Способ измерения энергетических параметров апертурных антенн

 

Изобретение обеспечивает повышение точности измерений коэф. использования апертуры и определение степени согласования антенны с нагрузкой Способ заключается в том, что измеряют значение эффективной поверхности обратного рассеяния (ЭПОР) антенны при подключении короткозамыкающего поршня (б д ц ) и при подключении нагрузки (), а также измеряют ЭПОГ эталонной проводящей пластины (бп,.с), вписанной в апертуру антенны. Коэф. использования апертуры антенны определяется по формуле .к. .с/, - а коэф., характеризуюгщй степень согласования антенны с нагрузкой, определяется по формуле jb 4 (.к. со 05 со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) Д1) 4 С Ol R 29/!О

1 » гъ

« 1, Р ° .,:... „.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ !1;

К АВТОРСКОМУ «СВИДЕТЕЛЬСТВУ " ъ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3928242/24-09 (22) 17.07.85 (46) 30.12.87. Бюл. 1)Р 48 (72) Е.К.Аухимович, А.П.Лебедев и Ю.А.Юрков (53) 621.317;621.396.67 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(* 1095107, кл. С 01 R 29/10, 1981. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ

IIAPAMETP0B АПЕРТУРНЫХ АНТЕНН (57) Изобретение обеспечивает повышение точности измерений коэф. использования апертуры и определение степени согласования антенны с нагрузкой

Способ заключается в том, что измеряют значение эффективной поверхности обратного рассеяния (ЭПОР) антенны при подключении короткозамыкающего поршня (5 „ ) и при подключении нагрузки (б ), а также измеряют ЭПОР эталонной проводящей пластины (б„„ ), вписанной в апертуру антенны. Коэф. использования апертуры антенны он еделяется по формуле а !) а.к. /О„„ñ/2 а коэф., характеризующий степень согласования антенны с нагрузкой, определяется по формуле P = 4 (G /бо „„).

1363091

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к разделу антенной техники .

Целью, изобретения является повыше" ние точности измерений коэффициента использования апертуры иопределения степени согласования антенны с нагрузкойе

Способ измерения энергетических 10 параметров апертурных антенн реализуется следующим образом.

Измеряют значения эффективной поверхности обратного рассеяния (ЭПОР) антенны при подключении короткозамы- là кающего поршня 54 „ >и при подключении нагрузки 64 а также измеряют ЭПОР эталонной проводящей пластины 6h.h.c. вписанной в апертуру антенны, а коэффициент использования апертуры антен- р0 ны 1А и коэффициент, характеризующий степень согласовайия антенны с нагрузкой, определяют по формулам

1 лкь

1- п л.с 2S

GA

4 — —. бл,к,у

Известно, что значения эффективной поверхности обратного рассеяния (ЭПОР) эталонной проводящей пластины 30 при нормальном ее облучении определяется зависимостью

4»А л г 4Л

6 пл пл А пл

А„„, S — соответственно эффективная и геометрическая поверхности пластины; ."л — длина волны;

Aw

1 — — — коэффициент использования

S апертуры эталонной проводя- 40 щей пластины, значение которого может быть принято равным единице (4 = 1).

Следовательно, 4-Вг 45 плс г °

В соответствии с принципом взаимности аналогичной зависимостью определяется ЭПОР согласованной с нагрузкой антенны

ФГА .р 4»Я

"аС аг = h Ъг ° где А - эффективная поверхность антенны»

А А - - коэффициент использования ее

S апертуры.

Измерив ЭПОР эталонной проводящей пластины, согласованной с нагрузкой антенны, исходя из соотношения

6ас

А может быть рассчитан коэффициент использования апертуры антенны, а также ее эффективная поверхность ба.с

А S — - — S

4, бп»с и коэффициент направленного действия

44 Aс 4»Б

D — А 1 6п лс 9

В соответствии с эквивалентной схемой приемной антенны ее ЭПОР при нормальном облучении апертуры определяется зависимостью

5 =P

Коэффициентом P оценивается излучающая способность антенны. Очевидно,что отношением ЭПОР антенны и эталона onределяется произведение

