Способ определения диаграмм направленности антенны в диапазоне частот и устройство для его осуществления

 

1. Способ определения диаграмм направленности антенны в диапазоне частот, заключающийся в регистрации с помощью зондовой антенны значений амплитудно-фазового распределения поля исследуемой антенны в выбранных пространственных точках ближней зоны на измеряемых частотах с последующим расчетом диаграммы направленности исследуемой антенны на каждой частоте из зарегистрированных амплитудно-фазовых распределений с помощью преобразования Фурье, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени определения диаграммы направленности антенны на (Л требуемых частотах, исследуемую антенну возбуждают импульсньам сигналом , регистрируют временные зависимости амплитуды поля в выбранных пространственных точках ближней зоны, преобразуют их в частотную . область с помощью преобразования Фурье, а затем с помощью пространственного преобразования Фурье определяют на требуемых частотах диаграммы направленности антенны. со ел

(„)SU(,, 1141351 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(5!) G 01 R 29 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ: ." : - -;., -", М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИАГРАММ

НАПРАВЛЕННОСТИ АНТЕННЫ В ДИАПАЗОНЕ (21) 3598099/24-09 (22) 01.06.83 (46) 23.02.85. Бюл.р 7 (72) В.Ф.Гуринович, A.Ã.Áóäàé, М. А.Вилькоцкий, И.В.Каплун и A.Ô.Ãóðèíoâè÷ (71) Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем им.акад.A.Н.Севченко (53) 621.317:621.396.67(088.8) (56) 1. Сканирующие антенные системы СВЧ. Под ред. Г.Т.Маркова и А.Ф.Чаплина, .Советское радио, 1969, т.3 с.420

2. Джонсон Р.С., Экер Х.А., Холлис Дж.С. Определение диаграмм направленности .антенн по результатам измерений в ближней зоне.

ТИИЗР, 1,973, Р 12, т. 61, с.5-37 (прототип) °

3. Гольберг И.Е. и др. Комплекс аппаратуры для определения параметров антенн голографическими методами.- В кн.1 Радио и акустическая голография. Л., Наука, 1976, с.54-69 (прототип) .,.ЧАСТОТ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТ ВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ определения диаграмм направленности антенны в диапазоне частот, заключающийся в регистрации с помощью зондовой антенны значений амплитудно-фазового распределения поля исследуемой антенны в выбранных пространственных точках ближней зоны на измеряемых частотах с последующим расчетом диаграммы направленности исследуемой антенны на каждой частоте из зарегистрированных амплитудно-фазовых распределений с помощью преобразования Фурье, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью сокращения времени определения диаграммы направленности антенны на требуемых частотах, исследуемую антенну возбуждают импульсным сигналом, регистрируют временные зависимости амплитуды поля в выбранных пространственных точках ближней зоны, преобразуют их в частотную . область с Помощью преобразования

Фурье, а затем с помощью пространственного преобразования Фурье определяют на требуемых частотах диаграммы направленности антенны.

1141351 ны (3) .

2. устройство для определения диаграмм направленности антенны в диапазоне частот, содержащее источник зондирующих сигналов, выход которого является входом для подключения исследуемой антенны, и зондовую антенну, установленную с возможностью перемещения в ближней зоне исследуемой антенны, о т л и1ч а ю щ е е с я тем, что источник

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для определения пространственных характеристик направленности излучающих устройств и рассеивающих объектов в диапазоне частот.

Известен способ определения диаграмм направленности (ДН) антенны в полосе частот путем модуляции ее параметров или тока возбуждения периодическим сигналом с частотой ,приема сигнала в дальней зоне с помощью всенаправленной антенны, соединенной с гетеродинным приемником, фильтрации принятого сигнала набором полосовых фильтров, настро- 5 енных на гармоники модулирующей частоты. Зависимость сигнала на выходе . фильтра с центральной частотой и и (Я вЂ” номер гармоники) от углового положения исследуемой антенны пред- 20 ставляет собой ее ДН на частоте

И,+пЯ, где Gp -несущая частота (1) .

Однако данному способу свойственны недостатки измерений в дальней зоне: низкая точность, трудоемкость.

Известно устройство для определения диаграммы направленности ан тенны, содержащее источник модулированного сигнала, соединенный с исследуемой антенной, всенаправленную антенну, размещенную в дальней зоне исследуемой антенны, к выходу которой подсоединены последовательно приемник, набор полосовых фильтровIlf.

Наиболее близким техническим 35 решением к изобретению является способ определения диаграмм направленности в диапазоне частот, заключающийся в регистрации с помощью зондовой антенны значений амплитудно-фа-Щ эового распределения поля исследуемой антенны в выбранных пространственных точках ее ближней зоны на измеряемых частотах с последующим расчетом диаграммы направленности исследуемой антенны на каждой часто те иэ зарегистрированных амплитудзондирующего сигнала выполнен в виде генератора импульсов, а к выходу измерительного зонда последовательно подключены стробоскопический осциллограф, вход синхронизацяи которого соединен с выходом синхроимпульсов источника зондирующих сигналов, блок сбора данных, блок преобразования Фурье и блок пространственного преобразования Фурье. но-фазовых распределений с помощью преобразования Фурье p) .

