Фецун Андрій Володимирович. Автоматизація вимірювань поляризаційних параметрів електромагнітних хвиль

Короткий опис

Фецун Андрій Володимирович. Автоматизація вимірювань поляризаційних параметрів електромагнітних хвиль : дис... канд. техн. наук: 05.12.17 / Національний авіаційний ун-т. — К., 2006. — 148арк. : рис. — Бібліогр.: арк. 136-143

Фецун А.В. Автоматизація вимірювань поляризаційних параметрів електромагнітних хвиль. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю: 05.12.17 Радіотехнічні та телевізійні системи.” Національний авіаційний університет, м. Київ, 2006.
Сформульовані та доведені теореми, які визначають технологію проведення поляризаційного аналізу. Виявлені та досліджені похибки вимірювання, проведена їх оцінка та зроблене порівняння колового та лінійного ортогональних поляризаційних базисів. Розроблені теоретичні засади побудови автоматичних вимірювачів поляризаційної характеристики електромагнітної хвилі та відповідно синтезовані вимірювачі параметрів поляризації усіх 3-ох категорій. Окремі автоматичні вимірювачі запатентовані шести- та двадцятирічними патентами. Розроблені методики вимірювання поляризаційних характеристик антен за допомогою зразкових та адаптивних антен. Проведене електронне моделювання автоматичних вимірювачів поляризаційних параметрів електромагнітних хвиль і відповідно розроблений програмний продукт.

Стан проведення автоматизованих вимірювань поляризаційних параметрів при сертифікації антенної техніки та при дослідженні поширення ЕМХ в Україні не відповідає сучасним вимогам, які висуваються до точності отриманих значень в сучасній радіотехніці. В існуючих державних методиках вимірювань поляризаційних параметрів процедура вимірювань виконується вручну. Аналіз методів вимірювання параметрів поляризації засвідчив, що нині не існують пристрої з автоматизованими вимірюваннями поляризаційних характеристик. Проведений патентний пошук показав що зараз немає автоматичних вимірювачів, які працювали б як у коловому (еліптичному), так і в лінійному базисах і які б вимірювали повністю усі параметри поляризації електромагнітної хвилі та не вимагали б участі оператора у процесі вимірювань. Згідно з існуючими стандартами та вимогами вимірювання параметрів поляризації необхідно забезпечувати у широкому частотному діапазоні та здійснювати вимірювання всіх параметрів поляризації, а саме коефіцієнта еліптичності, напряму обертання поляризаційного еліпсу та кута нахилу поляризаційного еліпсу. Відомі з технічної літератури пристрої вимірювання поляризації не здійснюють одночасне визначення повністю усіх параметрів поляризації, а також не можуть адаптуватися до поляризації електромагнітної хвилі.
Сформульовані та доведені 3 теореми за допомогою яких визначена технологія проведення поляризаційного аналізу. За допомогою доведених теорем можна здійснити перехід від колового ортогонального поляризаційного базису до лінійного ортогонального поляризаційного базису і навпаки. Ці теореми роблять незалежним процес вимірювань від наявних антен і спрощують використання будь-якого ортогонального поляризаційного базиса.
Виведенні співвідношення для обчислення похибок розрахунку параметрів поляризації за результатами експериментальних досліджень. Це дає можливість вибрати необхідний ортогональний поляризаційний базис для вимірювання відповідної поляризації прийнятої ЕМХ. Іншими словами, для вимірювання колової поляризації для підвищення точності доцільно застосовувати розкладання ЕМХ в лінійному ортогональному поляризаційному базисі, а при дослідженні лінійної поляризації у коловому. Відповідно до визначеного базису наведені і рекомендації для вибору антени.
Виведені залежності похибки поляризаційного аналізу від точності установки випробувальної антени з лінійною поляризацією. Ця проблема виникає завдяки неточності ортогоналізації вібраторів приймальної антени. В роботі подається аналітичний вираз, який дає можливість врахувати неточність ортогоналізації при вимірюванні поляризаційних характеристик антен.
Розроблені різні типи автоматичних вимірювачів поляризаційних характеристик антен, що працюють в різних ортогональних поляризаційних базисах. Вони можуть бути використані для сертифікації антен, для проведення виносного контролю, налагодження систем зв’язку та дослідження характеристик поширення радіохвиль.
Розроблена методика проведення вимірювань параметрів поляризації за допомогою зразкових антен. Методика дає можливість компенсувати похибки, що обумовлені деполяризацією хвиль в радіолінії та може бути застосована в умовах антенних полігонів, при сертифікації антен. Розроблена методика використовується випробувальною лабораторією Центру Укрчастотнагляд” №UA 6.002.H.721.
Вперше розроблено і запропоновано самонастроювальну адаптивну антену, яка дає можливість повністю автоматизувати процеси вимірювання параметрів поляризації в умовах радіомоніторингу мобільною станцією контролю. Процес адаптації відбувається за єдиним параметром, а саме потужністю прийнятого сигналу. Це дозволяє проводити процес адаптації без необхідності врахування спектру прийнятого сигналу, що додатково піднімає точність вимірювань.
Вперше запропоновано методику вимірювання параметрів поляризації електромагнітних хвиль за допомогою адаптивних антен.
Проведене експериментальне дослідження вимірювання поляризаційних параметрів, а саме відтворення на цифровій моделі дослідження поляризаційних властивостей турнікетної антени і порівняння теоретичних та експериментальних результатів. Розроблена математична модель турнікетної антени для дослідження її на ЕОМ та відповідно створений програмний продукт. Це дає можливість імітувати вимірювальні процеси як при роботі з вимірювальною апаратурою так і в реальному електромагнітному полі.