1 бд

А бп hc

Следовательно а А= — — — и (Рк бп»с

1 64

Оа бп лс

pK pKc 1» а „.> = Pz к. бдс = 46ас

4»S

= 41 а»г и квазисогласованном

4я г

64 Рг. ас (л у. с ЭПОР свободной проводящей пластины, вписывающейся в апертуру антенны, 4„-с1г дплс г °

От фидерного тракта, предварительно согласованного с нагрузкой антенны, отсоединяется нагрузочная секция, Значение коэффициента Р в зависимости от режима антенны изменяется в весьма широких пределах от (3 =-Щ „„=0 равного нулю.в режиме холостого хода, до P > = P < „> = 4, равного четырем в режиме короткого замыкания, так что

0 P 4. При работе антенны в строго согласованном режиме значение данного коэффициента равно единице, так что

1363091 формуле г бплс

ВИИИПИ Заказ 6400/35 Ти аж 730

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 взамен ее подключается секция с пере- мещающимся вдоль секции замыкающим поршнем. По мере перемещения поршня

ЭПОР антенны изменяется от нулевого значения, когда реализуется режим холостого хода, до максимального значения, когда реализуется режим короткого замыкания. В режиме короткого замыкания („ = 4) измеряется ЭПОР 10 антенны 6д „и по измеренному значению ЭПОР эталонной пластины бп по рассчитывается коэффициент использования апертуры антенны. Затем секция с замыкающим поршнем отсоединяется, к фидеру подключается нагрузочная секция, измеряется ЭПОР квазисогласованной антенны и по формуле бд

4 ("Е (д

25 вычисляется значение коэффициента Р .

Степень согласования антенны с нагрузкой определяется значением коэффициента Pz. При достаточно хорошем согласовании антенны с нагрузкой значение данного коэффициента близко к единице. Отличие значения коэффициента от единицы свидетельствует о рассогласовании приемного антенно-фидерного тракта. При этом чем больше значение отличается от единицы, тем заметнее рассогласован фидерный тракт.

Короткозамкнутый режим при определении энергетических параметров пира40 мидальных и конических рупорных антенн, в раструбе которых отсутствуют формирующие их диаграммы направленности элементы, например фазирующие линзы или ребристые структуры, целесообразно осуществлять с целью упрощения процесса измерений путем установки эталонной пластины непосредственно в раскрыв рупора.

Пластина, установленная в раскрыве рупора, имеет совершенно иные характеристики нежели свободная пластина.

Если ток проводимости, возбуждаемый в свободной пластине, имеет равномерное амплитудно-фазовое распределение и

1 обтекает пластину с двух сторон, то ток, возбуждаемый в установленной в раскрыве рупора пластине, имеет неравномерное амплитудно-фазовое распределение, аналогичное распределение тока смещения на апертуре рупора, обтекая пластину только с одной освещенной стороны. Установленная в раскрыве рупора пластина находится в короткозамкнутом состоянии, так чтобы в полном соответствии с принципом двойственности можно было принять

4Я бпп.к = бл . = 4 „—,р

Следовательно, применительно к рупорным антеннам, удовлетворяющим отмеченным требованиям, практическая реализация данного способа не требует в процессе проведения измерений никаких замен в фидерном тракте и настройки секции с короткозамыкающим поршнем.

При этом подлежащие определению параметры рупорных антенн рассчитываются по формулам

1 пл.л.> б л г бпл.с 1 Опл,к, Формула изобретения

Способ измерения энергетических параметров апертурных антенн, заключающийся в измерении значений эффективной поверхности обратного рассеяния антенны и вписывающейся в ее апертуру эталонной проводящей пластиныбпс, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений коэффициента использования апертуры и определения степени согласования антенны с нагрузкой, измеряют значения эффективной поверхности обратного рассеяния антенны при подключении короткозаиыкающего поршня

Qл „ и дополнительно при подключении нагрузки — 5 д, а коэффициент использования апертуры антенны и коэффициент, характеризующий степень согласования антенны с нагрузкой, определяют по формулам бл „., gg д г ап..

Й 4 л.к