CC BY
11
100
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 7 (16), 2015 | ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
А.М. // Электронный журнал «Техническая акустика» 2005, 29
3. МПК G01K 11/32 (2006/01). Устройство для измерения параметров физических полей / Денисенко П.Е, Куприянов В.Г., Морозов О.Г., Морозов Г.А., Салеев Т.С., Салихов А.М. (КНИТУ им. А.Н. Туполева). №2012124693/28(037831); Заявл. 14.06.2012
4. Морозов, О.Г. Симметричная двухчастотная ре-флектометрия в лазерных системах контроля параметров природной и искусственных сред: дис. д.т.н./Морозов О.Г. Казань 2004
5. Ming Li, Junya Hayashi, and Hongpu Li. Advanced design of a complex fiber Bragg gratingfor a multichannel asymmetrical triangular filter- J. Opt. Soc. Am. B / Vol. 26, No. 2 / February 2009.
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЧЕТЫРЕХЧАСТОТНОГО СИГНАЛА
НА ВЫХОДЕ ФОТОДЕТЕКТОРА
Малых Дмитрий Вячеславович, Файзуллин Ренат Илдусович, Галин Артем Викторович
Студ. 4-ого курса КНИТУ-КАИ, ИРЭТ, г. Казань
АННОТАЦИЯ
В данном докладе рассмотрен принцип работы оптоволоконной решётки Брегга и математическое моделирование четырехчастотного сигнала на выходе фотодетектора, выявлены основные особенности.
ABSTRACT
This report describes the working principle of fiber Bragg grating and mathematical modeling of four-photon signal at the output of the photodetector, the main features.
Ключевые слова: Волоконно-оптический датчик, датчик на основе оптоволоконной решётки Брегга, длина
волны.
Keywords: Fiber-optic sensor, a sensor based on fiber Bragg grating, wavelength.
В настоящее время использование волоконно-оптических датчиков (ВОД) совместно с волоконной решёткой Брэгга (ВРБ) в различных сферах деятельности человека чрезвычайно высоки. Рассмотрим математическое моделирование четырехчастотного сигнала на выходе фотодетектора.
После прохождения четырехчастотного сигнала через датчик ВРБ, сигнал попадает на демультиплексор, который служит для последующего формирования двух каналов измерения с последующим детектированием на фотодетекторе, как показано на рисунке 1.
С выхода датчика ВРБ выходит четырехчастотный сигнал, смотрите рисунок 2.
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 7 (16), 2015 | ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
101
Рис. 3 - Сигнал первого канала, поступающий на первый фотодетектор
Рис. 4 - Сигнал второго канала поступающий на второй фотодетектор
Полученный измерительный сигнал с выхода ВРБ далее поступает на вход демультиплексора. Последовательно включенные в схему демультиплексор и мультиплексор имеют целью сформировать два измерительных диапазона для дальнейшего детектирования и обработки.
На вход фотодетекторов поступают сигналы, имеющие вид изображенного на рисунке 3 и 4.
Данный фотодетектор выполнен на основе лавинного диода, работающий в нелинейном режиме. Рассмотрим работу диодного детектора. Так как на фотодетектор поступает сигнал с малой величиной амплитуды, то это означает, что используется начальный сгиб характеристики диода, который описывается квадратичным слагаемым, поэтому способ детектирования сигнала квадратичный и описывается формулой:
U = [U0 (t )Т m;
где m- это коэффициент модуляции,
U0(t)- сигнал поступающий на вход фотодетектора.
А так как в нашем случае на фотодетектор поступает два сигнала с разными частотами и разными амплитудами, запишем математический вид наших сигналов.
