Измерение параметров: 12. Измерение параметров и характеристик фотоприемных устройств. Методы и средства измерений в телекоммуникационных системах

Содержание

Измерение параметров Тиля-Смолла в домашних условиях

Создано 12.10.2006 14:34. Обновлено 11.06.2020 14:07. Автор: Павел Сайк.

Вот решил сам написать статью, весьма важную для акустиков. В этой статье хочу описать способы измерения самых важных параметров динамических головок — параметры Тиля-Смолла.

Помните! Приведенная ниже методика измерения параметров Тиля-Смолла в домашних условиях действенна только для измерения параметров Тиля-Смолла динамиков с резонансными частотами ниже 100Гц (т.е. низкочастотных динамиков), на более высоких частотах погрешность возрастает.

Самыми основными параметрами Тиля-Смолла, по которым можно рассчитать и изготовить акустическое оформление (проще говоря — ящик) являются:

  • Резонансная частота динамика Fs (Герц)
  • Эквивалентный объем Vas (литров или кубических футов)
  • Полная добротность Qts
  • Сопротивление постоянному току Re (Ом)

Для более серьезного подхода понадобится еще знать:

  • Механическую добротность Qms
  • Электрическую добротность Qes
  • Площадь диффузора Sd2) или его диаметр Dia (см)
  • Чувствительность SPL (dB)
  • Индуктивность Le (Генри)
  • Импеданс Z (Ом)
  • Пиковую мощность Pe (Ватт)
  • Массу подвижной системы Mms (г)
  • Относительную жесткость (механическая гибкость) Cms (метров/ньютон)
  • Механическое сопротивление Rms (кг/сек)
  • Двигательную мощность (произведение индукции в магнитном зазоре на длину провода звуковой катушки) BL (Тесла*м)

Большинство параметров Тиля-Смолла может быть измерено или рассчитано в домашних условиях с помощью не особо сложных измерительных приборов и компьютера или калькулятора, умеющего извлекать корни и возводить в степень. Для еще более серьезного подхода к проектированию акустического оформления и учета характеристик динамиков рекомендую читать более серьезную литературу.

Автор этого «труда» не претендует на особые знания в области теории, а все тут изложенное является компиляцией из различных источников — как иностранных, так и российских.

Измерение параметров Тиля-Смолла Re, Fs, Fc, Qes, Qms, Qts, Qtc, Vas, Cms, Sd
, Mms.

Для проведения измерений параметров Тиля-Смолла вам понадобится следующее оборудование:

  1. Вольтметр.
  2. Генератор сигналов звуковой частоты. Подойдут программы-генераторы, которые генерируют необходимые частоты. Типа Marchand Function Generator или NCH tone generator. Так как дома не всегда можно найти частотомер, можно вполне доверится этим программам и Вашей звуковой карте, установленной на компьютере.
  3. Мощный (не менее 5 ватт) резистор сопротивлением 1000 ом.
  4. Точный (+- 1%) резистор сопротивлением 10 ом.
  5. Провода, зажимы и прочая дребедень для соединения всего этого в единую схему.
Рис. 1. Схема для измерений параметров Тиля-Смолла

Калибровка:

Для начала необходимо откалибровать вольтметр. Для этого вместо динамика подсоединяется сопротивление 10 Ом и подбором напряжения, выдаваемого генератором, надо добиться напряжения 0.01 вольта. Если резистор другого номинала, то напряжение должно соответствовать 1/1000 номинала сопротивления в Омах. Например, для калибровочного сопротивления 4 Ома напряжение должно быть 0.004 вольта.

Запомните! После калибровки регулировать выходное напряжение генератора НЕЛЬЗЯ до окончания всех измерений.

Нахождение сопротивления постоянному току Re

Теперь, подсоединив вместо калибровочного сопротивления динамик и выставив на генераторе частоту, близкую к 0 герц, мы можем определить его сопротивление постоянному току Re. Им будет являться показание вольтметра, умноженное на 1000.

Впрочем, Re можно замерить и непосредственно омметром.

Нахождение резонансной частоты динамика Fs и Rmax

Динамик при этом и всех последующих измерениях должен находиться в свободном пространстве. Резонансная частота динамика находится по пику его импеданса (Z-характеристике). Для ее нахождения плавно изменяйте частоту генератора и смотрите на показания вольтметра.

Та частота, на которой напряжение Us на вольтметре будет максимальным (дальнейшее изменение частоты будет приводить к падению напряжения) и будет являться частотой основного резонанса Fs для этого динамика. Для динамиков диаметром больше 16 см эта частота должна лежать ниже 100 Гц.

Не забудьте записать не только частоту Fs, но и показания вольтметра Us.

Умноженные на 1000, они дадут сопротивление динамика на резонансной частоте R

max, необходимое для расчета других параметров.

Нахождение Qms, Qes и Qts

Эти параметры находятся по следующим формулам:

Рис. 2. Формулы для измерений параметров Тиля-Смолла

Как видно, это последовательное нахождение дополнительных параметров Ro, Rx и измерение неизвестных нам ранее частот F1 и F2.

Рис. 3. График зависимости сопротивления постоянному току от резонансной частоты

Это частоты, при которых сопротивление динамика равно Rx. Поскольку Rx всегда меньше Rmax, то и частот будет две — одна несколько меньше Fs, а другая несколько больше.

Определяют частоты F1 и F2 ниже и выше резонансной частоты Fs

, при которых напряжение на зажимах головки принимает некоторое значение U1,2, меньшее Us. Например, U1,2 = 0,7 Us . Вы можете проверить правильность своих измерений следующей формулой:

Рис. 4. Формула расчета резонансной частоты динамика

Если расчетный результат отличается от найденного ранее больше, чем на 1 герц, то нужно повторить все сначала и более аккуратно. Итак, мы нашли и рассчитали несколько основных параметров и можем на их основании делать некоторые выводы:

  1. Если резонансная частота динамика выше 50 Гц, то он имеет право претендовать на работу в лучшем случае как мидбас. О сабвуфере на таком динамике можно сразу забыть.
  2. Если резонансная частота динамика выше 100 Гц, то это вообще не низкочастотник. Можете использовать его для воспроизведения средних частот в трехполосных системах.
  3. Если соотношение Fs/Qts у динамика составляет менее 50-ти, то этот динамик предназначен для работы исключительно в закрытых ящиках. Если больше 100 — исключительно для работы с фазоинвертором или в бандпассах. Если же значение находится в промежутке между 50 и 100, то тут нужно внимательно смотреть и на другие параметры — к какому типу акустического оформления динамик тяготеет. Лучше всего для этого использовать специальные компьютерные программы, способные смоделировать в графическом виде акустическую отдачу такого динамика в разном акустическом оформлении. Правда при этом не обойтись без других, не менее важных параметров — Vas, Sd, Cms и L.

Нахождение площади поверхности диффузора S
d

Это так называемая эффективная излучающая поверхность диффузора. Для самых низких частот (в зоне поршневого действия) она совпадает с конструктивной и равна:

Рис. 5. Формула расчета площади поверхности диффузора

Радиусом R в данном случае будет являться половина расстояния от середины ширины резинового подвеса одной стороны до середины резинового подвеса противоположной. Это связано с тем, что половина ширины резинового подвеса также является излучающей поверхностью. Обратите внимание, что единица измерения этой площади — квадратные метры. Соответственно и радиус нужно в нее подставлять в метрах.

Нахождение индуктивности катушки динамика L

Для этого нужны результаты одного из отсчетов из самого первого теста. Понадобится импеданс (полное сопротивление) звуковой катушки на частоте около 1000Гц. Поскольку реактивная составляющая (X

L) отстоит от активной Re на угол 900, то можно воспользоваться теоремой Пифагора:

Рис. 6. Формула импеданс катушки на определеной частоте

Поскольку Z (импеданс катушки на определенной частоте) и Re (сопротивление катушки по постоянному току) известны, то формула преобразуется к:

Рис. 7. Формула импеданс катушки на определеной частоте

Найдя реактивное сопротивление XL на частоте F можно рассчитаь и саму индуктивность по формуле:

Рис. 8. Формула индуктивности катушки

Измерение эквивалентного объема Vas

Есть несколько способов измерения эквивалентного объема, но в домашних условиях проще использовать два: метод «добавочной массы» и метод «добавочного объема».

Первый из них требует из материалов несколько грузиков известного веса. Можно использовать набор грузиков от аптечных весов или воспользоваться старыми медными монетками 1,2,3 и 5 копеек, поскольку вес такой монетки в граммах соответствует номиналу.

Второй метод требует наличия герметичного ящика заранее известного объема с соответствующим отверстием под динамик.

Нахождение Vas методом добавочной массы

Для начала нужно равномерно нагрузить диффузор грузиками и вновь измерить его резонансную частоту, записав ее как F’s. Она должна быть ниже, чем Fs. Лучше если новая резонансная частота будет меньше на 30%-50%. Масса грузиков берется приблизительно 10 граммов на каждый дюйм диаметра диффузора. Т.е. для 12″ головки нужен груз массой около 120 граммов.

Затем необходимо рассчитать Cms на основе полученных результатов по формуле:

Рис. 9. Формула расчета относительной жесткости

где М — масса добавленных грузиков в килограммах.

Исходя из полученных результатов Vas3) рассчитывается по формуле:

Рис. 9. Формула расчета эквивалентного объема

Нахождение Vas методом добавочного объема

Нужно герметично закрепить динамик в измерительном ящике. Лучше всего это сделать магнитом наружу, поскольку динамику все равно, с какой стороны у него объем, а вам будет проще подключать провода. Да и лишних отверстий при этом меньше. Объем ящика обозначен как Vb.

Затем нужно произвести измерения Fс (резонансной частоты динамика в закрытом ящике) и, соответственно, вычислить Qmc, Qec и Qtc. Методика измерения полностью аналогична описанной выше. Затем находится эквивалентный объем по формуле:

Рис. 10. Формула расчета эквивалентного объема методом добавочного объема

Полученных в результате всех этих измерений данных достаточно для дальнейшего расчета акустического оформления низкочастотного звена достаточно высокого класса. А вот как оно рассчитывается — это уже совсем другая история.

Определение механической гибкости Cms

Рис. 11. Формула расчета механической гибкости динамика

Где Sd — эффективная площадь диффузора с номинальным диаметром D. Как вычислять написано ранее.

Определение массы подвижной системы Mms

Она легко рассчитывается по формуле:

Рис. 12 Формула расчета массы подвижной системы

Двигательную мощность (произведение индукции в магнитном зазоре на длину провода звуковой катушки) BL

Рис. 112 Формула расчета двигательной мощности динамика

Самое главное не забывайте, что для более точных значений измерения параметров Тиля-Смолла необходимо проводить эксперимент несколько раз, а затем путем усреднения получать более точные значения.

Калькулятор расчета параметров Тиля-Смолла

В калькуляторе параметры набирать через точку, ноль перед точкой вводить не обязательно.

Температура воздуха, °C

Радиус R динамика, м

Сопротивление постоянному току звуковой катушки Re, Ом

Точное сопротивление калибровочного резистора Rk, Ом

Напряжение Uk на сопротивлении Rk, Ом

Частота основного резонанса головки в свободном пространстве Fs, Гц

Напряжение Us при Fs, В

Напряжение U1,2 будет, В Рассчитать

Частота резонанса головки F1 на U1,2, Гц

Частота резонанса головки F2 на U1,2, Гц

Проверка частоты основного резонанса головки в свободном пространстве Fs, Гц Рассчитать

Объем измерительного ящика V, м3

Резонансная частота динамика в ящике Fc, Гц

Рассчитать

Эквивалентный объем Vas, m3

Механическая добротность Qms

Электрическая добротность Qes

Полная добротность Qts

Механическая гибкость Cms

Рекомендуемое акустическое оформление:

 

Определение искомых параметров по результатам измерений

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 8Следующая ⇒

Очень часто цель экспериментов заключается в том, чтобы из опыта найти неизвестный параметр в известной формуле. Так, на Земле падение тел описывается формулой S = gt2/2, но величина g меняется от одного участка земной поверхности к другому и подлежит экспериментальному определению. Радиоактивный распад подчиняется формуле

N=N0 eλt,

где N – количество атомов вещества в момент t, N0– начальное число атомов, а λ – постоянная распада. Закон распада имеет один и тот же вид для всех ядер, но постоянная λ у каждого из них своя. Параметр λ определяется экспериментально.

Растяжение тел описывается формулой

,

где L – длина образца, ΔL – его удлинение под действием силы F, S – площадь образца, Е – константа (модуль упругости). Написанная формула – при небольших силах – описывает растяжение всех твердых тел, но величина модуля упругости зависит от материала, его обработки и т. д. Эта величина находится экспериментально.

Пусть опыт состоит в определении модуля упругости. Экспериментатор измеряет L и S и записывает формулу в виде

.

Затем тело растягивают и составляют таблицу зависимости удлинения от приложенной силы:

F F1 F2 F3 Fn
ΔL ΔL1 ΔL2 ΔL3 ΔLn

Как найти Е по данным, указанным в этой таблице? Можно попытаться записать цепь равенств:

, , …, .

Каждое из этих данных определяет свое значение Е. Эти значения из-за погрешностей опыта несколько отличаются друг от друга.

Нередко приходится наблюдать, что при обработке результатов студенты усредняют найденные таким образом значения модуля упругости. Это плохой, математически некорректный метод. Поясним наше утверждение. На рис. 6 точками изображены результаты 11 опытов (разброс точек для наглядности увеличен). Первое из равенств соответствует прямой, проведенной из начала координат через точку 1. В самом деле, из этого равенства имеем . С точностью до постоянного для всех точек коэффициента пропорциональности L/S значение модуля упругости Е равно котангенсу угла, образованного осью абсцисс и прямой, проведенной из начала координат в эту точку. Второе из равенств соответствует прямой, проведенной через точку 2, и т. д. Усреднение величии Е, полученных во всех опытах, означает усреднение котангенсов указанных углов.

Рис. 6 показывает, однако, что усредняемые величины определяются из опыта с разной достоверностью. Точка 8 отстоит от наилучшей прямой (которая проведена жирной линией) не ближе, чем точка 2, но погрешность в определении угла для нее в несколько раз меньше. Обсуждаемый способ определения Е заключается, таким образом, в том, чтобы взять среднее из хороших и плохих результатов. Такая процедура, конечно, математически некорректна.

Иногда пытаются найти Е из прироста длины и силы на каждом шаге растяжения:

, и т. д.

При этом возникает много вычислительной работы и получается новый ряд значений Е, которые также чаще всего усредняют. Покажем, что и этот способ неправилен. Пусть, для примера, опыт ставится в условиях, когда все приращения длины равны друг другу. Тогда

, и т. д.

При усреднении получим

.

Таким образом, все найденные на опыте значения силы при усреднении сокращаются, и результат зависит только от первого и последнего опытов. Значит, при такой обработке мы на самом деле не усреднили результаты, полученные в разных опытах, а просто исключили из рассмотрения почти все полученные на опыте данные. Ясно, что такой метод нельзя признать разумным. Математическая причина ошибки очевидна: разумно усреднять результаты только в том случае, если они являются равноточными и независимыми. В первом примере результаты обладали различной точностью, а во втором они не являются независимыми: одно и то же значение силы входит в два соседние равенства. Число примеров при желании можно было бы существенно увеличить.

Правильным и удобным методом обработки результатов является графический метод. Изобразим удлинения и силы на графике, как это сделано на рис. 6. На этом рисунке проведена «наилучшая прямая», удовлетворяющая всем требованиям, которые обсуждались ранее. Наклон этой прямой соответствует изменению длины 5,7 · 10–4 см при увеличении силы на 1 Н. Эта цифра может быть прямо подставлена в формулу для вычисления модуля упругости.

При рекомендуемом методе графической обработки результатов – при проведении прямой на глаз – учитываются все точки графика. При этом точки, лежащие по его краям, оказываются более существенными, как это и должно быть. Математически этот способ эквивалентен методу «наименьших квадратов», о котором шла речь в начале § 9. Большим преимуществом графического метода является его простота.

Сделаем еще одно замечание о построении таких графиков. Часто случается, что начальная точка искомой зависимости хорошо известна и лежит в начале координат. Как бы ни была сложна зависимость тока, проходящего, через проводник, от приложенного к нему напряжения, можно быть уверенным, что при отсутствии напряжения нет и тока (мы предполагаем, что в цени не возникает термо-э. д. с.). При отсутствии силы нет удлинений. Если чайник не нагревать и не охлаждать, то изменение его температуры равно пулю, и т. д. Во всех этих случаях нулевая точка не просто известна,– она является самой надежной из всех, которые используются при обработке результатов. Задача о проведении наилучшей прямой сводится в этом случае к подбору параметра в формуле

y =kx. (19)

В общем случае нужно найти параметры а и b в формуле

y=a+bx (20)

Приведем правила для определения погрешностей, которые следует приписывать графически найденным параметрам прямой линии. Пусть прямая описывается формулой (20).

Чтобы найти погрешность в определении параметра а, нужно смещать прямую вниз параллельно самой себе, пока выше нее не окажется вдвое больше точек, чем снизу. Затем следует сместить ее вверх, пока снизу не окажется вдвое больше точек, чем сверху. Пусть смещение между этими прямыми равно Δа (см. рис. 7). Погрешность в определении а равна

, (21)

где п – полное число точек на графике.

Погрешность в определении параметра b находится аналогичным образом (рис. 8). «Рабочий участок» оси абсцисс (участок, на котором расположены экспериментальные точки) делится на три равные части. Средний участок в дальнейшей работе не участвует. Для определения σb прямая поворачивается так, чтобы на левом участке выше нее оказалось вдвое больше точек, чем под ней, а на правом участке – наоборот. Затем кривая поворачивается так, чтобы на левом участке 2/3 точек лежали ниже прямой, а на правом – выше нее. Обозначим разницу в угловых коэффициентах этих прямых через Δb. Тогда

, (22)

где п – полное число точек на графике.

В заключение приведем правило для нахождения стандартной погрешности при определении параметра k в формуле (19), т. е. при определении наклона прямой, проходящей через начало координат. «Рабочим» участком в этом случае является весь диапазон по оси X от нуля до последней точки. Его следует разбить на три части и самую левую – ближнюю к началу координат – часть во внимание не принимать. Затем нужно провести через начало координат две прямые так, чтобы выше одной из них лежало 2/3 точек, а выше другой – 1/3. Различие в и между этими прямыми определяет Δk. Стандартная погрешность находится по формуле

,

где п – полное число точек на графике.



Читайте также:

 

нормы, основные понятия, приборы для измерений параметров

Когда говорят об измерениях ВОЛС, прежде всего имеют в виду измерения оптических потерь в волокне. Действительно, в первую очередь именно потери мощности излучения (а не дисперсия) становятся определяющим критерием, ограничивающим длину ретрансляционного участка линии связи. Информация, полученная в результате измерения уровня мощности сигнала в линии, понимание того, как меняется мощность этого сигнала, даёт нам возможность судить о качестве построенной ВОЛС. И правильно получать эту информацию, уметь её интерпретировать и обрабатывать — очень важный момент в работе специалистов, имеющих дело с волоконно-оптической техникой.

