Измеритель диаграмм направленности антенн СВЧ
Нами разработана программно-аппаратная система, предназначенная для автоматизации измерения диаграмм направленности антенн СВЧ. Это одна из первых разработок лаборатории автоматизации биомедицинских измерений кафедры физической и биомедицинской электроники и комплексных информационных технологий, выполненная в 2008 году.
Структурная схема измерительного комплекса.
С генератора СВЧ сигнал подается на антенну – источник поля А1. Сигнал принимается исследуемой антенной А2, установленной на поворотном столе (ПС). Основным элементом данной схемы является измерительная головка (ИГ), состоящая из логарифмического детектора (ЛД) и аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Сигнал от исследуемой антенны А2 поступает непосредственно на вход широкополосного (100 – 2700 МГц) ЛД фирмы . Частотный диапазон определяется типом детектора. При этом выходное напряжение детектора пропорционально мощности входного сигнала и составляет 5 мВ/дБ. Далее по схеме сигнал подается на 16-разрядный АЦП, имеющий двухпроводный интерфейс I2C. Таким образом, сигнал от измерительной головки передается в цифровом виде, а не в аналоговом, что исключает влияние подвижных частей установки на СВЧ ведущую линию. Динамический диапазон данной ИГ составляет 45 дБ и может быть расширен путем применения более чувствительных логарифмических детекторов.
Микроконтроллерный блок управления, обеспечивает управление шаговым двигателем поворотного стола (ПС) и организацию ввода-вывода данных через UART (универсальный асинхронный приемо-передатчик). Блок управления выполнен на микроконтроллере семейства «Mega» фирмы «ATMEL». Программа микроконтроллера разработана в среде «AVR Studio 4.13» и отлажена на программаторе «STK500».
Измерительный комплекс подключается к компьютеру через интерфейс RS-232 (COM-порт).
Преимуществом разработанного комплекса является визуальный контроль измерения направленных характеристик антенн в реальном времени.