010. – С. 118-123. 8. Силаев М.А. Приложение матриц и графов к анализу СВЧ-устройств / М.А. Силаев, С.Ф. Брянцев. – М. : Изд. Сов. радио, 1970. – 248 с. Literatura 1. Kutsenko V.P. Methods and facilities of super-high-frequency radiometry / Kutsenko V.P., Skripnik Yu.A., Tregubov N.F., Shevchenko K.L., Yanenko A.F. is Donetsk: IPSHI «Science and education», 2011. – 324 s. 2. Golovko D.B., Skripnik Yu.A., Yanenko A.F. Super-high-frequency methods and facilities of measuring of physical sizes : Train aid. – K. : Swan. – 2003. – S. 72-74. 3. Skripnik Yu.a., Yanenko a.f., Manoylov V.P., Kutsenko V.P., Gimpilevich U.B. Microwave radiometry of physical and biological objects. it is Zhitomir : «Volhynia». – 2003. – 408 s. 4. Kutsenko V.P., Sergienko S.P., Tregubov N.F., Sidorenko V.А. Optimization of parameters of entrance knots of СВЧ-радіо of the systems in the conditions of low intensive signals // the Theoretical magazine «Artificial intelligence» is Producing. 4/2012. it is Donetsk. Institute of problems of artificial intelligence METAL-OXIDE-SEMICONDUCTOR and NАN of Ukraine, 2012. – С. 489-498. 5. Kutsenko V.P. Analysis of going near the calculations of entrance elements of radiometers, as basic sources of errors of measuring of niz'kointensivnikh signals of // Scientific labours of the Donetsk national technical university. are Series the «Computing engineering and automation». – Vip. 20 (182) it is Donetsk. DONNTU, 2012. – S.199-205. 6. Kutsenko V.P., Tregubov N.F. Сontrol-measuring complex // Announcer of the Tcherkasy state technological university, is the Specproducing. are Tcherkasy. «Gates are Ukraine», 2009. – С. 57-59. 7. Kutsenko V.P. Mathematical model of directed UHF waveguide coupler in the conditions of low intensive signals // Announcer of Zhytomyr state technical university is Series «Engineering sciences» it is Producing 2(53) /2010 it is Zhytomyr. 2010. – С. 118-123. 8. Silaev Ì.À., Bryancev S.F. Appendix of matrices and counts to the analysis SVCH devices. – M. : of Publ. of Owls. Radio, 1970. – 248 p. RESUME V.P. Kutsenko, S.P. Sergienko Calculation of Optimum Parameters of the Directed Waveguide Coupler and Errors of Transformation of Nizkointensivnykh UHF-Signals For the entrance cascade of the aerophare non-destructive checking system the calculation of optimal parameters of the modules and phases of elements of matrix of dispersion of the directed waveguide coupler(НВО) is conducted, and also reflectivities of signal from all entrance elements of chart. The charts of dependence of power-level of Розрахунки оптимальних параметрів спрямованого хвилевідного відгалужувача… «Штучний інтелект» 2013 № 1 171 5К signal are expected and built on the mixer of the radar system depending on a wave-length and modules of coefficients of connection between the shoulders of НВО. The calculation of management dependence is done by balance of powers of noises of entrance elements of high-frequency highway without the account of useful signal on the entrance of mixer from the size of rejection of the modules of reflectivities from these elements. The charts of dependence of power of own noises of entry block are got from the degree of deviation from the optimal parameters of the module of reflectivity from resistance and deviation from an optimal phase reflectivity from the measured object and power of own noises of entry block from the degree of deviation from the optimal parameters of the module of reflectivity from a mixer and deviation from an optimal phase reflectivity from the measured object. The calculations of the optimal mode of operations of entry НЗВЧ-блока showed that for providing of balancing more than all it comfortably to use the changes of reflectivity from the concerted resistance because the transconductance of change of power of noises from the module of reflection is linear. And by the change of the module of reflection from loading more than all it is effectively possible to correct deviation from the optimal phase of reflection from the concerted resistance. Стаття надійшла до редакції 21.11.2012.

Розрахунки оптимальних параметрів спрямованого хвилевідного відгалужувача і похибок перетворення низькоінтенсивних НЗВЧ-сигналів

Institution

Similar Items