Способ визуализации влияния деформаций параболической оболочки антенны на волновой фронт и устройство для его осуществления

 

Использование: для визуальной коррекции волнового фронта антенны и демонстрационного эксперимента. Сущность изобретения состоит в том, что включают точечный источник света 5, расположенный в фокусе параболической оболочки антенны 1, лучи от него создают световой фронт, на экране 6 получают отражение координатной сетки, которая нанесена на переднюю поверхность параболической оболочки 1 антенны, фиксируют положение отражения этой сетки на экране, затем формируют на выданную величину параболическую оболочку антенны посредством расположенных на ее задней поверхности механических актуаторов, фиксируют на экране 6 отражение деформированной координатной сетки, определяют отклонения узлов 2 деформированной сетки от первоначального их положения и делают выводы о влиянии выданной деформации на искажение волновода фронта. 2 с. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано для визуальной коррекции волнового фронта антенны и демонстрационного эксперимента.

Известен метод контроля направленного излучения антенны путем изменения напряженности электромагнитного поля специальными приемниками в областях, близких к диаграмме направленности антенны. Но он очень сложен и требует больших материальных и аппаратных затрат. Кроме того, этот метод не позволяет непосредственно визуализировать влияние деформаций на излучение антенны.

Ближайшим аналогом (прототипом) является способ коррекции волнового фронта антенны путем механического воздействия и восстановления формы антенны, который основан на использовании оптического (лазерного) датчика формы, измерении смещений различных точек поверхности, вычислений на основе этой информации и создании заданного закона силового нагружения деформируемой поверхности /1/.

Недостатки способа заключаются в большой сложности технического исполнения, связанной с одной стороны создания волнового фронта, измерении формы антенны с помощью лазерного датчика и приема на близком расстоянии (в пределах аудитории), с другой сложность реализации, а также визуализации этого процесса.

Целью предложенного способа является улучшение демонстрационных свойств визуализации и упрощение способа.

Известным устройством является лазерный датчик измерения формы оболочки антенны.

Недостатком такого устройства является его сложность и отсутствие визуализации деформации оболочки в целом из-за сканирующего порядка работы лазерного датчика.

Известно устройство зеркально-оптическая установка, состоящая из зачерченного экрана из оргстекла с прозрачными линиями ортогональной сетки, которая просвечивается изнутри лампами, фотокамеры исследуемой модели в виде плоской или слабо искривленной пластины /2/.

Недостатками устройства является неприменимость его для измерения деформации оболочки антенны из-за потери точности измерений на сильно искривленных пластинах.

Ближайшим аналогом (прототипом) является устройство для измерения влияния деформаций параболического отражателя антенны на расположение фокальной точки облучателя, содержащее параболический отражатель, на который устанавливается большое число микроскопических зеркал, перед фокальной точкой установлена фотопластина с нанесенными на ней окружности мишени, устройство визирования для ориентирования параболической чаши на источник света /2/.

Недостатки прототипа отсутствие визуализации деформации оболочки в целом и ухудшенные демонстрационные свойства.

Указанная цель по способу визуализации влияния деформаций параболической оболочки антенны на волновой фронт, заключающемся в воздействии актуаторов на параболическую оболочку антенны, при котором размещают точечный источник света в фокусе параболической оболочки антенны и включают его, фиксируют на экране первоначальное отражение координатной зеркальной сетки, воздействуют на параболическую оболочку антенны, осуществляют посредством актуаторов, деформируя ее на заданную величину перемещения ее точек, контролируют эту деформацию измерителями перемещений точек параболической оболочки антенны, фиксируют на экране отражение координатной зеркальной сетки деформированной параболической оболочки антенны, определяют отклонения узлов координатной зеркальной сетки этого отражения от первоначального и делают вывод об искажении волнового фронта заданной деформацией параболической оболочки антенны.

Устройство для визуализации влияния деформаций параболической оболочки антенны на волновой фронт, содержащее точечный источник света, координатную зеркальную сетку, нанесенную на переднюю поверхность параболической оболочки антенны и экран, при этом точечный источник света размещен в фокусе параболической оболочки антенны, введены актуаторы с измерителями перемещений точек деформируемой параболической оболочки антенны, размещенные на задней поверхности параболической оболочки антенны.

На чертеже представлено устройство для осуществления способа, общий вид.

Устройство состоит из оболочки антенны 1 с нанесенной на ее внутренней поверхности зеркальной координатной сетки 2, к которой с задней стороны прикреплены механические актуаторы 3 с измерителями перемещений 4 точек деформируемой параболической оболочки антенны 1, точечного источника света 5, экрана 6, на который проектируется координатная сетка 2. Точечный источник света 5 размещен в фокусе параболической оболочки антенны 1.

Устройство работает следующим образом.

Лучи от точечного источника 5 отражаются от антенны 1 и проектируют зеркальную координатную сетку 2, нанесенную на поверхность антенны, на экран 6.

Для первоначального состояния оболочки антенны 1 (недефомированного) фиксируют на экране 6 положение координатной сетки 2. Затем с помощью актуаторов 3 деформируют антенну на заданную величину, контролируемую измерителями перемещений 4. Вновь на экране 6 фиксируют отражение искажений координатной сетки 2, которое сравнивают с первоначальным.

По результатам отклонения координатной сетки делают вывод о влиянии заданного деформирования антенны на искажения светового фронта и принимают решение о необходимой коррекции волнового фронта.

Предложенное устройство по сравнению с прототипом позволяет улучшить демонстрационные свойства и расширить область применения для управления деформациями. На данном устройстве можно решать практические задачи по управлению волновым фронтом, как традиционные, так и новые.

Таким образом, достигается цель изобретения: улучшение демонстрационных свойств визуализации и упрощение способа.

Формула изобретения

1. Способ визуализации влияния деформаций параболической оболочки антенны на волновой фронт, заключающийся в воздействии актуаторов на параболическую оболочку антенны, отличающийся тем, что размещают точечный источник света в фокусе параболической оболочки антенны и включают его, фиксируют на экране первоначальное отражение координатной зеркальной сетки, воздействуют на параболическую оболочку антенны посредством актуаторов, деформируя ее на заданную величину перемещения ее точек, контролируют эту деформацию измерителями перемещений точек параболической оболочки антенны, фиксируют на экране отражение координатной зеркальной сетки деформированной параболической оболочки антенны, определяют отклонения узлов координатной зеркальной сетки этого отражения от первоначального и делают вывод об искажении волнового фронта заданной деформации параболической оболочки антенны.

2. Устройство для визуализации влияния деформаций параболической оболочки антенны на волновой фронт, содержащее точечный источник света, координатную зеркальную сетку, нанесенную на переднюю поверхность параболической оболочки антенны, и экран, отличающееся тем, что точечный источник света размещен в фокусе параболической оболочки антенны, введены актуаторы с измерителями перемещений точек деформируемой параболической оболочки антенны, размещенные на задней поверхности параболической оболочки антенны.

РИСУНКИ

Рисунок 1