Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Диагностика радиоэлектронных систем. Лабораторный практикум

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

1 / 71 2 3 4 5 6 7 > Следующая >>>

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

К а ф е д р а «Электронные системы и информационная безопасность»

В.А. МАЧИХИН

ДИАГНОСТИКА

РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ

СИСТЕМ

Лабораторный практикум

Самарский государственный технический университет

Самара

2021

Печатается по решению методического совета института автоматики и

информационных технологий СамГТУ (протокол № 10 от 24.05.2021 г.).

УДК 621.396.6(076.5) ББК 32.844я73 М 37

Мачихин В.А. Диагностика радиоэлектронных систем: лабораторный практикум /

В.А. Мачихин. – Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2021. – 70 с.

Предложен курс лабораторных работ к дисциплине «Диагностика радио-

электронных систем». Частично охвачены моделирование антенн, электрических схем, диагностика радиоэлектронных систем.

Материал предназначен для студентов высших технических учебных за-

ведений. Может быть полезен бакалаврам радиотехники.

Р е ц е нз е н т : канд. физ.-мат. наук, доцент С.В. Морозов

УДК 621.396.6(076.5)

ББК 32.844я73

М 37

технический университет, 2021

СОДЕРЖАНИЕ

Лабораторная работа № 1

Исследование фазированных антенных решеток (ФАР),

применяемых в РЭС ..............................................................................................4

Лабораторная работа № 2

Исследование простой вибраторной антенны, применяемой в роутерах ...... 10

Лабораторная работа № 3

Исследование повреждений мультивибратора на двух транзисторах ............ 14

Лабораторная работа № 4

Исследование повреждений однокаскадного усилителя ................................. 19

Лабораторная работа № 5

Надежность радиоэлектронных устройств и систем.

Параметры надежности ...................................................................................... 23

Лабораторная работа № 6

Информационные модели диагностирования РЭС .......................................... 33

Лабораторная работа № 7

Расчет коэффициента качества и эффективности диагностирования. Оценка эффективности диагностирования. Методика выбора номенклатуры и нормирования значений показателей

диагностирования ................................................................................................ 42

Приложения ......................................................................................................... 52

Приложение 1

Команды wx Maxima ........................................................................................... 52

Приложение 2

Компьютерная среда MULTISIM ...................................................................... 57

Список рекомендуемой литературы .................................................................. 69

Лабораторная работа № 1

ИССЛЕДОВАНИЕ ФАЗИРОВАННЫХ АНТЕННЫХ РЕШЕТОК

(ФАР), ПРИМЕНЯЕМЫХ В РЭС

1. Цель работы

При помощи программы MMANA изучить принципы создания

синфазных и фазированных антенных решеток на базе симметричного электрического излучателя. Исследовать влияние геометрических параметров антенной решетки и фазирования питания элементов антенной решетки на диаграмму направленности. Данные антенные решетки используются в передаче и приеме информации РЭС. Сделать выводы об изменениях ДН и других параметров решеток при конструктивных изменениях.

2. Литература

1. Линдваль, В.Р. Основы теории и проектирование проволочных антенн систем связи с использованием программы MMANA: учеб. пособие. 2-е изд., перераб. и доп. / В.Р. Линдваль. – Казань: Изд-во Казанск. гос. техн. ун-та, 2007. – 122 с.

2. Сазонов, Д.М. Антенны и устройства СВЧ: учебник для вузов / Д.М. Сазонов. – М., 1988. – 432 c.

3. Ерохин, Г.А. Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн: учебник для вузов / Г.А. Ерохин, О.В. Чернышев, Н.Д. Козырев, В.Г. Кочержевский; под ред. Г.А. Ерохина. – 3-е изд., испр. – М.: Горячая линия – Телеком, 2007. – 280 с.

4. Корбанский, И.Н. Антенны: учеб. пособие / И.Н. Корбанский. – М., 1973. – 336 c.

3. Контрольные вопросы

1. Жизненный цикл радиоэлектронных систем.

2. Параметры функционального использования и технических параметрах; их взаимосвязь.

3. Условия работы радиоэлектронных систем. Деградационные процессы в радиоэлектронных системах.

4. Надежность радиоэлектронных систем. Показатели надежности.

5. Процессы и задачи технической эксплуатации.

6. Системы технического обслуживания радиоэлектронных

0,55λ

0,65 λ

0,75 λ

0,85 λ

0,95 λ

RВХ ХВХ

КСВ

ПРИМЕЧАНИЕ. Наиболее наглядно и красиво изменение диаграммы направленности отображается на трехмерном изображении (Кнопка «3Д ДН»)

систем.

7. Задачи и классификация систем технического диагности- рования.

4. Содержание работы

1. Провести построение симметричного вибратора в свободном пространстве с длиной плеча l=0,25λ и рабочей частотой 100 МГц, ориентированного вдоль оси oz, зарисовать диаграммы направленности – графического представления зависимости коэффициента усиления антенны или коэффициента направленного действия антенны от направления антенны в заданной плоскости, в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

2. Провести построение вертикальной антенной решетки, состоящей из двух симметричных вибраторов с длиной излучающей части l=0,25λ и рабочей частотой 100 МГц, ориентированных вдоль оси oz и сдвинутых друг относительно друга на величину a вдоль оси oz (рис. 1.1). Зарисовать ДН в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

3. Изменяя величину a в соответствии с табл. 1.1, измерить и занести в таблицу величины активной части входного сопротивления

(RВХ), реактивной части (ХВХ), коэффициента стоячих волн (КСВ) на резонансе. Проследить изменение диаграммы направленности.

