PL194366B1

PL194366B1 - System for measuring interferences present in co-axial channels of microwave transmitters

Info

Publication number: PL194366B1
Application number: PL345257A
Authority: PL
Inventors: Wacław Niemyjski; Tomasz Cegielski
Original assignee: Przemyslowy Inst Telekomunikac
Priority date: 2001-01-19
Filing date: 2001-01-19
Publication date: 2007-05-31
Also published as: PL345257A1

Abstract

Układ do pomiaru zakłóceń przewodzonych we współosiowych torach nadajników mikrofalowych, składający się z mikrofalowego toru pomiarowego łączącego nadajnik z obciążeniem, zawierający przyrządy do pomiaru mocy i stosunków mocy w postaci odbiornika mikrofalowego, znamienny tym, że w torze wyjściowym nadajnika (EUT) pomiędzy jego wyjściem a sztucznym obciążeniem (AS), włączony jest próbnik pomiarowy (PP) o wymiarach toru głównego, zgodnych ze standardowymi wymiarami prowadnicy wyjściowej badanego układu nadajnika (EUT), przy czym próbnik pomiarowy (PP) wyposażony jest w dwa porty pomiarowe, z których pierwszy port (P1) jest wyjściem sprzęgacza kierunkowego w podstawowym pasmie pracy, zaś port drugi (P2) przeznaczony do pomiaru zakłóceń przewodzonych, połączony z mikrofalowym odbiornikiem pomiarowym (OP) jest wyjściem o charakterystyce sprzężenia z torem głównym rosnącej silniej niż 3 dB na oktawę, potwierdzoną w trakcie kalibracji badanego układu pomiarowego poprzez wprowadzenie na wejście próbnika pomiarowego (PP) sygnału probierczego z kalibrowanego generatora sygnałowego (GS).A system for measuring conducted interference in coaxial microwave transmitter paths, consisting of a microwave measuring path connecting the transmitter with a load, containing devices for measuring power and power ratios in the form of a microwave receiver, characterized in that in the output path of the transmitter (EUT) between its output and the dummy load (AS), a measuring probe (PP) is included with the dimensions of the main path, consistent with the standard dimensions of the output guide of the tested transmitter system (EUT), wherein the measuring probe (PP) is equipped with two measuring ports, of which the first port (P1) is the output of a directional coupler in the basic operating band, and the second port (P2) intended for measuring conducted interference, connected to the microwave measuring receiver (OP) is an output with the coupling characteristics with the main path increasing more strongly than 3 dB per octave, confirmed during calibration of the tested measuring system by introducing a test signal from a calibrated generator to the input of the measuring probe (PP) signal (GS).

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ do pomiaru zakłóceń przewodzonych we współosiowych torach nadajników mikrofalowych dużej mocy, pracujących z falą ciągłą i modulowanych, a w tym impulsowych nadajników radiolokacyjnych.The subject of the invention is a system for measuring conducted disturbances in coaxial tracks of high power microwave transmitters, operating with a continuous wave and modulated, including pulse radar transmitters.

W technice mikrofalowych pomiarów kompatybilności elektromagnetycznej, w badaniach i pomiarach tzw. zakłóceń przewodzonych w torach nadawczych terminali antenowych, stosowane są metody zalecane w normach z zakresu kompatybilności elektromagnetycznej, np. w wiodącej normie MIL-STD-462 oraz w polskiej normie NO-06-A200/NO-06-A500. W znanych ze stanu techniki pomiarach mocy sygnału podstawowego i mocy jego harmonicznych, a także innych sygnałów niepożądanych w zakresie częstotliwości od podharmonicznych do n-tej harmonicznej wymagana jest dynamika zakresu pomiarowego mocy sygnałów większa od 80 dB. Wynik sprawdzenia kryterium kompatybilności elektromagnetycznej powinien zawierać częstotliwości sygnałów pasożytniczych a także ich moce odniesione do mocy sygnału podstawowego. Zakres dynamiczny współczesnych analizatorów widma używanych do tych celów jako odbiorników do pomiarów kompatybilności elektromagnetycznej w zakresie częstotliwości pomiarowych jest mniejszy od 80 dB, zwłaszcza w zakresie wyższych częstotliwości. W metodach przedstawionych w normach kompatybilności elektromagnetycznej, w celu rozszerzenia zakresu dynamicznego analizatora widma jako odbiornika pomiarowego, wykorzystuje się układy pomiarowe z wykorzystaniem filtrów dolno-zaporowych i środkowo-zaporowych. Tak zbudowane układy pomiarowe z użyciem filtrów włączanych w tory pomiarowe muszą zawierać każdorazowe analizy i procedury sprawdzenia wiarygodności układu i metody pomiarowej zakłócanej głównie przez selektywnie okresowe własności stosowanych filtrów. Innym problemem jest wiarygodność charakterystyk sprzężeń torów pomiarowych związana z wielomodowymi transmisjami w układzie pomiarowym występujących w prowadnicach w zakresie fal o wyższych częstotliwościach. Zazwyczaj znane zestawy do pomiaru zakłóceń przewodzonych składają się z mikrofalowego toru pomiarowego łączącego nadajnik z obciążeniem, zawierając przyrządy do pomiaru mocy oraz stosunków mocy w postaci odbiornika pomiarowego.In the technique of microwave electromagnetic compatibility measurements, in research and measurements, the so-called conducted disturbances in the transmission lines of antenna terminals, the methods recommended in standards in the field of electromagnetic compatibility are used, e.g. in the leading standard MIL-STD-462 and in the Polish standard NO-06-A200 / NO-06-A500. In the prior art measurements of the power of the fundamental signal and the power of its harmonics, as well as other undesirable signals in the frequency range from subharmonics to the nth harmonic, the dynamics of the measuring range of the signal power is required to exceed 80 dB. The result of checking the electromagnetic compatibility criterion should include the frequencies of parasitic signals as well as their powers related to the power of the basic signal. The dynamic range of modern spectrum analyzers used for these purposes as receivers for measuring electromagnetic compatibility in the measuring frequency range is less than 80 dB, especially in the higher frequency range. In the methods presented in the electromagnetic compatibility standards, in order to extend the dynamic range of the spectrum analyzer as a measuring receiver, measurement systems with the use of low-cut and mid-stop filters are used. Measuring systems constructed in this way with the use of filters included in the measurement paths must each time include analyzes and procedures for checking the reliability of the system and the measurement method disturbed mainly by the selectively periodic properties of the filters used. Another problem is the credibility of the characteristics of the measurement paths couplings associated with the multimode transmissions in the measurement system occurring in the guides in the range of waves with higher frequencies. Typically, known conductive disturbance measurement kits consist of a microwave measurement path connecting the transmitter to the load, including power measurement devices and power ratios in the form of a measurement receiver.

