автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.08, диссертация на тему:Методы и аппаратура для высокоточного измерения комплексных параметров элементов трактов СВЧ, антенн и радиолокационных объектов

На правах рукописи

АНДРЕЕВ Игорь Львович

МЕТОДЫ И АППАРАТУРА ДЛЯ ВЫСОКОТОЧНОГО ИЗМЕРЕНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ ТРАКТОВ СВЧ, АНТЕНН И РАДИОЛОКАЦИОННЫХ ОБЪЕКТОВ

Специальности: 05.11.08 - Радиоизмерительные приборы 05.12.07 - Антенны, СВЧ - у стройства и их технологии

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Нижний Новгород 2004 г

Работа выполнена в Нижегородским Го сударственном Техническом

Университете

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Орлов Игорь Яковлевич

доктор технических наук, профессор Калмык Владимир Андреевич доктор физико математических наук Снегирев Сергей Донатович Ведущая организация: ФГУП Научно производственное

Зашита состоится «_2£» НОЯБРЯ 2004 года в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 409.002.01 Нижегородского научно-исследовательского приборостроительного института «Кварц» по адресу: 603950,ГСП-85.Нижний Новгород, пр.Гагарина, 176.

Сдиссертацией можно ознакомиться в библиотеке ННИПИ «Кварц». А втореферат разослан «ДМ » && 2004 г.

Ученый секретарь

предприятие «Салют», г. Н.Новгород

диссертационного совета,д.т.н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Состоянием теории и техники измерений параметров элементов трактов передач с распределенными постоянными во многом определяется уровень развития таких базовых отраслей промышленности, как радиолокация, радионавигация, антенная техника, космическая связь, микроэлектроника СВЧ и др. Прогресс в этом виде радиоизмерений базируется на интенсивных исследованиях, направленных на автоматизацию, расширение пределов и повышение точности измерения комплексных параметров магрицы рассеяния, которой формально представляют любое линейное устройство СВЧ, включенное в волновод. Создание обширной номенклатуры радиокомпонентов на базе перспективных коаксиальных каналов сечением 7/3.04 мм и 3.5/1.52 мм, а также новейшего - 2.4/1.04 мм, широкое внедрение активных полупроводниковых структур в функциональные узлы микроэлектронного исполнения обусловили резкий рост объема векторных измерений в диапазоне частот до 45 ГГц и потребовали существенного (в 3-5 раз) увеличения их точности.

Повышение точности измерения S-параметров традиционно достигалось совершенствованием измерительных схем и конструкций увеличением точности расчета и механического изготовления СВЧ узлов радиоизмерительной аппаратуры (РИА). Современная практика трактовых измерений диктует необходимость таких метрологических характеристик РИА, для реализации которых требуются рефлектометры с направленностью лучше 40дБ, широкополосные двух-канальные преобразователи частоты с развязкой каналом более 80дБ, чувствительностью лучше 10-13 Вт при допустимых потерях на рассогласование не хуже - 40дБ, согласованные нагрузки с КСВ 41.003 и т.п. СВЧ-узлы со столь высокими параметрами могли быть изготовлены только в единичных экземплярах, а диапазон рабочих частот их нередко свертывался фактически до точки.

В то же время для решения целого ряда актуальных измерительных задач, в том числе при отработке изделий, выполненных по технологии «стеле», настоятельно необходим панорамный просмотр исследуемых объектов в сверхширокой полосе до нескольких сотен при высокой

надежности результата анализа. Очевидно, что проблему увеличения достоверности результатов измерений следует решать не только совершенствованием схемотехники РИА. Необходим поиск новых путей повышения точности панорамных трактовых измерений.

В последнее время проявилась устойчивая тенденция единого подхода к радиотехническому обеспечению векторных измерений в экранированных волноводах и открытом пространстве, т.е. продвижения панорамной трактовой РИА в практику антенных измерений, включая измерение ЭПР и диаграмм рассеяния радиолокационных объектов. Это направление развития радиоизмерительной техники особенно актуально, поскольку универсальные модели для антенных и трактовых измерений повышенной точности на мировых рынках не рекламируются. Создание комбинированной РИА, способной с высокой точностью выполнять все виды векторных измерений в экранированных волноводах и открытом пространстве, обещает существенную экономию средств за счет их концентрации на этапе разработки многофункциональной аппаратуры, а также на месте применения за счет повышения эффективности эксплуатации.

Как и всякое развивающееся направление в радиоизмерительной технике (РИТ) разработка такой комбинированной РИА диктует свои специфические требования как к техническим параметрам измерительной системы, так и к общей методологии измерительного процесса, что представляет собой хорошую основу для появления новых, свойственных этому новому направлению, методов и алгоритмов решения комплексных задач. Успех в создании таких высокоточных универсальных измерительных систем может быть обеспечен разработкой новых алгоритмических методов повышения точности векторных измерений в экранированном волноводе и открытом пространстве, основанных на математических преобразованиях результатов измерений по специальным алгоритмам.

Необходимое сочетание высокой точности с большим потоком экспериментальных данных при резко возросшем объеме вычислений обуславливает применение процессора для управления измерительным комплексом, автоматизации сбора опытных данных и вычисления скорректированных S-параметров исследуемого объекта. Организованный по такому принципу гетеродинный ав-

томатический анализатор цепей (ААЦ) будет сочетать высокий уровень автоматизации с предельно низкими погрешностями векторных измерений, что возможно достигнуть с помощью новых алгоритмических преобразований опытных данных, полученных двухэтапным процессом измерения, включающим комплексную калибровку ААЦ по эталонам и собственно измерение с автоматической коррекцией результатов.

Первые работы по развитию алгоритмических методов повышения точности панорамных трактовых измерений опубликовали на рубеже 60-х - 70-х годов XX века Stepfen F.Adam, Hackbom RA., Hand B.P., Rytting D.K., Beatty R.W. Развитию высказанных идей в условиях отечественной технологической базы посвящены работы ведущих ученых: И.К. Бондаренко, А.С. Елизарова, В.П. Петрова, Э.В. Нечаева, Р.П.-П. Жилинскаса, И.И. Чупрова. Важные вопросы метрологии трактовой РИА, в которой реализованы алгоритмические методы повышения точности измерений, отражены в работах Р.К. Старод>бровского, А.Е. Львова, В.И. Ефграфова, Ю.В. Рясного; целый ряд важных теоретических и практических результатов по созданию микроэлектронных узлов с уникальными техническими характеристиками для ААЦ получен в работах Ю.М. Грязнова, Г.Б. Дзех-цера, A.M. Щитова.

Как альтернатива гетеродинным ААЦ развиваются исследования гомодин-ных схем, при этом считается, что они хотя и сложнее гетеродинных по принципу своей работы, но проще их в реализации. Поиску новых структур гомодинных ААЦ и анализу соответствующих этим структурам алгоритмов функционирования посвящены работы [Л.1 - Л.З]. Методы и средства измерения парамегров цепей, использующие видеоимпульсное зондирование с обработкой результатов методами стробоскопического осциллографирования [Л.4-Л.6], или основанные на исследовании поля внутри тракта включения исследуемого объекта с помощью двенадцатиполюсного датчика [Л.7-Л.9], интенсивно развиваются, но в практику трактовых панорамных измерений пока широко не вошли.

Интерес к исследованиям алгоритмических методов повышения точности трактовых измерений совпал по времени с периодом особенно быстрого развития средств вычислительной техники, которые обеспечили необходимую техни-

ческую базу для развития этого нового направления радиоизмерительной техники. Различным аспектам развития этих методов уделено большое внимание в технической литературе. В одном из первых сообщений [Л. 10] вводится модель погрешности измерителя S-параметров цепей и содержится описание алгоритма коррекции результатов измерений. Варианты алгоритма коррекции при измерении двухполюсников рассмотрен в [Л. 11]. В ряде работ [Л.12-Л.14] рассмотрены различные наборы эталонов, которыми калибруется ААЦ, анализируются их преимущества при решении некоторых измерительных задач. Общие методологические вопросы измерения параметров цепей и влияние характеристик отдельных СВЧ-узлов на погрешности АЦ рассмотрены в [Л.15-Л.20]. Ограниченной серией были выпущены ААЦ типов Р4-36 / Р4-38, в которых потенциал алгоритмического метода был использован только для автоматизации измерений.

Вследствие эвристического происхождения модели [Л. 10] не последовало ее теоретического обоснования, т.е. не были раскрыты особенности моделирования АЦ и построения математической модели ошибок, не были опубликованы аналитические выражения, устанавливающие функциональные связи параметров модели с реальными характеристиками СВЧ узлов измерительной схемы, что оставило открытым вопрос об адекватности модели. Не были рассмотрены модификации моделей, обусловленные многообразием схем рефлектометрических блоков измерителей S-параметров. Не выполнен строгий расчет предельной точности трактовых измерений при использовании различных наборов калибровочных устройств, не приведена оценка влияния технических параметров агрегати-руемых в измерительною систему блоков на ее. погрешности. Следует также подчеркнуть, что комбинированные системы для трактовых и антенных измерений на мировых рынках не рекламируются.

Таким образом, просматривается круг незавершенных актуальных задач, охватывающих методологические и метрологические аспекты всех видов векторных измерений на СВЧ. что сдерживает развитие этого направления в радиоизмерительной технике. Это обстоятельство в свою очередь затрудняло метрологическую аттестацию устройств СВЧ. а также РИА групп ФК2. Р2, Р4. П6. ПК7.

усложняло отработку изделий на минимум отражательной способности. Необходимость решения этих актуальных проблем радиоизмерительной отрасли отмечалась в Постановлении ВПК при СМ СССР (№ 289 от 18.10.90г.), приказах Мин. пром. средств связи СССР (№ 291 от 20.06.80 г.) и Мин. связи СССР (№ 137 от 16.11.90 г.).

Целесообразности решения одним универсальным измерительным прибором метрологических задач в экранированном тракте и открытом пространстве потребовала теоретического обобщения наработанного научного материала и решения крупной народнохозяйственной проблемы: создание теоретической и методологической базы метрологически достоверного, технически эффективного исследования элементов трактов передач СВЧ, внешних параметров антенн, характеристик рассеяния радиолокационных объектов и реализации ее в виде радиоизмерительной аппаратуры нового поколения - автоматических анализаторов цепей с расширенными функциональными возможностями. Комплексный характер решаемой проблемы определяется необходимостью охватить все виды векторных измерений па СВЧ и все основные факторы, ограничивающие их точность, объединить и найти общие методы аппаратурного исследования объектов в экранированном факте и открытом пространстве.

Этим продиктована постановка целого ряда работ по созданию теоретической и методологической базы аппаратурного исследования линейных цепей СВЧ и объектов в открытом пространстве в Горьковском научно-исследовательском приборостроительном институте в 1972-1991 годах, а затем в Технологическом университете Подолья в 1992-1996 годах и Нижегородском государственном техническом университете в 1997-2003 годах. Эти работы послужили теоретической основой создания двух поколений автоматических анализаторов цепей СВЧ и ряда универсальных систем по заказам МПСС, МЭП и MOM СССР в диапазоне частот от 100 МГц до 18 ГГц.

Целью диссертационной работы является разработка методов математического описания и моделирования высокоточных измерений комплексных параметров элементов трактов передачи, развитие наиболее эффективных из них

для повышения точности векторных измерений в открытом пространстве и внедрение теоретических результатов исследований в практику радиоизмерительной отрасли.

Методы исследования базируются на теории математического моделирования метрологических задач с использованием аппарата волновых матриц, направленных графов и преобразования Фурье, информационной теории радиоизмерений и теории функций комплексного переменного.

Научная новизна заключается в разработке и обобщении теоретических и методологических основ высокоточных измерений S-параметров элементов трактов передач и создании на этой базе универсальных методов аппаратурного исследования линейных цепей СВЧ, компактных антенн и радиолокационных объектов прибором нового поколения - автоматическим анализатором цепей с расширенными функциональными возможностями. В диссертационной работе:

- проведено теоретическое обоснование известной модели ошибок трактовых измерений путем математического моделирования анализатора цепей общего применения с учетом неидеальности параметров всех СВЧ-узлов измерительной схемы АЦ: и пассивных (направленных ответвителей) и сложных активных (ГКЧ и преобразователя частоты), что позволило наиболее объективно оценить предельные возможностям алгоритмического метода повышения точности и определить допустимые границы снижения требований к техническим характеристикам СВЧ-узлов схемы ААЦ при сохранении высокой точности измерений;

- получены новые СЛАУ алгоритмов калибровки ААЦ и коррекции искажений S-параметров исследуемой цепи, отличающиеся тем, что они разработаны с учетом особенностей подключения в измерительный тракт калибровочных устройств, оснащенных полярными разъемами типов III и IX ГОСТ 13317-90;

- проведен анализ метрологических характеристик АЦ общего применения и ААЦ со «встроенным интеллектом», в результате которого получены формулы расчета систематических погрешностей в виде уравнений для комплексных, скалярных и фазовых составляющих, отражающие аналитическую связь отдельных компонентов погрешности с реальными характеристиками СВЧ-злов анализатора, что позволяет пользователю объективно оценивать точность измерения

S-параметров в конкретных условиях эксперимента;

-разработаны математические модели и на их основе математический аппарат алгоритмических методов коррекции искажений при измерении с помощью ААЦ характеристик рассеяния РЛО в условиях недостаточной безэховости полигона;

-предложен новый метод измерения ККО удаленных объектов и на его основе разработан математический аппарат коррекции входных характеристик антенны как вынесенного объекта измерения, обеспечивший десятикратный выигрыш в точности;

-разработан метод измерения поляризационных характеристик излучаемого антенной поля на основе вырабатываемых в схеме ААЦ квадратурных компонент информативного сигнала, получены формулы для расчета коэффициента эллиптичности, угла наклона большой оси эллипса и определения направления вращения вектора электрического поля.

Обоснованность и достоверность полученных результатов и следующих из них выводов и рекомендаций обеспечены:

- применением теоретически обоснованного математического аппарата топологических методов анализа линейных цепей СВЧ и преобразования топологических схем с использованием правила Мэзона для свертывания сложных направленных графов многополюсников;

- положительными итогами проверки адекватности построенных математических моделей и исследования сходимости метода итераций, которым решаются некоторые из полученных алгоритмов коррекции результатов измерений;

- хорошим совпадением теоретических результатов с экспериментальными.

- разработкой и внедрением-образцов ААЦ, метрологические характеристики которых соответствуют лучшим моделям анализаторов цепей СВЧ.

Практическая значимость диссертации состоит в разработке и внедрении основ проектирования анализаторов цепей высокой точности с расширенными-функциональными возможностями, способных с высокой эффективностью выполнять все виды векторных измерений в коаксиальном волноводе и открытом пространстве. В результате диссертационной работы создана теоретическая база

построения универсальных моделей ААЦ и АИС, включающая:

-разработку и внедрение в промышленность концепции построения комбинированных высокоточных систем для антенных и трактовых измерений;

-разработку, исследование и реализацию в промышленных образцах принципов метрологического обеспечения панорамных измерителей S-параметров высокой точности, на базе которых составлена и утверждена в Госстандарте СССР методика первичной и периодической поверок ААЦ с использованием спроектированных и изготовленных комплектов образцовых мер полного сопротивления и комплексной передачи;

-разработку математического обеспечения ААЦ и пакеты программ для решения типовых измерительных задач в коаксиальном волноводе сечением 7/3.04 мм и 3.5/1.52 мм.

Полученные в процессе работы результаты обеспечили не менее, чем пятикратный выигрыш в точности основных видов векторных измерений, расширили их динамический диапазон до 80 - 100 дБ. Научно обоснованные технические решения используются о радиоизмерительной отрасли при разработке микропроцессорных анализаторов цепей СВЧ, а также при измерении и аттестации антенн космических аппаратов.

Реализация и внедрение результатов работы. Основные результаты теоретических и экспериментальных исследований диссертационной работы при непосредственном участии автора внедрены в рабочие эталоны и образцовые установки, промышленные и лабораторные приборы, нашли применение в учебном процессе. Главные научно-технические результаты диссертации получены автором в ходе выполнения под его руководством ряда НИОКР, поставленных в ГНИПИ, и отражены в 9 научно-технических отчетах, утвержденных руководителями организаций 6го ГУ МПСС, МЭП, MOM СССР и представителями Генерального Заказчика. Внедрение результатов диссертационной работы подтверждено соответствующими актами.

Разработанные методы калибровки ААЦ и коррекции результатов измерений внедрены в программных средствах созданного под руководством автора первого отечественного ААЦ типа РК4-17 и спроектированных на его базе авто-

матизированных измерительных систем «Измеритель комплексных коэффициентов передач автоматический 0.11- 18 GHz» («Ресурс»), «Измеритель параметров цепей и транзисторов 0.11-12.4 GHz « («Разбег А»), а также ААЦ 2-го поколения со встроенными микропроцессорными системами РК4-55. Концепция построения комбинированных АИС для трактовых и антенных измерений внедрена при разработке и создании универсальных систем «Измеритель комплексных коэффициентов передач автоматический 0.6 -12.4 GHz» («Ректор»), «Измеритель амплитудно-фазовых параметров антенн и цепей СВЧ» («Ректор 1»), «Измеритель характеристик рассеяния радиолокационных объектов» («Факир»), выполненных под руководством автора по заказам MOM для предприятий ГКБ «Южное» г. Днепропетровск и НПО Машиностроения г. Реутов.

В результате выполнения НИОКР «Разработка, изготовление и поставка аппаратуры для измерения амплитудно-фазовых и поляризационных параметров с улучшенными техническими характеристиками» («Ректор» и «Ректор 1») создана не имеющая аналогов (зафиксировано в Акте приемки темы Госкомиссией, утвержденном Начальником ГТУ Минсвязи СССР и согласованном Представителем Генерального Заказчика) АИС для антенных и трактовых измерений, а ГКБ «Южное» оснащено современной высокопроизводительной аппаратурой для измерения параметров антенн, поляризационных характеристик излучаемого антенной поля и S-параметров цепей СВЧ. За время эффективной эксплуатации аппаратуры проведены измерения и отработка параметров бортовых антенн целого ряда космических аппаратов и ракет-носителей («Аркад», «Апекс», «Зенит-SL», «Циклон», «Микроспутник», «Днепр I»).

АИС «Автоматизированная установка для поверки и аттестации двухполюсников СВЧ» («Рельеф», научный руководитель Андреев И.Л.) применялась в ГНИПИ для поверки и аттестации эталонных устройств СВЧ, в период эксплуатации способствовала решению вопросов метрологического обеспечения разрабатываемых измерительных приборов групп ФК2, РК4, ДК1.

