Устройство для определения омических потерь в антенне

 

Изобретение относится к измерительной технике. Повышается точность .измерения. Устройство содержит источник СВЧ-мощности 1, измерительный приемник 2,Y -циркулятор 3 с плечами 4,5,6, антенну 7, два радиопоглощающих кольца (РК) 8, узел поляризационного согласования (УПС) 9,метавлический экран (МЭ) 10. Цель достигается введением Y -циркулятора 3, двух РК 8, УПС 9 и МЭ 10.Частичное поглощение в РК 8 исключает возникновение паразитных резонансов между антенной 7 и Ю 10. В УПС 9 происходит изменение направления движения . волны на противоположное. Поляризационные диаграммы антенны 7 и падающей на нее волны идентичны. Это исключает погрешности измерений, связанные с поляризационными потерями в измерительном тракте. 4 ил. | (Л 3 Ю to Ю оо о 4 4:; Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН ((9(80(((> 22 044 (50 4 G 01 R 29/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм из05Ретений и ОтнРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . (21) 3567088/24-09 (22) 24.03.83 (46) 30.04.86. Бюл. ¹ 16 (72) С.В. Бутакова, К.А.. Бутаков и Н.М. Кузнецов (53) 621.317:621.396.67(088.8) (56) Экспресс-информация, Сер. Радиотехника СВЧ. /. ВИНИТИ, 1976, вып. 5, с ° 8.

Авторское свидетельство СССР № 924627, кл. С 01 R 29/10, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДПЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ .ОМИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ АНТЕННЫ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Повышается точность ,измерения. Устройство содержит источник СВЧ-мощности 1, измерительный приемник 2, Y -циркулятор 3 с плечами 4,5,6, антенну 7, два радиопоглощающих кольца (PK) 8, узел поляризационного согласования (УПС) 9 металлический экран (МЭ) 10. Цель достигается введением Y -циркулятора 3, двух PK 8, УПС 9 и МЭ 10.Частичное поглощение в РК 8 исключает возникновение паразитных резонансов между антенной 7 и МЭ 10. В УПС 9 происходит изменение направления движения волны на противоположное. Поляризационные диаграммы антенны 7 и падающей на нее волны идентичны. Это исключает погрешности измерений свяа занные с поляризационными потерями в ж измерительном тракте. 4 ил.

1228044

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к антенным измерениям.

Цель изобретения — повышение точности определения омических потерь антенны с малыми отражениями от поверхности раскрыва.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства для определения омических потерь антенны; на фиг, 2 — 4 — конструктивt ные варианты поляризационного узла согласования.

Устройство для определения омических потерь содержит источник 1

СВЧ-мощности, измерительный приемник

2 У -циркулятор 3 с плечами 4 — 6, антенну 7, два PK 8, узел 9 поляризационного согласования, металлический экран 10 с хорошо проводящей поверхностью. Плечи 4 и 5 закорочены перемычкой 11.

УПС 9 выполнен в виде слоя анизотропного материала, например феррита»

УПС по фиг. 2 выполнен в виде решетки из проволок 12,. параллельных друг другу, расположенных в плоскости, параллельной экрану 10, на расстоя" нии которое может изменяться. УПС по фиг. 3 выполнен в виде двух плоских решеток из проволок 13 и 14, параллельнык друг другу внутри каждой решетки, лежащих в плоскостях, параллельных плоскости экрана 10, одна из решеток может поворачиваться относительно другой. УПС по фиг. 4 выполнен в виде прямого угла из металлического листа 15. Стрелками показаны траектории луча внутри угла 16,.

17, 18.

Устройство работает следующим образом.

Для определения омических потерь антенны с помощью замыкания плеч 4 и 5 накоротко перемычкой 11 источник 1 СВЧ-мощности подсоединяется к входу измерительного приемника 2.

При включенных источнике 1 СВЧ-мощности и измерительном приемнике 2 фиксируется показание измерительного приемника 2 (ot ). После отключения перемычки 11 и регулировки УПС 9 фиксируется показание измерительного приемника 2 (м ). При этом сигнал из источника 1 СВЧ-мощности проходит через плечи 4 и 6 (-циркулятора 3 в антенну 7, излучается из ее аперту ры, частично поглощается в PK 8,про5

Ç5

55 ходит через УПС 9, отражается от Ю

10, вновь проходит через УПС 9, еще раз частично поглощается в PK 8 и через антенну 7, плечи 6 и 5 Y циркулятора 3 попадает в измерительный приемник 2.

Частичное поглощение в РК 8 исключает возникновение паразитных резонансов между антенной 7 и ИЭ 10. В

УПС 9 происходит изменение направления движения волны на противоположное, причем поляризационные диаграммы антенны 7 и попадающей на нее волны оказываются идентичными. Это исключает погрешности измерений, связанные с поляризационными потерями в измерительном тракте.

При отражении от МЭ 10 происходит зеркальный поворот эллипса поляризации (т.е. возникает кроссполяризованная волна) за счет сдвига на 180 фаз ортогональных линейно поляризованных компонентов эллиптически поляризованной волны.

