Способ определения угла ориентации поляризационного эллипса электромагнитного поля

 

Изобретение относится к технике измерений характеристик электромагнитных полей (ЭМП) и может быть использовано для определения угла ориентации его поляризационного эллипса (ПЭ). Цель изобретения - повышение точности одновременно с измерением угла поворота измерительной антенны. Для этого в способе, включающем прием ЭМП измерительной антенной 1, вращение измерительной антенны 1 с помощью поворотного устройства 2 вокруг направления на источник ЭМП и измерение угла ее поворота, измеряют с помощью измерителя 3 фазу принятого сигнала, определяют ее зависимость от угла поворота измерительной антенны 1 и определяют угол ориентации ПЭ по углу поворота при максимальной крутизне фазовой поляризационной диаграммы. Повышение точности обеспечивается большей крутизной фазовой поляризационной диаграммы относительно амплитудной поляризационной диаграммы. Увеличение крутизны фазовой поляризационной диаграммы достигается при использовании измерительной антенны 1 линейной или эллиптической поляризации с эллипсом поляризации встречного направления вращения относительно эллипса поляризации исследуемого ЭМП. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СаЭЕЛИСТИ ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5))5 С 01 Р, 29 ОЕ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4727667/09 (22) 04.08.89 (46) 15.08.91. Бюл. V - 30 (71) Научно-производственное обьедннение им. С.А. Лавочкина (72) В.П. Бычков и С.А. Самбуров (53) 621.317.328(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1146609, кл. С 01 Р 29/08, 1982.

Шубарин Ю.Б., Зоркин А.Ф. Антенные измерения на сверхвысоких частотах, Харьков. Изд-во ХГУ, 1962, с. 40-49. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА ОРНЕНТАЦИИ ПОЛЯРИЗАЦИОННОГО ЭЛЛИПСА ЭЛЕКТРОМАГШПНОГО ПОЛЯ (57) Изобретение относится к технике измерений характеристик электромагнитных полей (ЭИП) и может быть использоваьо для определения угла ориентации его поляризационного эллипса (ПЭ).

Цель изобретения - повышение точности одновременно с измерением угла поворота измерительной антенны. Для этого

„.SU„„1670628 А 1

2 в способе, включающем прием ЭИП измерительной антенной 1, вращение измерительной антенны 1 с помощью поворотного устройства 2 вокруг направления на источник ЭЫ! и измерение угла ее поворота, измеряют с помощью измерителя 3 фазу принятого сигнала, определяют ее зависимость от угла поворота измерительной антенны 1 и определяют угол ориентации ПЭ по углу поворота при максимальной крутизне фазовой по" ляризационной диаграммы. Повышение точности обеспечивается большей крутизной фазовой поляризационной диаграммы относительно амплитудной поляризационной диаграммы. Увеличение крутизны фазовой поляризационной диаграммы достигается при использовании измерительной антенны 1 линейной или эллиптической поляризации с эллипсом поляризации встречного направления вращения относительно эллипса поляризации исследуемого ЭИП. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

167()Г>28

Изобретение относится к измерениям характеристик электромагнитных полей, и может быть использовано для определения угла ориентации его поляриэа5 ционного эллипса.

Цель изобретения — повышение точности одновременно с измерением угла поворота измерительной антенны„

Па фиг. 1 приведена структурная схема электрического устройства, реализующего способ определения угла ориентации поляризационного эллипса электромагнитного поля; на фиг. 2— графики зависимости мощности и фазы принятого сигнала в зависимости от угла между большими осями поляризационных эллипсов исследуемого поля и измерительной антенны для различных значений коэффициента эллиптичности измерительной антенны.

Способ определения угла ориентации поляризованного эллипса электромагнитного поля реализуют следующим образом.

Измерительную антенну разворачивают вокруг направления на источник измеряемого поля и в процессе разворота измеряют относительную фазу сигнала на выходе измерительной антенны и угол ee IIOBopoTB f . По измеренной фазовой поляризационной диаграмме () определяют угол ориентации поляризационного эллипса измерительной антенны У соответствующий максимальй ° ной крутйзне фазовой поляризационной диаграммы в системе координат, исполь- 35 зуемой для измерения угла ориентации поляризованного эллипса измеряемого поля. джазовая поляриэационная диаграмма имеет максимальную крутизну при

40 ортогональном положении больших осей поляризационных эллипсов измеряемого поля и измерительной антенны. Затем определяют угол ориентации поляризационного эллипса измеряемого поля по

45 формулам о

90, при 0 и I1i 9О

90, при 90 сХ с 180

Возможен другой вариант измерения угла ориентации поляризационного эллипса с помощью предлагаемого способа.

Сначала угол ориентации поляризационного эллипса измеряемого поля определяют по амплитудной поляризационной диаграмме согласно известному способу, а затем при разворотах измерительной антенны в небольших пределах угол ориентации уточняют согJ!вено предлаГBe мому способу.