Можно различить несколько направлений деятельности, связанных с ВОЛС, где возникает задача проведения измерений:

  • измерения при строительстве ВОЛС,
  • измерения при эксплуатации ВОЛС,
  • измерения при обслуживании ВОЛС.

Комплекс измерений, которые необходимо проводить при строительстве линий связи — самый обширный. На этапе строительства параметры линии измеряются наиболее тщательно. Результаты заносятся в протоколы и оформляются в виде исполнительной документации на построенную ВОЛС, которая, в свою очередь, служит важнейшим документом, на основании которого ведется дальнейшая эксплуатация этой ВОЛС. Именно качество исполнительной документации, точность указанных в ней данных, как подсказывает опыт, и определяет удобство и правильность работы с линией связи.

Измерения в процессе эксплуатации обычно подразумевают периодический контроль состояния линии связи. Проводятся они согласно регламенту, принятому в той организации, которая эту линию эксплуатирует. Они могут производиться в автоматическом режиме, когда за состоянием линии следит специальный программно-аппаратный комплекс, получающий информацию с оптических датчиков. В некоторых случаях достаточно измерений в «ручном» режиме, когда инженер сам проверяет линию с помощью измерительного оборудования. Но и в том, и в другом случае, крайне важна квалификация персонала, ответственного за состояние линии, его умение разобраться в том, что с ней происходит.

Под обслуживанием ВОЛС обычно понимается деятельность, направленная на поддержание линии связи в рабочем состоянии. Обслуживание производится на основании договора между владельцем линии и некоей обслуживающей организацией. Как правило, в рамках договора такая организация обязана не только следить за работоспособностью линии, но и устранять аварийные ситуации, которые на ней могут возникнуть. В таких случаях измерения проводятся с целью локализации повреждения, выяснения его характера, позволяют оперативно это повреждение устранить.

Причины потерь в оптоволокне

Как уже было сказано, мы измеряем оптические потери. Потери измеряют в децибелах (дБ) и описывают отношение сигнала прошедшего через линию и сигнала, введенного в линию. К сожалению, потери в линии связи будут всегда. Избавиться от них невозможно, но мы всегда можем принять меры к тому, чтобы их минимизировать. Причин возникновения этих потерь много и необходимо точно понимать их характер. Перечислим их:

  • затухание сигнала в волокне за счёт рассеяния и поглощения излучения,
  • потери на изгибах волокна,
  • потери на сварных соединениях,
  • потери на разъёмных соединениях,
  • потери на пассивных компонентах линии (сплиттеры, фильтры, мультиплексоры, аттенюаторы и т. п.).

Как мы знаем, оптическое волокно (ОВ) служит великолепной средой для распространения оптического сигнала. Но даже в этой замечательной среде, а именно в кварцевом стекле, из которого изготовлена сердцевина волокна, всегда содержатся примеси, включения, из-за которых волокно теряет часть проходящего по нему света. Точечные области, в которых сконцентрированы эти примеси, служат источником рассеяния полезного сигнала и, соответственно, вызывают частичную его потерю. Поскольку распределение примесей по длине ОВ можно считать равномерным, то и свет будет равномерно ослабевать по мере прохождения по ОВ. При этом, с ростом длины волны излучения способность рассеивать у волокна уменьшается. Почему бы нам тогда не использовать самую большую длину волны, чтобы обратить в ноль рассеяние света, спросите вы? Но, к сожалению, начиная с некоторого значения длин волн в волокне появляется ещё одна составляющая затухания, а именно — инфракрасное поглощение света, то есть, преобразование оптической энергии в тепловую. Опять потери! Результатом действия двух этих причин будет сумма потерь от каждой из них. Минимума потери в ОВ достигают при передаче сигнала на длине волны 1550 нм.

Потери света в волокне описываются величиной, называемой километрическим затуханием (т. е. величина потерь на единицу длины ОВ) и выражаются в дБ/км.

В настоящее время для λ = 1550 нм стандартным значением затухания в одномодовом ОВ считается α = 0,19–0,22 дБ/км. В зависимости от марки ОВ это значение может быть разным. Поэтому, когда мы выбираем кабель для своей будущей трассы, этот параметр важно знать и учитывать. Например, в кабельной продукции «Инкаб» используется исключительно волокно фирмы Corning®, а это даёт нам понимание того, что у волокна в кабеле будет иметь всегда заранее известное значение затухания. Затухания волокна марки Corning SMF-28 ULTRA, которая выбрано заводом «Инкаб» в качестве основной, составляет всего лишь 0,18 дБ/км.

Следующей причиной потерь служат изгибы ОВ. Принято разделять их на два типа — микро- и макроизгибы. В первом случае речь идёт о незначительном, но неизбежном изгибе волокон при размещении их в кабеле. Этот изгиб присутствует по всей длине кабеля и проконтролировать его мы не в состоянии, но, к счастью, его вклад в потери ничтожен. Второй случай гораздо серьёзнее. Потери при макроизгибах появляются уже по вине человека, который работает с волоконно-оптическим кабелем. Основная причина изогнутого волокна в построенной ВОЛС — неправильно проложенный кабель. В некоторых случаях — нарушения при монтаже кросса или муфты. Чем больше изгиб, тем больше потери. Причиной появления потерь на месте изгиба служит простое физическое явление — угол падения света на границу раздела сердцевины и оболочки превышает критический и часть излучения выходит из сердцевины. При этом, чем больше длина волны, тем больше будет величина потерь.

Потери на сварных соединениях появляются, в основном, из-за несовпадения сердцевин соединяемых волокон, которая может быть вызвана нарушением геометрии сечения ОВ. В этом случае ответственность за качество сварных несёт, если можно так выразиться, сварочный аппарат. Именно технология юстировки волокон перед сваркой, распознавание компьютером сварочного аппарата местоположения сердцевин ОВ и определяет качество сварки в плане потерь. Разные марки волокон могут иметь разные диаметры сердцевин, разные допуски на эксцентриситет и аппарат должен уметь с ними работать. При этом, разумеется, необходимо соблюдение всех сопутствующих требований к подготовке ОВ к сварке, чтобы соединение не имело дополнительных дефектов. Любой дефект сразу же переводит сварное соединение в разряд некачественного, даже без измерений. Качественным же сварное соединение обычно считается, если потери не превышают 0,05 дБ (на длине волны 1550 нм). Необходимо также помнить, что потери на стыке оцениваются только при измерении с двух сторон.

Потери на разъёмных соединениях, проще говоря — на разъёмах, вносят потери гораздо большие, нежели на сварках ОВ. За счёт того, что между поверхностями коннекторов всегда присутствует небольшой воздушный зазор, на соединение теряется гораздо больше полезного сигнала. Величину потерь, допустимых на таком соединении, принято считать равной 0,5 дБ. При этом надо понимать, что складывается эта величина из потерь на поверхностях двух коннекторов, и каков вклад каждого из них, точно определить невозможно. Величину потерь на коннекторе контролируют на производстве, но, как показывает практика, и здесь не всегда достигается хороший результат, поскольку серийное производство оптических шнуров подразумевает выборочный контроль. Поэтому для подключения измерительных приборов к тестируемой линии рекомендуется использовать прецизионные шнуры, которые проходят поштучный контроль и соответствуют более высоким требованиям. Среди продукции ООО «СвязьСтройДеталь» такие шнуры представлены серией HS (High Solution).

Все перечисленные составляющие потерь в ВОЛС могут нам дать представление о том, на что мы можем рассчитывать, проектируя будущую линию связи. Имея информацию о составе будущей линии, о марке кабеля, который мы собираемся использовать, о строительных длинах, из которых будет состоять трасса, о количестве сварных сростков ОВ, о количестве коннекторов в линии, мы можем подсчитать так называемый оптический бюджет линии. Как его расчитывать читайте в нашем отдельном материале.

Приборы для измерения потерь в оптическом волокне

Для контроля качества волоконно-оптических линий связи путём измерения в них потерь необходимо и достаточно применения двух типов измерительной аппаратуры. Это оптические тестеры (OLTS — Optical Loss Test Set), позволяющие измерять полные потери в линии и оптические рефлектометры (OTDR — Optical Time Domain Reflectometer), с помощью которых можно измерять распределение потерь вдоль линии.

Отличие в их применении заключается в том, что при использовании тестера необходимо использовать два устройства и подключаться к обоим концам линии, в то время как рефлектометр для измерения нужно подключать к линии только на одном конце. Разница обусловлена различными принципами измерения потерь. Оптический тестер, который в общем случае представляет из себя комплект из двух устройств — источника оптической мощности и измерителя оптической мощности, — проводит прямые измерения, то есть для определения потерь сравнивается уровень мощности на входе в линию и на выходе из неё. Разница в дБ и будет искомым результатом. Рефлектометр же, будучи подключенным только с одного конца ВОЛС, зондирует волокно тестовыми импульсами и получает отклик в обратном направлении, вызванный обратным рассеянием в волокне. Анализируя этот отклик, процессор рефлектометра рассчитывает, сколько оптической мощности теряет сигнал в каждой точке ОВ. Такой вид определения потерь можно назвать косвенным. Именно с этим, с погрешностью косвенного метода, связаны некоторые приближения в подсчёте полных потерь в линии. Этим же объясняется и превосходство по точности оптических тестеров. Помимо этого, тестером можно измерять потери в линиях любой протяжённости (от 0 м), в то время как рефлектометр не позволяет оценить потери в коротких, порядка нескольких метров волокнах (оптические шнуры). Эта особенность работы будет рассмотрена далее.

Принимая во внимания перечисленные отличия, можно описать задачи, которые решаются двумя этими типами приборов:

Тестер:

  • измерение полных потерь в линии связи,
  • тестирование оптических шнуров.

Рефлектометр:

  • проверка качества ОВ кабеля на барабане (входной контроль),
  • оценка качества сварных соединений ОВ,
  • измерение полных потерь в линии связи (приблизительно),
  • поиск и локализация повреждений ОВ на линии.

Измерения рефлектометром и его принцип работы

Рис. 1. Структурная схема рефлектометра.

На рис. 1 показана схема OTDR, по которой мы наглядно можем пояснить принцип работы рефлектометра. Как правило, в состав прибора входят два основных блока. Базовый модуль содержит основной корпус, дисплей, органы управления и самую важную часть — процессор. Второй блок — оптический, в нём располагается электроника, отвечающая за генерацию оптических сигналов, источник излучения и различные оптические порты.

В измерительный порт вставляется коннектор оптического шнура (патч-корда), которым прибор подключается к тестируемому волокну линии. При запуске процесса измерения процессор даёт команду на формирование зондирующего импульса определенной мощности и длительности. Генератор формирует его в электрической форме, лазерный диод преобразует его в оптическое излучение определенной длины волны и посылает в линию. Импульс проходит через оптический порт и распространяется далее в волокне нашей линии. Как мы уже знаем, в каждой точке ОВ свет испытывает рассеяние. Совсем незначительная часть света рассеивается во все стороны, причём бОльшая его часть рассеивается в обратном направлении. Эта часть возвращается по волокну обратно и, пройдя входной порт, через ответвитель попадает на фотоприёмник. Этот элемент обладает очень высокой чувствительностью, что позволяет ему улавливать сигнал, в тысячи раз ослабленный по сравнению с уровнем мощности зондирующего импульса. Сигнал регистрируется на протяжении определенного времени, оцифровывается (АЦП) и анализируется процессором. Результатом обработки этого цифрового сигнала будет некая зависимость уровня мощности от времени. Для нашего удобства временная шкала пересчитывается в шкалу расстояний и на экран выводится результирующая кривая, характеризующая уровень обратного рассеяния в каждой точке тестируемого ОВ. Эта кривая называется рефлектограммой.

Состав рефлектограммы

Рис. 2. Общий вид рефлектограммы

На рис. 2 мы можем увидеть рефлектограмму, содержащую несколько характерных участков, соответствующих различным неоднородностям в ОВ. Эти неоднородности принято называть событиями.

Чтобы получить значения потерь, возникающих в той или иной части линии, необходимо прежде всего правильно интерпретировать всё, что мы видим на этой кривой.

Основными типами событий можно назвать следующие:

  • Всплеск уровня обратного сигнала на вводе в линию, обусловленный отражением от вводного коннектора;
  • Пологие участки линейного вида, расположенные между неоднородностями, соответствующие участкам целого волокна, в которых изменение уровня обратного сигнала обусловлены равномерным затуханием за счёт рассеяния и поглощения. Угол наклона таких участков прямо пропорционален величине километрического затухания;
  • События без отражения, характерные для сварных соединений и изгибов. Отображаются в виде «ступенек» изменения уровня обратного сигнала;
  • События с отражением, характерные для разъемных соединений, микротрещин, торцов ОВ. На рефлектограмме отображаются в виде резких всплесков уровня;
  • Изменение уровня обратного сигнала разного вида, но с обязательным последующим спадом до уровня шумов, характерное для конца линии. Различный вид обусловлен разным состоянием конца линии – тип установленного коннектора (UPC/APC) или его отсутствие (скол ОВ может иметь отражение, а может полностью рассеивать свет).

На практике мы можем столкнуться с различными вариациями и комбинациями этих событий и умение их корректно идентифицировать — задача иной раз не из лёгких. Но упростить себе жизнь можно, получив рефлектограмму красивого, информативного вида. Для этого следует придерживаться некоторых правил и правильно установить параметры прибора.

Самым главным правилом при работе с OTDR мы можем назвать аккуратное обращение с вводным коннектором. Следует помнить, что в корпусе прибора установлен точно такой же коннектор (как правило, типа UPC), какой мы вставляем в измерительный порт снаружи. Но за одним исключением — если мы повредим коннектор патч-корда, мы всегда можем взять новый патч-корд. Коннектор, установленный в оптическом тракте прибора, мы заменить не сможем. При его повреждении придётся обращаться в сервис. Поэтому перед началом измерений рекомендуется убедиться в чистоте всех коннекторов, в случае загрязнений очистить все торцевые поверхности. Для этих целей рекомендуется использовать специальные чистящие приспособления. После окончания измерений все коннекторы закрываются колпачками, измерительный порт — специальной крышечкой.

Для контроля чистоты коннекторов наилучшим решением будет использование специального компактного микроскопа. Но он достаточно дорог. Поэтому в его отсутствие можно сделать оценку по следующему признаку. Если мы, начав измерения, видим на рефлектограмме область ввода, схожую с изображением на рис. 3, можно смело утверждать — на каком-то из коннекторов осталась грязь.

Рис. 3. Область ввода в случае загрязнения («лыжа»).

Необходимо извлечь коннектор патч-корда, провести чистку и при последующем подключении картинка будет иметь такой же вид, как на рис. 4.

Рис. 4. Область ввода с чистыми коннекторами.

Если мы убедились, что коннекторы чистые, необходимо произвести настройку параметров измерения.

Перечислим эти параметры и поясним, на что они влияют:

  • длина волны зондирующего импульса,
  • диапазон измеряемых длин,
  • длительность зондирующего импульса,
  • коэффициент преломления тестируемого волокна,
  • время усреднения в режиме работы с усреднением.

Оптические рефлектометры могут производить измерения на различных длинах волн. Как правило, длины волн выбираются производителями в соответствии с рабочими диапазонами (окнами прозрачности) оптических волокон.

Хотя километрическое затухание в ОВ различно на разных длинах волн, принципы и методы проведения измерений являются одинаковыми для всех длин волн. Если для отчёта не требуется предоставить результаты измерений на нескольких длинах волн, достаточно провести измерения с λ = 1550 нм.

Под диапазоном измеряемых длин понимается длина волокна, которую рефлектометр будет изображать на рефлектограмме. Правило довольно простое — необходимо установить этот диапазон таким, чтобы на рефлектограмме уместилась вся наша линия целиком. Если линия будет обрываться на середине, это будет считаться недопустимым результатом.

Длительность импульса — один из самых ключевых и неоднозначных параметров. Дело в том, что при увеличении его длительности мы сможем обнаружить такой эффект, как увеличение так называемых «мёртвых зон» после отражающих неоднородностей. Мёртвой зоной называют участок рефлектограммы, на котором нельзя получить никакой информации об истинном уровне обратного сигнала. Связано это с тем, что всё время, которое испускается зондирующий импульс, рефлектометр будет получать и отклик от него. А как мы знаем, этот отклик будет иметь вид резкого всплеска. И чем длиннее импульс, тем дольше будет этот всплеск перекрывать любые события, следующие за этим отражением. На рис. 5 приведены рефлектограммы, полученные на одной и той же линии, но с разными tимп.. Как мы видим, при самом большом импульсе мы уже не «видим» сварного соединения на расстоянии 540 м от начала линии.

Рис. 5. Сравнение мёртвых зон при импульсах разной длительности.

Почему бы тогда не ставить всегда длительность импульса на минимум, спросим мы? В этом и заключается коварная особенность этого параметра — при уменьшении длительности импульса мы обнаружим, что уровень обратного сигнала из нашей линии падает настолько быстро, что обращается в шум, не достигая конца линии. Очень наглядно это показано на рис. 6, где приведены рефлектограммы, снятые с линии довольно большой протяжённости, и с импульсами разной длины.

Видим, что короткие импульсы начинают искажаться и превращаются в шумы, делая часть рефлектограммы совершенно непригодной для измерения.

Рис. 6. Измерение с разной длительностью импульсов линии большой длины.

Варьируя этим параметром, мы в итоге можем получить результат, который нас интересует в конкретном случае: либо получить высокую детализацию и разглядеть события, находящиеся вблизи друг от друга, либо увидеть линию целиком и точно измерить потери по затуханию на линейных участках.

Кстати, с появлением мёртвой зоны на вводе связано ограничение по минимальной измеряемой длине волокна, упомянутое в начале статьи. Рефлектометр практически не способен различить длину волокна порядка 1–2 метров, поскольку даже у самых совершенных моделей эта начальная мёртвая зона составляет порядка 3 метров.

Также начальной мёртвой зоне можно приписать невозможность измерения потерь на коннекторе ближнего к измерителю кросса. Если уровень обратного сигнала после коннектора мы отчётливо видим, то каким был уровень до него – нам не позволяет мёртвая зона. Для борьбы с этим применяются так называемые согласующие кабели, представляющие из себя катушки волокна, имеющие длину, как правило, от 200 м до 1 км. Такая катушка оконечена разъёмами и ставится в оптический тракт между прибором и тестируемой линией. В результате мы получим рефлектограмму вида, изображенного на рис. 7.

Рис. 7. Рефлектограмма, полученная с применением согласующего кабеля.