Наиболее близким техническим решением к изобретению является также устройство определения диаграмм направленности в диапазоне частот, содержащее источник зондирующих сигналов,выход которого является входом для подключения исследуемой антенны, и зондовую антенну, установленную с возможностью перемещения в ближней зоне исследуемой антенОднако известные способы определения диаграмм направленности антенны и устройства для его осуществления требуют больших временных затрат.

Цель изобретения — сокращение времени определения диаграммы направленности антенны на требуемых частотах.

Цель достигается тем„ что согласно способу определения диаграмм направленности антенны в диапазоне частот, заключающемуся в регистрации с помощью зондовой антенны значений амплитудно-фазового распределения поля исследуемой антенны в выбранных пространственных точках ближней зоны на измеряемых частотах с последующим расчетом диаграммы направленности исследуемой антенны на каждой частоте зарегистрированных амплитудно-фазовых распределений с помощью преобразования Фурье, исследуемую антенну возбуждают импульсным сигналом, регистрируют временные зависимости амплитуды поля в выбранных пространственных точках ближней зоны, преобразуют их в частотную область с помощью преобразования Фурье, а затем с помощью пространственного преобразования

Фурье определяют на требуемых частотах диаграммы направленности антенны.

11 11351

Составитель В.Рабинович

Техред М.Пароцай

Корректор С.Черни

Редактор П.Коссей

Заказ 490/33 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4

В устройстве для определения ди- аграмм направленности. антенны в диапазоне частот, содержащем источник зондирующих сигналов, выход которого является входом для подключения ис.следуемой антенны, и эондовую антенну, установленную с возможностью перемещения в ближней зоне исследуемой антенны, источник зондирующего сигнала выполнен в виде генератора иМпульсов, а к выходу измерительного зонда последовательно подключены строб-скопический осциллограф, вход синх,онизации которого соединен с вых.. дом синхроимпульсов источника зондирующих сигналов, блок сбора данных, блок преобразования Фурье и блок пространственного преобразования Фурье.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для определения диаграмм направленности антенны в диапазоне частот.

Устройство содержит источник 1 зондирующих сигналов, выполненный в виде генератора импульсов, эондовую антенну 2, установленную с воэможностью перемещения при помощи блока 3 перемещения в ближней зоне исследуемой антенны 4, стробоскопический осциллограф 5, блок 6 сбора данных, блок 7 преобразования Фурье и блок 8 пространственного образования Фурье.

Способ для определения диаграмм направленности антенны в диапазоне частот реализуется следующим образом.

Ймпульсный сигнал с источника

1 зондирующих сигналов подается на исследуемую антенну 4 и излучается в пространство. В ближней зоне исследуемой антенны 4 расположена зондовая антенна 2, установленная на блоке 3 перемещения, обеспечивающем ее перемещение по заданной поверхности. Сигнал с выхода зондовой антенны 2, находящийся в исходной пространственной точке, подается в стробоскопический осциллограф 5, который синхронизирован специальными синхроимпульсами, поступающими от источника 1 зондирующих сигналов, выполненного в виде генератора импульсов. Аналого-цифровой преобразователь, входящий в блок 6 сбора данных,преобразует каждый временнОй отсчет сигнала в цифровую форму. Преобразованный сигнал подается в блок

7 преобразования Фурье, с помощью которого рассчитывается комплексный спектр принятого сигнала. Амплитуi0 да и фазы спектральных компонент на заданных частотах подаются в блок 8 пространственного преобразования Фурье. После этого эондовая антена 2 перемещается в следующую

15 пространственную точку, и измерительный цикл повторяется. Процесс измерений заканчивается после прихода эондовой антенны 2 в конечную точку сканирования. По полученным данным блок 8 пространственного преобразования Фурье, который может быть выполнен в виде ЭВМ, производит расчет диаграммы направленности на заданных частотах.

Предлагаемые способ для определения диаграмм направленности антенны в диапазоне частот и устройство для его осуществления позволяют определить диаграмму направленности на многих частотах по результатам измерения пространственного распределения временных сигналов в ближней зоне при однократном сканировании, что значительно сокращает процесс определения диаграммы направленности антенных систем в диапазоне частот.

Принятые зондовой антенной 2 импульсный сигнал от исследуемой антенны 4 и сигналы, отраженные от

40 окружающих предметов и стен помещения, разделены во времени, что позволяет, установив соответствующий временный интервал, считывать только сигнал от исследуемой антенны 4.

45 Тем самым отпадает необходимость в подавлении отраженных сигналов путем применения радиопоглощающих покрытий окружающих предметов и стен, т,е. отказываться от использования безуховой камеры.