Оригинальные проектные решения блоков ААЦ. выполняющих интерфейсную и управляющую функцию в системе, а также обеспечивающих необходимый энергетический потенциал антенных измерений заложили основы кон-

цепции построения комбинированных анализаторов цепей и антенн СВЧ. Способ калибровки ИВО и устройства для векторных измерений на промежуточной частоте, защищены шестью авторскими свидетельствами СССР.

Апробация результатов работы. По основным положениям и результатам диссертационной работы сделано 24 доклада на международных, всесоюзных и республиканских конференциях и симпозиумах, в том числе:

-на Всесоюзной конференции «Системы автоматизации научных исследований» (Рига, 1973);

-на VI, УП и XI научно-технических конференциях «Радиоизмерения» (Каунас, 1975, 1978, 1988);

-на Всесоюзных симпозиумах «Измерения параметров цепей и разности фаз сигналов» и «Проблемы радиоизмерительной техники» (Горький, 1975, 1989);

-на научно-технической конференции «Приемные модули СВЧ устройств» (Ленинград, 1988);

-на УП научно-технической конференции «Метрология в радиоэлектронике» (Москва, 1988);

-на 2-й и 5-й Крымских конференциях «СВЧ техника и спутниковые телекоммуникационные технологии» (Севастополь, 1992, 1995);

-на I, II и Ш научно-технических конференциях стран СНГ "Измерительная и вычислительная техника в технологических процессах и конверсии производства» (Хмельницкий, Украина, 1992, 1993, 1995);

-на I Украинской научно-технической конференции «Метрология в электронике» (Харьков, Украина, 1994);

-на республиканской научно-практической конференции «Технологический университет в системе реформирования образовательной и научной деятельности Подольского региона» (Хмельницкий, Украина, 1995);

-на республиканской научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов» (Самара. 2001);

-на Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 65-летию ФИСТ НГТУ (Н.Новгород. 2001);

-на Всероссийских научно-технических конференциях «Информационные системы и технологии» (Н.Новгород, НГТУ, 2002, 2003);

-на международной конференции «Физика и технические приложения волновых процессов» (Самара, 2003);

-на Всероссийской научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов» (Волгоград, 2004).

На «защиту выносятся:

- теоретическое обоснование известной модели ошибок трактовых измерений путем математического моделирования анализатора цепей общего применения с учетом параметров всех элементов СВЧ его измерительной схемы, что позволило получить наиболее объективную оценку предельным возможностям алгоритмического метода повышения точности и определить допустимые границы снижения требований к техническим характеристикам СВЧ-узлов схемы ААЦ при сохранении высокой точности измерений;

- новые системы линейных алгебраических уравнений, составляющие в совокупности алгоритмы калибровки ААЦ и коррекции искажений S-параметров исследуемых объектов, отличающиеся тем, что они разработаны с учетом особенностей включения в измерительный тракт устройств, снабженных коаксиальными полярными соединителями;

- результаты анализа метрологических характеристик АЦ общего применения и ААЦ со «встроенным интеллектом», отличающиеся тем, что выражения систематических погрешностей в виде уравнений для комплексных, скалярных и фазовых составляющих получены с учетом предложенных способов калибровки ААЦ и параметров разработанных эталонных устройств;

- новые принципы метрологического обеспечения ААЦ, состоящие в сочетании методов сличения и самоповерки, позволившие в условиях практического совпадения его метрологических характеристик с параметрами контрольно-измерительной аппаратуры резко повысить технико-экономическую эффективность аттестации ААЦ за счет автоматизации и удешевления периодической поверки на месте эксплуатации:

- разработанные математические модели и на их основе математический

аппарат алгоритмических методов коррекции искажений при измерении характеристик рассеяния РЛО в условиях недостаточной безэховости полигона;

- новый метод измерения ККО удаленных объектов и на его основе разработанный математический аппарат коррекции входных характеристик антенны как вынесенного объекта измерения, обеспечивший десятикратный выигрыш в точности;

- разработанный метод измерения поляризационных характеристик излучаемого антенной поля на основе вырабатываемых в схеме ААЦ квадратурных компонент информативного сигнала, полученные формулы для расчета коэффициента эллиптичности, угла наклона большой оси эллипса и определения направления вращения вектора электрического поля.

Вклад автора. Научная постановка задач теоретических и экспериментальных исследований, решение главных теоретических, методических и практических вопросов, связанных с разработкой математического, алгоритмического и метрологического обеспечения трактовых и антенных измерений высокой точности, разработка концепции построения автоматических анализаторов цепей и антенн СВЧ. разработка структуры и математического содержания программных средств процессорных систем выполнены лично автором диссертации/

Публикации. По теме диссертации выпущено 9 научно-технических отчетов о НИР, имеется 47 научных публикаций в журналах и сборниках трудов, получены 6 авторских свидетельств на изобретения.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников, включающего 138 наименований отечественных и 61 наименование зарубежных публикаций, и приложения. Имеет общий объем 306 страниц текста (в том числе 279 основного), содержит 73 рисунка и 31 таблицу.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы работы, сформулирована научная проблема, решаемая в диссертации, поставлена цель исследования и указаны научная новизна и практическая ценность работы, изложены основные по-

ложения, выносимые на защиту. Подчеркивается тесная связь проводимых исследований с отраслевыми планами обновления РИА и создания высокоточных комбинированных систем для трактовых и антенных измерений. Показаны основные достоинства алгоритмических методов повышения точности трактовых измерений. Определены конкретные задачи, которые необходимо решить для достижения цели, поставленной в настоящей диссертационной работе.

В первой главе «Разработка алгоритмических методов коррекции результатов трактовых измерений» раскрываются проблемы радиоизмерительной техники, с которыми сталкивался автор при создании реальных промышленных систем, предназначенных для трактовых и антенных измерений, проблемы, по своей сущности характерные для специальностей 05.11.08 «Радиоизмерительные приборы» и 05.12.07 «Антенны, СВЧ-устройства и их технологии». Среди этих проблем выбирается наиболее актуальная, обусловленная острой потребностью практики в высокопроизводительной и высокоточной аппаратуре, способной выполнять все виды векторных измерений в экранированном волноводе и открытом пространстве. В главе представлены исслелования, направленные на разработку и развитие высокоэффективного метода повышения точности измерений S-параметров линейных цепей СВЧ, состоящего в получении скорректированных результатов измерений с помощью алгоритмических преобразований первичных данных. Математический аппарат преобразований первичных результатов измерений основывается на математической модели ошибок трактовых измерений, предложенной в 1968 году сотрудниками фирмы Hewlett Packard Адамом и Хакборном.

В качестве первой задачи исследований проводится строгое теоретическое обоснование модели ошибок путем математического моделирования анализатора цепей общего применения в режимах измерения двухполюсников [12,35] и четырехполюсников [16,39]. Целью моделирования является математически строгое поэтапное построение модели ошибок, и доказательство соответствия модели закономерностям преобразования погрешностей в схеме анализатора цепей. В результате моделирования получены новые системы линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) в комплексных переменных, связывающие данные первич-

ных измерений Црц|| с параметрами рассеяния исследуемой цепи • ||5у|| и собственными характеристиками СВЧ узлов схемы анализатора цепей || £ (■т ) ||

[7,12,13,35,39]:

1^11 = ||Р(ри;С<"г))11, где:

1= 1,2; _/'= 1,2; к= 1,2,...6; т = 1,2; Р- искомый комплексный функционал.

В процессе моделирования типовой схеме АЦ в режиме измерения двухполюсников сопоставляется эквивалентная схема, состоящая из многополюсников, 8-параметры которых представляют штатные и паразитные пути прохождения сигналов в СВЧ схеме АЦ. Теоретический анализ схемы проводится с помощью математического аппарата направленных графов, пользуясь которым СЛАУ, связывающих падающие и рассеянные объектом измерения волны комплексных напряжений СВЧ с 8-параметрами линейных 2п-полюсников, отображается ориентированным графом (рис. I) [36,39]. В этом случае трудоемкое решение СЛАУ заменяется нахождением передачи графа:

ик иЕ 47. 171

Рис. 1 Направленный граф АЦ в системе в-параметров при шмерении двухполюсников

Оригинальность исходного графа (рис.1) состоит в том, что наряду с пассивными устройствами рефлектометрической схемы он представляет параметры

сложных активных блоков - генератора качающейся частоты и двухканального преобразователя частоты, т.е. отображает все характеристики высокочастотных узлов АЦ, которые определяют его метрологические параметры. Это позволяет оценить влияние технических параметров схемы отношений и развязки каналов преобразователя на предельные возможности алгоритмического метода по учету главных систематических погрешностей анализатора цепей.

Применением техники свертывания сложного графа найдены передачи графа из независимого узла «1» в зависимые узлы «7» и «6», отношение которых представлено формулой

из которой следует, что р есть передача графа четырехполюсника из узла в узел ,причем - это сигналы, отношение которых без ошибок вычисля-

ет идеальный измеритель векторных отношений (ИВО), а граф четырехполюсника является рабочей моделью ошибок измерения ККО, собственные параметры которой выражены через параметры высокочастотных узлов схемы измерителя. Параметр Ci - Di,3,i ^представляет направленность D„,u от-

ЬС on К (1/1

ветвителя отраженной волны, шунтированную паразитной связью Q каналов, - коэффициенты преобразования сигнала в измерительном и опорном

каналах), с 2 - частотно-зависимые ошибки передачи сигналов в

измерительном и опорном каналах анализатора - переходные ослаб-

ления ответвителей), - рассогласование в тракте включения иссле-

дуемого объекта.

Аналогичным путем доказано происхождение обобщенной модели ошибок измерения S-параметров четырехполюсников, включающей 12 комплексных постоянных параметров, представляющих собой все основные факторы, ограничивающие точность трактовых измерений [39].

Второй задачей исследования является нахождение явного вида комплексного функционала f(pij ,с[т т.е. получение уравнений относительно искомых

15

S-парамегров исследуемой цепи, позволяющих по данным первичных измерений рассчитать скорректированные параметры матрицы рассеяния объекта. Эти уравнения в совокупности названы алгоритмами коррекции S-параметров измеряемой цепи. СЛАУ полных алгоритмов коррекции позволяют ре- шить задачу повышения точности трактовых измерений в полном объеме, не зависимо от значений S-параметров объекта измерения. СЛАУ адаптированных алгоритмов получены с учетом априорных данных о параметрах измеряемого объекта. Численное решение СЛАУ таких алгоритмов выполняется быстрее, хотя и сопровождаются в общем случае алгоритмическими погрешностями при нарушении наложенных условий на параметры объекта.

от о зз ело I о ¡д^ |

Рис.Зоны алгоритмические погрешностей намерения взаимных > с тройств из-за невыполнения условия Я22~О. 1-я иона. .421-ОдБ: 2-я зона Ь21~-10дБ

Рис.З Зона алгоритмической погрешности Рис 4 Зона алгоритмической погрешности

тчерения вентильных \аройств из-за - измерения объектов с большим ослабзениеч

нар\ шения условия 5ц=0 н вгз—0 из-за нарушения условия 5<1=8|;=0

Глава завершается анализом алгоритмических погрешностей измерения параметров ^п и 5;<, скорректированных в соответствии с адаптированными ал-

горитмами. Результаты исследований проиллюстрированы рис.2-4 [16], на которых представлены зоны алгоритмических погрешностей измерения параметров вц и 821 при различных уровнях рассогласования в тракте включения исследуемого объекта.

Во второй главе «Разработка методов и средств определения параметров моделей ошибок трактовых измерении» развивается направление исследования, в котором рассматриваются методы определения собственных параметров моделей ошибок трактовых измерений с применением устройств с точно известными характеристиками. Определение параметров моделей представляет собой калибровку ААЦ по эталонам, в результате которой определяются 12 комплексных калибровочных постоянных

Для определения параметра С| разработан и внедрен в МО ААЦ метод [21,27,40], основанный на обработке результатов измерения подключенной к входному разъему блока рефлектометров согласованной нагрузки с изменяющейся электрической длиной. Рассмотрены требования к техническим параметрам нагрузки, проанализированы погрешности определения направленности рефлектометра предложенным методом, которые составили ±0.003 в канале 7/3.04 мм и ±0.008 в канале 3.5/1.52 мм соответственно.

Впервые исследованы три варианта комплектов образцовых мер полного сопротивления (ПС), выполненных на соединителях и «вилка» и «розетка»; получены [13,15,21,35,45] формулы для расчета параметров модели С|, С? И С3. Исследовано влияние остаточных погрешностей образцовых мер ПС на точность определения параметров модели ошибок. Показано, что комплект из трех корот-козамкнутых нагрузок различной длины обеспечивает в канале 7/3.04 мм определение параметров модели с погрешностями:

<±0.056 при направленности измерительного ответвителя 0И1М= -25дБ. Разработан математический аппарат метода, основанного на определении параметров и с помощью высокодобротных противофазных нагрузок, а параметра с помощью согласованной нагрузки. Рассмотрена известная неопределенность

фазы ККО гнездовой нагрузки холостого хода коаксиальной конструкции и предложен [15] учет компенсированного значения фазы ККО такой нагрузки. Для улучшения качества калибровки ААЦ по штыревой нагрузке холостого хода спроектировано устройство фиксации присоединительного размера соединителя и дана формула коррекции фазы ККО нагрузки. Получены уравнения для вычисления параметров модели, реализованные в МО для калибровки ААЦ до 2ГГц. На более высоких частотах точность калибровки снижается из-за увеличения вклада случайной составляющей погрешности при эталонировании значения фазы ККО нагрузки холостого хода, обусловленной неточностью выполнения ее присоединительного размера.

С целью расширения частотного диапазона калибровки ААЦ до 18ГГц и более разрабатывается магматический аппарат метода определения параметров модели с помощью комплекта мер ПС, состоящего из согласованной и двух ко-роткозамкнутых нагрузок различной длины. Проведенный анализ погрешностей калибровки ААЦ этим комплектом позволил сделать вывод о высоких метрологических достоинствах метода. Экспериментально подтвержденные абсолютные погрешности определения параметров моделей составили:

при использовании стабилизированного по частоте источника зондирующего сигнала

Преимуществом разработанного метода является одинаково высокие точности измерения и что обеспечивает предельно низкие погрешности ААЦ при измерении как согласованных, так и сильно рассогласованных изделий (например, модуль ККО = 1 будет измеряться с погрешностью < ± 2%). Метод реализован в ААЦ 1-го и 2-го поколений [8,14,18,21,24] и является основным надежным методом калибровки отечественных анализаторов цепей в диапазоне частот 2-18 ГГц.

Для определения всех 12 параметров обобщенной модели ошибок предложен и исследован [20] метод калибровки по образцовым мерам ККП в сочетании с коротко зам кнуты ми нагрузками минимальной длины. Разработан математический аппарат метода, выполнен расчет оптимальных электрических длин огрез-

ков воздушной коаксиальной линии (ВКЛ), которые минимальным количеством обеспечивают калибровку ААЦ в диапазоне 2-18 ГГц. Проведенный анализ погрешностей калибровки позволил оценить и экспериментально подтвердить точность измерения S-параметров при реализации метода:

A|S„| < ± (2-4)%; AargSn < ± 4°; |S2,| < ±(0.2+0.01 |S,,|)aB и AargS21< ± 4°.

Главное преимущество метода заключаются в его технологичности, поскольку при его реализации в полосе частот 2-18 ГГц требуется всего 3 отрезка ВКЛ с длинами:

В конце главы предложен [19,22] и исследован метод калибровки ААЦ, основанный на определении параметров модели ошибок с помощью алгоритмических преобразований результатов частотных измерений во временной области. Физической основой разработанного метода является интерпретация параметров обобщенной модели ошибок как мешающих сигналов, обусловленных неидеальными характеристиками СВЧ-узлов ААЦ, которые интерферируют с полезным-сигналом. Компоненты, образующие интерференционную картину в тракте включения исследуемого объекта, разделяются во временной области, селектируются полезные сигналы, по которым рассчитываются параметры калибровки ААЦ. Разрабатывается математический аппарат метода и рассматриваются его метрологические аспекты.

Очевидным преимуществом этого метода является потребность только в двух недорогих эталонах для калибровки ААЦ- короткозамкнутых нагрузках

минимальном длины, выполненных на штыревом и гнездовом соединителях; что позволяет сделать вывод о его перспективности и готовности к широкому внедрению в ААЦ новых поколений.

На рис.5 представлены результаты измерения ККП транзистора анализатором цепей, откалиброванного минимальным комплектом с расчетом С-пара-метров по формулам, составленным для частотной области, а на рис.6 представлены АЧХ и ФЧХ, полученные при калибровке ААЦ с применением алгоритмических преобразований результатов во временной области [22]. Измерения в частотной области имеют больший разброс результатов, обусловленный невысоким качеством микрополосковых элементов калибровки ААЦ. Результаты, полученные с применением метола «временного окна» характеризуются меньшим разбросом, что указывает на высокую эффективность этого метода по выделению полезных сигналов на фоне мешающих даже при посредственных параметрах калибровочных элементов.

В третьей главе «Разработка методов и средств метрологического обеспечения трактовых измерений высокой точности» излагается решение задачи метрологического обеспечения ААЦ в условиях, когда его метрологические характеристики практически совпадают с параметрами контрольно-измерительной аппаратуры. Полученные в первых главах алгоритмы учета главных систематических погрешностей трактовых измерений корректны, если адекватны построенные модели ошибок измерения 8-параметров цепей СВЧ. Кор-

ректность каждого алгоритма выясняется оценкой адекватности поставленной математической задачи, состоящей в возможности получения при ее решении результата, близкого к искомому, с любыми исходными данными рц< р^, Тц и Т|2. Инструментом проверки корректности полученных алгоритмов является метрологическое обеспечение анализаторов цепей, в программных средствах которых воплощен разработанный метод повышения точности трактовых измерений

В начале главы проводится анализ ошибок измерения S-параметров анализатором цепей общего применения и анализатором со «встроенным интеллектом» (ААЦ). Моделирование ошибок трактовых измерений показало, что составляющие погрешности измерения ККО и ККП по виду аналитической связи с результатом измерения являются и аддитивными и мультипликатив-

ными Принимая во внимание комплексный характер каждой со-

ставляющей вполне оправдано использование методов теории оценок, в частности по максимальному значению погрешности, полагая при этом, что фазы компонентов складываются самым неблагоприятным образом.