Зная уровень сигнала до разъема на кроссе и уровень после него, мы определяем, сколько децибел наш сигнал потерял на этом разъёме.

Следующим установочным параметром является коэффициент преломления кварцевого стекла сердцевины. Для нас этот параметр правильнее будет определить как величину, показывающую, во сколько раз скорость света в вакууме превышает скорость света в нашем волокне. Это отношение используется прибором для расчёта расстояний, которые проходит в ОВ зондирующий импульс.

И последний параметр — время усреднения. В режиме работы OTDR с усреднением происходит запоминание результатов от всех зондирующих импульсов, которые прибор посылает в линию и дальнейшее усреднение этих результатов. Это позволяет нам улучшить вид рефлектограммы, сглаживая линейные участки, особенно на линиях большой длины. Чем больше время усреднения, тем больше результатов будет накоплено и тем более гладкий вид будет иметь наша кривая. Но, вместе с увеличением этого времени, мы увеличиваем общее время, которое мы потратим на измерения. Особенно это актуально становится при измерениях линий, содержащих большое число волокон.

Помимо режима работы «с усреднением» в рефлектометре есть режим «в реальном времени». В этом случае рефлектометр постоянно зондирует ОВ импульсами и результат каждого отклика выводит на экран. В этом случае вид нашей кривой получается неустойчивым, колеблющимся и непригодным для снятия показаний. Использование такого режима удобно, когда нам необходимо определить место обрыва в линии или для идентификации нужного нам волокна.

Методы измерения параметров ВОЛС в ручном режиме

После получения интересующей нас рефлектограммы, помимо её графического отображения на экране мы можем видеть так называемую таблицу событий. Это своеобразное представление результатов, отражающее все события, все участки тестируемого волокна, с указанием их протяжённости, местоположения, потерь и т. д. Всё это рефлектометр определяет в автоматическом режиме, давая нам возможность сразу же видеть готовые результаты. Но полностью полагаться на искусственный интеллект в этом вопросе нельзя. В любом волокне найдутся события, которые прибор распознать не сможет, либо распознает некорректно. Например, если сварное соединение выполнено настолько хорошо, что перепада по уровню практически нет — рефлектометр даже не станет считать потери в этом месте. Поэтому необходимо уметь проводить измерения в ручном режиме. В этом случае мы используем так называемые маркеры — курсоры в виде вертикальных линий, которые мы можем передвигать на нужную нам отметку по расстоянию и которые позволяют нам узнать уровень сигнала на этой отметке. Все расчёты прибор делает опять-таки сам, но делает их именно там, где указываем мы.

Таким образом мы можем измерить:

  • оптическую длину трассы,
  • километрическое затухание ОВ,
  • потери на неоднородностях.

В первом случае, чтобы измерить длину линии (или расстояние между любыми двумя точками), необходимо поставить маркеры так, как это показано на рис. 8.

Рис. 8. Измерение длины между двумя точками линии

Один из маркеров устанавливаем в нулевую отметку, второй ставим в точку, соответствующую началу всплеска на конце линии. В поле результатов на экране OTDR будет указано расстояние между маркерами, которое будет соответствовать длине волокна.

При измерении километрического затухания маркеры важно установить так, чтобы оба они находились на линейном участке, не заходя в мёртвые зоны и пересекаясь с неоднородностями. См. рис. 9.

Рис. 9. Измерение погонного (километрического) затухания ОВ.

Результат так же будет отображаться на экране, в виде величины потерь в волокне, приходящихся на ограниченную маркерами длину.

Измеряя потери на сварках, разъёмах или других неоднородностях, можно воспользоваться двухточечным методом определения потерь. Необходимо установить два маркера в окрестностях нашего события — до и после него. См. рис. 10.

Рис. 10. Измерение потерь на событии 2-точечным методом.

Результат будет подсчитан как разница между уровнем в точке А (первый маркер) и в точке В (второй маркер).

Надо сразу оговориться, что метод этот имеет крайне низкую точность, и его использовать не рекомендуется. Альтернативой является метод измерения по 5 точкам (в некоторых моделях OTDR этот метод назван 4-точечным, но его реализация полностью аналогична 5-точечному). В этом случае мы получим наиболее достоверное значение потерь.

В этом методе используется 5 маркеров. Первые два устанавливаются на линейный участок, расположенный до события. По ним участок аппроксимируется прямой линией. Два других маркера устанавливаем после события, по ним так же аппроксимируется участок волокна. Последний пятый маркер устанавливается в точку, соответствующую местоположению события. Именно в этой точке прибор рассчитывает перепад уровня между двумя аппроксимированными прямыми. Результат мы видим на рис. 11.

Рис. 11. Измерение потерь на событии 5-точечным методом.

В точке события (5-й маркер, голубого цвета) прибор будет указывать координату и значение потерь.

Обычно, результаты представлены в двух вариантах. Первый обозначается как TPA (Two-Point Approximation), второй LSA (Low Square Approximation). То есть, в первом случае аппроксимация делается по паре точек, а во втором методом наименьших квадратов. Второй алгоритм более совершенный, поэтому результаты будут более точными. Напомним, что для измерения реальных потерь на сварном соединении необходимо произвести измерения с двух сторон линии, с последующим усреднением результата.

Основные отличия разных моделей OTDR

Отличия эти можно описать следующими характеристиками:

  • динамический диапазон измерений OTDR,
  • одно- или многомодульная конструкция OTDR,
  • функционал оптического модуля,
  • размеры устройства, эргономичность, операционная система, интерфейс и пр.

Первую характеристику в этом списке, пожалуй, можно назвать самой главной, определяющей. Динамический диапазон — это разница в децибелах между уровнем ввода и верхним уровнем шумов, где сигнал становится неразличимым. Строго говоря, это максимальное значение полных потерь, которые может увидеть и измерить наш рефлектометр. Динамический диапазон зависит от многих факторов, но основным из них является мощность источника лазерного излучателя. Львиная доля стоимости рефлектометра определяется именно этим компонентом.

Далее, если мы выбираем одномодульную конструкцию OTDR, мы должны понимать, что увеличить, расширить её функционал в дальнейшем будет невозможно. В этом случае оптический модуль является одним целым с базовым и разделить их нельзя. Многомодульная конструкция предполагает возможность самостоятельного апгрейда, установки дополнительных оптических модулей, которые могут существенно расширить круг решаемых задач.

Эти возможности как раз и определяются различными конструкциями оптических модулей. Они могут содержать только один оптический порт, предназначенный для измерения на двух длинах волн, с небольшим динамическим диапазоном, а могут содержать в себе широчайший набор функций, таких как: порты для отдельного тестирования SM- и MM-волокон, возможность измерения на различных длинах волн (вплоть до охвата всего CWDM-диапазона), порт видимого излучения для локализации неисправностей, работу оптического порта в режиме постоянного источника заданной мощности и проч.

Ну и наконец, мы можем выбрать такую конструкцию, которую будет удобно использовать в тех условиях, в которых нам предстоит работать. В общем, все оставшиеся критерии можно назвать субъективными, поскольку они часто определяются личными предпочтениями. Одним специалистам привычнее работать с интерфейсом приборов Anritsu, другим больше нравятся Yokogawa. Выбор за вами.

На рис. 12 и рис. 13 приведены в качестве примера две модели, существенно отличающиеся по всем перечисленным характеристикам. 

Рис. 12. Одномодульный рефлектометр Yokogawa AQ1000-UFC.

Рис. 13. Базовый блок EXFO FTB-500-OCT-BTY и оптический модуль EXFO FTB-7600E-0023B-XX.

Измерения ВОЛС с помощью оптического тестера

В отличие от оптических рефлектометров, конструкции которых весьма сложны и работа с которыми требуют серьёзного навыка, ситуация с оптическими тестерами существенно упрощается.

В общем случае оптический тестер (OLTS) представляет из себя комбинацию генератора оптического излучения и измерителя оптической мощности. Комбинации эти, в зависимости от производителя и модели, могут быть совершенно различными, но принцип измерения потерь остаётся одним и тем же.

В соответствии с требованиями рекомендаций ITU-T G.651 и G.652, а также ГОСТ 26814-86 различают две основных методики измерений с помощью OLTS — метод обрыва волокна и метод вносимых потерь.

Рассмотрим их подробнее.

Схема измерений по методу обрыва представлена на рис. 14.

Рис. 14. Измерение по методу обрыва волокна.

На выходе источника оптического излучения устанавливается оптический шнур (пиг-тейл), который приваривается к тестируемой линии. С другого конца линии, используя адаптер голого волокна, тестируемое волокно подключается к измерителю оптической мощности. Источник излучения включают и регистрируют величину средней оптической мощности, выраженную в дБм, прошедшей через линию (Р2). Далее волокно обрывается на расстоянии порядка 2 метров от источника и через адаптер подключается к измерителю. Измеритель регистрирует уровень оптической мощности в отсутствие линии (Р1). Искомая величина потерь находится как разница между этими величинами и выражается в дБ.

Необходимо помнить, что для обеспечения наивысшей точности нельзя допускать даже малейших смещений коннектора в разъеме источника, так как это приведёт к изменению значения потерь на этом коннекторе. В случае с адаптером голого волокна на измерителе мощности, перекоммутация волокна не меняет величину потерь, поскольку в этом разъёме отсутствует внутренний коннектор. (Надо сказать, что это единственная ситуация, известная автору этих строк, в которой вообще можно использовать адаптер голого волокна.)

При соблюдении всех перечисленных требований мы получаем эталонное измерение потерь.

Основным недостатком этого метода является необходимость доступа к неоконеченному волокну, а этой возможности, как правило, нет, если речь идёт о введенных в эксплуатацию ВОЛС. Этот метод актуален для лабораторных измерений.

На практике же пользуются вторым, альтернативным методом, методом вносимых потерь. Его, в свою очередь, условно можно разделить тоже на несколько разновидностей. В первом случае, на рис. 15 показана схема измерений с двумя эталонными перемычками.

Рис. 15. Измерение по методу вносимых потерь (две эталонные перемычки).

В источник и измеритель оптической мощности устанавливаются оптические шнуры типа патч-корд. Соединив их между собой в промежуточной оптической розетке, проводятся измерения уровня мощности без линии (Р1). Затем, коннекторы из розетки извлекаются, и подключаются к розеткам на концах тестируемой линии. Производится измерение мощности прошедшего через волокно излучения (Р2).

Потери в этом волокне определяются так же, как и в предыдущем случае, в виде разницы Р1 и Р2.

Основное отличие заключается в том, что нам остаются неизвестными точные потери в коннекторах оптических шнуров. Разъединив их и соединив снова (уже с другими коннекторами), мы получим некоторое отличие в величине потерь.

Тем не менее, этот метод так же обладает большой точностью при измерении суммарных потерь в линии, если сравнивать его с измерением обратного рассеяния (OTDR).

Однако, мы упомянули другую разновидность этого метода, а именно — измерение с одной эталонной перемычкой. Этот метод рекомендуется стандартом TIA-568-С.3 как единственно правильный. Отличие заключается в том, что опорное значение мощности (Р1) измеряется только с одним патч-кордом, который остаётся на источнике. Далее к измерителю подключается второй патч-корд и проводится измерение мощности, прошедшей через линию (Р2).

Разница заключается в том, что в первом случае мы получаем потери только с учётом коннекторов тестируемой линии, а во втором к ним прибавляются потери от присоединяемых коннекторов.

Самым правильным решением при выборе методики будет следование пожеланиям заказчика, которому будут сдаваться результаты измерений.

В любом случае, необходимо чётко понимать, что и в каком случае мы измеряем и как можно трактовать полученные результаты.

Рис. 16. Измерение по методу вносимых потерь (одна эталонная перемычка).

Если говорить об отличиях разных моделей тестеров, то они, разумеется, есть. Как мы уже упоминали, конструктивно тестеры могут совмещать в одном корпусе и источник, и измеритель, могут быть выполнены в виде отдельных приборов. В некоторых моделях, имеющих первую конструкцию, предусматривается тестирование линии в дуплексном режиме. То есть, два таких прибора подключаются к двум волокнам линии с обеих сторон, так, чтобы излучающий порт одного прибора соединялся с приёмным портом второго. В этом режиме тестеры позволяют определить также и длину линии.

Отличие может быть в номинальной мощности излучателя и в чувствительности фотоприёмника. Излучение в различных моделях может проводиться не на двух длинах волн, а на трёх. (Приёмники при этом, как правило, позволяют измерять сигнал на любой длине волны). Некоторые, совсем уж продвинутые модели имеют большие и даже цветные дисплеи и позволяют подключать к ним видеомикроскопы для визуализации поверхностей коннекторов…

Несмотря на эти обстоятельства, основную свою задачу — прямое измерение оптических потерь позволяют решать абсолютно все существующие модели.

В качестве примера можно взять любую модель из каталога. Например, большую популярность в нашей стране имеют тестеры фирмы FOD, один из которых изображен на рис. 17.

Рис. 17. Оптический тестер FOD 1208.

Заключение

Разумеется, в одной статье мы затронули только основные моменты, касающиеся измерений волоконно-оптического кабеля. Заинтересованный читатель наверняка может пойти дальше, открыть какой-нибудь авторитетный учебник, в подробностях, с массой формул и раскрытием физических принципов описывающий теорию измерений. Но если рассказать о том, как научиться работать с измерительными приборами в рамках одной статьи или в учебнике, еще можно, то научиться работать с этими приборами, прочитав статью, вероятнее всего, не получится.

Когда дело дойдёт до применения знаний на практике, сразу же остро будет ощущаться нехватка главного — опыта. У автора этих строк были случаи, когда несмотря на многолетний опыт работы с оптическими линиями, результаты измерений вызывали полное непонимание, доходившее до беспомощности…

Но никогда не стоит опускать руки, решение всегда найдётся!

В нашем учебном центре вы сможете приобрести свой первый опыт и в монтаже, и в практических занятиях по измерениям на самом передовом оборудовании. Все учебные программы составлены таким образом, чтобы по их окончании слушатели приобретали не только удостоверение, но и получали реально полезные навыки. Вливайтесь и вы в ряды наших слушателей!

Подробнее про основные понятия и нормы при измерениях параметров ВОЛС можете узнать, посмотрев запись нашего вебинара:

Для более подробного погружения в тему советуем ознакомиться другими нашими материалами:

  1. Запись вебинара «Рефлектометрические измерения. Строительство ВОЛС».
  2. Запись вебинара «Рефлектометрические измерения. Метод шлейфа. Нормализующая катушка».
  3. Запись вебинара «Рефлектометрические измерения. Оптический бюджет. Потери на ЭКУ».
  4. Статья «Кабели-датчики для распределенного оптического мониторинга».

Илья Смирнов,
технический эксперт, преподаватель ВОЛС.Эксперт

Лекция 12. Измерение параметров вибрации – Ассоциация EAM

Датчики для измерения вибрации

Измерение механических колебаний может быть относительным (например, биения вала относительно корпуса подшипника) или абсолютной, что предполагает наличие неподвижной точки отсчёта – искусственного «нуля», относительно которого и выполняются измерения. Основным решением, в настоящее время, является преобразование механических колебаний в электрический сигнал при помощи вибрационных датчиков.

Вибрационный датчик – устройство, генерирующее электрический сигнал, пропорциональный измеряемому параметру вибрационного процесса. При измерении параметров вибрации используются датчики: проксиметры – для измерения виброперемещения; велосиметры – для измерения виброскорости; акселерометры генерирующие сигнал, пропорциональный виброускорению.

Проксиметр (датчик перемещения) – стационарно установленное устройство, имеющее усилитель сигналов и генерирующее напряжение на выходе, пропорциональное расстоянию до вращающегося ротора (рисунок 78). Датчик (вихретоковый) бесконтактно измеряет относительное перемещение вала в пределах зазора подшипника. При колебаниях зазора между ротором и датчиком, закрепленном на опоре, изменяются частота или амплитуда электромагнитных параметров, пропорциональных частоте и значению амплитуды зазора. Для измерения радиальной вибрации, датчики устанавливают парами под углом 90° перпендикулярно валу. Это делает возможным визуализацию на экране осциллографа орбиты движения вала, полярную диаграмму траектории центра вала в радиальной плоскости.

Вихретоковый преобразователь относительного перемещения: 1 – рабочая катушка; 2 – катушка температурной компенсации; 3 – корпус; 4 – изоляционная втулка
Рисунок 78 – Проксиметры

Велосиметры (измерители виброскорости) состоят из катушки индуктивности и магнита (рисунок 79). Относительное движение магнитного поля в катушке порождает ЭДС индукции, сила которой пропорциональна скорости движения. Имеют больший выходной сигнал, применение ограничивается частотой 2000 Гц.

Электродинамический преобразователь относительного перемещения: 1 – магнит; 2 – магнитопровод; 3 – разрезные пружины; 4 – катушка в качестве инерционного элемента
Рисунок 79 – Велосиметры

Конструктивно датчик выполнен в виде цилиндрического корпуса, в котором расположена катушка индуктивности в упругом подвесе, внутри которой расположен магнит. При колебаниях корпуса датчика катушка индуктивности начинает колебаться под действием силы инерции, пересекая магнитное поле, при этом в катушке возникает ЭДС, амплитуда и частота которой пропорциональны скорости и частоте колебаний корпуса датчика, прикрепленного к исследуемой поверхности.

Пьезоэлектрические акселерометры – наиболее универсальные и часто используемые датчики (рисунок 80). Основные варианты конструкции:

  • сжатие масса воздействует силой сжатия на пьезоэлектрический элемент;
  • сдвиг работа пьезоэлемента под действием срезывающего усилия.

Датчик с элементом сжатия

Датчик со сдвиговым элементом

Рисунок 80 – Акселерометры

Акселерометр является преобразователем механических колебаний в электрический сигнал пропорциональный виброускорению. Чувствительный элемент акселерометра состоит из одного или нескольких дисков или пластинок из пьезоэлектрических материалов. Действие пьезоэлектрического измерительного преобразователя основано на использовании прямого пьезоэффекта, то есть свойств некоторых материалов (пьезоэлектриков) генерировать заряд, под действием приложенной к ним механической силы. Над чувствительным элементом установлена инерционная масса, прижатая гайкой (жесткой пружиной). Под воздействием механических колебаний инерционная масса m воздействует на пьезоэлемент с силой F, пропорциональной ускорению a: F = m × a. В результате пьезоэлектрического эффекта на поверхности пьезоэлемента возникает электрический сигнал U пропорциональный воздействующей силе F и ускорению а механических колебаний. Частотный диапазон от 0 до 1/3 резонансной частоты акселерометра (обычно 30 кГц). Акселерометры имеют линейную амплитудную чувствительность в рабочем диапазоне (рисунок 81), стабильно работают длительное время, нуждаются в периодической калибровке.

