Общее описание устройства

9 общее описание устройства

Разработка конструкции устройства радиоволнового фазометрического контроля радиопрозрачных изделий представлена на чертеже общего вида.

Волновод, по которому распространяется электромагнитная волна, представляет собой металлическую трубу прямоугольного сечения (а=23 мм и b=10 мм). Толщина стенок волновода 2 мм. Длина волны в волноводе λв= 44 мм; критическая длина волны типа H10 λкрН10=46 мм; рабочее значение частоты f=9,38 ГГц. Для соединения волноводов и функциональных устройств СВЧ тракта используются типовые контактные фланцевые соединения.

Направленная передача электромагнитной волны осуществляется с помощью направленного ответвителя. Были произведены расчеты основных характеристик: переходное ослабление направленного ответвителя С=20 дБ; эффективная направленность Dэфф=38,1 дБ; собственная направленность Dсоб=80 дБ. Также был произведен расчет конструкции НО, в котором было определено: расстояние между центрами отверстий связи l=9,6 (мм); количество отверстий связи в общей стенке НО N≥-=6 шт; диаметры отверстий связи d1 = d6 = 3,30 мм, d2 = d5 = 4,40 мм, d3 = d4 = 6,30 мм. Конец вторичной линии волновода нагружен на встроенную согласованную нагрузку с КСВ=1,05.

При измерении модуля и фазы коэффициента прохождения применяется образцовый фазовращатель (φ0=360°, Δφ=0,2°).

Основным элементом схемы фазометра является балансный (или суммо-разностный) фазовый дискриминатор, состоящий из Двойного Т-образного моста, на два взаимно развязанных входа которого поступают опорный и измеряемый сигналы. К двум выходным плечам присоединяются волноводные смесительные камеры с низкочастотным выходом.

Исследуемый сигнал поступает к приемопередающей антенне, которая состоит из рупорного облучателя и эллипсоидного отражателя. Рупорный облучатель и эллипсоидный отражатель крепятся регулируемыми держателями на платформах. Платформы устанавливаются на оптической скамье.

Конструкции СВЧ модулирующей отражающей части устройства представляет собой прямоугольный волновод с поперечными размерами (а=23 мм и b=10 мм). Открытый конец волновода плотно примыкает к исследуемому диэлектрическому образцу. Фазовая модуляция отраженной электромагнитной волны осуществляется с помощью металлической диафрагмы и модулирующего диода (p-i-n диода), встроенных в волновод. Другой конец волновода нагружен на согласованную нагрузку с КСВ=1,05.

10 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РВК ПО МЕТОДУ МОДУЛИРУЮЩЕГО ОТРАЖЕНИЯ

Метод модулированного отражения обеспечивает точность измерения параметров диэлектрических материалов, сравнимую с точностью измерения «на просвет», но при этом для его реализации требуется простое оборудование.

Благодаря небольшим размерам отражателя метод модулированного отражения может быть использован для локального технологического контроля диэлектрических изделий.

При измерениях методом модулированного отражения простой суммирующий дискриминатор непригоден, так как условие баланса зависит от соотношения амплитуд опорного и измеряемого сигналов; применение балансного дискриминатора позволяет полностью устранить эту ошибку.

Дополнительным преимуществом балансного фазового дискриминатора, по сравнению с простым суммирующим, является удвоенная чувствительность.

В процессе контроля необходимо сохранять неизменным фазовый угол коэффициента отражения отражателя (φг), при этом нет необходимости знать величину и фазу коэффициента отражения.

Независимо от схемы фазового дискриминатора измерения сопровождаются ошибкой, максимальная величина которой равна ±|S11Г0| радиана. Эта ошибка может рассматриваться как ошибка метода. Для её уменьшения следует прежде всего уменьшать среднее значение коэффициента отражения отражателя, что легче обеспечить при амплитудной, а не фазовой модуляции коэффициента отражения.

11 КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Настоящие технические условия распространяются на стенд микроволнового контроля радиопрозрачных диэлектрических образцов.

11.1 Технические требования

11.1.1 Общие требования

Стенд должен соответствовать требованиям настоящих технических условий и комплекта конструкторской документации.

Принцип действия стенда микроволнового контроля радиопрозрачных диэлектрических образцов должен заключатся в контроле параметров диэлектрических образцов, выполненных в виде пластин методом свободного пространства.

11.1.2 Основные параметры и характеристики

Стенд должен работать в сетях переменного тока напряжением 220В.

Стенд должен обеспечивать измерения параметров:

·  электрическая толщина образца на локальных участках;

·  отклонение электрической толщины от номинала;

·  диэлектрическая проницаемость материала (при заданной толщине образца).

·  Стенд должен обеспечивать:

·  чувствительность по электрической толщине = 0,2º;

·  погрешность определения электрической толщины ≤ ±0,1º.

11.1.3 Требования по устойчивости к внешним воздействиям

Стенд должен устойчиво работать при следующих значениях внешних факторов:

·  относительная влажность воздуха % и температура 1500 0С;

·  температура окружающей среды от 0 до плюс 45 ;

·  устройство должно эксплуатироваться в лабораторных условиях.

11.1.4 Требования к конструкции

Конструкция должна обеспечивать удобство монтажа и замены комплектующих изделий.

11.1.5 Требования к надежности

Требования к надежности устройства:

·  назначенный срок службы устройства – 10 лет;

·  назначенный ресурс – 90000 ч;

·  вероятность безотказной работы за 2000 ч наработки должна быть не менее 0, 97.

Похожие работы

Социальная политика и сферный подход к решению вопросов в муниципальном образовании

Скачать

124483

16

13

... к деятельности какого ведомства они относятся. Для Питкярантского района характерен именно сферный тип социальной политики с элементами демографического типа. 1.2. Современный подход к решению вопросов социальной политики в городе и районе. Местное самоуправление в системе государственных и муниципальных органов призвано обеспечивать комплексное решение вопросов обслуживания населения, ...

Истинные короли Кремниевой долины

Скачать

21110

0

0

... в изобилии венчурные инвесткомпании сконцентрировали свои усилия на самых многообещающих отраслях. К ним относились электроника, медицина и технологии обработки данных. Благодаря этому интересу начался рассвет Кремниевой долины, а термин «венчурное финансирование» стал прочно ассоциироваться с понятием «высокие технологии». Закон Рока Если закон Мура знаком почти каждому, то о его прямом следствии ...

Проектирование системы электроснабжения механического цеха

Скачать

125619

17

5

... или двигателя. ·  Местное управление – это управление приводом выключателя, разъединителя и другой аппаратуры непосредственно на месте. ·  Автоматическое управление – его используют в системе электроснабжения предприятий с большой потребляемой мощностью. Автоматическое управление осуществляется с помощью вычислительных машин управления ВМУ. Информация, поступающая в ВМУ, обрабатывается и ...

Проектирование тяговой подстанции переменного тока

Скачать

56822

12

9

... с запозданием реагирует на падение напряжения и привносит с собой противоречивые требования по техническому содержанию. Компенсаторы дисбаланса Еще во времена проектирования первых тяговых подстанций на 25 кВ, 50 Гц переменного тока возникла проблема их подключения к национальной энергетической сети. Действительно, тяговые подстанции соединяются с сетью поставщика энергии (государственной ...