Устройство,реализуюцее способ определения угла ориентации поляризацнонного эллипса электромагнитного поля, содержит измерительную антенну 1, поворотное устройство 2, обеспечивающее развороты измерительной антенны вокруг направления а источник измеряемого поля, измеритель 3 разности фаз, к первому входу которого подключена измерительная антенна 1, а к второму входу подключена неподвижная антенна

4, принимающая часть сигнала источника поля, которая используется в качестве опорного сигнала.

Укаэанный состав устройства является достаточным для реализации способа с участием оператора и целесообразен при единичных измерениях, При проведении многократных измерений возможна реализация устройства с использованием блока 5 обработки и управления подключенного к выходу измерителя 3 разности фаэ и поворотному устройству 2.

11рн измерении угла ориентации поляризационного эллипса электромагнитного поля испытуемой антенны возможна передача опорного сигнала через делитель мощности или направленный ответвитель, установленный на входе испытуемой антенны„

Устройство, реализуюцее способ измерения угла ориентации поляризационного эллипса электромагнитного поля, работает следующим образом.

В процессе непрерывного или дискретных разворотов измерительной антенны 1 в измерителе 3 разности фаз происходит сравнение фазы сигнала на выходе измерительной антенны 1 с фазой опорного сигнала, принимаемого неподвижной антенной 4, т.е. измеряется фазовая поляризационная диаграмма. В режиме ручных измерений последующие операции выполняет оператор. При использовании блока 5 обработки и управления в него с выхода измерителя 3 разности фаз поступают сигналы, несущие информацию об относительной фазе сигнала на выходе измерительной антенны 1, а также сигналы от поворотного устройства 2, несущие информацию об угловых положениях измерительной антенны 1„ Блок 5 управления и обработки рассчитывает угол разворота измерительной антенны

<1< 2 <

Г с — у

1+r

S 167(1, co(.1яризаци< нной диагРамми и Уго; а< .тки и управ.<1ения передает; .1<. норот1<ое устройство

2 сиг11алы управц <п1я разворотами.

Блок 5 обработк<1 и управления может быть выполнен на . азе микропроцессора или ЭМ1 с использованием устройств сопряжения,, обеспечивающих обмен сигналами м(жду микропроцессором (ЗИ1), по1зоротним устройством 2 и измерителем 3 разности фаз.

Применение предлагаемого способа и устройства по в(<ляет, вели(1ить точность измере

Точность измерений зависит от вели 1ины коэффициента эллиптичности измеряемого поля„, Наибольши<1 выигрьш1 в точности получается при линелной поляризации измеряемого поля, наименьший при близкой к круговой.

При использовании измерительной антенны 1 с линейной поляризацией выигрыш в точности всегда больше, чем при использовании измерительной антенны 1 эллиптической поляризации с совпадающим направлением вращения вектора напряженности электрического поля, Например, при величине коэффициента эллиптичности измеряемого поля 0,3 выигрыш в точности измерений примерно в пять раз (фиг. 1).

При использовании измерительной антенны 1 эллиптической поляризации с встречным направлением вращения вектора напряженности электрического

П ).

Формула изобретения

1. Способ определения угла ориента<(1(и поляризационного эллипса электромагнитного поля, включающий наведение измерительной антенны на источник электромаг:1итного поля, прием его электромагнитного поля, вращение измерительной антенны вокруг направления на источник электромагнитного поля и измерение угла ее поворота, о т ч и ч а ю щ и и с я тем, что, с це ью повышения точности, одновре:сHHG с hs» мерением угла поворота !Iзмерительной

< °

30 а11тенны измеряют фазу принятого электромагнитного поля, определяют угол поворота измерительной антенны, при котором крутизна функциональной зави.: симости фазы от угла поворота измерител1.ной антенны максимальна, и определяют угол ориентации поляризационного эллипса электромагнитного поля по формуле

4p Ip + 90, при 06 )1, 90

90, при 9Ф< It <180

2. Способ по п. 1, о т л и ч г ю— щ и и - я тем, что прием электромагнитното поля осуществляют измерительной антенной ли.<ейной поляризации.

3. Способ по и. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что прием электромагнитного поля осуществляют измерительной антенной эллиптической поляризации с эллипсом поляризации встречного направления вращения относительно эл . липса поляризации исследуемого элект» ро11агнитного поля.

1670628. f80

1,0

1бО

0,6 оф 1

0,2

Редактор С. Лисина

Заказ 3151 Тирал 398 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Укгород, ул. Гагарина, 10I

08 ь

20 40 60 Ю 1ОО 120 146 160 180

Угол между оольшини ocppcl лцуридуиооне)х зллиасоо g, град.

Фиг.2

Составитель П. Савельев

Техред Л.Сердюкова Корректор И. Эрдели