Таблица 1.1

4. При a = 0.75 λ, изменяя фазу в одном из вибраторов от 0° до 180° с шагом 20°, провести исследование изменения диаграммы направленности (зарисовать либо сфотографировать).

5. Провести построение горизонтальной антенной решетки, со-

стоящей из двух параллельных симметричных вибраторов с длиной плеча l=0,25λ и рабочей частотой 100 МГц, ориентированных вдоль оси oz и сдвинутых друг относительно друга на величину b вдоль оси oy (рис. 1.2). Зарисовать диаграммы направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Рис.1.1. Вертикальная антенная решетка

6. Изменяя величину b в соответствии с табл. 1.2, измерить и за-

писать в таблицу значения активной части входного сопротивления

(RВХ), реактивной части (ХВХ), коэффициента стоячих волн (КСВ) при резонансе. Проследить изменение диаграммы направленности.

7. При b = 0.3 λ, изменяя набег фазы в одном из излучателей от 0°

до 180° с периодом 20°, провести построение диаграммы направленности (зарисовать или сфотографировать).

Таблица 1.2

0,1 λ

0,2 λ

0,3 λ

0,4 λ

0,5 λ

RВХ

ХВХ

КСВ

8. Выполнить построение графиков по таблицам зависимостей RВХ, ХВХ, КСВ от a и b для вертикальной и горизонтальной антенной

решетки. Сделать выводы по результатам проделанной работы.

5. Методические указания к работе Вертикальная антенная решетка

1. Во вкладке Геометрия:

 задать рабочую частоту 100 МГц;  провести расчет координат начала и конца первого вибратора.

Из рис. 1.1 видно, что координата начала вибратора лежит на оси oz (т.е. x=0, y=0) и сдвинута по ней на величину (a/2 – l), а координата конца вибратора также лежит на оси oz и сдвинута по ней на величину

(a/2+l);

 аналогичным образом провести расчеты координат начала и

конца второго вибратора;

 отобразить координаты в соответствующих ячейках таблицы

во вкладке «Геометрия»;

 выставить источники ЭМ-излучения в центре каждого провода

(в таблице описания источников под словом Pulse необходимо задать w1с и w2c).

2. Во вкладке Вычисления:

 выставить тип и параметры подстилающей поверхности;  выставить высоту подъема излучателей над подстилающей по-

верхностью;

 запустить расчет нажатием кнопки «Пуск»

Горизонтальная антенная решетка

1. Во вкладке Геометрия:

 выставить рабочую частоту 100 МГц;  провести расчет координат начала и конца первого излучателя.

Из рис. 1.2 видно, что координаты излучателя располагаются в плоскости yoz (т.е. x=0) и смещены по оси oy на величину b/2 в отрицательную сторону. При этом точки начала и конца вибратора сдвинуты на l вдоль оси oz в положительную и отрицательную стороны;

 аналогичным образом провести расчет координат начала и конца второго излучателя;

 внести координаты в соответствующие ячейки таблицы;

 установить источники в центре каждого провода.

2. Во вкладке Вычисления:

 выставить тип и параметры подстилающей поверхности;

 выставить высоту подъема излучателей над подстилающей по-

верхностью;

 запустить расчет нажатием кнопки «Пуск».

Рис. 1.2. Горизонтальная антенная решетка

6. Содержание отчета

В отчет в обязательном порядке в приведенной ниже последовательности включаются следующие элементы:

 Титульный лист (название вуза; название, номер лабораторной работы; ФИО выполнивших лабораторную работу студентов, город выполнения, год выполнения).

 Цель работы.

 1. Рисунок горизонтальной и вертикальной антенной решетки

в декартовой системе координат.

 2. Таблица со значениями RВХ, ХВХ, КСВ при резонансе.

 3. Диаграммы направленности в горизонтальной и вертикаль-

ной плоскостях, график зависимости RВХ, ХВХ, КСВ от a и b.

 Заключение (вывод по лабораторной работе. Основывается на выполненных в лабораторной работе заданиях, расчетах, таблицах, построенных в ней графиках, полученных знаниях).

Лабораторная работа № 2

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСТОЙ ВИБРАТОРНОЙ АНТЕННЫ,

ПРИМЕНЯЕМОЙ В РОУТЕРАХ

1. Цель работы

Рассмотреть общие принципы девиаций функционирования антенн в программе моделирования MMANA. Исследовать параметры простой вибраторной антенны с использованием программы MMANA, модель которой применяется в роутерах.

2. Литература

2. Сазонов, Д.М. Антенны и устройства СВЧ: учебник для вузов / Д.М. Сазонов. – М., 1988. – 432 c.

4. Корбанский, И.Н. Антенны: учеб. пособие / И.Н. Корбанский. – М., 1973. – 336 c.

3. Контрольные вопросы

1. Структура систем технического диагностирования.

2. Алгоритм и информационные характеристики технического диагностирования.

3. Особенности технического диагностирования радиоэлектрон- ных систем.

4. Показатели систем технического диагностирования. Диагно- стические параметры.

5. Задачи моделирования. Диагностические модели.

4. Содержание работы

1. Провести построение несимметричного излучателя в свободном пространстве с длиной плеча l=0,25λ и рабочей частотой

1 / 71 2 3 4 5 6 7 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]