Аналитическая запись систематических погрешностей измерения ККО и ККП для АЦ общего применения имеют вид [15,21]:

При выводе формул параметры интерпретированы как и

Полученные выражения представляют аналитическую связь систематической погрешности измерителя с техническими параметрами его СВЧ- узлов: направленностью рассогласованием измерительном тракте

неидентичностью и недостаточной развязкой каналов

Погрешности измерения анализатора цепей со «встроенным интеллектом» зависят в конечном счете от точности определения каждой из калибровочных постоянных С| - Се, поэтому общий вид формул для вычисления погрешностей ААЦ получился тот же с заменой С-параметров на соответствующие ДС„ под которыми понимаются абсолютные погрешности определения их на этапе калибровки ААЦ. Проанализированы остаточные погрешности ДС„ обусловленные действием всех лимитирующих точность факторов, и получены конкретные формы записи погрешностей ААЦ. Результаты исследований использованы при записи погрешностей в технической документации приборов РК4-17, «Разбег А», РК4-55, а также комбинированных систем «Ректор 1».

Рис 7 Расчетные погрешности измерения ККО при калибровке ААЦ разными комплектами мер

Эталоны представляют собой трудоемкие и дорогие изделия, поэтому в следующем разделе рассматриваются сокращенные комплекты мер и анализируется достигаемая при этом точность калибровки ААЦ. Результаты исследований характеристик ААЦ при калибровке различными комплектами образцовых мер представлены на рис.7 и рис.8. Кривые 1- ААЦ нормирован по результатам измерения нагрузки «КЗ» (рис.7) и перемычки (рис.8) на одной частоте; кривые 2- ААЦ калиброван полным комплектом, кривые 3 - ААЦ калиброван по нагрузкам «КЗ» и «XX» и учтена связь каналов; кривые 4 - ААЦ калиброван по согласованной и двум противофазным нагр>зкам «КЗ».

О -10 -20 -30 -40 -50 -60 0 -10 -20 .30 -40 -50 -£0

Ы.дБ |52,|,ДБ

Рис 8 Расчетные погрешности измерения ККП при калибровке ААЦ разными комплектами мер

По результатам выполненных исследований сделан вывод о целесообразности реализации в программных средствах ААЦ упрощенных методов калибровки, что воплощено в РК4-55 [18] и установке «Измеритель амплитудно-фазовых параметров антенн и цепей СВЧ» [24].

При разработке метрологического обеспечения ААЦ акцент сделан на развитии методов и средств самоповерки как наиболее дешевом и эффективном способе метрологической аттестации [47]. Аргументируется выбор оптимального состава и типов вспомогательных средств измерений, разрабатывается методика поверки компьютеризированной трактовой РИА. Найденное удачное сочетание поверки погрешностей прямым и косвенным методами свело к минимуму применение дорогой образцовой аппаратуры, при этом с помощью собственных калибровочных устройств СВЧ обеспечен основной объем поверочных операций и достигнута предельно высокая точность и надежность определения метрологических параметров ААЦ. Предложена эффективная оценка достоверности методик поверки погрешностей измерения- 8-параметров цепей в панорамном режиме.

В заключительном разделе главы рассматриваются вопросы аттестации разработанных средств самоповерки. Предложенные вспомогательные средства измерений ограниченного применения в соответствии с гребованиями

ГОСТ8.001-80 и ГОСТ8.326-78 подлежат метрологической аттестации, поэтому дальнейшие исследования направлены на развитие автоматизированных методов контроля параметров используемых для калибровки ААЦ образцовых нагрузок. Основное внимание уделяется разработке новых методов [41,43.46] аттестации короткозамкнутых нагрузок, поскольку традиционные измерения с помощью измерительных линий не обеспечивают необходимой точности и весьма трудоемки.

Для калибровки ААЦ типов РК4-17, Р4-36— Р4-38, РК4-55 требуются меры комплексного коэффициента отражения, в которых гарантируется третий знак после запятой. Аттестация таких высокодобротных мер ККО является сложной метрологической задачей, поскольку потери в проводниках и в контактных элементах соединителей измерительной схемы должны быть столь малы, чтобы результат измерения модуля ККО короткозамкнутых нагрузок не был меньше 0.998 [15]. В работе исследуется технически обеспеченный метод определения модуля ККО высокодобротных нагрузок по реальному распределению поля стоячей волны, создаваемой аттестуемой нагрузкой в фиксированном сечении тракта включения нагрузки на расстоянии от плоскости короткого замыкания [41,43,46]. Достоинством метода является его полное соответствие методике самоповерки ААЦ.

Выполненные исследования позволили теоретически обосновать, исследовать и внедрить в промышленность метрологическое обеспечение ААЦ первого и второго поколений, существенно повысившее технико-экономическую эффективность их первичной и периодических поверок.

Четвертая глава «Алгоритмические методы повышения точности векторных измерений в открытом пространстве» посвящена развитию алгоритмических методов повышения точности трактовых измерений с целью внедрения наиболее эффективных из них в практику антенных измерений для автоматизации [26] и повышения точности исследования внешних параметров антенн [23.33.] и диаграмм рассеяния радиолокационных объектов [28,30,37]. Комплексное решение измерительных задач в открытом пространстве с требуемой

точностью возможно на наш взгляд двумя путями. Один из них базируется на методе преобразования результатов частотных измерений во временную область с последующей обработкой их методом временного окна с целью фильтрации пространственных помех. Второй путь связан с развитием алгоритмических методов коррекции искажений результатов измерения комплексных параметров объектов и использованием математического аппарата, созданного для трактовых измерений высокой точности. В главе рассматриваются вопросы создания теоретической и технической базы аппаратурного исследования антенн и РЛО одним многофункциональным измерительным прибором в рамках указанных путей решения поставленной измерительной задачи.

Применение ААЦ в качестве базового звена радиоизмерительного комплекса безэхового полигона в первую очередь связано с решением проблемы обеспечения необходимого энергетического потенциала. Оценка уровня мощности сигнала на чувствительном входе приемника выполнена с применением модифицированной формулы Фриса [30,38], при этом в расчетах учтен фактор ограниченности уровня мощности зондирующего сигнала. С одной стороны мощность сигнала ГКЧ - синтезатора ААЦ не превышает 0.3мВт, с другой стороны возбуждать антенну - коллиматор сигналом большей мощности не допускается из-за нарушения условий скрытности и безопасности эксперимента. Расчеты показали, что при измерении поперечных сечений РЛО с ЭПР 1см2 требуется энергетический потенциал порядка 100-120дБ [28,33,38], а для снятия диаграммы направленности компактных антенн СВЧ на 10—20дБ меньше. Предложены технические решения [24,38] адаптации ААЦ к выполнению измерений в открытом пространстве.

В качестве первой измерительной задачи определяются поляризационные характеристики излучаемого антенной поля [33]. При облучении исследуемой антенны полем плоской горизонтально поляризованной электромагнитной волны в схеме ААЦ вырабатываются квадратурные компоненты а при

облучении полем вертикально поляризованной волны - компоненты и

. по которым рассчитываются коэффициент эллиптичности угол наклона большой полуоси эллипса

и направление вращения вектора электрического поля по знаку разности Дф = фв — Фг: Дф > 0 - вектор вращается влево, Дф < 0 - вектор вращается вправо.

При измерении комплексных входных характеристик антенна выступает как вынесенный объект исследования, поэтому в главе разработан метод [10,33] высокоточного измерения ККО удаленных объектов - двухполюсников СВЧ. Математическая модель измерения параметра 8ц учитывает снижение направленности рефлектометра ААЦ, увеличение рассогласования в измерительном тракте и неопределенные потери мощности информативного сигнала при измерении в полосе частот. Такая модель ошибок включает собственные параметры соединительного радиочастотного кабеля антенны, поэтому калибровку ААЦ предлагается выполнять в плоскости СВЧ-соединителя антенны одним из методов, разработанных в главе 2. Приводятся формулы расчета коэффициентов бегущей и стоячей волн, импеданса, сопротивлений излучения и потерь, коэффициента полезного действия антенны по скорректированным результатам измерения ККО. Эффективность метода подтверждена экспериментом.

При выполнении векторных измерений в открытом пространстве с помощью ААЦ точность эксперимента ограничивают пространственные помехи, поэтому измерения ЭПР и диаграмм рассеяния (ДР) РЛО проводятся в закрытых полигонах (безэховых камерах). Однако проблема нейтрализации мешающих сигналов-откликов остается актуальной, поскольку даже в безэховых камерах поглощение отраженных сигналов не всегда достаточно. С целью коррекции искажений характеристик рассеяния РЛО, обусловленных недостаточной безэхово-стью полигона, проводится математическое моделирование ААЦ при измерении комплексных параметров объектов в открытом пространстве [28,30,37]. На базе разработанных моделей ошибок измерения ЭПР и ДР РЛО предложены новые алгоритмические методы повышения точности в условиях действия пространственных помех.

Метод векторного вычитания эффектов полигона [28,30] позволяет нейтра-

лизовать влияние отражений сигнала от внутренних поверхностей полигона и подавить паразитную связь между облучателями антенной системы. Эффект от реализации этого метода выражается десятикратным снижением основной погрешности измерения (рис. 1 Оа,/ -абсолютная погрешность прямых измерений; 2 -абсолютная погрешность скорректированных измерений) и в повышении чувствительности радиоизмерительного комплекса на 20 дБ [37].

•МЭ^.дБ

Л в* , дБ

Рис 10 Алгоритмические погрешности измерения параметра вл а) методом векторного вычитания эффектов п>стого полигона, б) комплексным методом коррекции искажений ДР

Комплексный метод коррекции искажений ДР на основе обобщенной модели ошибок не только учитывает влияние пространственных помех полигона, но и снижает главные трактовые погрешности измерительной аппаратуры. Алгоритмическая погрешность метода (рис.106), обусловленная определенной идеализацией модели, не превышает ±0.1 дБ даже при 10%-ном переизлучении от мишени, ЭПР которой в три раза меньше калиброванного зеркала [37].

При снятии комплексной диаграммы направленности (КДН) с использованием поля излучения вспомогательной антенны так же актуальна проблема мешающих сигналов-откликов, которые попадая в исследуемую антенну, лимитируют точность измерений. Особенность измерительной задачи состоит в том, что из-за вращения испытуемой антенны в азимутальной плоскости интерференционная картина в раскрыве антенны нестационарна, что исключает возможность ослабления влияния пространственных помех алгоритмическими методами в

частотной области. В главе рассматриваются возможности нейтрализации эхо-сигналов путем обработки результатов КДН во временной области с применением метода временного окна. Новизна разработанного метода [32] состоит в применении гауссова радиоимпульса для расчета отклика антенны во временной области, что позволило практически устранить эффект Гиббса.

Корректность разработанного математического аппарата проверялась в безэховой камере с использованием поля вспомогательной рупорной антенны с линейным размером 0=Х/2. Исследуемая широкополосная антенна располагалась в дальней зоне. Уровень первого и второго боковых лепестков снятой ДН на центральной частоте ^ =6ГГц с помощью ЛАЦ составил соответственно-22 и -28 дБ а первому нулю соответствовал уровень -32 дБ. Реализация разработанного метода частотно-временной коррекции искажений выполнена при следующих условиях: полоса дискретного свипирования 1.19 ГГц, шаг по частоте 14 МГц, число дискретных частот 85, длительность гауссова радиоимпульса 0.5 нс. В результате обработки данных частотных измерений ДН во временной области получены уточненные параметры антенны. При безэховости камеры -ЗОдБ уровень первого и второго боковых лепестков составил -25 и -34 дБ, а первому нулю соответствовал уровень -39дБ, что совпало с расчетными параметрами антенны [32]. Разработанный частотно-временной метод наиболее эффективен при снятии слабонаправленных антенн СВЧ, особенно чувствительных к пространственным помехам.

Пятая глава «Экспериментальная разработка базы аппаратурного исследования объектов в экранированных волноводах и открытом пространстве» посвяшена решению вопросов внедрения результатов исследований и разработок диссертации в радиоизмерительную отрасль, в головном институте которой автор непрерывно проработал 25 лет. Последовательно излагаются результаты исследований, направленные на разработку основ проектирования анализаторов цепей с расширенными функциональными возможностями 1-го и 2-го поколений. Разработанная архитектура систем первого поколения включает три функциональные секции: секцию стабилизированного по частоте программно

управляемого источника зондирующего сигнала; измерительную секцию и секцию «управления и обработки информативного сигнала. Принципиальной особенностью архитектуры ААЦ первого поколения является наличие сопряженного с измерительной аппаратурой компьютера для управления приборами и обработки поступающих с них данных. При разработке таких микроволновых систем решаются вопросы оптимального состава и взаимодействия секций как по сигнальным, так и по управляющим цепям, определяются функции компьютера и выбираются принципы управления в системе: Поскольку ААЦ строится на базе анализатора цепей общего применения, то рассматриваются вопросы приспособления схем АЦ для работы в составе автоматизированной измерительной системы (АИС).

Проведенный инженерный расчет схем синхронизации позволил получить аналитические выражения» для расчета основных параметров двухконтурной ФАПЧ, малое кольцо которой работает в режиме следящего фильтра фазовых шумов синтезатора радиочастот 46-59, являющегося эталонным генератором: Спроектированная схема стабилизации частоты ГКЧ обеспечивала следующие спектральные характеристики ИЗС: отношение спектральной плотности мощности шумов сигнала ГКЧ к мощности несущей на частоте 4 ГГц составило -40дБ; при отстройке от несущей на 100 кГц флуктуации дополнительно подавляются на -10дБ. Спектр зондирующего сигнала монотонно ухудшается с ростом частоты и на 12ГГц отношение спектральной мощности шумов к мощности несущей составляет -25 дБ, что хорошо совпадает с расчетами. Погрешность установки частоты ИЗС не хуже 10"5.

Базовый вариант ААЦ первого поколения [8,14,15] послужил конструктивной основой при создании ряда технологических систем для измерения маломощных и мощных транзисторов, а также диаграмм направленности компактных антенн:

Если «интеллект» ААЦ 1-го поколения обеспечивался внешним компьютером, то концепция проектирования ААЦ 2-го поколения разрабатывалась с учетом встроенного «интеллекта», которым наделены ключевые приборы комплекта. Встроенные микропроцессорные системы (МПС) блоков ГКЧ. ИВО, а также

блока антенных измерений обусловили переход к новому принципу функционирования, главной особенностью которого стала работа нескольких микропроцессоров в одной линии коллективного пользования [18].

Алгоритмы калибровки ААЦ и коррекции результатов трактовых измерений составили основное содержание матобеспечения ИВО, расчет и визуализация основных параметров диаграмм направленности антенн возложены на МПС блока антенных измерений [23], МПС генераторного блока обеспечивала спектральные характеристики зондирующего сигнала. Разработанный ИЗС обеспечил следующие параметры [24]:

-диапазон частот 0.1-18ГГц, перекрываемый за один период свипирования; -относительная погрешность кодовой установки частоты на разных периодах развертки не более

-нестабильность (уход) частоты после прогрева не более 10"7; -время установки частоты в режиме панорамной перестройки (трактовые измерения) не более 10 мс при дискретности 256, 128, 64 или 32 частотные точки на установленный частотный диапазон.

Энергетика электромагнитного поля на промежуточном этапе перехода от малогабаритного экранированного тракта к открытому пространству рассмотрена в сверхразмерном прямоугольном волноводе [34], для которого получены дисперсионные уравнения и предложен способ возбуждения его полем СВЧ повышенной мощности. Для обеспечения расчетного энергетического потенциала измерений в открытом пространстве до 140 дБ разработаны дистанционно управляемые блоки полупроводниковых усилителей мощности и чувствительных малошумящих усилителей. Векторные измерения в открытом пространстве обеспечиваются специально разработанным блоком антенных измерений [23], который в динамическом диапазоне изменения уровня информативного сигнала 100 дБ определяет и индицирует на экране ЭЛТ амплитудную (в линейном, логарифмическом и квадратичном масштабах) и фазовую диаграммы направленности, коэффициент эллиптичности, угол наклона большой оси эллипса, знак направления вращения вектора поляризации, азимут и угол места исследуемой антенны.

В качестве результата экспериментальных исследований приводятся и обсуждаются структурная схема и технические параметры ААЦ 2-го поколения с расширенными функциональными возможностями [18,24,25,33], построенного на базе разработанного с участием автора измерителя РК4-55.

В заключении подведены итоги по диссертации в целом, сделаны общие выводы и перечислены полученные в процессе работы над диссертацией новые результаты.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В настоящей диссертационной работе создана теоретическая и методологическая база метрологически достоверного, технически эффективного исследования линейных цепей СВЧ, компактных антенн и радиолокационных объектов, способствующая формированию перспективного направления радиоизмерительной техники - созданию автоматических анализаторов цепей с расширенными функциональными возможностями Основные результаты работы состоят в следующем

1. При анализе доступных источников, посвященных трактовым измерениям высокой точности, обнаружено, что известная модель ошибок измерения 8-параметров цепей СВЧ не имеет строгого физико-математического обоснования, что свидетельствует об эвристическом характере ее происхождения. В диссертации проведено теоретическое обоснование модели путем математического моделирования анализатора цепей общего применения

2. Для конкретных СВЧ-схем анализаторов цепей построены модели ошибок трактовых измерений, на базе которых получены новые СЛАУ алгоритмических преобразований опытных данных, являющиеся теоретической основой высокоточных панорамных измерений 8-параметров линейных цепей СВЧ (уровень рабочих эталонов средств измерения ККО и ККП), внешних параметров компактных антенн и характеристик рассеяния радиолокационных объектов

3 Предложены, исследованы и реализованы в промышленной РИА методы определения комплексных параметров моделей ошибок трактовых измерений, впервые получены алгоритмы калибровки ААЦ. СЛАУ которых выведены для

эталонных элементов коаксиальной конструкции, выполненных на соединителях и «вилка» и «розетка».

4. На основе обоснованных математических моделей ошибок трактовых измерений получены формулы для расчета комплексных, скалярных и фазовых погрешностей измерения 8-параметров анализатором цепей общего применения и агрегатированного в АИС, предложены удобные по форме записи в нормативные документы АЦ аналитические выражения для расчета систематических погрешностей трактовых измерений.