При двойном прохождении УПС в виде анизотропного слоя также осуществляется зеркальный поворот эллипса поляризации при определенном соотношении толщины слоя и элементов тенэора магнитной (для ферритов) ипн диэлектрической (для плазмы) проницаемости анизотропного материала.Регулировка данного УПС 9 заключается в изменении толщины слоя и (или) элементов тензора проницаемости. Например, для феррита необходимо изменение внешнего магнитного поля до получения максимального показания

ы измерительного приемника 2.

В УПС 9 по фиг. 2 эллиптически поляризованная волна,.попав на реиитку из проволок 12, разлагается на две оутогональные линейно поляризованные компоненты, однй из которых, коипланарная решетка, отражается, другая проходит на МЭ 10, отражается, пройдя сквозь решетку из проволок 12 в обратном направлении, получает дополнительный фазовый набег, соответствующий двойной длине пробега, и складывается с отраженной от решетки компонентой, образуя вновь эллиптически поляризованную волну.

Регулировка УПС 9 по фиг. 2 заключается в изменении расстояния между решеткой из проволок 12 и ИЭ 10 до получения максимального показания

М измерительного приемника 2. В УПС

9 по фиг. 3 эллиптически поляризо2 «<«г

2 < «<гf l<7<) l> < <ФР о 2 << 21 (l«I 3 <<"< 4 1

<721 Ll<)l3 < 4

Из системы (3) находят величину и

7<-у< 21 г г 45

®а* «г L 3 < L> < l4 (1) где g2, g Д„- коэффициенты передачи элемента развязки 3 между плечами

4 6, 6 -5, 5 4,. являющиеся паспортными данными;

Д, — коэффициент передачи тракта

2 антенна 7 — ИЗ 10 — антенна 7. з 1228044

4 ванная волна на решетке из проволок Из формулы (1) получаем искомый

13 разлагается на две ортогональные КПД испытуемой антенны, определяюлинейно поляризованные компоненты. щий омические потери.

Компланарная проволокам 13 компонента отражается ортогональная проходит

У 5

< г ««,4 (2) сквозь решетку и падает на проволоки << <<2 3

14, где вновь разлагается на две ор- где R — коэффициент отражения исходтогональные линейно поляризованные ной волны от узла 9 поляризационного компоненты. Компонента, компланарная согласования с ИЭ 10. проволокам 14, отражается, ортого- щ В правой части формулы (2) неизнальная проходит на экран 10, стра- вестны величины К и g, . Для нахожжается, проходит через решетку.из дения q можно сделать дополнительf проволок 14 и, сложившись с компланые измерения с помощью предлагаемонарной отраженной от проволок 14 ro устройства без перемычки 11,снаволной, падает в обратном направлении 15 чала с одним кольцом 8, затем с друна решетку из проволок 13. При опре- гим. При этом фиксируются показания деленном взаимном развороте между измерительного приемника 2 (ю о ) г « проволоками 13 и 14 суммарная волна, Положив R = 1, получают систему падающая на антенну 7, имеет поляри- уравнений: ,зационную диаграмму, .совпадающую с поляризационной диаграммой самой ан- (3) тенны 7 °

Регулировка УПС 9 по фиг. 3 состоит в развороте решеток из проволок

13 и 14 относительно друг друга на таксой угол, при котором показание в42 измерительного приемника 2 максимально.

В УПС 9 по фиг. 4 осуществляется Формула изобретения двойной зеркальный поворот эллипса поляризации при отражении луча от Устройство для определения омичессторон прямого угла из листового ме- ких потерь антенны, содержащее талла 15. Благодаря наличию прямого источник СВЧ-мощности и измерительугла траектории падающего луча 16 и ный приемник, о т л и ч а ю щ е е дважды отраженного луча 18 совпадают с я тем, что, с целью повышения с точностью направления, т.е. обеспе-З5 точности определения омических почивается точное отражение в сторону терь антенны с малыми отражениями антенны 7 ° от поверхности раскрыва, введены

Регулировка УПС 9 по фиг. 4 состо- Y-циркулятор, два радиопоглощающих ит в точной выставке сторон прямого кольца, узел поляризационного соглаугла 15 до получения максимального

40 сования и металлический экран, припоказания o. измерительного прием- чем к первому плечу < -циркулятора ника 2. подключен источник СВЧ-мощности, Величина ы описывается равенст- второе плечо является входом для вом подсоединения исследуемой антенны, а к третьему подключен измерительный приемник, радиопоглощающие кольца размещены между апертурой исследуемой антенны и металлическим экраном, а узел поляризационного согласования установлен на поверхности металлического экрана, обращенной к апертуре исследуемой антенны.

1228044

f2

Фиг3

Составитель В. Рабинович

Редактор Л. Пчелинская Техред Г.Гербер Корректор Г. Решетник

Заказ 2284/46 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

113035, Мрсква, Ж-35, Раушская наб, д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород. ул. Проектная, 4