Комплекс измерительный автоматизированный – компактный полигон АИК-КП

Принцип действия комплекса основан на использовании радиоколлиматора для создания в рабочей зоне комплекса электромагнитного поля (ЭМП) с равномерным амплитудным и фазовым распределением (АФР). При измерениях РТХ антенных устройств измеряются параметры сигналов с выхода антенных устройств, помещенных в рабочую зону. При измерениях эффективной площади рассеяния (ЭПР) объектов измеряются параметры сигналов с выхода приемной части облучающей системы радиоколлиматора, обусловленных отражениями электромагнитного поля от объекта в рабочей зоне.

Управление работой комплекса, регистрация результатов измерений и их первичная обработка осуществляется при помощи управляющей электронной вычислительной машины (ЭВМ) с установленным специализированным программным обеспечением (ПО), состоящим из программ «antennai», «rcsi» и «scaneri».

В качестве эталонных антенн используются измерительные антенны дециметрового, сантиметрового и миллиметрового диапазонов длин волн. В качестве эталонных отражателей используются меры с известными действительными значениями ЭПР.

Комплекс обеспечивает измерения:

- РЛХ объектов (ЭПР объектов в полном поляризационном базисе и диаграмм обратного рассеяния (ДОР) объектов);

- РТХ антенных устройств (коэффициентов усиления (КУ), амплитудных и фазовых диаграмм направленности антенн (АДН и ФДН, соответственно), поляризационных характеристик антенн);

- АФР ЭМП в рабочей зоне.

Функционально и конструктивно комплекс состоит из следующих элементов:

- безэховой камеры (БЭК), предназначенной для поглощения электромагнитных волн с целью имитации при измерениях условий свободного пространства;

- радиоколлиматора, состоящего из зеркала радиоколлиматора МАРК-12 и облучателей радиоколлиматора, предназначенного для создания равномерного амплитудного и фазового распределений электромагнитного поля в рабочей зоне комплекса с целью имитации при измерениях условий дальней зоны;

- позиционера азимутального карусельного типа для облучателей коллиматора с системой коммутации, предназначенного для установки облучателей в фокус радиоколлиматора, их автоматической смены, переключения между каналами;

- сканера с комплектом зондов, предназначенных для измерений амплитудно-фазовых распределений поля в рабочей зоне;

- комплектов эталонных отражателей и антенн, предназначенных для градуировки шкалы измерителя при измерениях КУ антенных устройств и эффективной площади рассеивания (ЭПР) объектов, соответственно;

- системы измерений в виде набора СВЧ измерительного оборудования, обеспечивающего измерения относительных амплитуд и разностей фаз сигналов в заданных режимах работы комплекса;

- радиотехнической опоры со встроенным двухкоординатным позиционером (РТО с ДКП) и блоком управления, предназначенной для позиционирования исследуемых объектов в процессе измерений их РЛХ;

- четырехкоординатного модульного позиционера (ЧКМП) с блоком управления, предназначенного для позиционирования исследуемых антенных устройств в процессе измерений их РТХ;

- системы лазерной измерительной FARO LASER TRACKER (рег. № 29759-05), используемой при выполнении подготовительных работ, требующих высокой точности установки объектов;

- управляющего вычислительного комплекса с ПО, используемого для управления комплексом и обработки результатов измерений;

- подъемных механизмов, используемых для установки и снятия объектов измерений, замены позиционеров;

- климатической системы, предназначенной для поддержания в БЭК нормальных условий;

- системы видеонаблюдения, предназначенной для видеоконтроля внутреннего объема БЭК из комнаты операторов;

- системы бесперебойного питания, предназначенной для резервирования городской сети электропитания.