5. Исследованы предельные возможности разработанных алгоритмических методов по учету и устранению влияния составляющих погрешности путем анализа инструментальных и методических ошибок определения мешающих факторов. Показано, что в результате алгоритмических преобразований опытных данных на этапе калибровкиААЦ эквивалентные параметры СВЧ-узлов схемы, лимитирующие абсолютную точность измерения, улучшаются в несколько раз:

- развязка каналов с 60 дБ до 100 дБ;

- направленность рефлектометров с 26 - 30 дБ до 52 - 56 дБ;

- рассогласование в тракте включения исследуемого объекта с 0.12 - 0.13 до 0.006 - 0.01 (эквивалентные потери на отражение не превышают -40дБ), что снижает погрешности ААЦ до значений, характерных для рабочих эталонов средств измерений ККО и ККП.

6. Поскольку калибровочные элементы ААЦ - это изделия точной механики, характеризующиеся высокой трудоемкостью изготовления и аттестации, в работе предложены и реализованы упрощенные методы калибровки; получены СЛАУ упрощенных алгоритмов калибровки ААЦ и исследованы метрологические характеристики ААЦ в этих режимах.

Показана целесообразность реализации в программных средствах ААЦ новых поколений адаптированных алгоритмов калибровки, улучшающих технологичность аппаратуры и обеспечивающих в то же время низкие погрешности измерения 8-параметров: ± 2К% и ± (0.6 - 1) дБ при измерении КСВ и ослабления соответственно, а также не более ± (6 -7)" при измерении фазы ККО и ККП в динамическом диапазоне изменения модуля исслед\емого параметра. недоступ-

ного трактовой РИА общего применения.

7. Разработано и внедрено в промышленных образцах метрологическое обеспечение трактовой РИА высокой точности, предложен и обоснован оптимальный состав вспомогательных средств измерений,' разработана и согласована с Госстандартом методика поверки микропроцессорных измерителей 8-т-раметров. Сочетание поверки погрешностей прямым и косвенным методами свело к минимуму применение дорогой образцовой КИА (только Д1-13А и Ф1-4), при этом с помощью собственных вспомогательных изделий обеспечен основной4 объем поверочных операций и достигнута предельно высокая точность и надежность определения метрологических параметров ААЦ. Предложена эффективная оценка достоверности результатов поверки погрешностей измерения 8-т-раметров цепей в панорамном режиме.

Разработаны и исследованы методы аттестации используемых собственных вспомогательных средств автономной поверки, которые обеспечили автоматизацию и предельно высокую точность контроля параметров калиброванных нагрузок - не более десятых долей процента от модуля ККО, равного 1.

8. Обоснованы возможности применения ААЦ в качестве современного высокоэффективного средства измерений в антенной технике, к параметрам которого предъявлены дополнительные специфические требования. Рассмотрены пути их реализации с соблюдением условий скрытности и безопасности эксперимента; при этом акцент сделан на расчете и техническом обеспечении несвойственного трактовой РИА показателя - энергетического потенциала, который, как показали расчеты, может достигать 110- 140 дБ.

9. Разработан и исследован метод измерения входных параметров антенны как вынесенного объекта, позволяющий на основе двухполюсной модели ошибок реализовать алгоритм коррекции результатов измерения ККО удаленных двухполюсников и определять с высокой точностью такие параметры антенн как импеданс, сопротивления излучения и потерь, КПД, КБВ и КСВ.

10. Теоретически и технически обеспечена возможность измерения поляризационных характеристик излучаемого антенной поля в дальней зоне. Получены формулы для вычисления коэффициента эллиптичности, угла наклона большой

оси эллипса поляризации и знака направления вращения вектора электрического поля.

11. Предложены и исследованы алгоритмические методы повышения точности измерения характеристик рассеяния радиолокационных объектов в условиях действия пространственных помех полигона. Показано, что модели ошибок трактовых измерений существенно расширяют возможности алгоритмических методов по коррекции искажений диаграмм рассеяния и поперечных сечений радиолокационных объектов с изменяющейся в широких пределах (до 104 раз) эффективной площадью рассеяния.

12. На основе двухполюсной модели ошибок разработан алгоритм метода векторного вычитания эффектов пустого полигона, с помощью которого решена, задача нейтрализации влияния эхо-сигналов полигона и паразитной связи между облучателями антенны - коллиматора. Разработан комплексный метод коррекции искажений диаграмм рассеяния на основе обобщенной модели ошибок, учитывающий влияние не только эхо-сигналов закрытого полигона, но и снижающий главные трактовые погрешности. Получена оценка алгоритмической погрешности метода, вызванной определенной идеализацией модели - отсутствием повторного излучения коллиматором отраженного сигнала в направлении мишени. Ошибка не превышает 0.25 dB даже в случае 10%-го переизлучения (^г! = 0.1).

13. Разработан математический аппарат метода частотно-временной коррекции искажений объемных диаграмм направленности компактных антенн СВЧ, измеренных с помощью ААЦ методом вышки в условиях недостаточной безэховости. Новизна метода заключается в применении для формального преобразования результатов частотных измерений во временную область, гауссова радиоимпульса, позволившего существенно ослабить эффект Гиббса и повысить разрешающую способность при выделении полезного сигнала во временной области.

Таким образом, в настоящей диссертационной работе изложены научно обоснованные технические решения, внедрение которых в практику высокоточных векторных измерений в коаксиальном волноводе и открытом пространстве

вносит значительный вклад в развитие экономики страны и повышение ее обороноспособности.

По теме диссертации опубликованы следующие работы.

1. А.С. № 408233 (СССР). Устройство для индикации знака отклонения фазового сдвига между двумя переменными напряжениями от 90°/ И.Л. Андреев, СИ. Пятин. - Опубл. в Б.И. 1971, №47.

2. А.С. № 415607 (СССР). Логический Фазометр / ИЛ. Андреев, СИ. Пятин. - Опубл. в Б.И., 1974, №6.

3. А.С. № 448399 (СССР). Квадратурный фазорасщепитель/ И.Л. Андреев, СИ. Пятин. - Опубл. в Б.И., 1974, №40.

4. А.С № 451018 (СССР). Гетеродинный фазометр/ И.Л. Андреев, СИ. Пятин. - Опубл. в Б.И., 1974, №43.

5. А.С. № 481855 (СССР). Способ формирования напряжений с калиброванным фазовым сдвигом/ИЛ. Андреев, СИ. Пятин.-Опубл. в Б.И., 1975, №31.

6. А.С. № 515071 (СССР). Калибратор фазового сдвига/И.Л. Андреев. СБ. Квартерников. - Опубл. в Б.И., 1976, №19.

7.Андреев И.Л., Жилин ВА, Калягин А.И., Нечаев Э.В., Автоматизация измерений активных и пассивных СВЧ устройств с помощью специализированного цифрового вычислителя // Тезисы.докладов Всесоюзной конференции «Системы автоматизации научных исследований». Рига: «Зинат-не».- Ш3.^60-63.

8.Андреев И.Л. Нечаев Э.В. АИС для анализа параметров цепей СВЧ // Материалы VI научно-технической конференции «Радиоизмерения». Каунас; КНИИРИТ.-1975.-Том. 1.-С 93-96.

9.Андреев ИЛ. Применение АИС для контроля приборов в процессе производства. //Тезисы докладов Всесоюзного симпозиума «Измерения параметров цепей и разности фаз сигналов». Горький: ГНИПИ. - 1975. - С. 12.

Ю.Андреев И.Л., Нечаев Э.В. О возможности измерения входных сопротивлений вынесенных объектов комплектом измерителей S-параметров сопряженном с ЦВМ // Тезисы докладов Всесоюзного симпозиума «Измерения параметров цепей и разности фаз сигналов». Горький: ГНИПИ. - 1975. - С 14.

11.Андреев И.Л., Казаков Н.Т., Нечаев Э.В. Функциональные и метрологические характеристики аппаратуры общего применения для измерения параметров радиотехнических цепей и разности фаз сигналов // Тезисы докладов Всесоюзного симпозиума «Измерения параметров цепей и разности фаз сигналов». Горький: ГНИПИ.- 1975.-С 15.

12.Андреев И.Л., Загальский М.З., Костина И.А., Нечаев Э.В. Повышение точности измерения коэффициента отражения на СВЧ с применением средств вычислительной техники // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. - 1976. - Вып.2. - С. 28-34.

13.Андреев И.Л. Анализ основных источников погрешности измерения параметров цепей и методика их учета.// Материалы VI1 научно-технической конференции «Радиоизмерения». Каунас: КНИИРИТ.-1978-Том. 1 - С. 14-19.

14.Андреев И.Л., Костина ИА, Нечаев Э.В. Прецизионные измерения комплексных параметров четырехполюсников автоматическим анализатором цепей РК4-17 в диапазоне частот 0.11-12.4 ГГц // Материалы VII научно-технической конференции «Радиоизмерения». Каунас: КНИИРИТ. - 1978. - Том. 1-С. 38.

15.Андреев И.Л., Нечаев Э.В. Анализ метрологических характеристик АИС для измерения параметров цепей СВЧ при использовании различных наборов калибровочных элементов // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. -1984.-Вып. 1.-С. 1-10.

16.Андреев И.Л. Анализ метрологических характеристик АИС для измерения параметров цепей СВЧ при учете априорных данных об исследуемом объекте // Техника средств связи. Сер. Радио измерительная техника. - 1985. - Вып.6. -С. 24-31.

П.Андреев И.Л., Михайловский В.Л. Автоматическая нейтрализация влияния эхо-сигналов на точность измерения параметров антенн //Материалы XI научно-технической конференции «Радиоизмерения». Каунас: КНИИРИТ. - 1988. -С. 67-72.

18.Андреев И.Л., Баев В.В., Гидлевский О.В., Шипунова Н.В. Автоматизированная система измерения Б-параметров СВЧ транзисторов // Материалы научно-технической конференции «Приемные модули СВЧ устройств». - Ленин-град.-1988.-С. 98-101.

19.Андреев И.Л., Михайловский В.Л. Повышение точности измерения Б-параметров СВЧ транзисторов // Тезисы докладов VI1 научно-технической конференции «Метрология в радиоэлектронике». - Москва. - 1988. - С. 72-77.

20.Андреев И.Л. Анализ особенностей калибровки автоматических анализаторов цепей СВЧ по отрезкам коаксиальной линии // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. -1989. - Вып.1. - С. 21-28.

21.Андреев И.Л., Львов А.Е., Топольская Н.К. Автоматизированная >ста-новка для поверки и аттестации двухполюсников СВЧ // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника.- 1989.- Вып.1.- С. 93-100.

22.Андреев И.Л., Михайловский В.Л. Метод повышения точности измерения параметров транзисторов на СВЧ // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. - 1989. - Вып.З. - С. 54-60.

23.Андреев И.Л., Болотов В.А., Дудкина Л.Н. Измерение некоторых параметров антенн с помощью АИС на базе АЦ общего применения // Тезисы докладов Всесоюзного симпозиума «Проблемы радиоизмерительной техники». -Горький: ГНИПИ.- 1989:-С. 18.

24.Андреев И.Л. Комбинированная установка для антенных и трактовых измерений на СВЧ // Материалы 2-й Крымской конференции «СВЧ техника и спутниковый прием». - Севастополь:«Таврия». - 1992. - С. 118-123.

25.Андреев И.Л. Современные разработки в области векторных измерений на СВЧ // Тезисы докладов научно-технической конференции стран СНГ «Измерительная техника в технологических процессах и конверсии производства». -Хмельницкий: ТУП. - 1992. - С. 5-8

26.Андреев И.Л.. Родин К.В Быстродействующий электронно-управляемый коммутатор СВЧ сигналов многолучевой антенны самолета - лаборатории

// Тези доповщей 2-й науково-техшчноУ конференцн «Вим1рювальна та об-чклювальна техшка в технолопчних процессах 1 конверсп виробництва». -Хмельницький: ТУП. - 1993. - С. 26-27.

27.Андреев И.Л. Эффективный метод определения направленности рефлектометров // Тези доповщей 1-й Укра5нськой науково-техшчноУ конференцн «Метролопя в електрошш». ХарЬК1В: ДНВО «Метролопя».- 1994. - С. 160-161.

28.Андреев И.Л. Подавление эхо-сигналов в задачах измерения поперечных сечений алгоритмическими методами. // Тези доповщей 3-й науково-техшчно"1 конференци «Вим1рювальна та обч!слювальна техника в технолопчних процессах 1 конверсп виробництва».-Хмельницький: ТУП.-1995.- С. 56-60.

29.Андреев И.Л. Частотно-временной метод коррекции характеристик антенн, измеренных в условиях недостаточной безэховости //Материалы 5-й Крымской конференции «СВЧ техника и спутниковые телекоммуникационные технологии». - Севастополь: «Вебер». - 1995. - Том 2. - С. 337-341.

30.Андреев Н.Л Алгоритмические методы подавления, пространственных-помех в задачах измерения диаграмм рассеяния радиолокационных объектов // Материалы 5-й Крымской конференции «СВЧ техника и спутниковые телекоммуникационные технологии». - Севастополь: «Вебер». - 1995. - Том 2. - С. 333с 336.

31.Андреев И.Л. Применение метода частотно-временной коррекции результатов измерений в антенной технике // Тези доповщей науково-практично!' конференци «Технолопчний Ушверситет в систем! реформування освггноТ та науковоТ д1яльност! подшьского репону». - Хмельницький: ТУП. - 1995. - Час-тина 1-2. - С. 147-148.

32.Андреев И.Л., Кузьма А.В. Частотно- временной метод коррекции результатов измерения объемных диаграмм направленности антенн // Измерительная техника. - 1996. - №12. - С. 44-47.

33.Андреев И.Л. Современный анализатор цепей СВЧ в технике антенных измерений // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. - 1998. -Том 1. - № 4. - С. 26-30.

34.Андреев И.Л. Электродинамический расчет камеры технологического нагрева исходного биопродукта полем СВЧ повышенной мощности //Вестник новых медицинских технологий.- 1999. - Том 4.- №2 - С. 110-113.

35.Андреев ИЛ. Математическое моделирование трактовых(измерений высокой точности // Материалы республиканской научно-технической конференции «Физика и техническое применение волновых процессов». - Самара: СГУ. -2001.-С. 78-80.

36.Андреев И.Л.. Лоскутов Д.А. Измерение дисперсионных искажений ВОЛС в частотной области // Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 65-летию ФИСТ НГТУ.-Н. Новгород.-2001.-С. 53.

37.Андреев И.Л. Алгоритмические методы коррекции характеристик рассеяния радиолокационных объектов, измеренных в УСЛОВИЯХ недостаточной безэховости// Радиотехника и электроника. - 2002. - №4 - С.445-451.

38.Андреев И.Л. Определение необходимого энергетического потенциала анализатора цепей при измерении поперечных сечений радиолокационных хюъ-

ектов // Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции «Информационные системы и технологии». - Н. Новгород: НГТУ. - 2002. - С. 13-14.

39.Андреев И.Л., Малахов В А Математическое моделирование ошибок трактовых измерений для автоматической коррекции 8-параметров исследуемой цепи//Физика волновых процессов и радиотехнические системы. - 2002. - Том 5. -№1.-С. 36-43.

40.Андреев ИЛ., Поляков Е.В. Метод определения направленности рефлектометров для калибровки автоматических анализаторов цепей СВЧ // Измерительная техника. - 2003. - № 4. - С. 43-45.

41.Андреев И.Л. Аттестация'высокодобротных нагрузок коаксиальной конструкции с помощью автоматического анализатора цепей СВЧ // Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции «Информационные системы и технологии». - Н. Новгород: НГТУ.- 2003. - С. 43-44.

42.Андреев И.Л. Калибровка автоматических анализаторов цепей с преобразованием результатов частотных измерений во временную область // Труды университета / Нижегородский государственный технический университет. - Том 36 «Радиоэлектронные телекоммуникационные системы и устройства». - 2002. -Вып.8.-С.93-97.

43.Андреев И.Л. Экспериментальное исследование автоматизированного метода аттестации короткозамкнутых нагрузок // Труды университета / Нижегородский государственный технический университет. -Том 36 «Радиоэлектронные телекоммуникационные системы и устройства». - 2002. - Вып.8. - С.97-99.

44.Андреев И.Л. Применение метода «временного окна» для повышения эффективности калибровки автоматических анализаторов цепей СВЧ // Физика волновых процессов и радиотехнические системы.-2002.-Том 5.-№4. -С. 22-24.

45.Андреев И.Л. Анализ метрологических характеристик ААЦ, прокалиброванного комплектом высокодобротных мер ККО//Тезисы докладов и сообщений 2-й Международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов».- Самара: СГУ. - 2003. -С. 190-191.

46.Андреев И.Л. Автоматизация поверки высокодобротных нагрузок, используемых для калибровки автоматических анализаторов цепей СВЧ // Физика волновых процессов и радиотехнические системы.-2003.-Том 6.-№3.-С. 63-64.

47.Андреев И.Л. О метрологическом обеспечении трактовых измерений высокой точности // Тезисы докладов 3-й Всероссийской научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов. - Волгоград: ВГУ.- 2004. - С.59.

ЛИТЕРАТУРА

Л.1. Елизаров А.С. Способ А.С. Елизарова определения 8-параметров./Авт. свид.№ 1623437 с приоритетом 31.03.1988г.

Л.2. Елизаров А.С. Гомодинный анализатор А.С. Елизарова СВЧ-цепей. Авт. свил. № 1686936 с приоритетом 18. 04. 1989г.

Л.З. Елизаров А.С. Гомодинные анализаторы цепей СВЧ. Новые структуры и алгоритмы функционирования. // Материалы 2-й Крымской конференции «СВЧ техника и спутниковый прием».-Севастополь: «Таврия».- 1992. - С. 56-63.

Л.4. Исследование объектов с помощью пикосекундных импульсов/Под ред. Глебовича Г.В. - М.: Радио и связь, 1984, - 623с.

Л.5. Глебович Г.В., Крылов В.В., Рябинин Ю.А Некоторые возможности применения автоматизированной системы измерений во временной области// Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. - 1977. -Вып.2(8). -С.84-86.

Л.6. Андриянов А.В., Чепурнов Л.В., Зактаренко B.C. Методы автоматизированных измерений параметров цепей и трактов во временной области// Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. - 1983. -Вып. 1,2. -С.84-86.

Л.7. Никулин СМ., Салов А.Н. Применение двенадцатиполюсных рефлектометров в технике СВЧ измерений//Радиотехника. - 1987. -№7. -С.70-72.

Л.8. Ветров И.Л. Принципы построения быстродействующего автоматического измерителя комплексного коэффициента отражения на основе двенадцати-полюсного датчика//Материалы 2-й Крымской конференции «СВЧ техника и спутниковый прием».- Севастополь, -1992.-С. 101-106.