Рисунок 81 – Амплитудно-частотная характеристика пьезоакселерометра

Датчики вибрации работают в ограниченном температурном диапазоне. Для акселерометра рабочий диапазон температур составляет от -30 °С до +80 °С. Для установки на горячие поверхности используются высокотемпературные пьезоакселерометры, работающие в диапазоне до +260 °С.

Пьезоэлектрические вибропреобразователи имеют диапазон рабочих частот до первого резонанса; электродинамический датчик имеет диапазон рабочих частот между первым и вторым резонансом; датчик перемещения – в области частот выше собственной частоты датчика.

Применение пьезоэлектрических датчиков по температуре окружающей среды ограничено, точкой Кюри температурой фазового перехода. При нагреве датчика возможен пироэффект появление заряда на выходе датчика и уменьшение чувствительности. Применяемые в пьезоэлектрических датчиках ферроэлектрические керамики (группа титанатов и цирконатов свинца) имеют высокие значения точек Кюри и работают в температурных диапазонах до +250 °С.

Акселерометры различаются на «зарядовые», датчики напряжения и со встроенной электроникой. Первые два типа относятся к высокоомным преобразователям, третий к низкоомным. Акселерометры измеряют абсолютное ускорение, а сигналы виброперемещения и виброскорости получаются путем преобразования в электронной части виброметра.

Пьезоэлектрический элемент акселерометра используется как источник заряда или как источник напряжения. Поэтому, чувствительность акселерометра определяется по заряду на единицу ускорения или напряжению на единицу ускорения.

Чувствительность по заряду выражается в единицах заряда (пКл) на единицу ускорения механических колебаний – пКл/(м/с2).

Чувствительность по напряжению выражается в единицах выдаваемого электрического напряжения на единицу ускорения механических колебаний – мВ/(м/с2).

Чувствительность по заряду не зависит от длины соединительного кабеля, а по напряжению зависит. Учитывая это, калибровка акселерометров по напряжению проводится с определенным соединительным кабелем.

При использовании пьезоэлектрических датчиков с усилителем заряда отношение сигнал/шум падает с увеличением длины кабеля. Поэтому, при применении усилителя заряда надо применять малошумные кабели и минимизировать изгибы.

Рабочий диапазон акселерометра по верхней частоте, в котором его характеристика равномерна и линейна, определяется, исходя из его амплитудно-частотной характеристики (рисунок 81), которая определяется резонансной характеристикой датчика в закрепленном состоянии. Фазовая характеристика акселерометра не вносит искажений в пределах частоты АЧХ.

Нижний предел рабочего частотного диапазона определяется характеристикой предусилителя, используемого в виброметре.

По характеристикам неравномерности датчики выпускаются:

  • с погрешностью измерения в рабочем диапазоне ±5% и предельной рабочей частотой равной 1/4…1/5 частоты резонанса;
  • с погрешностью измерения в рабочем диапазоне ±10% и предельной рабочей частотой равной 1/3 частоты резонанса.

Разъемы для подключения соединительных кабелей акселерометров распо-ложены сверху, или сбоку корпуса. Чувствительность находится в диапазоне 1…16 мВ/(м/с2) или пКл/(м/с2). Специальные акселерометры имеют нормализованную чувствительность, например 1 или 10 пКл/(м/с2), что упрощает калибровку и проверку виброизмерительных систем.

Параметры акселерометров, при эксплуатации и хранении которых соблюдаются определяемые технической спецификацией пределы температуры, излучения, механических ударов и так далее, стабильны в течение длительного времени. На основе опыта установлено, что параметры акселерометров не изменяются более чем на 2% даже в течение нескольких лет. Однако, не бережное обращение с акселерометрами даже при их нормальной эксплуатации может привести к значительным изменениям их параметров и к их повреждению. Результатом свободного падения акселерометра из руки на пол из бетона является механический удар.

Акселерометры рекомендуется проверять и повторно калибровать по регулярным интервалам времени. Калибровка чувствительности акселерометра дает гарантию его работоспособности.

Способы крепления вибрационных датчиков

Возможны следующие способы крепления вибрационных датчиков (рисунок 82):

  • при помощи шпильки;
  • клеевые соединения, включая крепление при помощи пчелиного воска;
  • использование промежуточных элементов;
  • при помощи магнитов;
  • при помощи щупа.

Рисунок 82 – Способы крепления вибрационных датчиков

Крепление при помощи шпильки на гладкой плоской поверхности является предпочтительным. Место проведения измерения предварительно подготавливается (рисунок 83). Сверлится отверстие, нарезается резьба, шлифуется поверхность. При этом соблюдаются следующие требования:

  • глубина резьбового отверстия должна быть достаточной, чтобы шпилька не упиралась в дно отверстия в основании датчика;
  • шероховатость поверхности не более 1,6…0,25 Rz;
  • неперпендикулярность оси резьбового соединения к плоскости крепления преобразователя не более 0,02%;
  • неплоскостность поверхности крепления 0,01%;
  • крутящий момент при креплении датчика на шпильку М4…М8 1,7…2 Нм.

Рисунок 83 – Требования к месту установки датчика при помощи шпильки

Поверхность объекта должна быть ровной и чистой. На рабочую поверхность датчика наносится слой пластичной смазки, что увеличивает жёсткость механического соединения датчика и объекта измерений и создает хороший контакт поверхностей.

На рисунке 84 показана амплитудно-частотная характеристика пьезодатчика, закрепленного стальной шпилькой на гладкой поверхности объекта. В этом случае резонансная частота пьезодатчика практически совпадает с резонансной частотой, полученной при калибровке производителем (примерно 33 кГц).

Рисунок 84 – Амплитудно-частотная характеристика вибрационного датчика при креплении с помощью стальной шпильки

Недостатки: большие затраты времени на установку датчика и необходимость проведения слесарных работ.

Альтернативным методом крепления пьезодатчиков является крепление на тонком слое пчелиного воска, при помощи клея, цемента и другие. Резонансная частота уменьшается незначительно (рисунок 85). Этот способ крепления применим при комнатной температуре поверхности объекта и малой амплитуде колебаний.

Рисунок 85 – Амплитудно-частотная характеристика вибрационного датчика при креплении с помощью пчелиного воска

Недостатками этого метода крепления являются размягчение воска или клея с ростом температуры (допустимая температура +35…40 °С) и ненадежность крепления массивных датчиков, особенно в направлении измерения, отличном от вертикального. Крепление датчика пчелиным воском на гладкой чистой поверхности при измерении вибрации в вертикальном направлении можно считать допустимым для датчиков массой не более 20 г при амплитудах виброускорения до 100 м/с2.

Использование промежуточных элементов – пластин, дисков приводит к искажению воспринимаемого сигнала на высоких из-за механической фильтрации и снижению резонансной частоты из-за повышенной податливости системы.

В тех случаях, когда необходимо обеспечить прочное крепление акселерометра без нарушения поверхности объекта резьбовыми отверстиями, используются специальные шпильки, закреплённые на плоском диске (промежуточные элементы) прикрепляемые твёрдым клеем или цементом. В качестве склеивающих материалов рекомендуются эпоксидные смолы и цианакриловые клеи. Изолированная шпилька и слюдяная шайба используются там, где необходима электрическая изоляция акселерометра относительно объекта.

Наиболее широкое распространение получил способ крепления датчиков на гладкой поверхности объекта с помощью постоянного магнита. При этом статическая сила сцепления магнита с измерительной поверхностью во многом влияет на диапазон измерений. Это определяет необходимость использования неодимовых магнитов с усилием 30…50 Н. Требования к обработке поверхности те же, что и для соединения при помощи шпильки. Крепление при помощи магнита (рисунок 86) сокращает измеряемый частотный диапазон до 5000 Гц. Резонансная частота в этом случае уменьшается примерно до 7… 15 кГц и зависит от типа магнита.

Рисунок 86 – Амплитудно-частотная характеристика вибрационного датчика при креплении с помощью магнита

Измерение вибрации с помощью щупа, снижает верхний частотный диапазон (рисунок 87) до 1000 Гц. Угол между измерительной осью вибродатчика и направлением измерения на должен превышать 25°.

Рисунок 87 – Амплитудно-частотная характеристика вибрационного датчика при креплении с помощью щупа

При проведении измерений измерительный кабель не должен подвергаться интенсивным колебаниям и должен быть удален (по мере возможности) от источ-ников сильных электромагнитных полей.

Устройство средств измерения вибрации

Основными элементам приборов для измерения вибрации являются: датчики вибрации, фильтры, преобразователи сигнала. Датчик вибрации преобразует механические колебания в электрический сигнал. Фильтры выделяют компоненты сигнала в необходимой области частот. Преобразователи сигнала: детектор для оценки амплитуды выделенных компонент; сумматор – для оценки среднеквадратичного значения сигнала; интегратор – для преобразования сигнала виброускорения в виброскорость или виброскорости в виброперемещение.

Виброметры

Приведенная на рисунке 88 блок-схема иллюстрирует конструкцию и принцип действия современного виброметра. Акселерометр соединяется с усилителем заряда, образующим входной каскад прибора. Усилитель заряда во входном каскаде исключает необходимость применения внешнего предусилителя и даёт возможность соединения акселерометра и виброметра длинным кабелем без заметной потери чувствительности системы.

Рисунок 88 – Блок-схема виброметра

Каскад электронных интеграторов обеспечивает измерение виброскорости и виброперещения. Фильтры верхних и нижних частот настраивают согласно требованиям к ширине анализируемой полосы частот, рабочему частотному диапазону используемого акселерометра. Фильтры позволяют эффективно подавляют помехи, обусловленные низко- и высокочастотными шумами. Усилительный каскад обеспечивает необходимое усиление сигнала.

Виброметр позволяет измерять среднеквадратичное, пиковое значение или размах колебаний измеряемого сигнала. В конструкции может быть предусмотрено запоминающее устройство. Запоминающее устройство эффективно при измерении механических ударов и переходных процессов. После преобразования в каскаде линейно-логарифмического преобразователя измеряемый сигнал поступает на измерительный прибор.

Вместе с виброметром можно использовать внешние фильтры, обеспечи-вающие частотный анализ исследуемых механических колебаний. Виброметр снабжается выходами переменного и постоянного напряжений. Это позволяет подключать осциллографы, измерительные магнитофоны и регистрирующие приборы.
Динамический диапазон определяет возможность виброизмерительной аппаратуры при измерении амплитуды вибрационного сигнала сохранять линейную связь между входом и выходом. Выражается в дБ или параметрах вибрации.

Динамический диапазон сверху ограничен максимальным значением входного заряда, снизу уровнем собственных шумов усилителя заряда. Динамический диапазон зависит от коэффициента преобразования акселерометра.

Величина отношения сигнал/шум (Кш) регламентируется ГОСТ 30296-95:

  • для диапазона частот 10 Гц Кш = 2,51;
  • для диапазона частот от 10 Гц и выше Кш = 3,162.

Динамический диапазон вибродиагностической аппаратуры лежит в пределах 60…100 дБ, иногда выше.

Анализатор вибрации

Наиболее часто используются средства измерения, реализуемые на базе вычислительной техники: анализаторы формы, спектральные анализаторы и анализаторы спектра огибающей, структура которых приведена на рисунках 89, 90, 91. Функции анализатора формы (рисунок 89) заключаются в измерении амплитуд и фаз отдельных составляющих сигнала и в сравнительном анализе формы отдельных участков сигнала, начало и конец которых определяется углом поворота вала. Подобные анализаторы широко используются для диагностики машин возвратно-поступательного типа и роторов в процессе балансировки. Анализатор спектра (рисунок 90) благодаря использованию однотипных элементов позволяет уменьшить время обработки вибрационного сигнала. Введение в схему детектора огибающей дает возможность обнаруживать повреждения подшипников качения и элементов механической системы на ранних стадиях зарождения (рисунок 91).

Рисунок 89 – Структура анализатора формы сигналов вибрации и шума

Рисунок 90 – Структура анализатор спектра сигналов вибрации и шума

Рисунок 91 – Структура анализатора спектра с детектором огибающей

 

Выпускаются анализаторы, реализующие возможности персональных компьютеров, структура которых приведена на рисунке 92. Подобные средства измерения и анализа сигналов отличаются большими габаритами и используются в лабораторных или стендовых условиях.

Рисунок 92 – Структура входного устройства (AЦП – аналого-цифровой преобразователь)

Развитие конструкции анализаторов вибрации неразрывно связано с развитием компьютерных технологий. Уменьшение габаритов, увеличение объёмов памяти и выполняемых функций – основные направления развития спектроанализаторов.

Встроенные системы

Принципиальная схема встроенной системы вибрационного контроля включает: датчики, соединительные устройства, персональный компьютер, совместно с программным обеспечением выполняющий функции управления переключением датчиков, сбора и анализа информации (рисунок 93).

Рисунок 93 – Принципиальная схема встроенной системы вибрационного контроля

Конфигурация измерительных блоков включает: датчики, измерительные или измерительно-сигнализирующие блоки и средства коммутации. Дополнительно измерительные блоки могут иметь контрольные выходы для подключения переносных приборов. Измерительные блоки являются независимыми друг от друга устройствами. Каждый блок индивидуально программируется. Измерительно-сигнализирующие блоки осуществляют сравнение измеренных значений с запрограммированными.

Программное обеспечение, используемое системой, сохраняет, визуализирует и оценивает результаты измерений. Осуществляет связь с переносными приборами-сборщиками информации. Управляет стационарной системой мониторинга, позволяет организовать базы данных по оборудованию, по времени измерений, работ по смазке, работ по ремонту и техническому обслуживанию. Обеспечивает графическое представление информации о состоянии оборудования.

Вопросы для самостоятельного контроля

  1. Зачем необходимы проксиметры?
  2. Из каких элементов состоит велосиметр?
  3. В каких случаях используются акселерометры?
  4. Что такое амплитудно-частотная характеристика датчика?
  5. Какие существуют способы крепления датчиков?
  6. Как закрепить датчик при помощи шпильки?
  7. В каком случае рекомендуется крепление датчиков при помощи магнитов?
  8. Из каких элементов состоит виброметр?
  9. Какие основные компоненты используются в анализаторах вибрации?
  10. Что включает принципиальная схема встроенной системы виброконтроля?
Материал предоставил Сидоров Владимир Анатольевич.

5 2 голоса

Рейтинг статьи

Параметры рассеяния — Scattering parameters

Параметры рассеяния или S-параметры (элементы матрицы рассеяния или S-матрицы ) описывают электрическое поведение линейных электрических сетей при воздействии различных устойчивых стимулов электрическими сигналами.

Параметры полезны для нескольких областей электротехники , включая электронику , проектирование систем связи и особенно для микроволновой техники .

S-параметры являются членами семейства подобных параметров, другими примерами являются: Y-параметры , Z-параметры , H-параметры , T-параметры или ABCD-параметры . Они отличаются от них в том смысле, что S-параметры не используют условия обрыва или короткого замыкания для характеристики линейной электрической сети; вместо этого используются согласованные нагрузки . Эти выводы намного проще использовать при высоких частотах сигнала, чем выводы разомкнутой цепи и короткого замыкания. Вопреки распространенному мнению, эти величины не измеряются с точки зрения мощности (за исключением уже устаревших шестипортовых анализаторов цепей). Современные векторные анализаторы цепей измеряют амплитуду и фазу векторов бегущей волны напряжения, используя по существу ту же схему, что и схема, используемая для демодуляции сигналов беспроводной связи с цифровой модуляцией .

Многие электрические свойства сетей компонентов ( катушек индуктивности , конденсаторов , резисторов ) можно выразить с помощью S-параметров, таких как усиление , возвратные потери , коэффициент стоячей волны напряжения (КСВН), коэффициент отражения и стабильность усилителя . Термин «рассеяние» более распространен в оптической технике, чем в радиотехнике, и относится к эффекту, наблюдаемому, когда плоская электромагнитная волна падает на препятствие или проходит через разнородные диэлектрические среды. В контексте S-параметров рассеяние относится к способу воздействия на бегущие токи и напряжения в линии передачи , когда они сталкиваются с разрывами, вызванными включением сети в линию передачи. Это эквивалентно тому, что волна встречает импеданс, отличный от характеристического импеданса линии .

Несмотря на то , что S-параметры применимы на любой частоте , они в основном используются для сетей, работающих на радиочастотах (RF) и микроволновых частотах, где мощность сигнала и энергия легче измерить количественно, чем токи и напряжения. S-параметры меняются с частотой измерения, поэтому для любых указанных измерений S-параметров необходимо указывать частоту в дополнение к характеристическому импедансу или системному импедансу .

S-параметры легко представлены в матричной форме и подчиняются правилам матричной алгебры.

Задний план

Первое опубликованное описание S-параметров было в диссертации Витольда Белевича в 1945 году. Имя, использованное Белевичем, было « матрица передела» и ограничивалось рассмотрением сетей с сосредоточенными элементами. Термин « матрица рассеяния» был использован физиком и инженером Робертом Генри Дике в 1947 году, который независимо развил эту идею во время работы над радаром в военное время. В этих S-параметрах и матрицах рассеяния рассеянные волны представляют собой так называемые бегущие волны. Другой тип S-параметров был введен в 1960-х годах. Последний был популяризирован Канеюки Курокава, который называл новые рассеянные волны «волнами мощности». Два типа S-параметров имеют очень разные свойства, и их нельзя смешивать. В своей основополагающей статье Курокава четко различает S-параметры мощной волны и обычные S-параметры бегущей волны. Вариантом последнего являются S-параметры псевдобегущей волны.

В подходе с S-параметрами электрическая сеть рассматривается как « черный ящик », содержащий различные взаимосвязанные компоненты основных электрических цепей или сосредоточенные элементы, такие как резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности и транзисторы, которые взаимодействуют с другими цепями через порты . Сеть характеризуется квадратной матрицей из комплексных чисел , называемых ее S-параметров матрицы, которые могут быть использованы для вычисления свой ответ на сигналы , подаваемые к портам.

Для определения S-параметра подразумевается, что сеть может содержать любые компоненты при условии, что вся сеть ведет себя линейно с падающими слабыми сигналами. Он также может включать в себя многие типичные компоненты или «блоки» системы связи, такие как усилители , аттенюаторы , фильтры , ответвители и эквалайзеры, при условии, что они также работают в линейных и определенных условиях.

Электрическая сеть, описываемая S-параметрами, может иметь любое количество портов. Порты — это точки, в которых электрические сигналы либо входят, либо выходят из сети. Порты обычно представляют собой пары терминалов с требованием, чтобы ток в одном терминале был равен току, выходящему из другого. S-параметры используются на частотах, где порты часто являются коаксиальными или волноводными соединениями.