Układ do pomiaru zakłóceń przewodzonych we współosiowych torach nadajników mikrofalowych według wynalazku wyróżnia się tym, że w torze wyjściowym nadajnika, pomiędzy jego wyjściem a sztucznym obciążeniem, włączony jest próbnik pomiarowy o wymiarach toru głównego, zgodnych ze standardowymi wymiarami prowadnicy wyjściowej badanego układu nadajnika. Próbnik pomiarowy wyposażony jest w dwa porty pomiarowe. Pierwszy z nich jest wyjściem sprzęgacza kierunkowego w podstawowym paśmie pracy, zaś drugi port przeznaczony do pomiaru zakłóceń przewodzonych, połączony z mikrofalowym odbiornikiem pomiarowym jest wyjściem o charakterystyce sprzężenia z torem głównym rosnącej silniej niż 3 dB na oktawę, potwierdzoną w trakcie kalibracji badanego układu pomiarowego poprzez wprowadzenie na wejście próbnika pomiarowego sygnału probierczego z kalibrowanego generatora sygnałowego.The system for measuring conducted disturbances in the coaxial tracks of microwave transmitters according to the invention is distinguished by the fact that in the output track of the transmitter, between its output and the artificial load, a measuring probe with dimensions of the main track corresponding to the standard dimensions of the output track of the tested transmitter system is connected. The measuring probe is equipped with two measuring ports. The first of them is the output of the directional coupler in the basic operating band, and the second port dedicated to the measurement of conducted disturbances, connected to the microwave measuring receiver, is an output with the main path coupling characteristic increasing by more than 3 dB per octave, confirmed during calibration of the tested measuring system by introducing a test signal from a calibrated signal generator to the input of the measuring probe.

Układ do pomiaru zakłóceń przewodzonych we współosiowych torach nadajników mikrofalowych pozwala dokonać pomiaru zakłóceń w prowadnicy mikrofalowej o standardzie i prowadnicy toru antenowego. Problemem może być fakt, że stanowisko pomiarowe powinno dysponować próbnikami o różnych standardach prowadnic falowych stosowanych w torze antenowym w zależności od wartości mocy przenoszonej Pn.The system for measuring conducted disturbances in coaxial tracks of microwave transmitters allows to measure disturbances in a standard microwave guide and an antenna track guide. The problem may be that the measuring station should have samplers with different standards of wave guides used in the antenna path, depending on the value of the transmitted power Pn.

Wynalazek jest bliżej objaśniony w przykładzie wykonania, na rysunku, który przedstawia schemat blokowo-funkcjonalny układu do pomiaru zakłóceń przewodzonych we współosiowych torach nadajników mikrofalowych.The invention is explained in more detail in the example of the drawing, which shows a block-functional diagram of the system for measuring the conducted disturbances in coaxial paths of microwave transmitters.