В состав системы измерений входят следующие основные устройства:

- анализатор цепей векторный (ВАЦ) N5244A (рег. № 53568-13);

- ВАЦ E8363C (рег. № 37176-08);

- ВАЦ C4420 (рег. № 65960-16) с выносными модулями расширения частотного диапазона TFE1854 (рег. № 87316-22);

- система управления переключателями 34980А;

- усилители мощности 83020A с источником питания 87422A;

- генератор сигналов E8257D (рег. № 36419-07);

- стандарт частоты и времени рубидиевый Ч1-92 (рег. № 62740-21);

- генератор импульсов 81110A с двумя модулями 81112A (рег. № 36972-08);

- генератор сигналов специальной формы АКИП-3423/4 (рег. № 81637-21);

- усилитель мощности BLMA 2640-3A (3 шт.);

- усилитель мощности AMF-3D-0200 1800 (3 шт.);

- усилитель мощности DAHP260400-40/05-0006 (3 шт.);

- усилитель СВЧ систем QPAS-2000-18000-40-40S (2 шт.);

- комплект СВЧ кабельных сборок, фиксированных и ступенчатых аттенюаторов, межканальных соединителей, переключателей, циркуляторов и других пассивных элементов тракта.

В зависимости от реализуемого режима измерений из состава комплекта СВЧ измерительного формируется набор оборудования, включающий один из ВАЦ и остальное оборудование по мере необходимости.

На рисунке 1 представлен вид на зеркало коллиматора МАРК-12. Облучатели коллиматора исследуемого диапазона частот автоматически выставляются в фокус зеркала коллиматора при помощи ОПУ карусельного типа.

Измерение РЛХ объектов выполняется при установке их на РТО с ДКП (рисунок 2). Измерение РТХ антенных устройств происходит при установке их на ЧКМП, представленного на рисунке 3. Измерения АФР ЭМП в рабочей зоне проводятся с помощью сканера (рисунок 4).

Общий вид БЭК комплекса приведен на рисунках 1 - 4.

Рисунок 1 - Вид на зеркало коллиматора и ОПУ карусельного типа для облучателей коллиматора

Рисунок 2 - Вид на заднюю стенку (и ворота БЭК), перегородку и РТО с установленным эталонным отражателем

Рисунок 3 - Общий вид ЧКМП с эталонной антенной

Рисунок 4 - Общий вид сканера для контроля распределения поля в рабочей зоне

Основные приборы, формирующие измерительную схему, представлены на рисунке 5. В качестве ВАЦ может использоваться также ВАЦ С4420 с выносными модулями расширения частотного диапазона измерений (рисунок 6).

Внешний вид составных частей комплекса приведен на рисунках 1 - 10.

На рисунках 7 и 8 представлены комплекты эталонных отражателей и антенн, соответственно, которые используются для калибровки сигнала.

Рисунок 5 - Пример конфигурации СВЧ-оборудования (сверху вниз: коммутатор 34980А, генератор импульсов 81110A, ВАЦ E8363C и генератор сигналов E8257D)

Рисунок 6 - ВАЦ С4420 с выносными модулями расширения диапазона частот

Рисунок 7 - Общий вид комплекта эталонных отражателей

Рисунок 8 - Общий вид комплекта эталонных антенн

Управление РТО с ДКП, ЧКМП и сканером происходит с помощью контроллеров, входящих в состав оборудования для позиционирования объектов измерения. Стойка с контроллерами представлена на рисунке 9.

Заводской № 001, идентифицирующий данный комплекс, указывается на самоклеящейся этикетке, размещённой на лицевой панели контроллера управления, в формате цифрового обозначения (приведен на рисунке 9). Место размещения знака утверждения типа и заводского номера приведены на рисунке 9.

Место нанесения

знака утверждения типа

Место нанесения заводского №

Место нанесения

знака поверки

Рисунок 9 - Общий вид стойки с контроллерами позиционеров, места размещения наклеек «Знак утверждения типа», «Заводской №» и «Знак поверки»

Процесс измерения автоматизирован и выполняется с помощью управляющего вычислительного комплекса с ПО, представленного на рисунке 10. Оператор устанавливает параметры измерения и следит за выполнением процесса. Данный комплекс также позволяет проводить первичную обработку результатов измерения.

Рисунок 10 - Общий вид управляющего вычислительного комплекса с ПО

Для предотвращения несанкционированного доступа к внутренним частям ВАЦ два винта крепления корпуса пломбируются. На рисунке 11 показаны места для пломбировки от несанкционированного доступа для всех основных приборов измерительной схемы.

Места для пломбировки от несанкционированного доступа типа

Рисунок 11 - Места для пломбировки от несанкционированного доступа