ТЕХНІЧНА МЕХАНІКА
ISSN 1561-9184 (друкована версія), ISSN 2616-6380 (електронна версія)

ГОЛОВНА    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЕГІЯ    АВТОРАМ    ПОТОЧНИЙ ВИПУСК    АРХІВ    КОНТАКТИ

UDC 621.002.56

Технічна механіка, 2019, 8, 82 - 89

АНАЛІЗ МОЖЛИВОСТІ УРАХУВАННЯ КОЕФІЦІЄНТА ВІДБИТТЯ АНТЕНИ ПРИ ВИМІРЮВАННІ ПЕРЕМІЩЕННЯ ЗОНДОВИМИ МЕТОДАМИ

Пилипенко О. В., Доронін О. В., Горєв М. Б., Коджеспірова І. Ф.

Пилипенко О. В.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

Доронін О. В.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

Горєв М. Б.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

Коджеспірова І. Ф.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

      Мета цієї роботи полягає у виборі зондового методу вимірювання переміщення, який може бути модифікований з тим, щоб урахувати коефіцієнт відбиття рупорної антени, нехтування яким може бути неприпустимим при достатньо великій відстані міх антеною й контрольованим об’єктом. Розглянуто чотири методи: однозондовий метод, в якому проблема фазової невизначеності вирішується за допомогою використання того, що переміщення та швидкість об’єкта є неперервними функціями часу; двозондовий метод, в якому швидкість об’єкта визначається за допомогою диференціювання струмів детекторів і потім інтегрується для визначення переміщення; двозондовий метод, в якому струми детекторів диференціюються двічі для виключення невідомого коефіцієнта відбиття об’єкта; двозондовий метод, в якому переміщення об’єкта визначається з квадратурних сигналів за допомогою методу розгортання фази. У результаті обрано останній метод. У цьому методі модуль і нерозгорнута фаза комплексного коефіцієнта відбиття об’єкта визначаються теоретично точно для модуля коефіцієнта відбиття, що не перевищує 2^-1/2. Тому він дозволяє визначити комплексний коефіцієнт відбиття рупорної антени на кінці хвилевідної секцій із зондами, модуль якого досить малий, зі струмів детекторів при роботі антени на узгоджене навантаження. Підхід, що лежить в основі обраного методу, дозволив виразити квадратурні сигнали, що містять інформацію про відстань до об’єкта, через струми детекторів, відомий комплексний коефіцієнт відбиття рупорної антени й невідомий модуль комплексного коефіцієнта відбиття об’єкта та отримати рівняння для визначення останнього. Отримані результати можуть бути основою для розробки зондових методів визначення переміщення з урахуванням коефіцієнта відбиття рупорної антени.

комплексний коефіцієнт відбиття, переміщення, електричний зонд, рупорна антена, напівпровідниковий детектор, хвилевідна секція.

1. Викторов В. А., Лункин Б. В., Совлуков А. С. Радиоволновые измерения параметров технологических процессов. М.: Энергоатомиздат, 1989. 208 с.

2. Cunha A., E. Caetano E. Dynamic measurements on stay cables of stay-cable bridges using an interferometry laser system. Experimental Techniques. 1999. V. 23. No. 3. Pp. 38–43. doi 10.1111/j.1747-1567.1999.tb01570.x

3. Kaito K., Abe M., Fujino Y. Development of a non-contact scanning vibration measurement system for real-scale structures. Structure and Infrastructure Engineering. 2005. V. 1. No. 3. Pp. 189–205. Pp. 189–205. doi: 10.1080/15732470500030661

4. Mehrabi A. B. In-service evaluation of cable-stayed bridges, overview of available methods, and findings. Journal of Bridge Engineering. 2006. V. 11. No. 6. Pp. 716–724. doi: 10.1061/(ASCE)1084-0702(2006)11:6(716)

5. Lee J. J., Shinozuka M. A vision-based system for remote sensing of bridge displacement. NDT & E International. 2006. V. 39. No. 5. Pp. 425–431. doi: 10.1016/j.ndteint.2005.12.003