Сигналы поступающие на первый фотодетектор:
E(t) = A cos(s1t);
D(t) = A cos(s2t);
Сигналы поступающие на второй фотодетектор:
G(t) = A3 cos(s3t);
F(t) = A4 cos(s4t);
Ast
- частоты составляющих попарно симметрии-
As, As2
ные относительно несущих частот 1 и 2 - каждого из каналов, которые в свою очередь симметричны относительно средней обобщенной расстройки четырехчастот-
As0
ного входного колебания 0 и равны:
As As2 As As2
s = s„ *
1 0 2 2 ' ' 2 0 2 2
As As2 As As2
s3 = so + 2 2 * ' S4 = S° + 2 ' 2
Амплитуда сигналов, которая зависят от значений амплитудно - частотной характеристики (АЧХ) контура на соответствующих значениях обобщенной расстройки, в нашем случаем мы рассматриваем треугольный контур, следовательно значения амплитуд будут находиться по формулам
A,(sj) = 2(m-1)^-^ ; A2(s2) = 2(m~l) ^^ ;
AS) = 2(m-i)^-^; A4(s4) =2(m-1)^±y^;
Тогда общая формула двух сигналов, которые поступают на первый и второй фотодетектор соответственно, будет выглядеть так:
102
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 7 (16), 2015 | ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
U1 = A1 cos (£1t) + A2 cos (s2t);
U2 = A3 cos (s3t) + A4 cos (s4t);
Произведем детектирование данных сигналов квадратичным пособом и получим уравнение выходного сигнала:
Уравнение и график выходного сигнала с первого фотодетектора рисунок 5:
K(t) =[ A1cos(f1t) + A2cos(s2t)]2- m ;
Уравнение и график рисунок 6 выходного сигнала с второго фотодетектора:
Q(t) =[ A3 cos (s3t) + A4 cos(^4t)]2- m .
Рис 5 - Амплитудная огибающая сигнала на выходе фотодетектора
Рис 6 - Амплитудная огибающая сигнала на выходе фотодетектора
Так как рассматриваем случай когда средняя обоб-
„ „ Л^о к
щенной расстройка контура не совпадает со сред-
Ле0 c
ней обобщенной расстройки сигнала то амплитуды
составляющих попарно симметричны относительно несущих частот 1 и 2 .на выходе фотодетекторах будут два раз сигнала по амплитуде и симметрично удалены по частоте, от четырехчастотного входного колебания.
Список литературы
1. Дураев, В.П. Перестраиваемые одночастотные полупроводниковые лазеры/В.П.Дураев // Физика и техника полупроводников, 2014, том 48, вып. 1
2. Садеев, Т.С. Фотонные фильтры микроволновых на основе одночастотного лазера и амплитудного
электрооптического модулятора Маха-Цендера: дис. к.т.н/Т.С.Садеев Казань 2011
3. Гаврилов, А.М. Нелинейная дисперсия трехчастотного волнового пакета в бездисперсионной квадратично-нелинейной среде. Эксперимент/Гаврилов, А.М. // Электронный журнал «Техническая акустика» 2005, 29
4. МПК G01K 11/32 (2006/01). Устройство для измерения параметров физических полей / Денисенко П.Е, Куприянов В.Г., Морозов О.Г., Морозов Г.А., Садеев Т.С., Салихов А.М. (КНИТУ им. А.Н. Туполева). №2012124693/28(037831); Заявл. 14.06.2012
5. Морозов, О.Г. Симметричная двухчастотная ре-флектометрия в лазерных системах контроля параметров природной и искусственных сред: дис. д.т.н./Морозов О.Г. Казань 2004
О ВОЗМОЖНОСТИ РАЗМЕЩЕНИЯ АНТЕНН МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ
НА ЗДАНИЯХ КОТЕЛЬНЫХ
Медведев Геннадий Семенович
Главный инженер ООО "БЭСКИТ" г. С.-Петербург Беляев Павел Александрович
Начальник отдела обследования ООО "БЭСКИТ" г. С.-Петербург
АННОТАЦИЯ
Целью работы - показать возможность устройства антенн мобильной связи на зданиях повышенной взрывопожарной опасности. В работе использованы методы, основанные на нормативных требованиях действующих документов в области промышленной безопасности.
ABSTRACT
The aim of this work is to show the possibility of the device for mobile communication antennas on buildings increased explosion hazard. We used the method based on regulatory requirements of the applicable instruments in the field of industrial safety.
Ключевые слова: котельная, антенны мобильной связи, обследование, безопасность, строительные конструкции.
Keywords: boiler, antenna, mobile communication, survey, safety, building construction.