Л.9. Чупров И.И. Перспективы создания двенадцатиполюсных анализаторов СВЧ цепей//Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. -1988.-Вып.9.-С.1-8.

Л. 10. Stephen F. Adam. A new precision automatic microwave measurement system // IEEE Trans, on I. and M. - 1968. - vol. 1M 17. - №4. - P. 308-313.

Л.11. Humphries B. Applications of the automatic network analyzerV/Hewlett Packard journal. 1970. - February. - P. 20-24.

Л.12. Engen G.F., Hoer C.A "Thru - reflect - line": An improved lechnique for calibrating the dual six-port automatic network analyzer // IEEE Trans. MT & T. - vol. MTT-27. 1979, № 12.-P.987-998.

Л.13. E.F. da Silva, Phun M.K. Calibration ofan automatic network analyzer using transmission lines of un know characteristic impedance, loss and dispersion // The Radio and Electronic Engineer. -1978. -vol. 48, №5. -P.83-88.

Л.14. E.F. da Silva, M.K. Mac Phan. Calibration of microwaves network analyzer for computer-corrected S-parameters measurement// Electronics Letters. - 1973. -vol. 9.-№6.-P.126-128.

Л.15. Абубакиров Б.А., Гудков К.Г., Нечаев Э.В. Измерение параметров радиотехнических цепей. - М.: Радио и связь. - 1984. - 321с.

Л. 16. Чупров И.И. Погрешности измерителей параметров СВЧ-устройств, вносимые преобразователем частоты// Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. -1986. - Вып.4. - С. 9-20.

Л. 17. Петров В.П., Кондаков Ю.В. Методологические вопросы автоматизации измерения параметров цепей с распределенными параметрами//Доклады Всесоюзной научно-технической конференции по радиотехническим измерениям. Новосибирск - 1970. -т.2. - С. 161 -166.

Л.18. Сергеев В.Н. Анализ погрешностей СВЧ-трактов двухканальных гетеродинных измерителей комплексных коэффициентов передачи// Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. -1980. - Вып.6. - С. 48-59.

Л. 19. Hand В.P. Developing accuracy specifications for automatic network analyzer systems// Hewlett Packard journal. -1970. - February. -P. 16-19.

Л.20. Жилинскас Р. - П.П. Измерители отношений и их применение в радиоизмерительной технике. - М.: Сов. Радио. - 1972. - 320с.

Подписано в печать 08.07.2004. Формат 60x84 '/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Уч.-изд. л. 2,0. Тираж 80 экз. Заказ 474.

Типография НГТУ. 603600, Нижний Новгород, ул. Минина, 24.

»16032

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Исследование и разработка алгоритмических методов коррекции результатов трактовых измерений.

1.1 Состояние и задачи развития методов и средств для измерения комплексных параметров цепей СВЧ.

1.2. Моделирование анализатора цепей СВЧ.

1.2.1. Математическое моделирование ошибок измерения двухполюсников.

1.2.2. Математическое моделирование ошибок измерения S-параметров четырехполюсников.

1.3. Разработка алгоритмов коррекции результатов трактовых измерений.

1.3.1.Алгоритмы, инвариантные к характеристикам исследуемых четырехполюсников.

1.3.2 Адаптированные алгоритмы коррекции для типовых изделий техники СВЧ.

1.3.2.1. Измерение взаимных согласованных устройств.

1.3.2.2. Измерение невзаимных согласованных устройств.

1.3.2.3. Измерение четырехполюсников с большим ослаблением.

1.4. Выводы

ГЛАВА 2. Разработка методов и средств определения параметров моделей ошибок трактовых измерений.

2.1. Разработка методов определения направленности рефлектометров (параметра Q модели).

2.2. Калибровка ААЦ по трем высокодобротным нагрузкам.

2.3. Калибровка ААЦ по согласованной и высоко добротным противофазным нагрузкам.

2.4. Калибровка ААЦ по согласованной нагрузке и короткозамкнутым нагрузкам с разными электрическими длинами.

2.5. Метод калибровки ААЦ с использованием образцовых четырехполюсников.

2.6. Метод калибровки ААЦ с преобразованием результатов частотных измерений во временную область.

2.7. Выводы.

ГЛАВА 3. Разработка методов и средств метрологического обеспечения трактовых измерений высокой точности.

3.1. Анализ погрешностей измерения S-параметров.

3.1.1. Оценки погрешностей измерения ККО и ККП анализатором цепей общего применения.

3.1.2. Анализ метрологических характеристик анализатора цепей со «встроенным интеллектом».

3.1.2.1. Составляющая погрешности, обусловленная конечной точностью определения направленности рефлектометров.

3.1.2.2. Составляющая погрешности, обусловленная конечной точностью определения рассогласования

3.1.2.3. Случайная составляющая погрешности.

3.2. Анализ методических погрешностей ААЦ при неполном учете влияющих факторов

3.2.1. Оценка точности калибровки ААЦ по противофазным нагрузкам.

3.2.2. Оценка точности калибровки ААЦ по согласованной нагрузке и нагрузке «холостого хода».

3.3. Разработка методов и средств метрологической аттестации аппаратуры для трактовых измерений высокой точности.

3.3.1. Выбор и обоснование средств поверки.

3.3.2. Основы методики поверки метрологических характеристик ААЦ и оценка ее достоверности

3.3.3. Вопросы аттестации разработанных средств самопроверки ААЦ

3.4.Выводы

ГЛАВА 4. Алгоритмические методы повышения точности векторных измерений в открытом пространстве

4.1. Анализ особенностей применения ААЦ в технике измерений объектов в открытом пространстве

4.1.1. Расчет необходимого энергетического потенциала ААЦ для проведения антенных измерений

4.1.2. Измерение поляризационных характеристик излучаемого антенной поля

4.1.3. Измерение входных параметров антенн

4.1.4. Анализ условий проведения измерений характеристик рассеяния РЛО.

4.2. Разработка алгоритмических методов нейтрализации пространственных помех в задачах измерения характеристик рассеяния радиолокационных объектов

4.2.1. Коррекция искажений при измерении характеристик рассеяния РЛО на основе двухполюсной модели ошибок.

4.2.2. Комплексный метод коррекции характеристик рассеяния на основе обобщенной модели ошибок измерения

4.3. Разработка математического аппарата метода частотно-временной коррекции искажений КДН антенн, измеренных в условиях недостаточной безэховости.

4.4. Выводы

ГЛАВА 5. Экспериментальная разработка базы аппаратурного исследования объектов в экранированных волноводах и открытом пространстве

5.1. Проектирование ААЦ первого поколения.

5.1.1. Разработка концепции построения.

5.1.2. Исследование путей построения источника зондирующего сигнала.

5.1.3. Исследование долговременной стабильности параметров ААЦ.

5.1.4. Разработка математического обеспечения АИС

5.2. Особенности проектирования микропроцессорных ААЦ с расширенными функциональными возможностями.

5.2.1. Разработка структурной схемы.

5.2.2. Анализ функциональных возможностей блока антенных измерений.

5.2.3. Анализ надежности системы.

5.2.4. Экспериментальное исследование метрологических характеристик АИС.

5.3. Выводы.

Актуальность темы. Состоянием теории и техники измерений параметров элементов трактов передач с распределенными постоянными во многом определяется уровень развития таких базовых отраслей промышленности, как радиолокация, радионавигация, антенная техника, космическая связь, микроэлектроника СВЧ и др. Прогресс в этом виде радиоизмерений базируется на интенсивных исследованиях, направленных на автоматизацию, расширение пределов и повышение точности измерения комплексных параметров матрицы рассеяния, которой формально представляют любое линейное устройство СВЧ, включенное в волновод. Создание обширной номенклатуры радиокомпонентов на базе перспективных коаксиальных каналов сечением 7/3.04 мм и 3.5/1.52 мм, а также новейшего-2.4/1.04 мм, широкое внедрение активных полупроводниковых структур в функциональные узлы микроэлектронного исполнения обусловили резкий рост объема векторных измерений в диапазоне частот до 45 ГГц и потребовали существенного - в 3-5 раз увеличения их точности.

Повышение точности измерения S-параметров традиционно достигалось совершенствованием измерительных схем и конструкций, увеличением точности расчета и механического изготовления СВЧ узлов радиоизмерительной аппаратуры (РИА). Современная практика трактовых измерений диктует необходимость таких метрологических характеристик РИА, для реализации которых требуются рефлектометры с направленностью лучше 40дБ, широкополосные двухканальные преобразователи частоты с развязкой каналов более 80дБ, чувствительностью лучше 10"13 Вт при допустимых потерях на рассогласование не хуже - 40дБ, согласованные нагрузки с КСВ 1.003 и т.п. СВЧ-узлы со столь высокими параметрами могли быть изготовлены только в единичных экземплярах, а диапазон рабочих частот их нередко свертывался фактически до точки.

В то же время для решения целого ряда актуальных измерительных задач, в том числе при отработке изделий, выполненных по технологии «стелс», настоятельно необходим панорамный просмотр исследуемых объектов в сверхширокой полосе частот с коэффициентом перекрытия до нескольких сотен при высокой надежности результата анализа. Очевидно, что проблему увеличения достоверности результатов измерений следует решать не только совершенствованием схемотехники РИА. Необходим поиск новых путей повышения точности панорамных трактовых измерений.

В последнее время проявилась устойчивая тенденция единого подхода к радиотехническому обеспечению векторных измерений в экранированных волноводах и открытом пространстве, т.е. продвижения панорамной трактовой РИА в практику антенных измерений, включая измерение ЭПР и диаграмм рассеяния радиолокационных объектов. Это направление развития радиоизмерительной техники особенно актуально, поскольку универсальные модели для антенных и трактовых измерений повышенной точности на мировых рынках не рекламируются. Создание комбинированной РИА, способной с высокой точностью выполнять все виды векторных измерений в экранированных волноводах и открытом пространстве, обещает существенную экономию средств за счет их концентрации на этапе разработки многофункциональной аппаратуры, а также на месте применения за счет повышения эффективности эксплуатации.

Как и всякое развивающееся направление в радиоизмерительной технике (РИТ) разработка такой комбинированной РИА диктует свои специфические требования как к техническим параметрам измерительной системы, так и к общей методологии измерительного процесса, что представляет собой хорошую основу для появления новых, свойственных этому новому направлению, методов и алгоритмов решения комплексных задач. Успех в создании таких высокоточных универсальных измерительных систем может быть обеспечен разработкой новых алгоритмических методов повышения точности векторных измерений в экранированном волноводе и открытом пространстве, основанных на математических преобразованиях результатов измерений по специальным алгоритмам.

Необходимое сочетание высокой точности с большим потоком экспериментальных данных при резко возросшем объеме вычислений обуславливает применение процессора для управления измерительным комплексом, автоматизации сбора опытных данных и вычисления скорректированных S-параметров исследуемого объекта. Организованный по такому принципу гетеродинный автоматический анализатор цепей (ААЦ) будет сочетать высокий уровень автоматизации с предельно низкими погрешностями векторных измерений, что возможно достигнуть с помощью новых алгоритмических преобразований опытных данных, полученных двухэтапным процессом измерения, включающим комплексную калибровку ААЦ по эталонам и собственно измерение с автоматической коррекцией результатов.

Первые работы по развитию алгоритмических методов повышения точности панорамных трактовых измерений опубликовали на рубеже 60-х — 70-х годов XX века Stepfen F.Adam, Hackborn R.A., Hand B.P., Rytting D.K., Beatty R.W. Развитию высказанных идей в условиях отечественной технологической базы посвящены работы ведущих ученых: И.К. Бондаренко, А.С. Елизарова, В.П. Петрова, Э.В. Нечаева, Р.П.-П. Жилинскаса, И.И. Чупрова. Важные вопросы метрологии трактовой РИА, в которой реализованы алгоритмические методы повышения точности измерений, отражены в работах Р.К. Стародубровского, А.Е. Львова, В.И. Ефграфова, Ю.В. Рясного; целый ряд важных теоретических и практических результатов по созданию микроэлектронных узлов с уникальными техническими характеристиками для ААЦ получен в работах Ю.М. Грязнова, Г.Б. Дзехцера, A.M. Щитова.

Интерес к исследованиям алгоритмических методов повышения точности трактовых измерений совпал по времени с периодом особенно быстрого развития средств вычислительной техники, которые обеспечили необходимую техническую базу для развития этого нового направления радиоизмерительной техники.

Вследствие эвристического происхождения модели [21,33] не последовало ее теоретического обоснования, т.е. не были раскрыты особенности моделирования АЦ и построения математической модели ошибок, не были опубликованы аналитические выражения, устанавливающие функциональные связи параметров модели с реальными характеристиками СВЧ узлов измерительной схемы, что оставило открытым вопрос об адекватности модели. Не были рассмотрены модификации моделей, обусловленные многообразием схем рефлектометрических блоков измерителей S-параметров. Не выполнен строгий расчет предельной точности трактовых измерений при использовании различных наборов калибровочных устройств, не приведена оценка влияния технических параметров агрегатируемых в измерительную систему блоков на ее погрешности. Следует особо подчеркнуть, что комбинированные системы для трактовых и антенных измерений на мировых рынках не рекламируются.

Таким образом, просматривается круг незавершенных актуальных задач, охватывающих методологические и метрологические аспекты всех видов векторных измерений на СВЧ, что сдерживает развитие этого направления в радиоизмерительной технике. Это обстоятельство в свою очередь затрудняло метрологическую аттестацию устройств СВЧ, а также РИА групп ФК2, Р2, Р4, П6, ПК7, усложняло отработку изделий на минимум отражательной способности. Необходимость решения этих актуальных проблем радиоизмерительной отрасли отмечалась в Постановлении ВПК при СМ СССР (№ 289 от 18.10.90г.), приказах Министерства промышленности средств связи СССР (№ 291 от 20.06.80 г.) и Министерства связи СССР (№ 137 от 16.11.90 г.).

Целесообразность решения одним универсальным измерительным прибором метрологических задач в экранированном тракте и открытом пространстве потребовала теоретического обобщения наработанного научного материала и решения крупной народнохозяйственной проблемы: создание теоретической и методологической базы метрологически достоверного, технически эффективного исследования элементов трактов передач СВЧ, внешних параметров антенн, характеристик рассеяния радиолокационных объектов и реализации ее в виде радиоизмерительной аппаратуры нового поколения — автоматических анализаторов цепей с расширенными функциональными возможностями. Комплексный характер решаемой проблемы определяется необходимостью охватить все виды векторных измерений на СВЧ и все основные факторы, ограничивающие их точность, объединить и найти общие методы аппаратурного исследования объектов в экранированном тракте и открытом пространстве.

Этим продиктована постановка целого ряда работ по созданию теоретической и методологической базы аппаратурного исследования линейных цепей СВЧ и объектов в открытом пространстве в Горьковском научно-исследовательском приборостроительном институте в 1972-1991 годах, а затем в Технологическом университете Подолья в 1992-1996 годах и Нижегородском государственном техническом университете в 1997-2003 годах. Эти работы послужили теоретической основой создания двух поколений автоматических анализаторов цепей СВЧ и ряда универсальных систем по заказам МПСС, МЭП и MOM СССР в диапазоне частот от 100 МГц до 18 ГГц.

Целью диссертационной работы является разработка методов математического описания и моделирования высокоточных измерений комплексных параметров элементов трактов передачи, развитие наиболее эффективных из них для повышения точности векторных измерений в открытом пространстве и внедрение теоретических результатов исследований в практику радиоизмерительной отрасли.

Научная новизна заключается в разработке и обобщении теоретических и методологических основ высокоточных измерений S-параметров элементов трактов передач и создании на этой базе универсальных методов аппаратурного исследования линейных цепей СВЧ, компактных антенн и радиолокационных объектов прибором нового поколения - автоматическим анализатором цепей с расширенными функциональными возможностями. В диссертационной работе:

- проведено теоретическое обоснование известной модели ошибок трактовых измерений путем математического моделирования анализатора цепей общего применения с учетом неидеальности параметров всех СВЧ-узлов измерительной схемы АЦ: и пассивных (направленных ответвителей) и сложных активных (ГКЧ и преобразователя частоты); что позволило наиболее объективно оценить предельные возможностям алгоритмического метода повышения точности и определить допустимые границы снижения требований к техническим характеристикам СВЧ-узлов схемы ААЦ при сохранении высокой точности измерений;

- получены новые СЛАУ алгоритмов калибровки ААЦ и коррекции искажений S-параметров исследуемой цепи, отличающиеся тем, что они разработаны с учетом особенностей подключения в измерительный тракт калибровочных устройств, оснащенных полярными разъемами типов III и IX ГОСТ 13317-90;

- проведен анализ метрологических характеристик АЦ общего применения и ААЦ со «встроенным интеллектом», в результате которого получены формулы расчета систематических погрешностей в виде уравнений для комплексных, скалярных и фазовых составляющих, отражающие аналитическую связь отдельных компонентов погрешности с реальными характеристиками СВЧ-узлов анализатора, что позволяет пользователю объективно оценивать точность измерения S-параметров в конкретных условиях эксперимента;

-разработаны математические модели и на их основе математический аппарат алгоритмических методов коррекции искажений при измерении с помощью ААЦ характеристик рассеяния РЛО в условиях недостаточной без-эховости полигона;

-предложен новый метод измерения ККО удаленных объектов и на его основе разработан математический аппарат коррекции входных характеристик антенны как вынесенного объекта измерения, обеспечивший десятикратный выигрыш в точности;

-разработан метод измерения поляризационных характеристик излучаемого антенной поля на основе вырабатываемых в схеме ААЦ квадратурных компонент информативного сигнала, получены формулы для расчета коэффициента эллиптичности, угла наклона большой оси эллипса и определения направления вращения вектора электрического поля.

Методы исследования базируются на теории математического моделирования метрологических задач с использованием математического аппарата волновых матриц и направленных графов, информационной теории радиоизмерений и теории функций комплексного переменного, преобразования Фурье и спектрального анализа.

Краткое содержание работы. Диссертация состоит из пяти глав, введения и заключения.

В первой главе рассматривается одна из составных частей решаемой в диссертации научно-технической проблемы, определяющая направления развития теории и методов трактовых измерений высокой точности - разработка и развитие высокоэффективных алгоритмических методов обработки первичной измерительной информации, обобщенных на все виды исследуемых линейных цепей с произвольными характеристиками. Главное внимание уделяется строгому научному обоснованию известной модели ошибок трактовых измерений путем математического моделирования анализатора цепей общего применения, по результатам которого синтезируются рабочие модели погрешностей измерения S-параметров двухполюсников и четырехполюсников СВЧ а также разрабатываются алгоритмы коррекции экспериментальных результатов, выведенные для типовых структурных схем блоков рефлектро-метров анализатора цепей.

