Проектирование радиоволновых (СВЧ) приборов неразрушающего контроля материалов. Мищенко С.В - 46 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

Рис. 2.3 Чувствительность фазой постоянной волны Н
11
, в ПИП
на круглом волноводе (а = 16,33 мм, ε
r
= 1)
Используя это формулируем соответствующие значения чувствительностей, которые оказываются оди-
наковыми для волн Н- и Е-типов:
.)/(
;1
2
кр
aAS
S
a
f
a
β=
=
β
(2.29)
Выражения чувствительностей волнового сопротивления совпадают с соответствующими выраже-
ниями для ИП на прямоугольном волноводе. График чувствительности величины β, определяемый для
волны Н
11
выражением (4.24), приведен на рис. 2.3.
2.2 ПРИМЕНЕНИЕ АНАЛИЗА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ
ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ЛИНИЙ ПЕРЕДАЧ
Для определения влияния изменения параметров на характеристики линий передач, используемых в
различных устройствах НК применяют анализ чувствительности. Чувствительность функции F к пара-
метру x определяется как
xx
FF
S
x
F
x
/
/
lim
0
=
или
(
)
()
x
F
x
F
F
x
S
F
x
ln
ln
=
=
.
Отсюда чувствительность
F
x
S
можно определить отношением относительного приращения функции
F к относительному приращению параметра x при условии, что эти приращения достаточно малы
(стремятся к нулю).
При разработке устройств НК чувствительность оценивается в основном в двух случаях: при анали-
зе допустимых отклонений и в процессе оптимизации.
Анализ допустимых отклонений. Необходимость анализа допустимых отклонений физических
параметров ПИП СВЧ и параметров материалов вызвана ограниченными возможностями технологии
изготовления и (или) погрешностями измерения. Отклонения этих параметров от номинальных значе-
ний приведут к ухудшению технических характеристик разработанного устройства. В процессе анализа
необходимо установить значения допустимых отклонений, при которых характеристики устройства
удовлетворяли бы заданным требованиям. С другой стороны, могут быть установлены необходимые
требования к технологии для успешного изготовления разработанного устройства. Анализ чувствитель-
ности является лучшим способом исследования возможностей компромисса между техническими ха-
рактеристиками устройства и допустимыми отклонениями его физических параметров. Наряду с откло-
нениями параметров следует учитывать, что модели некоторых компонентов, на которых базируется
конструкция, могут быть приближенными. Погрешности в значении параметров модели могут иметь
тот же порядок, что и допуски на физические параметры. С этими погрешностями модели можно по-
ступать точно так же, как и с допустимыми отклонениями [4].
Использование расчета чувствительности при оптимизации. В обычных алгоритмах оп-
тимизации значения конструктивных параметров изменяются до тех пор, пока достигается минимум
«ошибки» или «целевой функции». Градиент функции используется для определения необходимого из-
менения значений параметров на (j + 1)-й итерации, увеличение (или уменьшение) которых по сравне-
нию с j-й итерацией зависит от градиента. Градиенты характеристик ПИП могут быть получены из чув-
ствительности.
Анализ допусков линий передачи. Отрезки линий передачи являются основными элементами при
построении ПИП СВЧ. Поэтому весьма важно исследовать чувствительность ИП к изменению конст-