Способ определения параметров поляризации электромагнитного поля

 

Использование: определение параметров поляризации электромагнитного поля. Сущность изобретения: в процессе поворота измерительной антенны вокруг направления на источник измеряемого поля, измеряется фазовая поляризационная диаграмма , т.е. зависимость относительной фазы сигнала на выходе измерительной антенны от угла ее поворота, а также первая и вторая производные фазы по углу поворота , после чего определяют их минимальное и максимальное значение, соответственно, и соответствующие поворота. Коэффициент эллиптичности определяют по приведенным формулам. 1 з.п. ф-лы,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 R 29/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ р ф) = arctg Гэф т9р при — 90о .Р 90о

p (p) = z — — + arctg r,4, tg p при 90 < j3 < 270

r+la о о (Г+ Г.) Г+Га

+г ° г (2) о гэф соз В+ г,ф sin P . (3) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4833410/09 (22) 30,05.90 (46) 15.05.93. Бюл, N 18 (71) Научно-производственное объединение им, С,А.Лавочкина (72) В.П.Бычков (56) Шубарин Ю,В., Зоркин А.Ф. Антенные измерения на сверхвысоких частотах, Харьков, изд.ХГУ, 1962, с.40-49, Авторское свидетельство СССР

М 1689879, кл. G 01 R 29/08, 1989. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПОЛЯРИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к измерениям параметров электромагнитных полей и может быть использовано для измерения коэффициента эллиптичности и направления вращения поляризационного вектора электромагнитного поля, .Цель изобретения — упрощение способа, На рисунке приведены графики зависимостей фазы сигнала на выходе измеритель„„Я „„1815612 А1 (57) Использование: определение параметров поляризации электромагнитного поля.

Сущность изобретения: в процессе поворота измерительной антенны вокруг направления на источник измеряемого поля, измеряется фазовая поляризационная диаграмма, т.е. зависимость относительной фазы сигнала на выходе измерительной антенны от угла ее поворота, а также первая и вторая производные фазы по углу поворо.та, после чего определяют их минимальное и максимальное значение, соответственно, и соответствующие имуглы поворота, Коэффициент эллиптичности определяют по приведенным формулам, 1 з.п. ф-лы, ной антенны "у>ф)", а также ее первой

"и второй" " производной от

< Р ь р угла между большими осями поляризационных эллипсов измеряемого поля и измерительной антенны "P" для разных значений эффективного коэффициента эллиптичности,рассчитанные по формулам б у ) @ г,ф (1 г,ф) SIR 2P д р (СОЗ Р + г,ф з п /3)

Функция "p(P)" периодическая с периодом равным 360 . а функции "- " и о .,d о(Я„

d j3 —--1815612 — "— 2- " периодические с периодом рав1Р2

»IM 180

Для отрицательных значений "гэф" фазовые поляризационные диаграммы меняют знак на отрицательный, соответственно изменяются знаки первой и второй производной. При "j3 =- 0" модуль первой производной имеет минимальную величину, при этом выражение (3) в зависимости от угла "y примет вид гэф — Š— @ = — - - (y = уп))п1) (5) э — — „— и) д

Из (2) коэффициент эллиптичности измеряемого поля определяется по формуле

Г =Гэф Га (6)

Гэф Га

Из (1) величина "гэф" определяется выражением

„„,= яК (7)

tg /3

Для определения "r„-ф" из (7) может использоваться любое значение угла "P, однако для повышения точности целесообразно использовать значение угла "P", при котором имеет место наименьшая плотНОСТЬ ХаРаКтЕРИСтИК P (P Гэф = C0r)St) В Направлении параллельном оси "p", т.е. заданному приращению "Лp" соответствует наименьшее приращение "Л Гэф". С учетом изложенного выражение (7) в зависимости от угла "у имеет вид

tg (fP f 2 „ Я ()Ь 1 — 90 1 (9)

Гэф

1g (90 — )"гпах1 + ) <пах2)

Способ осуществляется следующим образом. Измерительну)о антенну наводят на источник измеряемого поля. Затем измерительную антенну разворачивают вокруг направления на источник измеряемого поля, и в процессе разворота измеряют углы разворотов измерительной антенны в выбранной системе координат и соответствующие этим углам фазы сигналов на выходе измерительной антенны. Затем определя)от первую производную фазы принятого сигнала по углу поворота изме ритсльно<й антенны, рассчитывая ее, например, через приращение угла и соответствующее приращение фазы, Затем определя)от угол поворота измерительной антенны, соответствующий минимуму модуля этой производной и ее значение, соответствующее этому углу, Найденное значение первой производной фазы по углу поворота измерительной антенны равно эффективному коэффициенту . эллиптичности. Затем определяют коэффициент эллиптичности и направление вращения поляризационного вектора по формуле (6)

Для повышения точности, определяют вторую производную фазы принятого сигнала по углу поворота измерительной антенны, определяют угол поворота измерительной антенны, соответствующий макСИМУМУ МОДУЛЯ ЭтОй ПРОИЗВОДНОЙ ) mäx2

Затем определяют эффективный коэффициент эллиптичности по формуле (8). Затем определяют коэффициент эллиптичности и направление вращения поляризационного вектора по формуле (6).

Использование данного изобретения позволяет упростить процесс измерения при использовании измерительной антенны с произвольной, но фиксированной поляризацией, Единственное ограничение заключается в том, что измерительная антенна не должна иметь круговую поляризацию. Использование изобретения по п,2 позволяет уменьшить составляющую погрешности измерений, обусловленную погрешностью измерителя разности фаз примерно в 3-10 раз в зависимости от величины коэффициента эллиптичности измеряемого поля и измерительной антенны, Формула изобретения

Способ определения параметров поляризации электромагнитного поля, включающий наведение измерительной антенны на источник исследуемого поля, прием ею исследуемого поля, вращение измерительной антенны вокруг направления на источник исследуемого поля, измерение фазы р (у) принятого сигнала в зависимости от угла поворота у измерительной антенны, а также первой производной фазы принятого сигнала на углу поворота измерительной антенны, определение ее максимального значения и соответствующего ему угла поворота измерительной антенны pmax1 и определение параметров поляризации исследуемого электромагнитного поля по результатам измерений, о т л и ч à ю шийся тем, что, с целью упрощения способа, в качестве измерительной антенны используют антенну с неизменяемой поляризацией дополнительно определяют минимальное значение модуля первой производной фазы принятого сигнала по углу поворота измерительной антенны и соответствующий ему угол поворота измерительной антенны

ymInI И ОПРЕДЕЛЯЮТ КОЭффИЦИЕНт ЭЛЛИПТИЧ55 ности по формуле

Г = Гэф Га/1-ГэфГа, правое направление вращения поляризационного вектора соответствует положительному зна <ению коэффициента

1815612 гэф

t9 (Я (}max }1пак! 90 }}

1Я (90 max1 + ) max2) 10

Составитель В.Бычков

Техред М.Моргентал .Корректор Л.Пилипенко

Редактор

Заказ 1635 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 эллиптичности. а левое направление вращения — отрицательному значению коэффициента эллиптичности, где ra — коэффициент эллиптичности измерительной антенны, д 0 гэф = — (7- уп,}П1) — эффективный коэффид циент эллиптичности.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно onределяют втору}о производную фазы принятого сигнала по углу поворота измерительной антенны. определяют максимум- модуля второй производной и соответствующей ему угол поворота измерительной антенны ) max2 и

5 определяют эффективный коэффициент эллиптичности по формуле