Значительное место в главе уделяется исследованию сходимости полученных алгоритмов, инвариантных к характеристикам исследуемых объектов, и разработке упрощенных алгоритмов коррекции, адаптированных к типовым изделиям техники СВЧ. Показывается, что за счет использования априорных данных о параметрах измеряемого устройства удается обеспечить реальный масштаб времени измерения при сохранении высокой точности результата.

Во второй главе разрабатываются методы определения параметров построенных моделей с целью выявления составляющих систематической погрешности измерения S-параметров для последующего учета при коррекции результата эксперимента. Методы базируются на использовании для калибровки АЦ оптимальных комплектов образцовых СВЧ узлов, представляющих собой двухполюсники и четырехполюсники с эталонированными параметрами. Показывается, что методы, основанные на применении комбинированного комплекта мер отражения и передачи, имеют преимущество по метрологическим параметрам и улучшают технологичность ААЦ в целом за счет сокращения номенклатуры дорогих калибровочных элементов, а метод, основанный на преобразовании результатов частотных измерений во временную область позволяет сократить количество эталонов до минимума — двух ко-роткозамкнутых нагрузок штыревой и гнездовой конструкции соответственно. Все разработанные алгоритмы и образцовые меры к ним опробованы и реализованы автором при создании анализаторов цепей первого и второго поколений для трактовых измерений высокой точности в диапазоне частот 0,118 ГГц.

В третьей главе ставится и решается задача метрологического обеспечения автоматических анализаторов цепей, которой завершается разработка основополагающих принципов теории трактовых измерений высокой точности. На базе построенных моделей проводится анализ погрешностей измерения S-параметров анализатором цепей общего применения и агрегатиро-ванного с компьютером в АИС, получена форма записи погрешностей измерения ККО и ККП, согласованная с Госстандартом СССР. Разрабатывается методика первичной и периодической поверок АИС, в основу которой положен косвенный метод определения погрешностей, аргументируется выбор и анализ средств поверки метрологических характеристик с учетом полноты поверяемых параметров и технологичности применяемых образцовых устройств.

В этой же главе разрабатываются методы аттестации средств поверки и анализируется достоверность результатов метрологической аттестации ААЦ рассмотренными методами. Исследуются предельные возможности развитого алгоритмического метода по учету и устранению влияния составляющих погрешности путем анализа инструментальных и методических ошибок определения вклада мешающих факторов. Показано, что в результате осуществления алгоритмических преобразований данных первичных измерений на этапе калибровки ААЦ эквивалентные параметры СВЧ узлов схемы, лимитирующие точность измерения, улучшаются в несколько раз.

В четвертой главе проводятся исследования, направленные на развитие и продвижение наиболее эффективных методов теории высокоточных трактовых измерений в практику векторных измерений в открытом пространстве для автоматизации и повышения точности аппаратурного исследования антенн и радиолокационных объектов. Для решения вопроса о возможности применения ААЦ в антенной технике проводится расчет энергетического потенциала радиоизмерительного комплекса полигона при измерениях в дальней зоне и указываются пути технического обеспечения сформулированных энергетических требований.

Разрабатываются новые алгоритмические методы нейтрализации пространственных помех полигона при измерении комплексных диаграмм рассеяния РЛО, объемных комплексных диаграмм направленности (КДН) компактных антенн, а также поляризационных характеристик излучаемого антенной поля. Решается задача точного измерения параметров матрицы рассеяния удаленных объектов, в том числе входных характеристик антенны как вынесенного объекта измерения.

Показывается, что при коррекции искажений КДН антенн большей эффективностью обладает разработанный алгоритмический метод коррекции ошибок, основанный на преобразовании результатов частотных измерений во временную область, новизна которого состоит в применении гауссова радиоимпульса в качестве гипотетического сигнала, зондирующего антенну, снявшего проблему борьбы с паразитными колебаниями временной функции отклика антенны, обусловленными эффектом Гиббса. Разрабатывается математический аппарат метода частотно-временной коррекции искажений объемной КДН, измеренной с помощью ААЦ, методом вышки в условиях недостаточной безэховости.

Большое внимание в этой главе уделяется построению моделей ошибок измерения характеристик рассеяния PJIO и разработке математического аппарата алгоритмического метода коррекции результатов измерений ЭПР и ДР в условиях недостаточной безэховости полигона. Разработанный метод векторного вычитания эффектов полигона позволяет нейтрализовать влияние переотражений сигнала от внутренних поверхностей полигона и ослабить паразитную связь между облучателями коллиматора. Эффект от реализации метода дал десятикратное снижение основной погрешности измерения при увеличении на 20дб чувствительности радиоизмерительного комплекса.

В пятой главе рассматриваются технические вопросы создания автоматизированных высокоточных систем I и II поколений для комбинированных измерений в коаксиальном волноводе и открытом пространстве. Разрабатывается концепция построения АИС и решаются вопросы программного взаимодействия секций системы с внешним компьютером и между собой, исследуются вопросы реализации наработанных методов точного измерения S-параметров цепей и характеристик рассеяния PJIO в программных средствах микропроцессорных систем ААЦ и сопряженного с ним компьютера.

Значительное место в главе отводится исследованию адекватности разработанных математических моделей и корректности полученных алгоритмов учета главных ошибок трактовых измерений. В завершении главы проводится сравнение технических характеристик разработанных автором комбинированных измерительных систем с отечественными и зарубежными приборами для антенных и трактовых измерений.

На защиту выносятся:

- теоретическое обоснование известной модели ошибок трактовых измерений путем математического моделирования анализатора цепей общего применения с учетом параметров всех элементов СВЧ его измерительной схемы, что позволило получить наиболее объективную оценку предельным возможностям алгоритмического метода повышения точности и определить допустимые границы снижения требований к техническим характеристикам СВЧ-узлов схемы ААЦ при сохранении высокой точности измерений;

- новые системы линейных алгебраических уравнений, составляющие в совокупности алгоритмы калибровки ААЦ и коррекции искажений S-na-раметров исследуемых объектов, отличающиеся тем, что они разработаны с учетом особенностей включения в измерительный тракт устройств, снабженных коаксиальными полярными соединителями;

- результаты анализа метрологических характеристик АЦ общего применения и ААЦ со «встроенным интеллектом», отличающиеся тем, что выражения систематических погрешностей в виде уравнений для комплексных, скалярных и фазовых составляющих получены с учетом предложенных способов калибровки ААЦ и параметров разработанных эталонных устройств; новые принципы метрологического обеспечения ААЦ, состоящие в сочетании методов сличения и самоповерки, позволившие в условиях практического совпадения его метрологических характеристик с параметрами контрольно-измерительной аппаратура резко повысить технико-экономическую эффективность аттестации ААЦ за счет автоматизации и удешевления периодической поверки на месте эксплуатации;

- разработанные математические модели и на их основе математический аппарат алгоритмических методов коррекции искажений при измерении характеристик рассеяния PJIO в условиях недостаточной безэховости полигона;

- новый метод измерения ККО удаленных объектов и на его основе разработанный математический аппарат коррекции входных характеристик антенны как вынесенного объекта измерения, обеспечивший десятикратный выигрыш в точности;

-разработанный метод измерения поляризационных характеристик излучаемого антенной поля на основе вырабатываемых в схеме ААЦ квадратурных компонент информативного сигнала, полученные формулы для расчета коэффициента эллиптичности, угла наклона большой оси эллипса и определения направления вращения вектора электрического поля.

Обоснованность и достоверность полученных результатов и следующих из них выводов и рекомендаций обеспечены:

- применением теоретически обоснованного математического аппарата топологических методов анализа линейных цепей СВЧ и преобразования топологических схем с использованием правила Мэзона для свертывания сложных направленных графов многополюсников;

- положительными итогами проверки адекватности построенных математических моделей и исследования сходимости метода итераций, которым решаются некоторые из полученных алгоритмов коррекции результатов измерений;

- совпадением теоретических результатов с экспериментальными;

- разработкой и внедрением в промышленность образцов ААЦ, метрологические характеристики которых соответствуют лучшим зарубежным моделям микроволновых анализаторов цепей.

Практическая значимость диссертации состоит в разработке и внедрении основ проектирования анализаторов цепей высокой точности с расширенными функциональными возможностями, способных с высокой эффективностью выполнять все виды векторных измерений в коаксиальном волноводе и открытом пространстве. В результате диссертационной работы создана теоретическая база построения универсальных моделей ААЦ и АИС, включающая:

-разработку и внедрение в промышленность концепции построения комбинированных высокоточных систем для антенных и трактовых измерений;

-разработку, исследование и реализацию в промышленных образцах принципов метрологического обеспечения панорамных измерителей S-параметров высокой точности, на базе которых составлена и утверждена в Госстандарте СССР методика первичной и периодической поверок ААЦ с использованием спроектированных и изготовленных комплектов образцовых мер полного сопротивления и комплексной передачи;

-разработку математического обеспечения ААЦ и пакеты программ для решения типовых измерительных задач в коаксиальном волноводе сечением 7/3.04 мм и 3.5/1.52 мм.

Полученные в процессе работы результаты обеспечили не менее, чем пятикратный выигрыш в точности основных видов векторных измерений, расширили их динамический диапазон до 80 - 100 дБ. Научно обоснованные технические решения используются в радиоизмерительной отрасли при разработке микропроцессорных анализаторов цепей СВЧ, а также при измерении и аттестации антенн космических аппаратов.

Реализация и внедрение результатов работы. Основные результаты теоретических и экспериментальных исследований диссертационной работы при непосредственном участии автора внедрены в рабочие эталоны и образцовые установки, промышленные и лабораторные приборы, нашли применение в учебном процессе. Главные научно-технические результаты диссертации получены автором в ходе выполнения под его руководством ряда НИ-ОКР, поставленных в ГНИПИ, и отражены в 9 научно-технических отчетах,

-ГО утвержденных руководителями организаций 6 ГУ МПСС, МЭП, MOM

СССР и представителями Генерального Заказчика. Внедрение результатов диссертационной работы подтверждено соответствующими актами.

Разработанные методы калибровки ААЦ и коррекции результатов измерений внедрены в программных средствах созданного под руководством автора первого отечественного ААЦ типа РК4-17 и спроектированных на его базе автоматизированных измерительных систем «Измеритель комплексных коэффициентов передач автоматический 0.11- 18 GHz» («Ресурс»), «Измеритель параметров цепей и транзисторов 0.11-12.4 GHz « («Разбег А»), а также ААЦ 2-го поколения со встроенными микропроцессорными системами РК4-55. Концепция построения комбинированных АИС для трактовых и антенных измерений внедрена при разработке и создании универсальных систем «Измеритель комплексных коэффициентов передач автоматический 0.6 —12.4 GHz» («Ректор»), «Измеритель амплитудно-фазовых параметров антенн и цепей СВЧ» («Ректор 1»), «Измеритель характеристик рассеяния радиолокационных объектов» («Факир»), выполненных под руководством автора по заказам MOM для предприятий ГКБ «Южное» г. Днепропетровск и НПО Машиностроения г. Реутов.

В результате выполнения НИОКР «Разработка, изготовление и поставка аппаратуры для измерения амплитудно-фазовых и поляризационных параметров с улучшенными техническими характеристиками» («Ректор» и «Ректор 1») создана не имеющая аналогов (зафиксировано в Акте приемки темы Госкомиссией, утвержденном Начальником ГТУ Минсвязи СССР и согласованном Представителем Генерального Заказчика) АИС для антенных и трактовых измерений, а ГКБ «Южное» оснащено современной высокопроизводительной аппаратурой для измерения параметров антенн, поляризационных характеристик излучаемого антенной поля и S-параметров цепей СВЧ. За время эффективной эксплуатации аппаратуры проведены измерения и отработка параметров бортовых антенн целого ряда космических аппаратов и ракет-носителей («Аркад», «Апекс», «Зенит-SL», «Циклон», «С1ч 1», «Оч 2», «Микроспутник», «Днепр 1»).

АИС «Автоматизированная установка для поверки и аттестации двухполюсников СВЧ» («Рельеф», научный руководитель Андреев И.Л.) применялась в ГНИПИ для поверки и аттестации эталонных устройств СВЧ, в период эксплуатации способствовала решению вопросов метрологического обеспечения разрабатываемых измерительных приборов групп ФК2, РК4, ДК1.

Оригинальные проектные решения блоков ААЦ, выполняющих интерфейсную и управляющую функцию в системе, а также обеспечивающих необходимый энергетический потенциал антенных измерений, заложили основы концепции построения комбинированных анализаторов цепей и антенн СВЧ. Способ калибровки ИВО и устройства для векторных измерений на промежуточной частоте, защищены шестью авторскими свидетельствами СССР.

Апробация результатов работы. По основным положениям и результатам диссертационной работы сделано 24 доклада на международных, всесоюзных и республиканских конференциях и симпозиумах, в том числе:

-на Всесоюзной конференции «Системы автоматизации научных исследований» (Рига, 1973);

-на VI, VII и XI научно-технических конференциях «Радиоизмерения» (Каунас, 1975, 1978, 1988);

-на Всесоюзных симпозиумах «Измерения параметров цепей и разности фаз сигналов» и «Проблемы радиоизмерительной техники» (Горький, 1975, 1989);

-на научно-технической конференции «Приемные модули СВЧ устройств» (Ленинград, 1988);

-на 2-й и 5-й Крымских конференциях «СВЧ техника и спутниковые телекоммуникационные технологии» (Севастополь, 1992, 1995);

-на VII научно-технической конференции «Метрология в радиоэлектронике» (Москва, 1988);

-на I, II и III научно-технических конференциях стран СНГ "Измерительная и вычислительная техника в технологических процессах и конверсии производства» (Хмельницкий, Украина, 1992, 1993, 1995);

-на I Украинской научно-технической конференции «Метрология в электронике» (Харьков, Украина, 1994);

-на республиканской научно — практической конференции «Технологический университет в системе реформирования образовательной и научной деятельности Подольского региона» (Хмельницкий, Украина, 1995);

-на республиканской научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов» (Самара, 2001);

-на Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 65-летию ФИСТ НГТУ (Н.Новгород, 2001);

-на Всероссийской научно-технической конференции «Информационные системы и технологии» (Н. Новгород, НГТУ, 2002);

-на Всероссийской научно-технической конференции «Информационные системы и технологии» (Н. Новгород, НГТУ, 2003);

-на международной конференции «Физика и технические приложения волновых процессов» (Самара, 2003);

-на Всероссийской научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов» (Волгоград, 2004).

По результатам диссертационной работы выпущено 9 научно-технических отчетов по НИР, имеется 47 научных публикаций, получено 6 авторских свидетельств на изобретения.

23

5.3. Выводы

В этой главе рассмотрены особенности проектирования автоматических анализаторов цепей с расширенными функциональными возможностями, способных с высокой эффективностью выполнять измерения объектов в коаксиальном волноводе и открытом пространстве. Основные результаты исследований состоят в следующем.

1. Определен приборный состав ААЦ 1-го и 2-го поколений, выбран принцип управления приборами, входящими в измерительную систему. Программный способ управления обеспечивает последовательно-временное функционирование приборов с четкой синхронизацией их работы во времени и рационально использует объем памяти компьютера.

2. С целью достижения предельных точностей измерения S-параметров, которые может дать алгоритмический метод коррекции результатов измерений, сформулированы требования к характеристикам зондирующего сигнала и рассмотрены вопросы построения секции источника сигнала на основе приборов общего применения, образующих ААЦ 1-го поколения. Анализ вариантов исполнения схемы источника показал целесообразность синхронизации частоты ГКЧ под гармоники стабилизированного синтезатором внутреннего гетеродина ИВО.

Выполненный инженерный расчет схем синхронизации позволил получить соотношения для определения основных параметров двухконтурной ФАПЧ, работающей в режиме следящего фильтра фазовых шумов сигнала синтезатора. Рассмотренная схема стабилизации частоты зондирующего сигнала обеспечивает относительную погрешность установки частоты ГКЧ 10"6 при разрешающей способности по частоте не хуже 10 кГц.

3. Рассмотрены особенности программирования ААЦ. С целью достижения универсальности, гибкости и легкости в использовании матобеспечения разработана модульная структура программных средств измерительной системы. Функциональные модули МО ориентированы на выполнение специальных функций в системе и находятся на разных уровнях иерархической структуры в зависимости от вида решаемых ими задач.

Функциональные модули объединены в специальную библиотеку подпрограмм, которая максимально приближена к кругу задач анализа и синтеза цепей СВЧ и является полной в том смысле, что с помощью ее функциональных блоков можно скомпилировать любую программу для измерения параметров рассеяния.

4. Для измерения и визуализации параметров антенн разработан блок антенных измерений с датчиками угловых координат испытуемой антенны. Подробно проанализированы режимы его работы и рассмотрены функциональные возможности блока в автономном режиме и в работе под контролем компьютера.

5. Рассмотрены вопросы обеспечения долговременной стабильности показаний ААЦ и дана оценка его надежности. Экспериментально исследованы долговременный и кратковременный дрейфы системы, указаны причины нестабильности параметров и меры борьбы с ними. Долговременная не стабильность показаний составила не более 0.06 дБ; расчетное время наработки на отказ не менее 5200 часов для такого сложного измерительного комплекса можно считать вполне удовлетворительным показателем.

6. Подробно исследованы метрологические характеристики разработанной АИС. Так, погрешности индикаторного блока ИВО не превышают величины АА < ± (0.1+0.05Ах ), дБ по модулю при 0 < Ах < 100 дБ и ±1° по фазе. Погрешности измерения S-параметров проверены методом сличения результатов измерения с показаниями образцовой КИА. Экспериментально установлено, что:

- относительная погрешность измерения фазы ККО не превышает ± 1.2° ;

- абсолютная погрешность измерения модуля ККО для у = 0.166 составила <0.0021; для у = 0.333 - <0.0035;

- погрешность измерения ослабления до 60 дБ меньше 0.5 дБ, 80 дБ не более 1.5 дБ ;

- погрешность измерения фазы ККП в динамическом диапазоне 60 дБ не превышает ± 2.5°.

Проверенный энергетический потенциал без выносных блоков усилителей составил 110 дБ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей диссертационной работе создана теоретическая и методологическая база метрологически достоверного, технически эффективного исследования линейных цепей СВЧ, компактных антенн и радиолокационных объектов, способствующая формированию перспективного направления радиоизмерительной техники - созданию автоматических анализаторов цепей с расширенными функциональными возможностями. Подводя краткий итог исследованиям, можно отметить следующее.