Матрица S-параметров, описывающая сеть с N портами, будет квадратной размерностью N и, следовательно, будет содержать элементы. На тестовой частоте каждый элемент или S-параметр представлен безразмерным комплексным числом, которое представляет величину и угол , то есть амплитуду и фазу . Комплексное число может быть выражено либо в прямоугольной форме, либо, чаще, в полярной форме. Величина S-параметра может быть выражена в линейной или логарифмической форме . Выраженная в логарифмической форме величина имеет « безразмерную единицу » — децибелы . Угол S-параметра чаще всего выражается в градусах, но иногда в радианах . Любой S-параметр может быть отображен графически на полярной диаграмме точкой для одной частоты или локусом для диапазона частот. Если он применяется только к одному порту (имеет форму ), он может отображаться на диаграмме Смита полного сопротивления или допуска, нормализованной к системному сопротивлению. Диаграмма Смита позволяет выполнить простое преобразование между параметром, эквивалентным коэффициенту отражения по напряжению, и связанным (нормированным) импедансом (или проводимостью), «видимым» в этом порте. {2} \,} S п п {\ Displaystyle S_ {nn} \,} S п п {\ Displaystyle S_ {nn} \,}

При указании набора S-параметров необходимо указать следующую информацию:

  1. Частота
  2. Номинальное характеристическое сопротивление (часто 50 Ом)
  3. Распределение номеров портов
  4. Условия, которые могут повлиять на сеть, такие как температура, управляющее напряжение и ток смещения, если применимо.

Матрица S-параметров мощности волны

Определение

Для универсальной многопортовой сети порты пронумерованы от 1 до N , где N — общее количество портов. Для порта i соответствующее определение S-параметра дано в терминах падающих и отраженных «волн мощности» и соответственно. а я {\ displaystyle a_ {i} \,} б я {\ displaystyle b_ {i} \,}

Курокава определяет падающую волну мощности для каждого порта как

а я знак равно 1 2 k я ( V я + Z я я я ) {\ displaystyle a_ {i} = {\ frac {1} {2}} \, k_ {i} (V_ {i} + Z_ {i} I_ {i}) \,}

и отраженная волна для каждого порта определяется как

б я знак равно 1 2 k я ( V я — Z я * я я ) {\ displaystyle b_ {i} = {\ frac {1} {2}} \, k_ {i} (V_ {i} -Z_ {i} ^ {*} I_ {i}) \,}

где — полное сопротивление порта i , — комплексное сопряжение , и — соответственно комплексные амплитуды напряжения и тока на порте i , и Z я {\ Displaystyle Z_ {я} \,} Z я * {\ Displaystyle Z_ {я} ^ {*} \,} Z я {\ Displaystyle Z_ {я} \,} V я {\ Displaystyle V_ {я} \,} я я {\ displaystyle I_ {i} \,}

k я знак равно ( | ℜ { Z я } | ) — 1 {\ displaystyle k_ {i} = \ left ({\ sqrt {\ left | \ Re \ {Z_ {i} \} \ right |}} \ right) ^ {- 1} \,}

Иногда полезно предположить, что эталонное сопротивление одинаково для всех портов, и в этом случае определения падающей и отраженной волн можно упростить до

а я знак равно 1 2 ( V я + Z 0 я я ) | ℜ { Z 0 } | {\ displaystyle a_ {i} = {\ frac {1} {2}} \, {\ frac {(V_ {i} + Z_ {0} I_ {i})} {\ sqrt {\ left | \ Re \ {Z_ {0} \} \ right |}}} \,}

и

б я знак равно 1 2 ( V я — Z 0 * я я ) | ℜ { Z 0 } | {\ displaystyle b_ {i} = {\ frac {1} {2}} \, {\ frac {(V_ {i} -Z_ {0} ^ {*} I_ {i})} {\ sqrt {\ left | \ Re \ {Z_ {0} \} \ right |}}} \,}

Обратите внимание, что, как было указано самим Курокавой, приведенные выше определения и не являются уникальными. Связь между векторами a и b , i -м компонентом которых являются волны мощности и соответственно, можно выразить с помощью матрицы S -параметров S : а я {\ displaystyle a_ {i}} б я {\ displaystyle b_ {i}} а я {\ displaystyle a_ {i}} б я {\ displaystyle b_ {i}}

б знак равно S а {\ Displaystyle \ mathbf {b} = \ mathbf {S} \ mathbf {а} \,}

Или используя явные компоненты:

( б 1 ⋮ б п ) знак равно ( S 11 … S 1 п ⋮ ⋱ ⋮ S п 1 … S п п ) ( а 1 ⋮ а п ) {\ displaystyle {\ begin {pmatrix} b_ {1} \\\ vdots \\ b_ {n} \ end {pmatrix}} = {\ begin {pmatrix} S_ {11} & \ dots & S_ {1n} \\\ vdots & \ ddots & \ vdots \\ S_ {n1} & \ dots & S_ {nn} \ end {pmatrix}} {\ begin {pmatrix} a_ {1} \\\ vdots \\ a_ {n} \ end {pmatrix }}}

Взаимность

Сеть будет взаимной, если она пассивна и содержит только взаимные материалы, влияющие на передаваемый сигнал. Например, аттенюаторы, кабели, разветвители и сумматоры — это взаимные сети, и в каждом случае матрица S-параметров будет равна ее транспонированной . Сети, которые включают в себя невзаимные материалы в передающей среде, такие как те, которые содержат ферритовые компоненты с магнитным смещением, будут невзаимными. Усилитель — еще один пример невзаимной сети. S м п знак равно S п м {\ Displaystyle S_ {mn} = S_ {нм} \,}

Однако свойство трехпортовых сетей состоит в том, что они не могут быть одновременно взаимными, без потерь и идеально согласованными.

Сети без потерь

Сеть без потерь одна , которая не рассеивается никакой силы, или: . Сумма падающих мощностей во всех портах равна сумме отраженных мощностей во всех портах. Это означает , что матрица S-параметр является унитарной , то есть , где есть сопряженное транспонирование из и является единичной матрицей . Σ | а п | 2 знак равно Σ | б п | 2 {\ Displaystyle \ Sigma \ left | a_ {n} \ right | ^ {2} = \ Sigma \ left | b_ {n} \ right | ^ {2} \,} ( S ) ЧАС ( S ) знак равно ( я ) {\ Displaystyle (S) ^ {H} (S) = (I) \,} ( S ) ЧАС {\ Displaystyle (S) ^ {H} \,} ( S ) {\ Displaystyle (S) \,} ( я ) {\ Displaystyle (I) \,}

Сети с потерями

Потери сети пассивной является тот , в котором сумма падающих полномочий на все порты больше , чем сумма отраженных мощностей на все порты. {H} (S) \,}

Двухпортовые S-параметры

Матрица S-параметров для 2-портовой сети, вероятно, является наиболее часто используемой и служит основным строительным блоком для создания матриц более высокого порядка для более крупных сетей. В этом случае соотношение между отраженными, падающими волнами мощности и матрицей S-параметров определяется следующим образом:

( б 1 б 2 ) знак равно ( S 11 S 12 S 21 год S 22 ) ( а 1 а 2 ) {\ displaystyle {\ begin {pmatrix} b_ {1} \\ b_ {2} \ end {pmatrix}} = {\ begin {pmatrix} S_ {11} & S_ {12} \\ S_ {21} & S_ {22} \ end {pmatrix}} {\ begin {pmatrix} a_ {1} \\ a_ {2} \ end {pmatrix}} \,} .

Раскладывание матриц в уравнения дает:

б 1 знак равно S 11 а 1 + S 12 а 2 {\ displaystyle b_ {1} = S_ {11} a_ {1} + S_ {12} a_ {2} \,}

и

б 2 знак равно S 21 год а 1 + S 22 а 2 {\ displaystyle b_ {2} = S_ {21} a_ {1} + S_ {22} a_ {2} \,} .

Каждое уравнение дает соотношение между отраженной и падающей мощности волн на каждом из сетевых портов, 1 и 2, с точки зрения отдельных S-параметров сети, , , и . Если рассматривать падающую волну мощности в порту 1 ( ), в результате могут возникнуть волны, выходящие либо из самого порта 1 ( ), либо из порта 2 ( ). Однако, если, согласно определению S-параметров, порт 2 заканчивается нагрузкой, равной импедансу системы ( ), то, согласно теореме о максимальной передаче мощности , он будет полностью поглощаться, делая его равным нулю. Следовательно, определяя падающие волны напряжения как и с отраженными волнами как и , S 11 {\ Displaystyle S_ {11} \,} S 12 {\ Displaystyle S_ {12} \,} S 21 год {\ Displaystyle S_ {21} \,} S 22 {\ Displaystyle S_ {22} \,} а 1 {\ displaystyle a_ {1} \,} б 1 {\ displaystyle b_ {1} \,} б 2 {\ displaystyle b_ {2} \,} Z 0 {\ Displaystyle Z_ {0} \,} б 2 {\ displaystyle b_ {2} \,} а 2 {\ displaystyle a_ {2} \,} а 1 знак равно V 1 + {\ displaystyle a_ {1} = V_ {1} ^ {+}} а 2 знак равно V 2 + {\ displaystyle a_ {2} = V_ {2} ^ {+}} б 1 знак равно V 1 — {\ displaystyle b_ {1} = V_ {1} ^ {-}} б 2 знак равно V 2 — {\ displaystyle b_ {2} = V_ {2} ^ {-}}

S 11 знак равно б 1 а 1 знак равно V 1 — V 1 + {\ displaystyle S_ {11} = {\ frac {b_ {1}} {a_ {1}}} = {\ frac {V_ {1} ^ {-}} {V_ {1} ^ {+}}}} и . {-} \,}

Свойства S-параметров 2-портовых сетей

Усилитель, работающий в линейных условиях (слабый сигнал), является хорошим примером невзаимной сети, а согласованный аттенюатор — примером обратной сети. В следующих случаях мы будем предполагать, что входные и выходные соединения связаны с портами 1 и 2 соответственно, что является наиболее распространенным соглашением. Также необходимо указать номинальный импеданс системы, частоту и любые другие факторы, которые могут повлиять на устройство, такие как температура.

Комплексное линейное усиление

Комплексный линейный коэффициент усиления G определяется выражением

г знак равно S 21 год знак равно б 2 а 1 {\ displaystyle G = S_ {21} = {\ frac {b_ {2}} {a_ {1}}} \,} .

Это линейное отношение выходной волны отраженной мощности к падающей на входе волне мощности, все значения выражены в виде комплексных величин. Для сетей с потерями он субунитарный, для активных сетей . Он будет равен коэффициенту усиления по напряжению только тогда, когда устройство будет иметь одинаковое входное и выходное сопротивление. | г | > 1 {\ displaystyle | G |> 1}

Скалярное линейное усиление

Скалярный линейный коэффициент усиления (или величина линейного усиления) определяется выражением

| г | знак равно | S 21 год | {\ Displaystyle \ влево | G \ вправо | = \ влево | S_ {21} \ вправо | \,} .

Это представляет собой величину усиления (абсолютное значение), отношение выходной волны мощности к входной мощности волны, и оно равно квадратному корню из коэффициента усиления мощности. Это действительная (или скалярная) величина, при этом информация о фазе опускается.

Скалярный логарифмический коэффициент усиления

Скалярное логарифмическое (децибел или дБ) выражение для усиления (g):

г знак равно 20 журнал 10 ⁡ | S 21 год | {\ displaystyle g = 20 \ log _ {10} \ left | S_ {21} \ right | \,} дБ.

Это чаще используется, чем скалярное линейное усиление, и положительная величина обычно понимается просто как «усиление», а отрицательная величина — «отрицательное усиление» («потери»), эквивалентное его величине в дБ. Например, на частоте 100 МГц кабель длиной 10 м может иметь коэффициент усиления -1 дБ, что соответствует потерям в 1 дБ.

Вносимая потеря

В случае, если два измерительных порта используют один и тот же эталонный импеданс, вносимые потери ( IL ) являются обратной величиной коэффициента передачи | S 21 | выражается в децибелах. Таким образом, это определяется:

я L знак равно — 20 журнал 10 ⁡ | S 21 год | {\ Displaystyle IL = -20 \ log _ {10} \ left | S_ {21} \ right | \,} дБ.

Это дополнительные потери, вызванные размещением тестируемого устройства (DUT) между двумя эталонными плоскостями измерения. Дополнительные потери могут быть связаны с собственными потерями в DUT и / или несоответствием. {2}}} \ right | = -20 \ log _ {10 } \ left | S_ {11} \ right | \,} дБ.

Обратите внимание, что для пассивных двухпортовых сетей, в которых | S 11 | ≤ 1 , отсюда следует, что возвратный убыток является неотрицательной величиной: RL in  ≥ 0 . Также обратите внимание, что несколько сбивает с толку, возвратные потери иногда используются как отрицательные значения количества, определенного выше, но это использование, строго говоря, неверно на основе определения потерь.

Выходные возвратные потери

Обратные потери на выходе ( RL out ) имеют такое же определение, как и возвратные потери на входе, но применяются к выходному порту (порт 2) вместо входного порта. Это дается

р L о ты т знак равно — 20 журнал 10 ⁡ | S 22 | {\ displaystyle RL _ {\ mathrm {out}} = — 20 \ log _ {10} \ left | S_ {22} \ right | \,} дБ.

Обратное усиление и обратная изоляция

Скалярное логарифмическое (децибел или дБ) выражение для обратного усиления ( ): г р е v {\ displaystyle g _ {\ mathrm {rev}} \,}

г р е v знак равно 20 журнал 10 ⁡ | S 12 | {\ displaystyle g _ {\ mathrm {rev}} = 20 \ log _ {10} \ left | S_ {12} \ right | \,} дБ.

Часто это выражается как обратная изоляция ( ), и в этом случае она становится положительной величиной, равной величине, и выражение становится следующим: я р е v {\ displaystyle I _ {\ mathrm {rev}} \,} г р е v {\ displaystyle g _ {\ mathrm {rev}} \,}

я р е v знак равно | г р е v | знак равно | 20 журнал 10 ⁡ | S 12 | | {\ displaystyle I _ {\ mathrm {rev}} = \ left | g _ {\ mathrm {rev}} \ right | = \ left | 20 \ log _ {10} \ left | S_ {12} \ right | \ right | \,} дБ.

Коэффициент отражения

Коэффициент отражения на входном порте ( ) или на выходном порте ( ) эквивалентен и соответственно, поэтому Γ я п {\ displaystyle \ Gamma _ {\ mathrm {in}} \,} Γ о ты т {\ displaystyle \ Gamma _ {\ mathrm {out}} \,} S 11 {\ Displaystyle S_ {11} \,} S 22 {\ Displaystyle S_ {22} \,}

Γ я п знак равно S 11 {\ Displaystyle \ Gamma _ {\ mathrm {in}} = S_ {11} \,} и . Γ о ты т знак равно S 22 {\ Displaystyle \ Gamma _ {\ mathrm {out}} = S_ {22} \,}

Поскольку и являются сложными величинами, так же являются и . S 11 {\ Displaystyle S_ {11} \,} S 22 {\ Displaystyle S_ {22} \,} Γ я п {\ displaystyle \ Gamma _ {\ mathrm {in}} \,} Γ о ты т {\ displaystyle \ Gamma _ {\ mathrm {out}} \,}

Коэффициенты отражения являются комплексными величинами и могут быть графически представлены на полярных диаграммах или диаграммах Смита.

См. Также статью о коэффициенте отражения .

Коэффициент стоячей волны напряжения

Коэффициент стоячей волны по напряжению (КСВН) на порте, представленный строчными буквами ‘s’, является аналогичной мерой соответствия порта обратным потерям, но является скалярной линейной величиной, отношением максимального напряжения стоячей волны к стоячей волне. минимальное напряжение. Следовательно, это относится к величине коэффициента отражения напряжения и, следовательно, к величине либо для порта ввода, либо для порта вывода. S 11 {\ Displaystyle S_ {11} \,} S 22 {\ Displaystyle S_ {22} \,}

На входном порту КСВН ( ) определяется как s я п {\ displaystyle s _ {\ mathrm {in}} \,}

s я п знак равно 1 + | S 11 | 1 — | S 11 | {\ displaystyle s _ {\ mathrm {in}} = {\ frac {1+ \ left | S_ {11} \ right |} {1- \ left | S_ {11} \ right |}} \,}

На выходном порту КСВН ( ) определяется как s о ты т {\ displaystyle s _ {\ mathrm {out}} \,}

s о ты т знак равно 1 + | S 22 | 1 — | S 22 | {\ displaystyle s _ {\ mathrm {out}} = {\ frac {1+ \ left | S_ {22} \ right |} {1- \ left | S_ {22} \ right |}} \,}

Это верно для коэффициентов отражения с величиной не больше единицы, что обычно и имеет место. Коэффициент отражения с величиной больше единицы, например в туннельном диодном усилителе , приведет к отрицательному значению для этого выражения. КСВН, однако, по его определению всегда положительный. Более правильное выражение для порта k мультипорта:

s k знак равно 1 + | S k k | | 1 — | S k k | | {\ displaystyle s_ {k} = {\ frac {1+ \ left | S_ {kk} \ right |} {| 1- \ left | S_ {kk} \ right ||}} \,}

4-портовые S-параметры

4 параметра порта S используются для характеристики 4-портовой сети. Они включают информацию об отраженных и падающих волнах мощности между 4 портами сети.

Оцените состояния нелинейной системы с дискретным временем, используя кальман без запаха фильтр

Дополнительные дополнительные входы для функций измерения, кроме состояние x и шум измерения v . Для получения информации о функциях измерения см. Функции перехода между состояниями и измерения.

Измерение Fcn1 Входы соответствует первому указанная вами функция измерения и т. д.Например, предположим что ваша система имеет три датчика и неаддитивный измерительный шум, и три функции измерения h2 , h3 и h4 имеют следующие форма:

y1 [k] = h2 (x [k], v [k], MeasurementFcn1Inputs)

y2 [k] = h3 (x [k], v [k], MeasurementFcn2Inputs)

y3 [k] = h4 (x [k], v [k])

Здесь k — временной шаг, а Измерение Fcn1 Входы и Измерение Fcn2 Входы — дополнительный вход аргументы для h2 и h3 .

Если вы укажете h2 , h3 и h4 с использованием функций MATLAB ( .m файлов) в Функция , ПО генерирует порты Измерение Fcn1 Входы и MeasurementFcn2Inputs при нажатии Применить . Вы можете указать входные данные для этих порты как скаляры, векторы или матрицы.

Если ваши функции измерения имеют более одного дополнительного входа, используйте блоки Simulink Function (Simulink) чтобы указать функции. Когда вы используете Simulink Функциональный блок, вы предоставляете дополнительные входы напрямую к функциональному блоку Simulink, используя блоки Inport (Simulink). Нет ввода порты создаются для дополнительных входов в Unscented Блок фильтра Калмана.

Зависимости

Порт, соответствующий функции измерения h генерируется, только если оба следующих условия выполнены:

  • Вы указываете ч в Функция использует функцию MATLAB, а h находится на MATLAB путь.

  • ч требуется только один дополнительный ввод аргумент кроме x и v .

