Устройство для измерения поляризационных параметров электромагнитного поля

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛЯРИЗАЦИОВДйЙ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТ1ЮГО ПОЛЯ, содержащее пассивный зонд, установленный с возможностью п емещения на датчике координат, приемяую антенну, тракт опорного сигнала , индикатор и управляющий гене/ X X ратор, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности, пассивный зонд выполнен в виде двух взаимно ортогональных диполей с общим геометрическим центром, между выходом приемной антенны и первым входом индикатора последовательно включены синхронный детектор, первый фильтр и первый амплитудный детектор , между выходом синхронного детектора и вторым входом индикатора последовательно включены второй фильтр и второй амплитудный детектор, выход датчика координат соединен с запускающим входом управляющего генератора, выход которого соединен с управляющим входом введенного управляемого фазовращателя 5 сигнальный вход которого соединен с трактом опорного сигнала.

ССВОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11 I

4(sl) С 01 R 29/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHCNVAI СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3379591/24-09 (22) 06.01.82 (46) 23.03.85, Бяш. Ф 11 (72) И.А.Винтер и В.И.Иванов (71) Ярославский государственный университет (53) 621.317:621.396.67(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 731400, кл. G 01 R 29/10, .977.

?. Авторское свидетельство СССР

У 441527, кл. G 01 R 29/10, 1972 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПОЛЯРИЗАЦИОНЯЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТПОГО ПОЛЯ, содержащее пассивный зонд, установленный с возможнос-. тью перемещения на датчике координат, приемную антенну, тракт опорного сигнала, индикатор и управляющий генератор, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности, пассивный зонд выполнен в виде двух взаимно ортогональных диполей с общим геометрическим центром, между выходом приемной антенны и первым входом индикатора последовательно включены синхронный детектор, первый фильтр и первый амплитудный детектор, между выходом синхронного детектора и вторым входом индикатора последовательно включены второй фильтр и второй амплитудный детектор, выход датчика координат соединен с запускающим входом управляющего генератора, выход которого соединен с управляющим входом введенного управляемого фазовращателя, сигнальный вход которого соединен с трактом опорного сигнала.

09 ризацни с соответствующими амплитудами

Ex E и фаб б зами 1„, у, Ф 11466

Изобретение относится к радиоизме рительной технике и может быть использовано для измерения ноляризацц онных параметров электромагнитных полей. S

Известно устройство для регистрации поляризационных параметров электромагнитного поля, содержащее комбинацию паСсивных диполей, размещенную перед приемной антенной, приемник 10 излучения и индикатор 1.1 ).

Это устройство обладает низкой точностью, обусловленной тем, что комбинация рассеивателей, помещенная в исследуемую точку поля, приводит 1у к искажению истинной структуры поля в исследуемой точке.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для измерения оляризационных . 2О ,параметров электромагнитного поля, содержащее пассивный зонд, установленный с воэможностью перемещения на датчике координат, приемную антенну, тракт опорного сигнала, индикатор и 2S управляющий генератор 2 .

Однако известное устройство пля измерения поляриэационных параметров электромагнитного поля обладает низкой точностью, так как комбинация Зе диполей, помещенная в исследуемую точку поля, оказывает обратное влияние на облучающую систему, приводит

I 1 к искажению истинной структуры поля в исследуемой точке.

Кроме того, известное устройство не позволяет определить направление вращения вектора поляризации.

Цель изобретения — повышение чувствительности и точности. 40

Цель достигается тем, что в устройстве для измерения поляризационных параметров электромагнитного поля содержащем пассивный зонд, установленный с возможностью перемещения на 5 датчике координат, приемную антенну, тракт опорного сигнала, Индикатор и управляющий генератор, пассивный зонд выполнен в виде двух взаимно ортогональных дицолей с общим геомет- О рическнм центром, между входом приемной антенны и первым входом индикатора последовательно включены синхронный детектор, первый фильтр и первый амплитудный детектор, между выходом синхронного детектора и вторым входом индикатора последовательно включены второй фильтр и второй амплитудный детектор, выход датчика координат соединен с запускающим входом управ.ляющего генератора, выход которого соединен с управляющим входом введенного управляемого фазовращателя, сигнальный вход которого соединен с трактом опорного сигнала.

Иа чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для измерения поляризационных параметров электромагнитного поля.

Устройство для измерения поляризационных параметров электромагнитного поля содержит пассивный зонд .1, выполненный в виде двух взаимно ортогональных диполей с общим геометрическим центром,.датчик 2 координат, приемную антенну 3, индикатор 4, управляющий генератор 5, синхронный детектор б,первый фильтр 7; первый амплитудный детектор 8, второй фильтр

9, второй амплитудный детектор 10, управляемый фазовращатель 11, тракт

12 опорного сигнала.