1. При анализе доступных источников, посвященных трактовым измерениям высокой точности, обнаружено, что известная модель ошибок измерения S-параметров цепей СВЧ не имеет строгого физико-математического обоснования, что свидетельствует об эвристическом характере ее происхождения. В диссертации проведено теоретическое обоснование модели путем математического моделирования анализатора цепей общего применения.

2. Для конкретных СВЧ схем анализаторов цепей построены модели ошибок трактовых измерений, на базе которых получены новые СЛАУ алгоритмических преобразований опытных данных, являющиеся теоретической основой высокоточных панорамных измерений S-параметров линейных цепей СВЧ (уровень рабочих эталонов средств измерений ККО и ККП), внешних параметров компактных антенн и характеристик рассеяния радиолокационных объектов.

3. Предложены, исследованы и реализованы в промышленной РИА методы определения комплексных параметров моделей ошибок трактовых измерений, впервые получены алгоритмы калибровки ААЦ, СЛАУ которых выведены для эталонных элементов коаксиальной конструкции, выполненных на соединителях и «вилка» и «розетка».

4. На основе обоснованных математических моделей ошибок трактовых измерений получены формулы для расчета комплексных, скалярных и фазовых погрешностей измерения S-параметров анализатором цепей общего применения и агрегатированного в АИС, предложены удобные по форме записи в нормативные документы ААЦ аналитические выражения для расчета систематических погрешностей трактовых измерений.

5. Исследованы предельные возможности разработанных алгоритмических методов по учету и устранению влияния составляющих погрешности путем анализа инструментальных и методических ошибок определения мешающих факторов. Показано, что в результате алгоритмических преобразований опытных данных на этапе калибровки ААЦ эквивалентные параметры СВЧ узлов схемы, лимитирующие абсолютную точность измерения, улучшаются в несколько раз: развязка каналов с 60 дБ до 100 дБ; направленность рефлектометров с 26 30 дБ до 52 56 дБ; рассогласование в тракте включения исследуемого объекта с 0.12 0.13 до 0.006 0.01 (эквивалентные потери на отражение не превышают -40дБ), что снижает погрешности ААЦ до значений, характерных для рабочих эталонов средств измерений ККО и ККП.

6. Поскольку калибровочные элементы ААЦ - это изделия точной механики, характеризующиеся высокой трудоемкостью изготовления и аттестации, в работе предложены и реализованы упрощенные методы калибровки с использованием минимальных по составу калибровочных комплектов; получены СЛАУ упрощенных алгоритмов калибровки ААЦ и исследованы метрологические характеристики ААЦ в этих режимах.

Показана целесообразность реализации в программных средствах ААЦ новых поколений упрощенных методов калибровки, улучшающих технологичность аппаратуры и обеспечивающих в то же время низкие погрешности измерения S-параметров: ± 2К% и ± (0.6 1) дБ при измерении КСВ и ослабления соответственно, а также не более ± (6 при измерении фазы ККО и ККП в динамическом диапазоне изменения модуля исследуемого параметра, недоступного трактовой РИА общего применения.

7. Разработано и внедрено в промышленных образцах метрологическое обеспечение трактовой аппаратуры высокой точности, предложен и обоснован оптимальный состав вспомогательных средств измерений, разработана и согласована с Госстандартом методика поверки микропроцессорных измерителей S-параметров. Сочетание поверки погрешностей прямым и косвенным методами свело к минимуму применение дорогостоящей образцовой КИА (только Д1-1 ЗА и Ф1-4), при этом с помощью собственных вспомогательных изделий обеспечен основной объем поверочных операций и достигнута предельно высокая точность и надежность определения метрологических параметров ААЦ. Предложена эффективная оценка достоверности результатов поверки погрешностей измерения S-параметров цепей в панорамном режиме.

Разработаны и исследованы методы аттестации используемых собственных вспомогательных средств автономной поверки, которые обеспечили автоматизацию и предельно высокую точность контроля параметров калиброванных нагрузок - не более десятых долей процента от модуля ККО, равного 1.

8. Обоснованы возможности применения ААЦ в качестве современного высокоэффективного средства измерений в антенной технике, к параметрам которого предъявлены дополнительные специфические требования. Рассмотрены пути их реализации с соблюдением условий скрытности и безопасности эксперимента; при этом акцент сделан на расчете и техническом обеспечении несвойственного трактовой РИА показателя — энергетического потенциала, который, как показали расчеты, может достигать 110 - 140 дБ.

9. Разработан и исследован метод измерения входных параметров антенны как вынесенного объекта, позволяющий на основе двухполюсной модели ошибок реализовать алгоритм коррекции результатов измерения ККО удаленных двухполюсников и определять с высокой точностью такие параметры антенн как импеданс, сопротивления излучения и потерь, КПД, КБВ и КСВ.

10. Теоретически и технически обеспечена возможность измерения поляризационных характеристик излучаемого антенной поля в дальней зоне. Получены формулы для вычисления коэффициента эллиптичности, угла наклона большой оси эллипса поляризации и знака направления вращения вектора электрического поля.

11. Предложены и исследованы алгоритмические методы повышения точности измерения характеристик рассеяния радиолокационных объектов в условиях действия пространственных помех полигона. Показано, что модели ошибок трактовых измерений существенно расширяют возможности алгоритмических методов по коррекции искажений диаграмм рассеяния и поперечных сечений радиолокационных объектов с изменяющейся в широких пределах (до 104 раз) эффективной площадью рассеяния.

12. На основе двухполюсной модели ошибок разработан алгоритм метода векторного вычитания эффектов пустого полигона, с помощью которого решена задача нейтрализации влияния эхо-сигналов полигона и паразитной связи между облучателями антенны - коллиматора. Разработан комплексный метод коррекции искажений диаграмм рассеяния на основе обобщенной модели ошибок, учитывающий влияние не только эхо-сигналов закрытого полигона, но и снижающий главные трактовые погрешности. Получена оценка алгоритмической погрешности метода, вызванной определенной идеализацией модели - отсутствием повторного излучения коллиматором отраженного сигнала в направлении мишени. Ошибка не превышает 0.25 dB даже в случае 10%-го переизлучения (IS22I = 0.1).

13. Разработан математический аппарат метода частотно-временной коррекции искажений объемных диаграмм направленности компактных антенн СВЧ, измеренных с помощью ААЦ методом вышки в условиях недостаточной безэховости. Новизна метода заключается в применении для формального преобразования результатов частотных измерений во временную область, гауссова радиоимпульса, позволившего существенно ослабить эффект Гиббса и повысить разрешающую способность при выделении полезного сигнала во временной области.

Таким образом, в настоящей диссертационной работе изложены научно обоснованные технические решения, внедрение которых в практику высокоточных векторных измерений в коаксиальном волноводе и открытом пространстве вносит значительный вклад в развитие экономики страны и повышение ее обороноспособности.

Необходимо подчеркнуть, что основные научно-технические результаты работы актуальны и востребованы в новых экономических условиях развития радиоизмерительной отрасли. Так, реализация в планируемых разработках ААЦ концепции построения комбинированных измерительных систем, которые наряду с трактовыми измерениями высокой точности обеспечивают комплексный анализ радиолокационных объектов в сверхширокой полосе частот, послужит более эффективному решению проблемы «радионезаметности», что будет способствовать укреплению обороноспособности страны.

260

1. SNA 8756HP//Microwave Systems News. -1987. -vol. 17, -№5. -P.146-147.

2. SNA 8756HP: Каталог/ Фирма Hewlett Packard. -1988. -P.223-224.

3. SNA 6500 Marconi//Microwave Systems News. -1985. vol. 15, -№12.-P.159.

4. SNA 6500 Marconi//Microwave journal. -1985. -vol. 28,-№12. -P.156-159.

5. MSMS 1038-NS20: Каталог/ Фирма Wavetek Microwave. -1986. -P. 144147.

6. SNA 1038-N1076: Каталог/ Фирма Wavetek Microwave. -1986. -P.148-149.

7. SNA 561 Wiltron //Microwaves & RF. -1987. -vol. 26, №8. -P. 182.

8. SNA 561 Wiltron//Microwave Systems News. -1987. -vol. 17, -№5. -P.8-16.

9. SNA 5600S: Каталог/ Фирма Wiltron. -1984. -P.6-14.

10. SNA 5600S Wiltron//Microwave journal. -1984. -vol. 27,-№9. -P.18-19.

11. ANA 8410HP// Microwave Systems News. -1987. -vol. 17, -№5. -P.142.

12. ANA 8510B HP: Каталог/ Фирма Hewlett Packard. -1988. -P.243-247.

13. ANA 8510E HP// Microwaves & RF. -1987. -vol. 26,-№6. -P. 137.

14. ANA 81000S Flann// Microwaves & RF. -1987. -vol. 26,-№6. -P.217.

15. ANA 360S Wiltron// Microwaves & RF. -1987. -vol. 26,-№4. -P. 147-156.

16. ANA 360 Wiltron// Microwave journal. -1987. -vol. 30,-№7. -P.147-152.

17. Андреев И.Л., Нечаев Э.В. Анализ метрологических характеристик АИС для измерения параметров цепей СВЧ при использовании различных наборов калибровочных элементов // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. 1984. -Вып.1. -С. 1-10.

18. Шихов В.А., Истомин B.C., Мальтер И.Г. и др. Панорамный измеритель S-параметров четырехполюсников РК4-55 // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. — 1990. -Вып.З. -С.84-86.

19. Андреев И.Л., Баев В.В., Гидлевский О.В., Шипунова Н.В. Автоматизированная система измерения S-параметров СВЧ транзисторов // Материалы научно-технической конференции «Приемные модули СВЧ устройств». — Ленинград. 1988.-С. 98-101.

20. Hackborn R.A. An automatic network analyzer system //Microwave journal.- 1968. -vol. 11, № 5. - P. 45-52.

21. Gelnovatch V.G. A computer program for the direct calibration of two-port reflectometers for automated microwave measurements. //IEEE Trans, on MMT.-1976.- vol. MMT-24. № 1.- P.3 6-41.

22. Rehnmark S. On the calibration process of automatic network analyzer systems. // IEEE trans, on MMT.-1974.-vol. ММТ-22-April. -P. 40-45.

23. Speciale A. Automated component testing it's a reality thanks to minicomputer //Microwave system news. -1976. -vol. 6, -№3. -P. 146-147.

24. Beatty R.W., Yates B.C. Graph of return loss versus frequency for quarter-wave length short circuited waveguide impedance standards // IEEE Trans, on MTT.- 1969. -vol. MTT-17,-№5.-P. 32-37.

25. Engen G.F. Calibration technique for automated network analyzers with application to adapter evolution. // IEEE Trans, on MTT.- 1974. -vol. МТТ-22,-№12.-P.26-31.

26. Hodgart M.S. Microwave impedance determination by reflection coefficient measurement thought an aerial linear 2-port system. // Electronics Letters.-1976.-vol. 12.-№8.P. 17-22.

27. Helson G.E., Thamas P.L., Atchley R.L. Faster gain-phase measurements with new automatic 50 hz to 30 MHz network analyzer.// Hewlett Packard Journal.-1972.-october.-P. 17-19.

28. Enhanse swept measurements with digital storage and normalization.// Electronics Design.-1977.-vol. 25,-№12.- P.72-75.

29. Fitzpatric Т. Error models for systems measurement.// Microwave Journal.-1978.- -vol. 19,-№ 5. -P. 47-52.

30. Weinschil B. Wecnert F. JF vector substution increases accu-racy.//Microwave System News.- 1980. -vol. 10, № 5.- P.39-44.

31. Dais J.B., Leed D. Автоматические системы для измерения потерь, фазы, ГВЗ и коэффициента отражения.//1ЕЕЕ International Convention Digest. 1969.-126р.

32. Stephen F. Adam. A new precision automatic microwave measurement system // IEEE Trans, on I. and M. 1968. - vol. IM 17. - №4. - P. 308-313.

33. Cronson H.M., Mitchell P.G. Time domain measurements of microwave components. - IEEE Trans, on I. and M. - 1973. - vol. IM 22. - №4. - P. 320-325.

34. Исследование объектов с помощью пикосекундных импульсов/Под ред. Глебовича Г.В. М.: Радио и связь, 1984, - 623с.

35. Глебович Г.В., Крылов В.В., Рябинин Ю.А. Некоторые возможности применения автоматизированной системы измерений во временной области// Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. 1977. -Вып.2(8). -С.84-86.

36. Андриянов А.В., Чепурнов JI.B., Зактаренко B.C. Методы автоматизированных измерений параметров цепей и трактов во временной области// Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. — 1983. -Вып. 1,2. -С.84-86.

37. Андриянов А.В. Эффективный алгоритм нахождения частотных характеристик электронных схем по уравнениям переменных состояний//Известия вузов СССР. Радиоэлектроника. 1980. - т. XXVI11, №6. - С.

38. Никулин С.М., Салов А.Н. Применение двенадцатиполюсных рефлектометров в технике СВЧ измерений//Радиотехника. — 1987. №7. - С.70-72.

39. Бондаренко И.К., Дейнега Г.А., Маграчев Э.В. Автоматизация измерения параметров СВЧ трактов. М.: Сов. Радио. - 1969. - 302с.

40. Чупров И.И. Перспективы создания двенадцатиполюсных анализаторов СВЧ цепей//Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. — 1988. -Вып.9. -С.1-8.

41. Зайцев А.Н., Куликов В.В., Пятаев В.И., Акименко О.А. Десятиполюс-ный измеритель комплексного коэффициента отражения нелинейных СВЧ объектов// Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. — 1988. -Вып.4. -С. .

42. Стародубровский Р.К., Шварцман A.M. К вопросу об оптимизации характеристик СВЧ моста сантиметрового диапазона волн// Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. 1980. -Вып.6. -С.

43. Стародубровский Р.К., Панков С.В., Львов А.Е. и др. Измерение параметров антенн и цепей в мм диапазоне волн//Материалы 2-й Крымской конференции «СВЧ техника и спутниковый прием». — Севастополь, 1992. — С.175-178.

44. Зайцев Ю.С., Караваева Н.Г., Любимов С.Е. и др. Микрополосковые стробоскопические преобразователи частоты для РИА СВЧ диапазона // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. -1988. -Вып.2. -С.73-76.

45. Щитов A.M. Стробоскопический преобразователь амплифазометра СВЧ в режиме двойного преобразования частоты // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. -1991. -Вып.З. -С.72-76.

46. Гимпилевич Ю.Б. Встроенный контроль и диагностика параметров СВЧ трактов радиотехнических систем // Материалы 1-й Крымской конференции «СВЧ техника и спутниковый прием». — Севастополь, 1991. — С.132-136.

47. Гойжевский В.А. Применение автоматических регулировок для уменьшения погрешностей измерителей S-параметров // Труды V-ой научно-технической конференции «Радиоизмерения». — Каунас. 1973. -том 1. -С.13-16.

48. Гойжевский В.А., Головченко В.Г. Применение автоматических регулировок для повышения точности измерителей параметров СВЧ трак-тов//Вопросы радиоэлектроники. Сер. Радиоизмерительная техника. —1973. -Вып. 1. -С.74-78.

49. Britton R.H. Memory improves swept-frequency measurements // Microwave journal.—1973.-vol. 16,-№ 11. -P.63-64.

50. Свешников П.А., Рекявичус К.И. Компенсация систематических погрешностей в панорамных приборах//Доклады Всесоюзной научно-технической конференции по радиотехническим измерениям. Новосибирск. - 1970. - том 2. - С.173-175.

51. Beaty R.W. Method for automatically measuring network parameters // Microwave journal. 1974. -vol. 17, № 4. -P.45-49.

52. Rytting D.K., Sanders S.N. A system for automatic network analysis // Hewlett Packard journal. 1970. - February. -P.2-10.

53. Humphries В. Applications of the automatic network analyzer// Hewlett Packard journal. 1970. - Februaiy. -P.20-24.

54. Hand B.P. Developing accuracy specifications for automatic network analyzer systems// Hewlett Packard journal. -1970. February. -P. 16-19.

55. Goss C.G. A precision system for radio-frequency network analysis// IEEE Tr. on I. and M. 1972. - vol. 21, №4. - P.538-543.

56. Андреев И.Л., Загальский M.3., Нечаев Э.В. и др. Повышение точности измерения коэффициента отражения на СВЧ с применением средств вычислительной техники // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. -1976. -Вып.2. -С.28-34.

57. Андреев И.Л., Нечаев Э.В. АИС для анализа параметров цепей СВЧ //Материалы VI-ой научно-технической конференции «Радиоизмерения». — Каунас. 1975. -том 1. - С.93-96.

58. Жилинскас Р. П.П. Измерители отношений и их применение в радиоизмерительной технике. - М.: Сов. Радио. — 1972. — 320с.

59. Силаев М.А., Брянцев С.Ф. Применение матриц и графов к анализу СВЧ устройств. М.: Сов. Радио, - 1970. - 247с.

60. Красильников В.А., Тимощук Е.Ю., Труханов В.М. Синтезированный генератор качающейся частоты 0.1-18 ГГц // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. -1989. -Вып.2. -С.66-73.

61. Нечаев Э.В. Погрешность измерителей параметров элементов радиоцепей, сопряженных с электронно-вычислительными средствами // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. -1979. -Вып.2. -С.33-58.

62. Абубакиров Б.А., Гудков К.Г., Нечаев Э.В. Измерение параметров радиотехнических цепей. М.: Радио и связь — 1984. -248с.

63. Истомин B.C. Реализация панорамных СВЧ амплифазометров с преобразованием частоты на малых номерах гармоник гетеродина // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. -1988. -Вып.5. -С. 41-46.

64. Щитов A.M. Исследование нелинейного режима работы стробоскопического преобразователя частоты // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. -1987. -Вып.2. -С.49-56.

65. Андреев И.Л. Анализ основных источников погрешности измерения параметров цепей и методика их учета. // Материалы VI1 научно-технической конференции «Радиоизмерения». Каунас. —1978. Том. 1. — С. 14-19.

66. А.С. № 408233 (СССР). Устройство для индикации знака отклонения фазового сдвига между двумя переменными напряжениями от 90° / И.Л. Андреев, С.И. Пятин. Опубл. в Б.И. 1971, №47.

67. А.С. № 415607 (СССР). Логический Фазометр / И.Л. Андреев, С.И. Пятин . Опубл. в Б.И. 1974, №6.

68. А.С. № 448399 (СССР). Квадратурный фазорасщепитель / И.Л. Андреев, С.И. Пятин. Опубл. в Б.И. 1974, №40.

