Автоматизация лабораторного стенда по измерению профиля зеркальной антенны и построению диаграммы направленности
1. Постановка задачи
Разработка лабораторного стенда для снятия профиля поверхности зеркальной антенны, снятия распределения поля в раскрыве антенны и построение диаграммы направленности.
Профиль поверхности должен сниматься с точностью 0,05 мм.
Результаты снятия данных представляются в виде трехмерных диаграмм и виде текстового файла на жестком диске.
2. Описание решения
Схема решения задачи в зависимости от типа выбранной задачи выглядит следующим образом:
В плоскости, перпендикулярной геометрической оси антенны, устанавливается устройство, обеспечивающее перемещение датчиков в указанной плоскости с заданным шагом.
Перемещение контролируется датчиками перемещений по оси Ох и Оу, реализованными на основе датчиков угловых перемещений ЛИР-158Д с дискретностью отсчетов 54".
Снятия профиля антенны применяются два способа: механическое сканирование и лазерное сканирование. При механическом сканировании применяется датчик угловых перемещений ЛИР-158Д, приводимый щупом, скользящим по поверхности антенны. При этом измеряется расстояние между поверхностью антенны и устройством, обеспечивающим перемещение. Это расстояние и является информацией о профиле поверхности. При лазерном сканировании применяется лазерный дальномер, в основе которого лежит фазовый метод измерения дальности. Измеряется то же расстояние, что и при механическом сканировании.
Для снятия распределения поля применяется рупорная антенна с отрезком волновода, в котором установлен детекторный диод, с которого сигнал поступает на АЦП.
Пример реализации виртуального прибора:
Рис. 1. Виртуальный прибор.
Пример построения диаграммы направленности в одной плоскости представлен на рис. 2.
Рис. 2. Диаграмма направленности антенны.
3. Используемое оборудование и ПО
Датчики угловых перемещений - ЛИР-158Д
Плата АЦП-Nl USB 6008 и LCard E-140. ;
Среда графического программирования - LabVIEW 8.2
4. Внедрение и развитие решения
Данный стенд позволит автоматизировать процесс снятия профиля поверхности зеркальной антенны, распределения поля в ее раскрыве и построения диаграммы направленности.
Список литературы
1. А.Я. Суранов LabVIEW 7: справочник по функциям. Москва.: ДМК Пресс, 2005.512 с.
2. Р.Ш. Загидуллин LabVIEW в исследованиях и разработках. Москва.: Горячая Линия - Телеком, 2005. 252 с.