Способ определения диаграммы направленности антенны

 

Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для определения диаграммы направленности (ДН) по результатам измерения амплитудно-фазового распределения /АФР/ поля в раскрыве антенны на автоматизированных измерительных стендах. Цель изобретения - повышение точности. Цель достигается тем, что результаты измерения АФР поля на плоской поверхности фильтруют по определенному закону. Накопленный отфильтрованный массив АФР поля подвергают двумерному преобразованию Фурье в направлении U<SB POS="POST">I</SB>, V<SB POS="POST">I</SB>, в результате чего определяют значение ДН антенны F/ U<SB POS="POST">I</SB>, V<SB POS="POST">I</SB>/. Для определения ДН в остальных точках заданной области повторяют операции для других значений /U<SB POS="POST">J</SB>, V<SB POS="POST">J</SB>/. Использование данного способа позволяет значительно снизить погрешности определения ДН антенны, обусловленные конечностью области измерения, или соответственно уменьшить размеры области измерения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С- 01 R 29/10

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРстВенный нОмитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4002233/24-ОД (22) 02.01.86 (46) 15.08.89. Бюл. Р 30 (71) Московский энергетический институт (72) Б.Г.Беляев и А.П.Шишкин (53) 621.317:621.396.67(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 378778, кл. G 01 R 29/10, 1971.

Турчин В.И., Цейтлин Н.М. Амплифазометрический метод антенных измерений. — Радиотехника и электротехника. T. 24, 1979, Р 12, с. 23812413. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЧ ДИАГРАММЫ

НЛПРАВЛЕННОСТИ АНТЕННЫ (57) Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для определения диаграммы направленности (ДН) по результатам измерения амплитудно-фазового распреИзобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для определения диаграммы направленности антенны по результатам измерения амплитудно-фазового распределения поля в раскрыве антенны на автоматизированных измерительных стендах.

Цель изобретения — повьппение точности»

На фиг. 1 приведена электрическая структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ определения диаграммы направленности антенны; на фиг ° 2 — изображение области измерений.

„„SU„„1500950 А 1

2 деления (АФР) поля в раскрыве антенны на автоматизированных измерительных стендах. Цель изобретения — повышение точности. Цель достигается тем, что результаты измерения АФР поля на плоской поверхности фильтруют по о11ределенному закону. Накопленный отфильтрованный массив АФР поля подвергают двумерному преобразованию Фурье в направлении U;, V .„ в результате чего определяют значение ДН антенны

F(U-,× .). Длй определения ДН в ос-! тальных точках заданной области повторяют операции для других значений (U .,V ..). Использование предлагаемого

Э способа позволяет значительно снизить погрешности определения ДН антенны, обусловленные конечностью области измерения, ил11 соответственно уменьшить размеры области измерения.

2 ил.

Способ определения диаграммы направленности (ДН) антенны реализуется следующим образом.

Известно, что измерение амплитуд;но-фазового распределения (АФР) антенны на плоской поверхности должно проводиться на площади, превышающей площадь раскрыва антенны, причем это превьппение должно обеспечивать спадание амплитуды поля на границе области измерения не менее чем на 20-30 дБ.

В этом случае можно пренебречь по™. грешностями, обусловленными неполным (на замкнутой поверхности) измерением АФР.

4 ляюций вход каждого аттенюатора. 3 и фазовращателя 4 подключен к выходу блока 7 управления и обработки. Зснд

1 расположен в ближней зоне антенны 8.

Устройство, реализующее предлагаемый способ определения ДН антенны, работает следующим образом.

По команде блока 7 управления и обработки фазоврацатели 4 устанавливаются таким образом, чтобы реализовалось двумерное дискретное преобразование Фурье в направлении U Vг, 1 при этом аттенюаторы 3 устанавливаются таким образогл, чтобы реализовалось соотношение (1), после чего производится заглер амплитуды на выходе сум-.": матора 5 измерителем 6. Результат измерения — значение ДН антенны в направлении U.,V. передается с выхода

1 измерителя 6 на вход блока 7 управления и обработки, после чего указанный процесс повторяется для следующего значения U>,V . При этом могут быть

) получены зйачения ДН как в ее центральных сечениях, так и.объемная ДН.

Использование изобретения позволяет значительно снизить погрешности определения ДН антенны, обусловленные конечностью области измерения или соответственно уменьшить размеры области измерения.

Способ определения диаграммы направленности антенны, включаюций измерение амплитудно-фазового распределения поля на плоской поверхности в ближней зоне антенны и последующее двумерное преобразование Фурье результатов измерений, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности, результаты измерения амплитудно-фазового распределения перед двумерным преобразованием Фурье фильтруют по закону

Usx э при Р9 S>з

U = 1 (1-(-) 1U „, при Р4 S, где Р— точка плоской поверхности, в которой измеряется амплитудно-фазовое распределение поля;

S — проекция апертуры антенны

А на плоскую поверхность но заданному направлению U;,V;, в котором определяется зна3 1500950

Вместе с тем, в ряде случаен такого спадания поля. не наблюдается (специальное фазирование антенны, несфазированная антенна и др.), и для опре-. деления ДН такой антенны необходимо практически измерить АФР на замкнутой поверхности, охватывающей исследуемую антенну, что практически трудно реализуемо. Кроме того, в ряде слу-10 чаев достаточно определить ДН в заданной области углов U V.

Для этого измеряют АФР поля антенны на плоской поверхности, которое фильтруют в зависимости от координат замера АФР по закону

I нри Р S» (1 — (-) )Usx нри PISA. (1) где Р— точка плоской поверхности, ZO в которой измеряется АФР поля;

S — проекция апертуры антенны на (А плоскую поверхность но заданному направлению U;,V., в ко-25 тором определяется значение диаграммы направленности;

1 — расстояние между точкой Р и ближайшей к ней точкой Ц, принадлежащей границе проек- 30 ции апертуры антенны S >, — расстояние между. точкой С и точкой пересечения прямой, проведенной из точки Я в точку Р, с границей области из- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я мерения.

Пунктиром на фиг. 1 показана проекция апертуры антенны на плоскость измерения в направлении нормали к ней.

Накопленный отфильтрованный мас- 4 сив АФР поля подвергают двумерному преобразованию Фурье в направлении

U.,V. (1), в результате чего определяют значение ДН антенны F(U;,V;).

Для определения ДН в остальных точках заданной области повторяют указанные операции для других значений (U,Ч ).

Устройство, реализуюцее предлагаемый способ определения ДН антенны, включает многоэлементный зонд 1, перекрывающий заданную область измерений. Выход каждого элеглента 2 зонда 1 последовательно через у равпяемый аттенюатор 3 и фазовращатель 4 подключен к соответствующему входу

55 сумматора 5, выход которого подсоединен к входу измерителя 6 амплитуды, выход которого подключен к входу бло- ка 7 управления и обработки. Управ1500950 чение диаграммы направлен.ности;

1 — расстояние между точкой P u ближайшей к ней точкой, принадлежащей границе нроек5 ции апертуры антенны 3 „;

L — расстояние между точкой Я и точкой пересечения прямой, проведенной из точки в точ6 ку Ц, с границей области измерения, а двумерное преобразование Фурье после фильтрации проводят для направления U; V ., после чего указанную последовательность операций повторяют для других заданных направлений U,Н. области угловых координат, в которой определяется диаграмма направленности антенны.