69. А.С. № 451018 (СССР). Гетеродинный фазометр./ И.Л. Андреев, С.И. Пятин. Опубл. в Б.И. 1974, №43.

70. А.С. № 481855 (СССР). Способ формирования напряжений с калиброванным фазовым сдвигом./И.Л.Андреев, С.И.Пятин.-Опубл. в Б.И. 1975,№31.

71. А.С. № 515071 (СССР). Калибратор фазового сдвига/ И.Л. Андреев, С.Б. Квартерников. Опубл. в Б.И. 1976, №19.

72. Воронцова М.Л. К вопросу о собственной погрешности измерения S-параметров четырехполюсников // Вопросы радиоэлектроники. Сер. Радиоизмерительная техника. -1973. -Вып.2. -С.21-28.

73. Каменецкий М.И. Обобщенный анализ измерителей комплексных коэффициентов отражения и полных сопротивлений // Измерительная техника. 1977. - №9. — С.55-57.

74. Авт. Свид. № 15381491596278/ К.С. Короткое, Н.А. Яковенко. GOIR 27/28 от 20.06. 1988г.

75. Авт. Свид. № 1596278/ К.С. Коротков, Н.А. Яковенко. GOIR 27/28 от 23.10. 1990г.

76. Мэзон С., Циммерман Г. Электронные цепи, сигналы и системы. М.: Наука. - 1963.-312с.

77. Артым А.Д. Усилители с обратной связью. — JL: Наука. 1969. - 246с.

78. Никулин С.М. Статистическое оценивание измерительно-вычислительных процессов в анализаторах параметров интегральных СВЧ струк-тур//Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. —1989. — Вып. 1.-С.61-67.

79. E.F. da Silva, Phun М.К. Calibration of an automatic network analyzer using transmission lines of un know characteristic impedance, loss and dispersion // The Radio and Electronic Engineer. -1978. -vol. 48, №5. -P.83-88.

80. Раевская О.И. Держатель транзисторов. — Деп. в ВИМИ. 1983, № Д05697.

81. Раевская О.И., Макарычева С.П. Щербаков В.В. Автоматизированные измерения S-параметров СВЧ транзисторов // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. —1985. -Вып.1. С.72-75.

82. Evans J.G. Measuring frequency characteristics of linear two-port networks automatically. B.S.T.J., - 1969. - vol. 48, №5. - P. 1313-1338.

83. Enger G.F., Hoer C.A. Thru reflect - line: An improved technique for calibrating the dual six-port automatic network analyzer// IEEE Tr. MT and T. -vol. MTT-27. 1979, № 12. - P.987-998.

84. Абубакиров Б.А. Методика измерения и конструкция коаксиальной нагрузки с низким значением коэффициента стоячей волны // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. -1976. -Вып.6. -С.

85. Абубакиров Б.А. Комплект СВЧ устройств для калибровки автоматизированных испытательных систем // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. -1977. -Вып.2(8). -С.79-85.

86. Львов А.Е. Сверхширокополосные коаксиальные нагрузки на новых резисторах// Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. — 1980.-Вып.б.-C.l 12-119.

87. Абубакиров Б.А., Львов А.Е. Образцовые меры для калибровки автоматических анализаторов цепей // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. -1982. -Вып.7. -С.72-80.

88. Стародубровский Р.К., Львов А.Е,, Панков С.В. Современные тенденции в разработке прецизионных устройств для измерения S-параметров // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. —1983. -Вып.4. -С.1-5.

89. Андреев И.Л., Львов А.Е., Топольская Н.К. Автоматизированная установка для поверки и аттестации двухполюсников СВЧ // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. -1989. -Вып.1. -С. 93-100.

90. Андреев И.Л. Эффективный метод определения направленности рефлектометров// Тези доповщей 1-й Украшськой науково-техшчно*1 конференщ1 «Метролопя в електрошщ». Харыав: 1994. - С. 160-161.

91. Андреев И.Л., Поляков Е.В. Метод определения направленности рефлектометров для калибровки автоматических анализаторов СВЧ цепей // Измерительная техника. 2003. - № 4. — С. 43-45.

92. Андреев И.Л. Комбинированная установка для антенных и трактовых измерений на СВЧ // Материалы 2-й Крымской конференции «СВЧ техника и спутниковый прием». — Севастополь: -1992 — С. 118-123.

93. Risley E.W. Discontinuity capacitance of a coaxial line terminated in a circular waveguide // Conference on precision electromagnetic measurements. — 1972. Boulder, Colorado. USA. - June 26-29. - P. 122-125.

94. Создание установки для автоматического измерения комплексных коэффициентов передачи и отражения типовых узлов РИА на базе приборов ДК1-16 и РК4-17: Отчет о НИР «Рельеф» (заключительный) /ГНИПИ. -0.019.846 ЗО; № ГР Ф30680; Горький, 1986.- 40с.

95. Weinschel В.О. Air field coaxial lines as absolute impedance standards //Microwave journal.- 1964. -№ 4. P. 45-52.

96. Андреев И.JI. Анализ особенностей калибровки автоматических анализаторов цепей СВЧ по отрезкам коаксиальной линии // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. —1989. — Вып.1. — С. 21-28.

97. Cletus A. Hoer. Choosing line lengths for calibrating network analyzers// IEEE Trans, on MT and Т. 1983. - vol. MMT-31, № 1. - P. 93-98.

98. Hines M.E., Stinehelfer H.E. Time domain oscillographic microwave network analysis using frequency - domain data // IEEE Trans, on MT and T. — 1974. vol. MTT-22. - №3. - P.376-382.

99. Эндрюс Д.Р. Автоматическое определение параметров электрических цепей посредством измерений во временной области // ТИИЭР. — 1978. — т. 66, №4.-С. 162-170.

100. Lacy P.D. Versatile roles for processed scalar network analyzer data // Microwave journal.- 1982. -vol. 25, № 4. P. 58-62.

101. Boyles T. Recruit on ANA for RCS tests // Microwaves and RF. -1985. -vol. 24, №3. P.89-92.

102. Андреев И.Л., Михайловский В.Л. Повышение точности измерения S-параметров СВЧ транзисторов // Тезисы докладов VI1 научно-технической конференции «Метрология в радиоэлектронике». — Москва. 1988. — С. 7277.

103. Андреев И.Л., Михайловский В.Л. Метод повышения точности измерения параметров транзисторов на СВЧ // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. — 1989. — Вып.З. С. 54-60.

104. Андреев И.Л. Анализ метрологических характеристик АИС для измерения параметров цепей СВЧ при учете априорных данных об исследуемом объекте // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. 1985. -Вып.6. - С. 24-31.

105. ГОСТ8.207-76. Реферат и аннотация.-М.: Изд-во стандартов. 1976.—8с.

106. Андреев И.Л., Малахов В.А. Математическое моделирование ошибок трактовых измерений для автоматической коррекции S-параметров исследуемой цепи // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. -2002. Том 5. - №1. - С. 36-43.

107. Зенькович А.В. Автономная поверка средство повышения метрологических характеристик приборов IV - V поколений // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. - 1988. - Вып.1. - С. 21-30.

108. Абубакиров Б.А., Львов А.Е., Топольская Н.К. Метод измерения коэффициента отражения короткозамкнутых нагрузок // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. 1988. - Вып.5. - С. 60-66.

109. Изыскания возможностей создания комплекта аппаратуры для измерения комплексных коэффициентов передачи и отражения активных и пассивных четырехполюсников: Отчет о НИР «Разбег» (предварительный) / ГНИПИ. 0.019.714 ПО; № ГР Ф15290; - Горький, 1983.-50с.

110. Андреев И. Л. Автоматизация поверки высоко добротных нагрузок, используемых для калибровки автоматических анализаторов цепей СВЧ // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. — 2003. — Том 6. — №3. С.63-64.

111. Андреев И.Л. Применение АИС для контроля приборов в процессе производства. // Тезисы докладов Всесоюзного симпозиума «Измерения параметров цепей и разности фаз сигналов». Горький: — 1975. — С. 12.

112. Automatic network analyzer 8542А // Hewlett Packard journal. — March 1970.-P. 2-23.

113. Проненко В.И. О погрешностях при измерениях фазовых сдвигов и ослаблений // Измерительная техника. 1968. - №8.- С.61-66.

114. Березин И.С., Жидков Н.П. Методы вычислений: В 2 т. М.: Наука, 1966. -Т.1. - 632с.

115. Современные методы антенных измерений. Обзор // Зарубежная электроника. 1984. - №1. - С.26-42.

116. Андреев И.Л. Применение метода «временного окна» для повышения эффективности калибровки автоматических анализаторов цепей СВЧ // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2002. -Том 5. - №4. - С. 22-24.

117. Андреев И.Л. Современные разработки в области векторных измерений на СВЧ // Тезисы докладов научно-технической конференции стран СНГ «Измерительная техника в технологических процессах и конверсии производства». -Хмельницкий: ТУП. 1992. - С. 5-8.

118. Ray W.A., Williams W.W. Software for the automatic network analyzed/Hewlett Packard journal. -1970. — February. -P. 16-19.

119. A new procedure for system calibration and error removal in automated S-parameters measurements// Tektronicx Inc. Beaverton. 1977. — PI8-26.

120. Дж. E. Бэсс. Микропроцессоры//ТИИЭР. 1976. - №6. -C.31-48.

121. Андреев И.Л. Алгоритмические методы коррекции характеристик рассеяния радиолокационных объектов, измеренных в условиях недостаточной безэховости // Радиотехника и электроника. — 2002. №4. - С. 445-451.

122. Сапсович Б.И., Чалых А.Е., Вава В.М. Автоматизированный измерительный комплекс для снятия пространственных диаграмм направленности антенн //Вопросы радиоэлектроники. Сер. Общетехн. -1977. Вып. 9. С?31-41.

123. Андреев И.Л. Современный анализатор цепей СВЧ в технике антенных измерений // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 1998. - Том 1. - №4. - С. 26-30.

124. Фогель А.Л. Амплифазометрические измерения диаграмм направленности линейных антенн // Известия вузов СССР. Радиофизика. — 1980. -№11. -С.1360-1364.

125. Геруни A.M., Арутюнян Дж. С. Радиоголография и современные методы антенных измеренрий. В кн.: Радио и акустическая голография/Под ред. Г.Е. Корбукова и С.В. Кулакова. Л.: Наука. - 1976. - С.85-98.

126. Турчин В.И., Цейтлин Н.М. Амплифазометрический метод антенных измерений. Обзор // Радиотехника и электроника. — 1979. т.24. - №12. — С.2382-2413.

127. Курочкин А.П. Состояние и перспективы развития методов измерений внешних параметров антенн. Обзор. В кн.: Антенны / Под ред. А.А. Пистолькорса. - М.: Радио и связь. - 1982. - Вып. 30. - С.46-65.

128. Бахрах Л.Д., Курочкин А.П. Голография в микроволновой технике. -М.: Сов. Радио. 1979. - 320с.

129. Методы измерения характеристик антенн СВЧ / Под ред. Н.М. Цейтлина. -М.: Радио и связь. 1985. - 386с.

130. Рябинин Ю.А., Пасманик Л.А. Энергетические соотношения при измерении параметров антенн с помощью видеоимпульсных сигналов // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. 1989. - Вып.1. - С. 2834.

131. Андреев И.Л., Кузьма А.В. Частотно- временной метод коррекции результатов измерения объемных диаграмм направленности антенн // Измерительная техника. 1996. - №12. - С. 44-47.

132. Андреев И.Л., Михайловский В.Л. Автоматическая нейтрализация влияния эхо-сигналов на точность измерения параметров антенн //Материалы XI научно-технической конференции «Радиоизмерения». Каунас. - 1988. — С. 67-72.

133. Андреев И.Л., Болотов В.А., Дудкина Л.Н. Измерение некоторых параметров антенн с помощью АИС на базе АЦ общего применения // Тезисы докладов Всесоюзного симпозиума «Проблемы радиоизмерительной техники». Горький: ГНИПИ. - 1989. - С. 18.

134. Андреев И.Л. Электродинамический расчет камеры технологического нагрева исходного биопродукта полем СВЧ повышенной мощности // Вестник новых медицинских технологий. 1999. - Том 4.- №2 - С. 110-113.

135. Conti R., Dowling Т. The development of a computerized antenna range facility // IEEE AP-S Int. Symp., 1977. -San-Francisco, Stanford, Proc. - P.260-263.

136. Adams J.D., Cain F.L. Investigation of broadband antenna measurement techniques // IEEE AP-S Int. Symp. -1974. -Atlanta, Progr. and Dig. P.39-42.

137. Фрадин A.3., Рыжков E.B. Измерение параметров антенно-фидерных устройств. -М.: Связь. 1972. -352с.

138. Куммер В.Х., Джиллеспи Э.С. Антенные измерения 1978.//ТИИЭР. -1978. -т.66. -№4.~С. 143-173.

139. Janssen М.А., Bednarczyk S.M., Gulkis S. et all. Pattern measurements of a low-sidelobe horn antenna // IEEE Transaction. -1979. -v. AP-27. №4. P. 551555.

140. Вольперт A.P. О фазовом центре антенн//Радиотехника. 1961. т. 16, №3. — С.3-12.

141. Бородулин А.А. Определение фазового центра излучателя по методу наименьших квадратов// Радиотехника. -1958. т. 13. -№7. -С. 67-70.

142. IEEE Test Procedure for Antennas. // IEEE Transaction -1965. vol. AP-13. - №3. -P.439-466.

143. Teichman M. Precision center measurements of horn antennas // IEEE Transaction. 1970. - vol. AP-18. -№5. - P.689-690.

144. Истомин B.C. Расширение предельных возможностей измерителей параметров цепей с преобразованием на низких гармониках гетеродина// Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. 1987. - Вып.7. -С. 48-52.

145. Тучков JI.Т. Естественные шумовые излучения в радиоканалах. М.: Сов. Радио. - 1968.- 152с.

146. Аззам Р., Башара Н. Эллипсометрия и поляризованный свет: Пер. с англ.-М.: Мир.- 1981.-583с.

147. Истомин B.C. Панорамный измеритель параметров четырехполюси-ков диапазона 2-18 ГГц // Материалы 7-ой научно-технической конференции « Метрология в радиоэлектронике».М.: 1988. С. 24-26.

148. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. -М.: Наука. -1971 -346с.

149. Microwave antenna measurements. Atlanta, Georgia: - Scientific Atlanta Incorporation. - 1979. - 320p.

150. Каплун И.В., Колосов Ю.А. Вопросы построения компактных полигонов для измерения характеристик направленности антенн коллиматорным методом//Радиотехника. 1981.-т.36. -№ 10.-С.29-35.

151. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. — М.: Сов. Радио 1971. - 671с.

152. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука. 1973. - 831с.

153. Робинсон Л.А., Уэйр В.Б., Юнг Л.И. Установление местоположения неоднородностей в диэлектрических средах с помощью синтезированных ВЧ импульсов // ТИИЭР. 1974. - т.62.- №1. - С.89-96.

154. Разработка, изготовление и поставка макетов измерителей S-параметров в диапазоне частот 2-18 ГГц: Отчет о НИР «Разбег А» (заключит.) / ГНИПИ. 0.019.346 30; № ГР Ф15291; - Горький, 1983. - 71с.

155. Разработка, изготовление и поставка аппаратуры для измерения комплексных коэффициентов передачи и отражения на диапазон частот 0.11 18 ГГц: Отчет о НИР «Ротонда» (предварит.) / ГНИПИ. 0.019.576 ПО; № ГР Ф15360; - Горький, 1984. - 60с.

156. Автоматизированные измерители разности фаз и отношения уровней СВЧ сигналов с встроенным микропроцессором: Отчет о НИР «Ротонда 2» (заключ.) / 0.019.670 ЗО; № ГР Ф19360; Горький, 1984. - 120с.

157. Андреев И.Л., Лоскутов Д.А. Измерение дисперсионных искажений ВОЛС в частотной области // Тезисы докладов Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 65-летию ФИСТ НГТУ — Н. Новгород. 2001.-С. 53.

158. New S-D division readies automated test system//Electronics news. -1971.-August.-P.23.

159. Computer programmed network analyzer model 312 Wiltron // Microwave journal. - 1970. - vol. 13, № 2. — P.62.

160. Riezenman M. Network analyzer swept to 500 MHz // Electronics. -1971. -vol. 44, №26. -P. 77.

161. ANA 8409B HP: Каталог/ Фирма Hewlett Packard. -1981. -P.246-247.

162. Красильников B.A. О некоторых особенностях построения источников сигналов для автоматизированных информационно измерительных систем //Материалы VI- ой научно-технической конференции «Радиоизмерения». -Каунас. 1975. -т.1. -С. 89-92.г

163. Щитов A.M. Нелинейные и комбинационные искажения в балансном стробоскопическом преобразователе СВЧ // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. — 1987. — Вып.6. — С. 28-34.

164. Щитов A.M. Волноводно микрополосковые преобразователи частоты мм диапазона // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. - 1989. - Вып.5. - С. 57-62.

165. Алехин Ю.И. Некоторые результаты исследования фазовых шумов в синтезаторах частот. В кн.: РИПОРТ.: ВИМИ - 1976. №9. - С. 26-31.

166. Jaffe R., Rechtin Е. Design and performance of phase-lock circuits capableof near-optimum performance over a wide range of input signal and noise levels // IRE Transaction on I.T. 1955/ - vol. 1. - P.66-77.

167. Левин Б.Р. Теория случайных процессов и ее применение в радиотехнике М.: Сов. радио. - 1960. - 662с.

168. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. М.: Сов. радио. - 1966. - 678с.

169. Шахгильдян В.В., Ляховкин А.А. Системы фазовой автоподстройки частоты. М.: Связь. - 1972. - 448с.

170. Пугачев B.C. Теория случайных функций и ее применение к задачам ^ автоматического управления. -М.: Гос. изд. технико теоретич. лит. — 1957. —659с.

171. Капранов М.В. Фильтрация помех при фазовой автоподстройке частоты. В кн.: НДШВ: радиотехника и электроника. - 1958. №1. - С.162-165.

172. Михайловский В.Л. Адаптивная калибровка анализатора цепей СВЧ // Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника. 1990. — Вып.З. -С. 57-63.

173. Алехин Ю.И., Кудрявцев A.M., Павловский О.П., Расторгуев В.И. Новые разработки промышленных измерительных источников сигналов СВЧ- и КВЧ- диапазонов.// Антенны. -Вып. 1 (80). 2004. - С. 5-10.