Типы данных: одиночный | double

Руководство пользователя среды проектирования AWR: 7.2. Работа с измерениями

7.2. Работа с измерениями

Измерение — это такие данные, как усиление, шум, мощность или напряжение, которые вычисляются моделирование и нанесенный на график (или другой вывод). Каждое измерение связано с конкретный график, и он отображается как подузел этого графика в Диспетчере проектов. когда вы выбираете Simulate> Analyze, чтобы выполнить моделирование, необходимое Симулятор вызывается для каждого конкретного измерения.

Измерения, которые можно вычислить с помощью моделирования, организованы по категориям (измерение типы). Для обзора категорий и подробного описания измерений AWR Microwave Office, см. Каталог измерений AWR Microwave Office. Для обзора категории и подробные описания измерений VSS см. в каталоге измерений AWR VSS.

Обратите внимание, что измерения преобразуют источники данных N-порта в вектор реальных или сложных данных. которые можно отобразить на графике.

Вы можете перечислить и изменить измерения, связанные с графиком, щелкнув правой кнопкой мыши в окно графика или легенду графика и выбрав Изменить измерение на отобразить диалоговое окно «Изменить измерение».

7.2.1. Добавление нового измерения

Вы можете добавить новое измерение из Диспетчера проектов или из другого источника, такого как схема, системная диаграмма, документ ЭМ или выходное уравнение.

7.2.1.1. Добавление измерения из браузера проекта

Чтобы добавить новое измерение из Диспетчера проектов:

  1. Щелкните правой кнопкой мыши узел графика в Диспетчере проектов и выберите «Добавить». Измерение или выберите Проект> Добавить Измерение.

    Откроется диалоговое окно «Добавить измерение». См. «Диалоговое окно добавления / изменения измерения» для получения дополнительной информации об этом диалоговом окне.

  2. Выберите желаемый тип измерения и Измерение, укажите нужные параметры и нажмите ХОРОШО. Для получения исчерпывающей информации обо всех доступных измерений см. в каталоге измерений AWR Microwave Office или Каталог измерений AWR VSS.

    Обозреватель проекта отображает новое измерение под целевым графиком. Название нового измерения соответствует стандартным соглашениям об именах измерений.

7.2.1.2. Добавление измерения через другой источник

Чтобы добавить измерение в схему, диаграмму системы или документ ЭМ, щелкните правой кнопкой мыши в документ и выберите Добавить измерение.Подменю отображается с список ранее выбранных избранных измерений, как показано на следующем рисунке.

Вы можете указать измерение как избранное, щелкнув Кнопка «Избранное» при выборе измерения в Диалоговое окно «Добавить / изменить измерение». Избранное отображается в подменю только в новой среде проектирования AWR сеанс.После выбора любимого измерения в подменю, выберите график для нового отображается диалоговое окно измерения, предлагающее выбрать график, на который вы хотите добавить измерение. Вы также можете нажать New Graph, чтобы добавить измерения на новый график. После выбора графика открывается диалоговое окно «Добавить / изменить измерение». Появится окно, позволяющее при необходимости отредактировать измерение. Например, вы можете изменить индекс порта или контрольная точка.Чтобы подавить подсказку графика, Ctrl — щелкните правой кнопкой мыши, чтобы выбрать измерение из подменю. Подавить отображение диалогового окна Добавить / изменить измерение, Shift — щелкните Кнопка ОК в диалоговом окне Выбрать график для нового измерения. Когда вы подавляете запрос графика, используется первый доступный график. Если графиков нет, создается и используется новый прямоугольный граф.После того, как вы сделаете свой выбор, указанный график открывается, и на нем помещается измерение. Теперь вы можете смоделировать, чтобы увидеть новый полученные результаты.

При построении графика с действительными значениями пакет AWR Design Environment автоматически преобразует сложные измерения в реальные измерения с использованием комплексного модификатора DB-magnitude. Наоборот, при построении графика, поддерживающего сложные результаты, любой сложный модификатор удаляется.Эта возможность означает, что вам нужна только одна запись, например «S (1,1)», которая отображается как S (1,1) на карте Смита и как DB (| S (1,1) |) на прямоугольном графе.

Вы также можете добавить измерения из источника в выходные уравнения. Тебе не нужно укажите список избранных измерений, так как измерение просто Уравнение (var_name) .

7.2.1.3. Условные обозначения для измерений

Имена измерений, отображаемые в Диспетчере проектов, состоят из двух частей. Первая часть — это имя источника данных, используемого при измерении. Вторая часть — это создается тип измерения. Две части имени разделяются двоеточием (:). An пример названия измерения:

MySchematic: | Icomp (DCVS.Vcollector, 0) | [*, X]

, где MySchematic — это имя данных, а Icomp — тип измерения. В зависимости от выбранный тип измерения, различные свойства измерения могут отображаться как аргументы в скобках. Этот конкретный случай указывает на то, что текущий Icomp измеряется. в элементе DCVS с идентификатором Vcollector. Номер гармоники этого конкретного измерения указывается во втором аргументе и имеет значение 0.Символы вертикальной черты обозначают что величина тока Icomp указана. Когда используются параметры развертки, Аргументы развертки отображаются в квадратных скобках в конце имени измерения. В этом В этом случае измерение имеет два параметра развертки. Для первого параметра развертки «*» указывает, что отображаются все значения параметра развертки. Для второго параметра развертки «X» указывает, что этот параметр отображается на оси x графика.Источник данных имя «Все источники» зарезервировано для измерений шаблона, как описано в разделе «Использование шаблонов проекта с измерениями шаблона».

7.2.1.4. Заказ измерений

Чтобы заказать новое (скопированное) измерение среди существующих измерений, поместите его поверх измерение, выше которого вы хотите его отображать.Поместить его в конец списка измерений, перетащите его на узел графа.

Чтобы изменить порядок существующих измерений, выберите измерение, которое хотите переместить, и нажмите Alt + стрелка вверх или Alt + стрелка вниз для перемещения измерения соответственно. Или просто перетащите измерение в то место, где вы хотеть. Легенда графика также отражает этот измененный порядок измерений.

7.2.2. Выбор места измерения

Вы можете производить линейные измерения только на портах, а можете делать нелинейные и системные измерения. (VSS) измерения на любом узле в цепи. При добавлении нелинейных и системных измерений для анализа цепи компонент измерения, который вы выбираете в Диалоговое окно «Добавить / изменить измерение» по умолчанию включает любые порты и источники.

ПРИМЕЧАНИЕ: Для моделирования нелинейных цепей можно использовать M_PROBE на схеме и точечные измерения на датчике как простой способ измерения узлов в цепь. См. «Детали реализации» для получения дополнительной информации.

Например, следующее нелинейное измерение для цепи имеет два порта и два порта постоянного тока. источники.

Вы можете нажать кнопку с многоточием, чтобы отобразить окно, в котором можно выберите любой узел в вашей схеме для выполнения измерения.

Окно представляет собой вид схемы, указанной в источнике данных. Имя.

Вы можете выбрать компонент, в котором хотите провести измерение; эта модель имя отображается в Testpoint в левом нижнем углу окна. В На следующем рисунке показан выбранный блок LPTUNER2 (на выходе транзистора).

В самой модели мало информации; в Testpoint, вам необходимо выбрать правильный номер узла для модели.Эти элементы перечислены под выбранная модель с использованием синтаксиса @N, где N — номер узла. На следующем рисунке показан узел 1 выбран для этой модели.

После выбора узла нажмите Введите или щелкните в верхнем левом углу окна.

Вы также можете использовать это окно для выбора местоположений вниз по иерархии схемы.В левом верхнем углу вы можете развернуть имя схемы верхнего уровня, чтобы показать любую подсхему. экземпляры. Щелкните имя экземпляра, чтобы отобразить его в окне. На следующем рисунке показано подсхема, выбранная в этом примере.

Выбранный узел отображается как компонент измерения. в диалоговом окне Добавить / изменить измерение.

Вы можете пересекать иерархию прямо на виде схемы, выбрав любую подсхему, щелкнув правой кнопкой мыши и выбрав, или нажав кнопку со стрелкой вниз в верхней части окна.Вы можете оттолкнуться иерархии, щелкнув правой кнопкой мыши, ничего не выбрав и не выбрав, или нажав кнопку со стрелкой вниз в верхней части окна.

ПРИМЕЧАНИЯ: Некоторые нелинейные модели также могут иметь измерения сделано по внутренним ветвям модели. Эти ветви отображаются в этом окне.

Когда компонент измерения текущего измерения является элементом без узла число, результат измерения — ток в узле 1 элемента.

7.2.3. Изменение, копирование и удаление измерений

Вы можете изменять, копировать или удалять измерения, связанные с любым графиком, а также укажите, что устаревшие измерения продолжают отображаться (серым цветом). Для просмотра и редактирования измерения текущего проекта по отдельности или в коллекциях, вы также можете использовать редактор измерений.

7.2.3.1. Изменение измерений

Для изменения измерения:

  1. Дважды щелкните нужное измерение в Диспетчере проектов или щелкните правой кнопкой мыши измерения в легенде графика и выберите Изменить измерение.Диалоговое окно «Изменить измерение», идентичное диалоговому окну «Добавить измерение». поле отображается. См. «Диалоговое окно добавления / изменения измерения» для получения дополнительной информации. информация об этом диалоговом окне.

  2. Внесите желаемые изменения и нажмите OK.

7.2.3.2. Копирование измерений

Чтобы скопировать измерение с одного графика на другой, выберите измерение в Проекте. Браузер и перетащите его на целевой узел графа. При совместимости пакет AWR Design Environment автоматически преобразует измерение для нового типа графика. См. «Заказ измерений» для получения информации о заказе измерения среди других в график.

Чтобы скопировать измерение на тот же график, выберите измерение в Диспетчере проектов. и перетащите его на тот же узел графа. Диалоговое окно «Добавить / изменить измерение» отображается автоматически.

7.2.3.3. Удаление измерений

Чтобы удалить измерение, выполните одно из следующих действий:

  • Выберите измерение в Диспетчере проектов и выберите Edit> Удалить или

  • Щелкните правой кнопкой мыши измерение в Диспетчере проектов и выберите Удалить. , или же

  • Выберите измерение в Диспетчере проектов и нажмите Удалить ключ .

7.2.3.4. Отображение устаревших измерений на графике

Результаты измерений отображаются на графике (тусклым цветом) даже при моделировании данные графика устарели из-за изменений пользователем в значениях или геометрии компонентов, или из-за того, что изменений в уравнениях, влияющих на результаты измерений.Связанная легенда графика запись также отображается серым цветом. График может содержать как активный, так и устаревший график, а также записи легенды, соответствующие статусу отдельного измерения.

7.2.4. Использование редактора измерений

Редактор измерений отображает активные измерения проекта с их параметрами, позволяя быстро редактировать измерения по отдельности или в коллекциях.Измерение Редактор предоставляет различные способы управления измерениями в вашем проекте, например, изменение порядок сортировки, фильтрация по определенным критериям, редактирование кратных и предварительное заполнение отфильтровать выбор, открыв Редактор измерений вне определенного источник.

Чтобы открыть редактор измерений, щелкните правой кнопкой мыши исходный документ, например схему, EM структура, или системная диаграмма, или основной документ, такой как график, цель оптимизации или аннотацию и выберите.Вы также можете щелкнуть правой кнопкой мыши график в Диспетчере проектов и выберите или выберите . См. «Столбцы редактора измерений» для список поддерживаемых исходных и основных документов.

Когда вы открываете редактор измерений таким образом, он автоматически применяет фильтр для исходного или основного документа. Например, если вы открываете редактор измерений из схема с именем «Swept_Power», фильтр применяется в документе столбец для схемы «Swept_Power».

ПРИМЕЧАНИЕ: Редактор измерений не ограничивает доступ к конкретным настройкам для каждого измерения, как в диалоговом окне Добавить / изменить измерение делает. Например, измерение Vtime (напряжение во временной области) имеет реальные значения, но Редактор измерений позволяет установить флажок под дБ или параметр Модификатор Cplx. Будьте осторожны при редактировании нескольких измерений для убедитесь, что измененные настройки применимы к измерениям.

7.2.4.1. Навигация в редакторе измерений

Редактор измерений позволяет редактировать записи полей по отдельности или по частям, Ctrl — щелчок по каждому элементу. Вы также можете Shift — нажмите, чтобы выберите последовательные элементы в одном столбце или нажмите Ctrl + A , чтобы выбрать весь столбец.Множественный выбор работает только в пределах одного столбца; это не охватывает столбцы. Вы можете сохранить выделение строки при переходе к другому столбцу, тем не мение. После множественного выбора вы можете нажать клавишу Shift , а затем использовать клавиши со стрелками влево и вправо для выбора одинаковых строк в соседних столбцах.

Чтобы настроить ширину столбца редактора измерений, вы можете перетащить столбец вправо. граница.Чтобы переместить столбец, вы можете щелкнуть заголовок столбца и перетащить его в другой должность.

7.2.4.2. Столбцы редактора измерений

Host Doc — отображает место измерения (например, название графика).Это поле доступно только для чтения.

Тип хоста — отображает документ хоста тип. Допустимые типы: График, OptGoal (цель оптимизации), YldGoal (цель доходности), Anno. (Аннотация), (OutFile) Выходной файл или OutEqn (Выходное уравнение). Это поле читается только.

Включено — выбрано означает, что измерение включен.

Document — исходный документ, который используется для измерения его данные.Вы можете выбрать из списка источников: электрические схемы, ЭМ конструкции, системы. диаграммы, файлы данных или документы выходных уравнений.

Измерение — введите название измерения, которое вы хотите провести в исходном документе. Если введенная вами строка не является допустимым измерением, она сохраняет свое исходное значение. Это поле автоматически исправляет регистр.

Simulator — симулятор, используемый при измерении.Есть двухбуквенные ярлыки для каждого не стандартного симулятора; оставляя поле пустым. В Помимо следующих ярлыков, вы можете ввести любой из других симуляторов в Столбец симулятора, применимый для выполняемого измерения:

  • Blank — симуляторы по умолчанию

  • AP — APLAC linear или APLAC HB, в зависимости от исходного документа.

  • AP_TR — переходный процесс APLAC

  • SP — Призрак

Config — список переключателей для использования.

дБ — выбранный означает, что измерение нанесено в дБ.

Complex Modifier — модификатор, применяемый к моделированию. данные.Вы можете выбрать один из следующих модификаторов: None, Real, Imag, Mag, Ang, Angu или Conj.

Parameters — список параметров измерения, разделенных запятыми. значения, имеющие значение для измерения, перечисленные в скобках измерительная строка. Например, для измерения S-параметров параметры являются портов, и вводятся как 1,1 для S (1,1) .Вы можете войти в этот список со скобками или без них. Вы должны знать, что входит в строку измерения, прежде чем редактировать параметры измерения.

Sweep Parameters — список измерений, разделенных запятыми. значения параметров развертки, которые находятся в скобках строки измерения. Контролирует, как развертки (частотные или другие) отображаются на графике.Вы должны знать что составляет измерительную строку перед редактированием параметров развертки измерение. Если параметры развертки полностью пусты, то первая развертка (обычно частота) используется для оси X, и все кривые построены для других разверток. В допустимые записи параметров развертки:

Frequency Sweep — список частот, для которых выполняется измерение. заговор.Поддерживаемые списки частот, если применимо, следующие: FDOC, FPRJ, F_OSC, FSAMP, FSPEC, FDOCN, F_DC и F_SYMB. Вы также можете указать список частот из развертки частотный блок, введя идентификатор частотного блока развертки (например, введите FSWP1 , если блок частоты развертки — SWPFRQ.FSWP1). Когда это запись остается пустой, используются частоты FDOC.

Tag — Тег для измерения. Вы можете использовать теги для группировки и фильтрация измерений в Редакторе измерений.

7.2.4.3. Сортировка и фильтрация

Вы можете отсортировать измерения в редакторе измерений в любом столбце по возрастанию или в порядке убывания, щелкнув заголовок этого столбца и снова щелкнув, чтобы отменить сортировку заказ.Вы также можете отсортировать по нескольким столбцам, щелкнув заголовок столбца первого столбец, чтобы установить порядок сортировки для этого столбца, а затем щелкнув заголовок второго столбца, чтобы установить порядок сортировки этого столбца.

В дополнение к сортировке вы также можете фильтровать, чтобы найти конкретное измерение или набор измерения. Фильтрация включена для каждого столбца. Чтобы отфильтровать столбец, щелкните в текстовое поле фильтра под именем столбца и введите текст, который вы хотите отфильтровать в этом столбец.Например, чтобы найти все измерения S-параметров в вашем проекте, вы можете ввести « S » в текстовом поле фильтра в столбце Измерение.

Текстовое поле фильтра также поддерживает регулярные выражения, что увеличивает возможность выполнять интеллектуальный поиск. Форма и функциональность этих регулярных выражений таковы: смоделирован по образцу средства регулярных выражений в языке программирования Perl 5.В В следующей таблице приведены некоторые примеры синтаксиса.

долларов США
Синтаксис Комментарий
. Соответствует любому одиночному символу
* Соответствует нулю или более предшествующих символов
+ Соответствует одному или нескольким предыдущим символам
? Соответствует нулю или одному из предшествующих символов
! Отфильтровать последующие символы
\ d Соответствует любой цифре (0-9)
шасси [у] Матч кот и шляпа
Вт [1-3] Соответствие W1, W2 и W3
^ M Соответствие именам, начинающимся с M
^ Вт \ г + Соответствует именам, которые начинаются с буквы W, за которой следует один или несколько цифры
\ $$ Подбирать имена, оканчивающиеся на

Вы можете ввести один или несколько пользовательских тегов в столбец Тег, чтобы свяжите измерения с этой фразой.Например, если вы строите кривые мощности, вы может ввести смещение транзистора в качестве метки, чтобы напомнить себе, какое измерение за что предвзято.

Фильтрация выполняется с помощью поиска по подстроке, который отображает все измерения, которые содержат тег, соответствующий тексту фильтра. Если теги настроены правильно, фильтрация и сортировка с помощью тегов — отличный способ систематизировать измерения в вашем дизайне.Для получения информации о фильтрации и сортировке см. «Сортировка и фильтрация».

7.2.5. Отключение измерения из моделирования

Чтобы предотвратить вычисление измерения, когда вы выбираете Simulate> Анализировать, вы можете отключить измерение.

Чтобы отключить / включить отдельные измерения, щелкните измерение правой кнопкой мыши и выберите Переключите Включить.Когда одно или несколько измерений отключены, вы можете щелкните правой кнопкой мыши связанный узел графика и выберите «Переключить все». Измерения для изменения состояния выключения / включения все измерения.

Чтобы отключить все измерения на графике, щелкните правой кнопкой мыши соответствующий узел графика в Обозреватель проекта и выберите Отключить все измерения. Вы можете повторно включить все измерения, выбрав Включить все измерения.