Устройство для измерения поляризационных параметров электромагнитного поля работает следующим образом.

Импедансы первого н второго пассивных диполей, расположенных взаим- но ортогонально (диполи ориентированы вдоль осей х, у выбранной системы координат, центр системы координат совпадает с общим геометрическим центром комбинации диполей), модулируются с частотами Я„ и Я . Способ модуляции зависит. от типа нагрузки диполей (модуляторы не указаны).

Анализируемая произвольно поляри- зованная волна преобразуется в две взаимно ортогональные линейно поляризованные волны, поляризация которых совпадает с ориентацией модулированных пассивных диполей, т.е,. с осями х н у. Ортогонально поляризованные компоненты сигнала, модулированные с частотамн Я„, Я

U„(t) E„(Q„+l.os(cut+9„)

U„(- E„(a,t ).. а, 1 где E„(A,Ñ),Е „(Д t) — модулированные переотраженные волны горизонтальной и вертикальной поля„й 2 соз

Ч . и

E. 2 Е E и р "O О

ВНИКАЛИ, Эаказ 1358/34 Тираж 748 Подписное филиал ШШ Мачеат", г. Ужгород, ул.Проектная,4

3 1146

I ь — несущая часто;, та переотраженного сигнала.

Принимаются приемной антенной 3 и поступают на один из входов синхронного детектора 6. На другой вход синхронного детектора 6 по тракту 12 через управляемый фазовращатель 11 поступает опорный сигнал, формируемый путем ответвления части электромагнитной энергии от генератора (не показан), питающего облучающую систему

У. (1 (1pcos(4 V, )

15 где U — амплитуда и начальная

op фаза опорного сигнала.

Сигнал с выхода синхронного детектора 8 имеет вид

Ю

0(Ц КО E„(Q,<}co@(V„+4, )+ Ю ЕЧ " (Я }сей (V,-9 ), (Э) где . 1с — коэффициент пропорциональности. Этот сигнал фильтруется первым и вторым фильтрами 7 и 9, настроенныьм на частоты Я,, н Й, и поступает соответственно на входы первого и второго амплитудных детекторов ЗО ,8 и 10. Сигналы с выходов первого ,и второго амплитудных детекторов

8и10

0> КЕ„О, сов(V-Ч, ) (1 35

М а Ф E Ц1 сев (4 - „) поступают соответственно на первый и второй входы индикатора 4.

Датчик 2 координат, связанный с комбинацней пассивных взаимно .ортого-40 нальных дяполей, вырабатывает коман-. ду - импульс. начала регистрации, который запускает управляющий генератор 5, обеспечивающий линейное изменение фазы опорного сигнала Vo в ин-45 тервале от 0 до 2л управляемым фазо-, вращателем 11. При линейном изменении фазы опорного сигнала Ч, поступающего из тракта 12 через управляемый фазовращатель 11 на второй вход приемника, сигналы на выходах

609 4 первого и второго амплитудных детекторов 8 н 10 представляют собой низкочастотные колебания с частотой = " (Я (< Р„Я ), и частоты Q„ g., Q. «i Q лежат в полосе пропускания фильтров

7 и 9, где Т вЂ” время перестройки управляемого фазовращателя 11, с амплитудами, пропорциональными Еg, Е>, и начальныки фазами Ч„ и Ч„ соЧо ответственно. Выходы первого н второго амплитудных детекторов 8 н 10 служат первым и вторым выходами приемника. На индикаторе 4, первый и второй входы которого, например х и у — входы осциллографа, подключены соответственно к выходам первого и второго амплитудных детекторов 8 и

10, регистрируется поляризационная диаграмма анализируемого электромагнитного поля.

Синтезируемый на экране индикатора 4 поляризованный эллипс имеет вид где М= 9„- Ч„.

Направление вращения луча индикатора 4 осуществляется в сторону сигнала, отстающего по фазе, что соответствует направлению вращения вектора поляризации.

Прн достаточно больших Т> на экране индикатора 4 можно определить направление (правое или левое) вращения луча и, следовательно, соответствующее ему направление вращения вектора поляризации.

Предлагаемое устройство обладает большей точностью по сравнению с иэвестныа, так как в нем количество насснвнык диполей, составляющих комбинацию, сведено до двух, что уменьшает искажающее влияние комбинации на исследуемое поле.

Предлагаемое устройство позволяет определить направление вращения вектора поляризации.