LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Енергетика → Автоматизація вимірювання напруженості поля


МіНіСТЕРСТВО ОСВіТИ і НАУКИ УКРАїНИ

Національний авіаційний університет





ЩЕРБИНА Ольга Алімівна


УДК 681.5.08(043.3)



АВТОМАТИЗАЦІЯ ВИМІРЮВАННЯ НАПРУЖЕНОСТІ ПОЛЯ



Спеціальність 05.12.17 – Радіотехнічні та телевізійні системи




Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук






Київ – 2007

Дисертацією є рукопис.


Робота виконана в Національному авіаційному університеті Міністерства освіти і науки України, м. Київ.


Науковий керівник: доктор технічних наук, професор,

заслужений діяч науки і техніки України Ільницький Людвіг Якович,

Національний авіаційний університет, професор


Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Ігнатов Володимир Олексійович, НАУ, професор кафедри телекомунікаційних систем НАУ

кандидат технічних наук, Рудаков Володимир Іванович, старший науковий співробітник Центральнийого науково-дослідний інститут озброєння та військової техніки Збройних Сил України



Захист відбудеться „__6__”___03___2008 р. о _15-00_ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.062.08 при Національному авіаційному університеті за адресою: 03058, Україна, м.Київ, пр-т Космонавта Комарова, 1, НАУ.


З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці НАУ за адресою: 03058, Україна, м.Київ, пр-т Космонавта Комарова, 1.


Автореферат розісланий „__24__” ____01____2007 р.



Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради, д.т.н. В.М.Шутко


ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Задача вимірювання напруженості електромагнітного поля (ЕМП) існує ще з виникненням радіоелектроніки. На сучасному етапі ця проблема набуває все більш важливого значення через постійне зростання кількості різноманітних джерел випромінювання, кількості систем радозв’язку та передавальних засобів з використанням радіоканалу. Наслідком цього є складна завадова обстановка та взаємний вплив радіозасобів на якість функціонування. Існує проблема несанкціонованого чи неправильного використання радіопередавальних засобів, а також визначення зон дії різноманітних джерел випромінювання.

Забезпечення функціонування радіоелектронних засобів з необхідним рівнем надійності при наявності завад та безперешкодне функціонування інших засобів радіоелектроніки – головне завдання сфери електромагнітних вимірювань. Як у промисловості, медицині, так і у військовій області, існує потужна передавальна апаратура, що працює поряд з чутливою приймальною апаратурою або життєво необхідними комп’ютерними системами. Отже, для забезпечення нормального функціонування будь-якої множини радіоелектронних засобів потрібно визначати як електромагнітну заваду, так і електромагнітну чутливість. Всі частини складних систем повинні працювати, не заважаючи один-одному і виконувати свої основні функції якомога бездоганніше. І не в останню чергу потрібно мати на увазі ще і вплив електромагнітного випромінювання на здоров’я людини, що знаходиться поряд з ним.

Оцінка електромагнітних властивостей необхідна на всіх етапах існування радіоелектронного засобу, а саме перспективного планування, проектування, розробки, випробування та експлуатації, а також при контролі роботи в процесі експлуатації.

Забезпечення точного та швидкого вимірювання напруженості ЕМП завжди було актуальною проблемою електромагнітних вимірювань. А при сучасному розвитку радіоелектроніки ця проблема набуває ще більшого значення.

Існує безліч апаратури для вимірювання параметрів електромагнітного поля, у тому числі і напруженості поля. Але при здійсненні патентного пошуку виявилася відсутність автоматичних вимірювачів, які б не тільки вимірювали напруженість електромагнітного поля з високою точністю та швидкодією, але й настроювалися автоматично в напрямі приходу хвилі та адаптувалися до поляризації поля. А це є дуже важливими якостями при мобільному вимірюванні поля на високих швидкостях пересування вимірювальної апаратури.

Зв’язок з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана в рамках НДР 006-ДБ01 „Математичне моделювання впливу металевих конструкцій на характеристики вимірювальних антен” – № ДР 0101U002727.

Мета і задачі дослідження. Метою досліджень є теоретичне обґрунтування і розробка автоматичного вимірювача напруженості ЕМП.

Відповідно до мети досліджень в дисертації передбачено розгляд наступних задач:

  • проведення аналізу існуючих методів вимірювання напруженості поля та приладів вимірювання;

  • розробка автоматичного комплексу вимірювання напруженості поля та окремих його складових;

  • розробка методу вимірювання діючої довжини антени з урахуванням відбиття від землі;

  • математичний аналіз процесів функціонування автоматичного комплексу вимірювання напруженості поля;

  • аналіз похибок калібрування вимірювача напруженості поля при вимірюванні методом стандартного поля.

Об’єкт досліджень: процес вимірювання напруженості поля.

Предмет досліджень: методи та засоби вимірювання напруженості поля.

Методи дослідження. Для розв’язання поставлених задач були використані методи векторної алгебри, комплексний метод, апарат теорії матриць, теорія електромагнітного поля, теорія вимірювальних систем, методи електронного моделювання.

Наукова новизна отриманих результатів:

  • Розроблені засади автоматизації процесу вимірювання напруженості ЕМП, які забезпечують вимірювання без втручання оператора, з підвищеною швидкодією та точністю, що досягаються завдяки розробленим в даній дисертації атенюатором з електронним керуванням та самофокусувальною антеною з адаптивною поляризацією.

  • Розроблена методика вимірювання діючої довжини антени при урахуванні впливу земної поверхні.

  • Визначена залежність похибки вимірювання автоматичним компаратором від похибки атенюатора з електронним керуванням. Виведені співвідношення для обчислення даної похибки.

  • Проаналізовані похибки калібрування вимірювача напруженості поля при вимірюванні методом стандартного поля.

    Практичне значення отриманих результатів полягає в розробці вимірювачів напруженості ЕМП, які можуть використовуватись при вирішенні широкого кола науково-технічних задач. Наприклад, для забезпечення електромагнітної сумісності радіоелектронних засобів, для радіомоніторингу, при сертифікації антенних систем, при льотному контролі якості функціонування авіаційних радіонавігаційних комплексів та систем радіозв’язку і т.д.

    Особистий внесок здобувача. Дисертаційна роботи є результатом самостійного дослідження. Усі результати, що складають основний зміст дисертації, отримані і сформульовані самостійно. У статтях [1–4] описано розроблені структурні схеми елементів автоматичного вимірювача напруженості поля і схема в цілому. На дані схеми було отримано деклараційні патенти на корисну модель [7], [8], [10], [11] та двадцятирічний патент на винахід [9]. У статті [5] описана виведена в даній дисертації матриця розсіяння атенюатора з електронним керуванням, за допомогою якої можна легко змінювати параметри атенюатора. Стаття [6] описує метод вимірювання діючої довжини антени, в якому було враховано вплив відбиття від земної поверхні на точність вимірювання.

    Апробація результатів дисертації. Результати роботи доповідались і обговорювались на міжнародній науково-технічній конференції „Авіа-2004” (Київ, 2004), на міжнародній науковій конференції студентів та молодих вчених „Політ-2005” (Київ, 2005), на міжнародній науково-технічній конференції „Теорія та методи обробки сигналів” (Київ, 2005), на 3-й міжнародній науково-технічній конференції „Інформаційна техніка та електромеханіка” (Луганськ, 2005), 5th International Conference on Antenna theory and techniques (Київ, 2005), міжнародній науково-технічній


  •