Чтобы отключить все измерения в проекте, щелкните правой кнопкой мыши Графики. в Диспетчере проектов и выберите Отключить все измерения. Вы можно повторно включить все измерения, выбрав Включить все Измерения.

7.2.6. Моделирование только открытых графиков

Чтобы смоделировать только открытые графики в вашем проекте, щелкните правой кнопкой мыши Узел Graphs в Диспетчере проектов и выберите Simulate Open Графики.

7.2.7. Постобработка измерений и построение результатов

Вы можете использовать функцию Output Equation пакета AWR Design Environment, чтобы назначить результат измерение переменной. Затем вы можете использовать эту переменную в других уравнениях, как и любые другие другая переменная, и вы можете построить окончательный результат «постобработки», как и любой другой измерение.

Информацию об определении переменных и уравнений для этой цели см. В разделе «Присвоение результата измерения переменной». Для получения информации о том, как построить окончательный результат, см. «Построение выходных уравнений».

7.2.8. Измерения с переменными развертки

Когда вы определяете свипирование (частота, мощность и т. Д.)), диалоговое окно Добавить / изменить измерение управляет отображением данных развернутого анализа.

Для получения информации об анализе переменных с разверткой, см. «Анализ параметров с разверткой».

7.2.9. График одного измерения в зависимости от выходной мощности, напряжения или тока

Вы можете построить график зависимости измерения от выходной мощности, напряжения или тока вместо развертки. входное количество.Чтобы указать определяемую пользователем ось X для измерения, поместите блок X_SWP в схему, по которой вы производите измерение. В блоке X_SWP укажите Тип величины по оси X (мощность, напряжение или ток) и узел компонента, на котором По оси абсцисс измеряется величина. На следующем рисунке входная мощность регулируется с помощью Блок SWPVAR (ID = SWP1). Блок X_SWP (ID = OutputPower) настроен для измерения основная выходная мощность на Порте 2.

Когда вы выполняете измерение на схеме с блоком X_SWP, идентификатор блока X_SWP отображается в виде раскрывающегося списка по оси X для параметров развертки в окне Добавить / изменить измерение диалоговое окно. На следующем рисунке показано диалоговое окно, соответствующее измерению PAE на схема, показанная на предыдущем рисунке. Для параметра SWPVAR.SWP1 используйте OutputPower для оси x выбран вместо Use for ось x, где OutputPower соответствует блоку X_SWP Я БЫ.Полученный график отображает PAE в зависимости от выходной мощности.

Вы можете добавить несколько блоков X_SWP в схему для построения измерений в сравнении с различными гармонические составляющие мощности, напряжения и тока, измеренные в различных узлах. См. «Определяемое пользователем изменение значения оси X: X_SWP. »Для получения дополнительной информации об этом блоке.

7.2.10. Построение графика одного измерения по сравнению с другим измерением

Вы можете построить график сравнения одного измерения с другим. Типичные измерения имеют входная развертка по оси x (например, частота или входная мощность). Если вы хотите поставить измерения, отличные от мощности, напряжения или тока по оси x, вы можете использовать PlotVs измерение в категории Измерение данных.См. «График измерения 1 по сравнению с измерением 2: PlotVs» для получения дополнительной информации об этом измерении. Если вам нужна мощность, напряжение или ток для оси x, используйте элемент X_SWP вместо измерения PlotVs.

7.2.11. Измерения из одного источника и шаблона

Шаблонные измерения — это измерения AWR Microwave Office, которые вы создаете, выбирая Все Источники в качестве имени источника данных в добавлении измерения диалоговое окно.Измерение шаблона создает измерение для каждого добавляемого источника данных. к проекту. Когда источник данных удаляется из проекта, измерения для источники, которые были созданы из шаблонов измерений, также удаляются. Шаблоны измерений предоставить метод определения конкретного измерения, которое должно быть выполнено для каждого из источники данных в проекте, без создания индивидуальных измерений для каждой информации источник.

Измерение, связанное с определенным источником данных, является одним источником измерение. Измерения из одного источника создаются путем выбора имени связанного источник данных в качестве имени источника данных в диалоговом окне Добавить измерение. Поскольку измерения из одного источника ссылаются на конкретный источник данных, если источник данных удален или переименован, измерение выдает ошибку.

7.2.12. Использование шаблонов проекта с шаблонными измерениями

Вы можете использовать шаблоны проектов для сохранения параметров, LPF, ячеек иллюстраций, заметок проекта, глобальных определения, частота, график и информация об измерениях для конкретного проекта для использования в других проектах или для сравнения.Когда вы создаете шаблон проекта, он сохраняет всю частотную и графическую информацию, а также все измерения, которые указаны как имеющие Все источники в качестве имени источника данных.

Вы можете использовать шаблоны проектов с шаблонными измерениями, чтобы программа AWR Microwave Office могла использоваться как средство просмотра по умолчанию для источников данных с N портами. Например, если программа AWR Microwave Office связанные с источниками с расширением *.s2p , то если нажать источник mysource.s2p в диспетчере исходного кода Windows или проводнике, Программа AWR Microwave Office загружает шаблон проекта по умолчанию и добавляет mysource.s2p исходный код проекта. Если шаблон проекта по умолчанию включает измерения шаблона, измерения mysource.s2p источник создаются автоматически, и требуемые измерения mysource.s2p автоматически отобразится.

7.2.12.1. Сравнение измерений с использованием шаблонов проектов
Шаблоны проектов

полезны для сравнения измерений различных файлов данных. В следующий пример иллюстрирует эту утилиту.

В этом примере файлы данных S-параметров сравниваются на предмет усиления и обратных потерь. в диапазоне частот 2-18 ГГц.Первый шаг — создать шаблон проекта, который включает частоты, графики и измерения, необходимые для сравнения. Создать шаблон:

  1. Дважды щелкните «Параметры проекта» в Диспетчере проектов. в В диалоговом окне Project Options на вкладке Frequencies укажите следующие значения и нажмите Применить.

  2. Щелкните правой кнопкой мыши Graphs в Диспетчере проектов и добавьте прямоугольный граф с названием «Усиление». Повторите тот же шаг, чтобы добавить прямоугольный график с именем «Обратные потери».

  3. Щелкните правой кнопкой мыши график «Усиление» и выберите.Добавьте измерение со следующими значениями и нажмите ХОРОШО.

  4. Щелкните правой кнопкой мыши график «Возвратные потери» и выберите. Добавьте измерение со следующими значениями и нажмите ХОРОШО.

  5. Чтобы сохранить измерения, графики и частоты в шаблоне проекта, выберите Файл> Сохранить проект как.В типе «Сохранить как» выберите Шаблон проекта (* .emt). Назовите файл «Сравнить данные» и нажмите «Сохранить».

  6. Чтобы сравнить файлы данных S-параметров, откройте проводник Windows, чтобы просмотреть файлы данных. Перетащите файлы в узел файлов данных браузера проекта.

    Измерения в шаблоне автоматически отображаются на графиках после моделирование, как показано на следующем рисунке.

ПОНИМАНИЕ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ШУМА (AN)

1 ПОНЯТИЕ ИЗМЕРЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ ШУМА (Обзор AN В этой заметке по применению рассматриваются теория шума и измерения, а также измерения S-параметров, используемые для определения характеристик транзисторов и усилителей в Modelithics, Inc.Определения и теория Формулировки в этом примечании были получены из нескольких источников, включая ссылки [1-3]. Коэффициент шума F устройства или компонента описывается следующими соотношениями: SF = S in out / N / NN a = 1+ GN in in out (всегда> 1 с N in = kt (T = 90 0B 0 K ( Уравнение 1 Коэффициент шума (db = NF (дБ = 10log (F (Eq Где S in, (N in и S out (N out) — сигнал (уровни шума на входе и выходе устройства соответственно, а N a — шум, добавляемый самим устройством, G — коэффициент усиления устройства, B — ширина полосы пропускания системы, k — постоянная Больцмана (1.38 x 10-3 джоуль / кельвин. Коэффициент шума представляет особый интерес для разработчиков приемников, поскольку минимальный обнаруживаемый сигнал зависит от коэффициента шума следующим образом: MDS (dbm = Log (B + NF (db + Required SNR db) (Уравнение 3 Это приближение предполагает фон или окружающий ( = ktb шум — это шум из-за пассивного устройства, поддерживаемого при Т = 90K, а Требуемый SNR db представляет минимальное отношение сигнал / шум для приемлемой производительности системы. Параметры шума описывают, как коэффициент шума изменяется в зависимости от коэффициента отражения источника Γ s.Рассмотрим рисунок 1. Есть несколько формулировок коэффициента шума с точки зрения параметров шума. Одна из популярных форм кратко описана в (Ур. 4. Авторское право 009 Modelithics, используется с разрешения AN Rev .: A (17.08.09 M13981 Файл: AN60040.doc Страница 1 OF 8

)

2 F = [(Γs Γopt] (1 Γs 1+ Γopt Рисунок 1. Базовая конфигурация устройства с двумя портами. 4Rn FMin + Eq (4 Zo 4 Параметры шума: Rn = Эквивалентное сопротивление шуму FMin = Минимальный коэффициент шума Γ opt: величина оптимального коэффициента отражения шума Γopt: фаза оптимального отражения шума и Zo = характеристический импеданс (50 Ом). Вышеприведенное уравнение описывает коэффициент шума в четырех единицах (4 параметра шума и полное сопротивление источника.Одним из общих параметров является минимальный коэффициент шума F min, который будет достигнут при некотором конкретном оптимуме (комплексный коэффициент отражения (Γ opt. Таким образом, в дополнение к F min, два других параметра, величина и угол Γ opt, четвертым параметром является эквивалентное шумовое сопротивление R n. Следует также отметить, что существуют и другие формулировки параметров шума в дополнение к тем, которые перечислены в (Уравнение 4. Одним из распространенных применений параметров шума является малошумящий усилитель (конструкция МШУ. Обычно МШУ используется в передний конец приемника, чтобы улучшить коэффициент шума приемника или существенно усилить сигнал, добавляя к сигналу низкий уровень шума.Помимо коэффициента шума, важно также усиление МШУ (и, соответственно, транзисторы, используемые для его создания. Чтобы лучше понять это, можно использовать следующее уравнение для расчета общего коэффициента шума каскадного соединения трех различных двухпортовые устройства с коэффициентами усиления G i и коэффициентом шума F i (i = 1 ,, 3. F TOT F 1 F 1 3 = F1 + + (уравнение 5 G1 G1G Если LNA с высоким коэффициентом усиления G 1 и низким коэффициентом шума F 1 является первым устройством, то коэффициент шума системы F TOT может оставаться низким, даже если второе и третье устройства имеют гораздо более высокий коэффициент шума.Усиление, используемое в большинстве расчетов шума, включая приведенное выше уравнение каскадного коэффициента шума, представляет собой доступное усиление, которое может быть выражено в терминах S-параметров следующим образом: Copyright 009 Modelithics, используется с разрешения AN Rev .: A (17.08.09. M13981 Файл: AN60040.doc Стр. ИЗ 8

3 G a S 1 S Γ (1 Γs (1 S 1 = (Eq 6 11 s) Соответствующее усиление предполагает, что порт нагрузки на рис.1 заканчивается сопряженным согласованием для данного коэффициента отражения источника Γ s. Соответствующее усиление часто табулируется вместе с параметрами шума и представляет собой просто доступное усиление из (Уравнение 7 для частного случая Γ s = Γ sopt. G assoc S 1 S 1 11 Γ (1 Γ sopt sopt = (Eq 7 (1 • Другой набор параметров, часто отображаемых на графике, — это максимальное стабильное усиление, MSG, и максимально доступное усиление, MAG. Часто усилители или транзисторы безусловно стабильны в определенном диапазоне частот и условно стабильны на других частотах.Для частот, на которых устройство потенциально нестабильно (с коэффициентом стабильности K <1, максимальное стабильное усиление определяется как наивысшее достижимое усиление с пассивными нагрузками после того, как устройство стабилизируется с помощью каскадного сопротивления до стабильности пограничной линии; то есть, чтобы обеспечить условие K = 1. MSG задается как: S1 MSG = (Eq 8 S 1 Максимальный доступный коэффициент усиления на частотах, где K> 1 (безусловно стабильный определяется как: S1 MAG = (K (K 1 (Eq. 9 S 1 Следовательно , Числа MSG и MAG в децибелах дают разработчику усилителя оценку максимального коэффициента усиления, достижимого за счет согласования импеданса усилителя или транзистора.Конечно, условия для согласования входа для максимального усиления и минимального коэффициента шума могут противоречить друг другу, и может потребоваться компромисс между этими двумя параметрами. Хотя это выходит за рамки данной заметки, построение кругов коэффициента шума и доступных кругов усиления часто может использоваться, чтобы помочь разработчику выбрать лучший компромисс в согласовании импеданса с учетом шума и усиления (см. []. Copyright 009 Modelithics, used с разрешения AN Rev .: A (17.08.09 M13981 Файл: AN60040.doc Стр. 3 OF 8

4 Конфигурация теста и калибровка Базовая конфигурация теста, используемая для выполнения комбинированного тестирования параметров шума и S-параметров, показана на рисунке.Анализатор цепей необходим для выполнения S-параметров ИУ, которые необходимы для анализа конструкции вместе с параметрами шума. Анализатор цепей также необходим для выполнения измерений, необходимых для калибровки системы проверки параметров шума. Испытательная система, показанная на рисунке, называется системой NP5 и использует аппаратную настройку и метод измерения, первоначально разработанный Adamian [5] и коммерциализированный ATN Microwave. Система состоит из системы измерения коэффициента шума (например,г. Комбинация HP 8971C / HP8970B или альтернатива, анализатор цепей (например, HP8510C или альтернатива, источник несовпадающего шума (MNS и модуль удаленного приемника) (RRM. MNS и RRM каждый содержит переключатель, который используется для выбора любого S-параметра) режим измерения или режим измерения параметров шума. Каждый из них также содержит тройник смещения для подачи смещения на вход и выход тестируемого устройства (DUT. MNS, как правило, представляет собой твердотельный тюнер, способный отображать несколько различных значений Γ s (см. рис.1 к тестируемому устройству, а также возможность иметь сквозное состояние 50 Ом, которое позволяет подключать источник шума к тестируемому устройству по существу через линию передачи. Когда переключатель RRM находится в положении измерения шума, RRM включает в себя малошумящий усилитель на пути к приемнику шума для улучшения коэффициента шума приемника измерения. Маури поставил оборудование Рисунок. Система проверки шума и S-параметров Maury Microwave NP5 [4]. В режиме измерения S-параметров система калибруется с использованием сквозной отражательной линии (TRL или альтернативные подходы к калибровке с высокой точностью [6, 7].Для калибровки и управления системой измерения параметров шума используется программное обеспечение Maury ATS [4] для выполнения ряда шагов, которые можно резюмировать следующим образом: Copyright 009 Modelithics, используется с разрешения AN Rev .: A (17.08.09. M13981 Файл: AN60040.doc Стр. 4 ИЗ 8

5 1. Выполните калибровку S-параметра порта, чтобы установить контрольные плоскости измерения на входе и выходе тестируемого устройства.Сохраните эти калибровочные коэффициенты в выбранном файле калибровочного комплекта. Выполните 1-портовую калибровку S-параметров с короткой и открытой нагрузкой в ​​месте источника шума с подключенным сквозным устройством вместо DUT. Сохраните эти калибровочные коэффициенты во втором выбранном файле калибровочного набора. 3. Рассчитайте S-параметры сквозного тракта MNS от источника шума до DUT. Программное обеспечение Maury ATS делает это автоматически, используя калибровочную информацию из шага 1, а также измеряет коэффициент отражения источника шума в горячем / смещенном состоянии и в холодном / смещенном выключенном состоянии.4. Выполните определение характеристик тюнера. Программное обеспечение использует калибровочную информацию из шага 1 для измерения и хранения сотен различных значений Γ s, которые могут быть представлены на каждой частоте в DUT посредством MNS во время последующих измерений. 5. Выполните калибровку шума. Если вместо ИУ подключен сквозной канал, а системные переключатели установлены в положение измерения шума, программное обеспечение ATS управляет приборами для записи принятой мощности шума для сквозного состояния MNS с включенным и выключенным диодом источника шума, а также для нескольких различных Значения Γ s, достигнутые с MNS для случая смещения диода.6. Программное обеспечение ATS использует информацию из предыдущих шагов вместе с алгоритмом, разработанным Адамяном [5], для расчета и сохранения параметров шума приемника вместе с другой системной информацией. 7. После завершения калибровки ИУ подключается, и S-параметры и параметры шума ИУ измеряются последовательно (обычно S-параметры, затем параметры шума. Постобработка и сглаживание данных параметров шума иногда необходимы и предусмотрены для в программном обеспечении Maury ATS.Примеры результатов Далее мы будем использовать данные, взятые на образцах из серии усилителей Mini-Circuits SAV. На рисунке 3 показаны изображения образца устройства, установленного в компланарном испытательном стенде волновода для тестирования ВЧ-зонда. Стандарты TRL, изготовленные с тем же интерфейсом для тестирования заземления и сигнала земли, использовались вместе с методом NIST Multical [6] для установления эталонных плоскостей измерения в местах, указанных на рис. 3. Эти же эталонные плоскости были установлены для измерений параметров шума с использованием прибора Maury. Программное обеспечение ATS.На Рис. 4 и Рис. 5 показаны примеры результатов измерения S-параметров и параметров шума, выполненных на 3 тестовых образцах. Ref. самолет Ref. Плоскость Устройство серии SAV-581 + Рис. 3. Изображение смонтированного устройства серии SAV, показывающее опорные плоскости. Авторское право 009 Modelithics, используется с разрешения AN Rev .: A (17.08.09 M13981 Файл: AN60040.doc Страница 5 OF 8

6 Образец № 1, S (1,1 Образец №, S (1,1 Образец № 3, S (1,1 Образец № 1, S (1, Образец №, S (1, Образец № 3, S (1 , Образец # 1, S (, 1 Образец #, S (, 1 Образец # 3, S (, 1 Образец # 1, S (, Образец #, S (, Образец # 3, S (, Выходной коэффициент отражения) Рисунок 4.S-параметры от 0,1 до 18 ГГц. Сравнение 3 образцов модели SAV-581 +, Vds = V, Id = 40 мА, измеренных на HP8510B с использованием калибровки TRL. Авторское право 009 Modelithics, используется с разрешения AN Rev .: A (17.08.09 M13981 Файл: AN60040.doc Страница 6 OF 8

7 Рисунок к параметрам шума 6 ГГц для 3 образцов прибора САВ-581 + при напряжении смещения В, 40 мА. По часовой стрелке от верхнего левого угла: FMin (db NF50 (db, Γ Opt и Rn.Авторское право 009 Modelithics, используется с разрешения AN Rev .: A (17.08.09 M13981 Файл: AN60040.doc Страница 7 OF 8

8 Ссылки 1. Г. Венделен, А. Павио и У. Роде, Проектирование микроволновых схем с использованием линейных и нелинейных методов, под ред., John Wiley & Sons Guillermo Gonzalez, Анализ и проектирование СВЧ транзисторных усилителей, nd выпуск, Prentice Hall, Р. Гилмор и Лес Бессер, Практическое проектирование радиочастотных схем для современных беспроводных систем, Том II: Активные схемы и подсистемы, Artech House, Maury Microwave Corporation, 900 Inland Empire Blvd.Онтарио, Калифорния, США В. Адамян и А. Улир, Новая процедура определения характеристик шума приемника, IEEE Trans. на Instr. And Meas., Джун Р. Маркс, Многострочный метод калибровки анализатора цепей, IEEE Trans. Микроу. Теория техн., Т. 39, нет. 7, pp, Jul S. Padmanabhan et. Al, Консервативная калибровка анализатора цепей на пластине для широкополосного пространства с более сложными моделями нагрузки и сквозного прохода, IEEE Trans. Микроу. Теория техн., Т. 54, нет. 9, стр. Об этой заметке Эта заметка была собрана в результате сотрудничества между Mini-Circuits и Modelithics, Inc.с информацией и помощью, предоставляемыми Maury Microwave (Контактная информация Для получения информации о продуктах Mini-Circuits и поддержке, пожалуйста, свяжитесь с Mini-Circuits по адресу PO Box, Brooklyn, NY 1135 USA. Inc., 3650 Spectrum Blvd., Suite 170, Tampa, FL 3361 голосовой факс через Интернет Авторские права 009 Modelithics, используется с разрешения AN Rev .: A (17.08.09 M13981 Файл: AN60040.doc Страница 8 OF 8

Оптические многопараметрические измерительные системы

Одноразовые культиваторы со встроенными, предварительно откалиброванными датчиками кислорода и / или pH помещаются на считывающие устройства, а затем параметры культивирования непрерывно контролируются через прозрачное дно контейнера.Благодаря этому принципу бесконтактного измерения отпадает необходимость в громоздком отборе проб и сводится к минимуму риск загрязнения или ошибки при дегазации.
В то время как мультидиш в 6- или 24-луночном формате можно контролировать с помощью SDR SensorDish® Reader, считыватели Shake Flask Readers SFR и SFR vario используются для измерений — как уже сказано в их названии — встряхиваемых колб, но также могут применяться для онлайн-мониторинг в пробирках для культивирования и колбах для культивирования клеток.