Układ umożliwia pomiar poziomu mocy sygnału pożądanego oraz zakłóceń przewodzonych w pobliżu sygnału podstawowego na wyjściu pomiarowym P1 zakłóceń odległych i harmonicznych na wyjściu P2 próbnika pomiarowego PP o monotonicznie rosnącym sprzężeniu wraz z częstotliwością, od częstotliwości podstawowej do częstotliwości maksymalnej, w prowadnicy toru podstawowego z rodzajem TEM o określonych wymiarach przenoszących n -tą harmoniczną sygnału podstawowego. Próbnik pomiarowy PP włączony w główny tor badany, pomiędzy badany nadajnik EUT a sztuczne obciążenie AS, posiada charakterystykę sprzężenia wyjścia P2 z głównym torem w paśmie częstotliwości od podstawowej f_o do n-tej harmonicznej n-f_o, rosnącą silniej od 3 dB na oktawę i wpisaną do urządzenia sterowania i rejestracji danych pomiarowych USiRD. Metoda weryfikacji układu do pomiaru zakłóceń przewodzonych polega na sprawdzeniu dla kilku wybranych częstotliwości, korzystnie wpobliżu częstotliwości przenoszącej n-tą harmoniczną sygnału podstawowego, mocy w torze główPL 194 366 B1 nym: wprowadzając sygnał o znanym poziomie mocy z generatora GS i następnie mierząc poziom sygnału na wyjściu pomiarowym P2. Włączenie w tor pomiarowy przestrajanego filtru środkowozaporowego NF na zakres częstotliwości podstawowej f_o oraz wartości tłumików AT dobiera się na podstawie znajomości mocy znamionowej Pn nadajnika EUT, sprzężeń w ramionach P1 i P2 oraz górnej granicy zakresu pomiarowego miernika MMM i odbiornika pomiarowego OP. Po zestawieniu stanowiska pomiarowego, w układzie pomiaru zakłóceń z próbnikiem pomiarowym PP włączonym pomiędzy nadajnik EUT i sztuczne obciążenie AS oraz po włączeniu nadajnika EUT, kontrolując moc znamionową Pn nadajnika EUT mierzoną przez mikrofalowy miernik mocy MMM i jej zgodność z mocą nominalną, przeprowadza się pomiar zakłóceń C w torze nadawczym odbiornikiem pomiarowym OP, rejestrując jednocześnie wynik pomiaru. Następnie, na podstawie wyników pomiaru mocy znamionowej Pn nadajnika EUT z uwzględnieniem tłumień i sprzężeń, oblicza się stosunek zakłóceń przewodzonych C/Pn oraz sprawdza się wartość uzyskaną z wartością dopuszczalną w normach.The system enables the measurement of the power level of the desired signal and conducted disturbances in the vicinity of the basic signal at the measurement output P1 of distant and harmonic disturbances at the output P2 of the measuring probe PP with a monotonically increasing coupling along with the frequency, from the fundamental frequency to the maximum frequency, in the primary track guide with the TEM type with specific dimensions transferring the nth harmonic of the basic signal. The measuring probe PP connected to the main tested track, between the tested transmitter EUT and the artificial load AS, has the characteristic of coupling the P2 output with the main track in the frequency band from the fundamental f _o to the n-th harmonic nf _o , increasing stronger from 3 dB per octave and inscribed to the device for controlling and recording USiRD measurement data. The method of verifying the system for measuring conducted disturbances consists in checking for several selected frequencies, preferably near the frequency transmitting the nth harmonic of the basic signal, the power in the main path: introducing a signal with a known power level from the GS generator and then measuring the signal level on measurement output P2. The inclusion in the measurement path of the tunable cut-off filter NF for the fundamental frequency range f _o and the values of AT attenuators is selected on the basis of the knowledge of the rated power Pn of the EUT transmitter, the couplings in the P1 and P2 arms and the upper limit of the measuring range of the MMM meter and the OP measurement receiver. After setting up the measuring station, in the disturbance measurement system with the measurement probe PP connected between the EUT transmitter and the artificial load AS, and after switching on the EUT transmitter, controlling the rated power Pn of the EUT transmitter measured by the MMM microwave power meter and its compliance with the nominal power, the disturbance measurement is carried out C in the transmitting path with the OP measuring receiver, while recording the measurement result. Then, based on the results of the measurement of the rated power Pn of the EUT transmitter, taking into account the attenuations and couplings, the ratio of the conducted disturbances C / Pn is calculated and the value obtained with the value allowed in the standards is checked.

Claims

A system for measuring conducted disturbances in coaxial paths of microwave transmitters, consisting of a microwave measuring path connecting the transmitter with the load, containing instruments for measuring power and power ratios in the form of a microwave receiver, characterized in that in the output path of the transmitter (EUT), between its output and the artificial load (AS), a measurement probe (PP) with the dimensions of the main track in accordance with the standard dimensions of the output guide of the tested transmitter system (EUT) is included, while the measurement probe (PP) is equipped with two measurement ports, of which the first port is (P1) is the output of the directional coupler in the basic operating band, and the second port (P2) designed to measure conducted disturbances, connected to the microwave measuring receiver (OP) is the output with the main path coupling characteristic increasing by more than 3 dB per octave, confirmed in during calibration of the tested measuring system by entering the input the test probe (PP) of the test signal from a calibrated signal generator (GS).