6. Kim S., Nguyen C. A displacement measurement technique using millimeter-wave interferometry. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2003. V. 51. No. 6. Pp. 1724–1728. doi: 10.1109/TMTT.2003.812575

7. Kim S., Nguyen C. On the development of a multifunction millimeter–wave sensor for displacement sensing and low-velocity measurement. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2004. V. 52. No. 11. Pp. 2503–2512. doi: 10.1109/TMTT.2004.837153

8. Пилипенко О. В., Горев Н.Б., Запольский Л. Г., Коджеспирова И. Ф., Привалов Е. Н. Моделирование процесса измерения параметров вибрации. Техническая механика. 2003. №. 2. С. 25–32.

9. Пилипенко О. В., Горев Н.Б., Запольский Л. Г., Коджеспирова И. Ф., Привалов Е. Н. Измерение параметров движения интерференционным методом в широком диапазоне амплитуд перемещений. Техническая механика. 2008. № 1. С. 100–107.

10. Пилипенко О. В., Горев Н.Б., Жечев М. М., Запольский Л. Г., Заболотный П. И., Коджеспирова И. Ф., Привалов Е. Н. Измерение параметров движения механических объектов интерференционным методом с использованием двух зондов. Техническая механика. 2009. № 1. С. 111–117.

11. Пилипенко О. В., Горев Н.Б., Доронин А. В., Коджеспирова И. Ф., Привалов Е. Н. Двухзондовый метод измерения параметров движения механических объектов. Техническая механика. 2011. № 2. С. 3–7.

12. Pylypenko O. V., Gorev N. B., Doronin A. V., Kodzhespirova I. F. Рhase ambiguity resolution in relative displacement measurement by microwave interferometry. Teh. Meh. 2017. No. 2. Pp. 3–11.

13. Pylypenko O. V., Doronin A. V., Gorev N. B., Kodzhespirova I. F. Experimental verification of a two-probe implementation of microwave interferometry for displacement measurement. Teh. Meh. 2018. No. 1. Pp. 5–12.

14. Сильвиа M. T., Робинсон Э. A. Обратная фильтрация геофизических временных рядов при разведке на нефть и газ. М.: Недра, 1983. 447 с.

15. Engen G. F. Advances in microwave measurement science. Proceedings of the IEEE. 1978. V. 66. No. 4. Pp. 374–384.

16. Кабанов A. A., Никулин С. M., Петров В. В., Салов А. Н. Опыт разработки ААЦ с двенадцатиполюсными рефлектометрами. Измерительная техника. 1985. № 10. С. 38–40.

17. Drobakhin O. O. A novel approach to six-port reflectometer analysis. Proceedings of the 10th International Conference on Antenna Theory and Techniques, Kharkiv, Ukraine, April 21–24, 2015. Pp. 329–331. doi: 10.1109/ICATT.2015.7136874

18. Афонин Ф. И., Боков Г. В., Лащенко И. В. Измеритель комплексного коэффициента отражения на основе двухканального двухдетекторного волноводно-щелевого преобразователя. Збірник наукових праць Академії військово-морських сил імені П. С. Нахімова. 2011. № 3. C. 52–58.

19. Тишер Ф. Техника измерений на сверхвысоких частотах. М.: Физматгиз, 1963. 368 с.

20. Cripps S. C. VNA tales. IEEE Microwave Magazine. 2007. V. 8. No. 5. Pp. 28–44. doi: 10.1109/MMM.2007.904719

21. Andreev M. V., Drobakhin O. O., Saltykov D. Yu. Techniques of measuring reflectance in free space in the microwave range. Proceedings of the 2016 9th International Kharkiv Symposium on Physics and Engineering of Microwaves, Millimeter and Submillimeter Waves (MSMW), Kharkiv, Ukraine, June 20–24, 2016. Pp. 1–3 doi: 10.1109/MSMW.2016.7538213

Copyright (©) 2019 Пилипенко О. В., Доронін О. В., Горєв М. Б., Коджеспірова І. Ф.

Copyright © 2014-2019 Технічна механіка