Кислород, OUR, pH и биомасса — многопараметрический мониторинг в малых культуральных сосудах

Обычные методы измерения могут быть довольно обременительными при попытке контролировать растворенный кислород (DO) или pH в небольших культуральных форматах.Особенно инвазивные методы измерения, такие как электроды, могут вызвать проблемы при работе в чистых процессах или просто неприменимы в меньших масштабах. Неинвазивные датчики PreSens, интегрированные в одноразовые сосуды для культивирования, и соответствующие многопараметрические системы позволяют контролировать кислород и pH или измерять биомассу в режиме онлайн во встряхиваемых колбах без отбора проб — даже в миллилитровом масштабе. Считыватели устанавливаются непосредственно внутри инкубатора и управляются извне через ПК.Информация о метаболической активности или возможных ограничениях в режиме реального времени может быть получена без необходимости открывать дверцу инкубатора или извлекать культуру из контролируемой среды.
Эти устройства идеально подходят для мониторинга микробных культур или культур клеток. При параллельных измерениях можно оценивать и оптимизировать среду или разрабатывать стратегии сбора урожая. Устройства могут быть использованы для разработки рядов семян и биопроцессов. Однако применимость наших многопараметрических систем не только сводится к мониторингу культур, другие интересные проводимые эксперименты включают измерения дыхания у мелких водных организмов или выработку кислорода в химических реакциях с различными компонентами.

M2 Распространение луча: почему так много разных подходов к измерительным приборам?

Перейти к навигации

  • Продукты
    • Измерение мощности и энергии
      • Датчики мощности лазера
        • Лазерные фотодиодные датчики
        • Лазерные датчики тепловой мощности
        • Измерители оптической мощности для телекоммуникаций
        • Высокоскоростные, многофункциональные интегрирующие сферы для VCSEL
        • Терагерцовые лазерные измерения
      • Датчики энергии лазера
        • Фотодиодные датчики энергии
        • Лазерные пироэлектрические датчики энергии
        • Датчики энергии для источников IPL
        • Поиск датчика
        • Поиск счетчика
      • Датчики характеристики импульса
      • OEM продукты
      • Датчики мощности / положения / размера
      • Измерение высокой мощности при короткой выдержке
      • Измерение расходящегося света
      • Отвалы и ловушки для пучков
      • Запчасти
      • Счетчики мощности / энергии
        • Центаврианский двойной канал
        • Единый канал Центавра
        • StarBright
        • Вега
        • Нова II
        • StarLite
        • LaserStar Dual Channel
      • Интерфейсы ПК
        • Компактный USB — Juno
        • USB — Юнона +
        • Ethernet — EA-1
        • Многоканальный — Pulsar 1/2/4
        • Bluetooth — Квазар
    • Анализ лазерного луча
      • Профилирование луча от 266 нм до 3000 мкм
        • BeamGage — на основе камеры
        • BeamMic для начального уровня — на основе камеры
        • НаноСкан — Щелевой
      • Профилирование мощного луча
        • BeamWatch® для 980-1080 нм
        • BeamWatch® интегрированный
        • BeamWatch® AM для аддитивного производства
        • BeamCheck ™ для аддитивного производства
      • Измерение точки фокусировки
        • Анализатор фокусного пятна от 266 до 1100 нм
        • BeamWatch для 980-1080 нм
      • M² — Анализ распространения луча
        • BeamSquared® на базе камеры
        • NanoModeScan на основе щелей
      • Принадлежности для профилирования балок
        • Оптический триггер камеры
        • Фильтры нейтральной плотности
        • Лучоделители
        • Нейтральная плотность + комбинированный светоделитель
        • Расширители луча + объективы микроскопов
        • Редукторы луча
        • Широкоугольный тепловизор
        • Линзы для фронтальной визуализации
        • Продукты для восстановления изображения для УФ-лазеров
        • Профайлеры ближнего поля
      • Поиск профилировщика луча
    • Светодиодное измерение
      • Универсальное измерение светодиодных светильников
        • FluxGage серии 600
        • Серия FluxGage 1500
        • Серия FluxGage RGB
      • Измерение мощности
        • Калиброванная интегрирующая сфера
        • Интерфейсы ПК
        • Метры
      • Облучение и дозировка
      • Светодиодная калибровка
        • Стандарты калибровки
  • Решения
    • Приложения
      • Индивидуальные решения
      • Безопасность глаз
      • Волоконная оптика
      • Светодиодные измерения
      • Измерение ТГц
      • VCSEL
    • Отрасли
      • Производство добавок
      • Автомобильная промышленность
      • Направленная энергия
      • IPL
      • Обработка материалов
      • Медицинское
      • Научный
      • Телеком
  • Калибровка
    • Запросить RMA
    • Центры калибровки
    • Калибровочный портал (только для США)
    • Аккредитация ISO
    • ISO / IEC 17025
    • MKS Global Service
  • Служба поддержки
    • Запросить RMA
    • Инструменты поиска товаров
      • Датчик поиска
      • Искатель счетчика
      • Доступные режимы измерения
      • Поиск профилировщика луча
      • Таблица выбора профилировщика
      • Скачать Sensor Finder
      • Продукты, снятые с производства
    • Центр знаний
      • Поиск
      • Видео
      • Статьи
      • Часто задаваемые вопросы о мощности и энергии
      • Часто задаваемые вопросы о профилировщиках пучка
    • Калькуляторы
      • Калькулятор плотности мощности
      • Калькулятор пиковой мощности
      • Калькулятор сквозной апертуры
      • Калькулятор размера фокусного пятна
      • Калькулятор фокусируемости лазера
      • Калькулятор повышения температуры
      • Светодиодный датчик поиска
      • Калькулятор порога повреждения NanoScan
    • Загрузка энергии и энергии
      • Программные решения
      • Список программного обеспечения / прошивки
      • Каталоги
      • Руководства
    • Загрузки профилировщиков пучка
      • Программного обеспечения
      • Каталоги
      • Руководства
    • Дистрибьюторам
      • Дистрибьюторы измерителей мощности
      • Дистрибьюторы профилометров пучка
      • Корпоративные сайты
      • Быстрая доставка в США
    • Соответствие
      • Аккредитация ISO
    • Политики
      • Гарантийная Политика
      • Условия и положения бессрочной пожизненной гарантии
      • Условия продажи
      • Политика качества и окружающей среды
    • Заявления о волатильности
  • Связаться с нами
    • Связаться с нами
      • Корпоративные сайты
      • Дистрибьюторы счетчиков мощности
      • Дистрибьюторы профилометров пучка

Метод измерения S-параметров больших сигналов мощных транзисторов

Представлен метод измерения параметров рассеяния (S-параметров) мощных транзисторов.Предлагаемый метод напрямую определяет S-параметры мощных транзисторов путем измерения общего коэффициента усиления, фазы и S-параметров входной и выходной согласующей цепи, когда транзистор работает нормально. С помощью этого метода получены S-параметры транзистора усилителя слабого сигнала Motorola MRF581 и коммерческого транзистора высокой мощности Motorola MRF6402.


Сеок Кюн Парк, Ик Су Чанг,
Юн Сео Чой, Юн Вон Хух
и Янг Ким
Университет Соганг
Сеул, Южная Корея

Чтобы получить оптимальные характеристики мощного транзистора, важно получить характеристика устройства, например его S-параметры.В случае разработки усилителя слабого сигнала S-параметры полезны и достаточны; однако для усилителя большого сигнала они больше не нужны. Это связано с тем, что метод измерения S-параметров мощного транзистора представляет проблему. 1 Как правило, S 11 и S 21 измеряются коэффициентом отражения на входном порте и коэффициентом передачи на выходном порте, когда входной сигнал вводится во входной порт. Это правильные значения, потому что транзистор работает нормально.S 22 и S 12 измеряются коэффициентом отражения на выходном порте и коэффициентом передачи на входном порте, когда входной сигнал вводится в выходной порт. В этом случае это неправильные значения, потому что транзистор не работает нормально. 2,3

Метод измерения S-параметров мощного транзистора в нормальных условиях основан на методе редукции портов. Этот метод определяет S-параметры мощных транзисторов путем четырехкратного измерения общего коэффициента усиления и фазы измерительной системы, а также S-параметров входных и выходных согласующих цепей, в то время как транзистор работает нормально, в отличие от существующего метода, который измеряет S 12 и S 22 , когда транзистор работает ненормально.

ТЕОРИЯ МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЯ S-ПАРАМЕТРОВ

Принцип измерения S-параметров в нормальных условиях с использованием метода редукции порта может быть получен следующим образом. Рассмотрим блок-схему на рисунке 1.

[S T ] — это матрица S-параметров тестируемого устройства (DUT), а [S i ] и [S o ] — матрицы S-параметров входная и выходная согласующая сеть соответственно.Матрица S-параметров четырехпортовой сети (пунктирная линия) равна

Если эта матрица 4 x 4 разделена на матрицы 2 x 2, то

B 1 = S 11 A 1 + S 12 A 2

B 2 = S 21 A 1 + S 22 A 2 (2)

где

Матрица S-параметров транзистор представлен

То есть

A 2 = S T B 2 (5)

Используя уравнения 5 и 2, B 2 задается

B 2 = S T 1 A 2 = S 21 A 1 + S 22 A 2 (6)

Отсюда A 2 можно получить как

A 2 = (S T 1 S 22 ) 90 957 1 S 21 A 1 (7)

Подстановка уравнения 7 в уравнение 2 дает

B 1 = S 11 A 1 + S 12 (S T 1 S 22 ) 1 S 21 A 1 (8)

Следовательно, общий S-параметр между портом 1 и портом 2, S все задается как

S all = B 1 A 1 1 = S 11 + S 12 (S T 1 S 11 ) 1 S 21 (9)

Матрица S все могут быть записаны как

и

, где

= S 11t S 22t S 12t S 21t

и из уравнений 11947 и 3

007

Комбайн Уравнения 12 и 3 дают

И из уравнения 9

Приравнивание S 21 в уравнении 14 дает

, которое можно переписать как

S 21all = S 21all S 21all S S 11t

+ S 21i S 21o S 21t + S 21all S 11o S 21t S 21all S 22i S 909 909 1100 где

= S 11t S 22t S 12t S 21t

Следовательно, если известны четыре различных значения общего S 21, все , а также S-параметры согласующих сетей для То же самое, что и S 21all , может быть построена новая матрица, элементами которой являются S 11t , S 21t , S 22t и как показано в уравнении 17.

и из уравнения 17

Уравнение 18 может быть решено без проблем с использованием S-параметров согласующих сетей (S 21i , S 22i , S 11o , S 21o ) и вся сеть, включая согласующие сети (S 21all ). наконец, можно получить S-параметры DUT, то есть S 11t , S 21t , S 12t и S 22t .

МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ

На рисунке 2 показана блок-схема измерительной системы, используемой для устройства с большим сигналом (MRF6402).

Для управления основным усилителем необходим каскад предусилителя. Выходная мощность управляющего усилителя составляла 27 дБмВт. Однако выходная мощность ИУ слишком высока для измерения S-параметров напрямую анализатором цепей; поэтому на выходном порте используется направленный ответвитель (30 дБ). В случае усилителя слабого сигнала (MRF581) S-параметры могут быть измерены непосредственно с помощью анализатора цепей.

Циркулятор использовался для предотвращения воздействия на управляющий усилитель сигнала, отраженного от ИУ, во время настройки.

Тюнер состоял из направленного ответвителя на 3 дБ и регулируемых скользящих шорт. С помощью этого тюнера можно реализовать каждую точку на диаграмме Смита.

Измерение происходит следующим образом. S 21all всей сети, которая включает только входные и выходные согласующие цепи, может быть получено путем компенсации S-параметров усилителя возбуждения и выходного ответвителя.Затем необходимо измерить S-параметры S 21i , S 22i , S 11o и S 21o согласующих сетей. Эта процедура повторяется четыре раза для четырех разных S 21all . Имея эти данные, необходимые S-параметры ИУ могут быть получены путем решения матричного уравнения 18.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Чтобы проиллюстрировать возможности этого метода, представлены экспериментальные результаты, полученные из 1.Усилитель слабого сигнала с центром на 0 ГГц (MRF581) со смещением в классе A и усилитель большого сигнала с центром на 1,855 ГГц (MRF6402) со смещением в классе AB (MRF6402, типичная выходная мощность = 4,5 Вт, V CE = 26 В, V BE = 0,78 В, I CQ = 40 мА).

В таблице 1 показаны S-параметры MRF581, полученные из решения уравнения 18 и измеренные анализатором цепей. В таблице 2 показаны S-параметры устройства MRF 6402, полученные путем решения уравнения 18.

Для проверки достоверности S-параметров, характеристика усиления усилителя получается путем согласования устройства с помощью тюнеров и сравнения с характеристикой усилителя, согласованного с использованием S-параметров из таблицы 2.

На рис. 3 показана характеристика усиления усилителя, согласованного с тюнерами. На рисунке 4 показаны характеристики усиления усилителя, согласованные с использованием измеренных S-параметров.

Как видно, разница между двумя данными составила всего 0,8 дБ. При проектировании усилителя в методике проектирования использовалась окружность постоянного усиления усилителя слабого сигнала. Поскольку контур постоянного усиления мощного транзистора не является кругом, разница между двумя подходами является допустимой ошибкой. 4

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Предложен новый метод измерения параметров рассеяния транзисторов с большим сигналом. Обычно параметры S 12 и S 22 соответственно получаются с помощью анализатора цепей путем измерения коэффициента отражения на порте коллектора и коэффициента передачи на порте базы, когда входной сигнал вводится в порт коллектора. Этот метод не удовлетворяет нормальному рабочему состоянию транзистора.Следовательно, S 12 и S 22 не являются правильными значениями. Однако метод, предложенный в этой статье, использует только измеренные данные, пока транзистор работает нормально. Используя этот метод, получают S-параметры MRF581 и MRF6402, и достоверность этого метода проверяется в каждом случае путем сравнения S-параметров, измеренных с помощью анализатора цепей, с параметрами, полученными с помощью предлагаемого метода, и путем сравнения усиление характеристик усилителей с использованием тюнеров и полученных S-параметров.*


Ссылки

1. Гильермо Гонсалес, Анализ и проектирование СВЧ транзисторных усилителей, Прентис Холл, Нью-Джерси, 1997, стр. 212283.

2. S.R. Мазумдер, «Двухсигнальный метод измерения S-параметров транзисторов при больших сигналах», IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol. 26, июнь 1978 г., стр. 417420.

3. Ван Валкенбург, Справочные данные для инженеров: радио, электроника, компьютер и связь, SAMS Publishing, восьмое издание, 1995 г., стр.1217.

4. Гильермо Гонсалес, Анализ и разработка СВЧ-транзисторных усилителей, Прентис Холл, Нью-Джерси, 1997, стр. 352356.

Пак Кюн Сок получил степени BSEE и MSEE в Университете Соганг, Сеул, Южная Корея, в 1998 и 2000 годах соответственно. Он работает в Samsung Electronics Co. Ltd. с 2000 года. Сфера его интересов — микроволновые интегральные схемы, системы микроволновой связи и мобильные телефоны. С ним можно связаться по адресу humblesk @ samsung.co.kr.

Ик Су Чанг получил докторскую степень в Сеульском национальном университете, Сеул, Южная Корея, в 1982 году. В настоящее время он является профессором Университета Соганг. Он имеет более чем 20-летний опыт проектирования схем ВЧ и СВЧ. Он член IEEE. С ним можно связаться по адресу [email protected].

Юн Со Чой получил степень бакалавра естественных наук в Университете Соганг, Сеул, Южная Корея, и в настоящее время работает над получением степени магистра. Его исследования включают дизайн PA и дизайн системы линеаризатора.С ним можно связаться по адресу [email protected].

Джун Вон Ху получил степень MSEE в университете Соганг, Сеул, Южная Корея, в 1996 году. С 1996 по 1999 год он работал инженером-проектировщиком в компании KMW, Южная Корея. Сейчас он аспирант Университета Соганг. Его исследовательские интересы включают проектирование PA и систему линеаризатора. С ним можно связаться по адресу [email protected].

Янг Ким получил степень MSEE в Университете Соганг, Сеул, Южная Корея, и в настоящее время работает над получением степени доктора философии.Он разработал линейные усилители мощности сотовой связи и PCS в компании Samsung Electronics Co.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *