Измерительная установка для измерения эффективной площади рассеяния моделей радиолокационных целей

Измерительная установка для измерения эффективной площади рассеяния моделей радиолокационных целей содержит: передатчик, двойной тройник, переменную комплексную нагрузку, приемник, приемно-передающую антенну, опору модели, компенсационную опору, тождественную опоре модели, отражения от которых само компенсируются, БЭК, задняя стена которой установлена под углом больше 45° к электрической оси антенны, и подъемник, на котором жестко установлены две опоры. Подъемник обеспечивает подъем и перемещение двух опор как единого целого вдоль длины диагонали куба с ребром длиной четверть длины волны падающего поля. Технический результат изобретения - увеличение точности измерения ЭПР моделей целей за счет уменьшения, до минимально возможного значения, суммарной когерентной помехи, вызванной зеркальными отражениями от стен БЭК, опоры цели и диффузным рассеянием падающего поля. 2 ил.

 

Изобретение относится к области радиолокации и предназначено для измерения эффективной площади рассеяния (ЭПР) моделей радиолокационных целей в монохроматическом поле.

Преимущественная область использования изобретения на предприятиях, разрабатывающих цели по технологии «Стелс» как измерительное средство, обеспечивающее измерение малых значений ЭПР разрабатываемых целей на моделях в проектных отделах предприятий.

На полигонах монохроматического излучения падающего поля измерение производят в безэховых камерах (БЭК) в присутствии когерентных помех, вызванных зеркальными отражениями падающего поля от стен БЭК, опоры модели и диффузном рассеянии поля.

Известно устройство для измерения эффективной площади рассеяния (Патент РФ №2063641 на изобретение «Способ измерения эффективной площади рассеяния и устройство для его осуществления», 1992 г.). Устройство содержит передатчик, приемник, направленный ответвитель, комплексную нагрузку, приемно-передающую антенну и опору.

Общие признаки аналога и изобретения: передатчик, приемник, разделитель приемного и передающего сигналов, переменная комплексная нагрузка, приемно-передающая антенна и опора модели цели.

Аналог не позволяет компенсировать когерентную помеху, вызванную отражением от опоры, что является его недостатком.

Известно устройство для измерения радиолокационных характеристик целей, принятое за прототип изобретения (Авт. св. СССР №1536326 на изобретение «Устройство для измерения характеристик радиолокационного рассеяния объекта», 1987 г.), которое содержит передатчик, приемник, двойной волноводный тройник, переменную комплексную волноводную нагрузку, направленный ответвитель, приемно-передающую антенну, приемную антенну, фазовращатель, переменный аттенюатор и опору цели. Приемная антенна, принимающая отраженный от опоры сигнал, имеет диаграмму направленности (ДН) по «нулям» в два раза уже ДН приемно-передающей антенны, которая принимает отраженный от модели и опоры сигнал. Сигнал с выхода приемной антенны находится в противофазе с сигналом от опоры, который принимает приемно-передающая антенна и тем самым происходит их взаимная компенсация. Однако приемная антенна имеет диаграмму направленности, как любая антенна, с боковыми лепестками, ее первый боковой лепесток направлен на цель, имеет амплитуду на 17 дБ меньше амплитуды ее основного лепестка. Сигнал цели на 30-40 дБ больше сигнала, отраженного от опоры, поэтому часть сигнала цели, принимаемого приемной антенной по боковому лепестку, в приемнике в противофазе сигналу цели и поэтому будет уменьшать истинное значение ЭПР модели, что является недостатками прототипа. Кроме того, прототип имеет две антенны, чем усложняется измерительная установка.

Признаки общие прототипа и изобретения: передатчик, приемник, двойной волноводный тройник, комплексная нагрузка, приемно-передающая антенна, опора модели цели и электрические связи между ними.

Техническим результатом изобретения является увеличения точности измерения ЭПР моделей целей за счет уменьшения, до минимально возможного значения, суммарной когерентной помехи, вызванной зеркальными отражениями от стен БЭК, опоры цели и диффузным рассеянием падающего поля.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 представлена конструкция и структурная схема измерительной установки по изобретению, на которой введены обозначения: 1 - передатчик; 2 - двойной тройник; 3 - переменная комплексная согласованная нагрузка (КСН); 4 - приемник; 5 - приемно-передающая антенна (ППА); 6 - опора цели; 7 - компенсационная опора; 8 - безэховая камера (БЭК), на чертеже приведена со снятой правой боковой стеной; 9 - подъемник опор 6 и 7, как единого целого; 10 - эталонный отражатель или измеряемая модель цели; 11 - диаграмма направленности ППА. На фиг. 2 представлена конструкция подъемника опоры модели 6 и компенсационной опоры 7: а) вид сбоку по стрелке А; б) крепление подъемника к полу БЭК; длинная стрелка на фиг. 2,а обозначает направление электрической оси антенны.

Предпосылки изобретения

При установке плоской задней стены безэховой камеры (БЭК) нормально к электрической оси измерительной антенны падающее поле проходит через зону безэховости, отражается от облицовочного радиопоглощающего материала (РПМ), и возвращается в безэховую зону ослабленным на значение коэффициента отражения РПМ в децибелах (дБ).

При установке плоской задней стены БЭК под углом 45° к электрической оси измерительной антенны, падающее поле проходит зону безэховости, отражается от РПМ задней стены на РПМ пола БЭК, от пола на РПМ задней стены и возвращается в безэховую зону ослабленным на три значения коэффициента отражения РПМ - на 60 дБ и больше (фиг. 1), поэтому задняя стена не создает когерентной помехи.

Опора находится на одной дальности с моделью, уменьшить когерентную помеху, вызванную отражением от нее падающего поля, можно только путем компенсации. Для того чтобы скомпенсировать эту помеху полностью, надо ввести в безэховую зону БЭК вторую опору - компенсационную, тождественную опоре модели, и установить ее жестко, параллельно и рядом с опорой модели на расстоянии больше диаметра опор со сдвигом вдоль электрической оси антенны на нечетное число четвертей длины волны λ падающего пол - (2m-1)·λ/4, где m - числа натурального ряда. Например, при λ=20 мм, компенсационную опору надо установить со сдвигом вдоль электрической оси антенны не менее чем на 5 мм. При этом помехи, вызванные отражением падающего поля от опор, само компенсируются.

Помимо помех, вызванных зеркальными отражения от стен БЭК и отражениями от опоры модели, установленной в БЭК, существует помеха, вызванная диффузным рассеянием поля (во всех направлениях). Исключить диффузную помеху и остатки нескомпенсированных помех можно путем измерения ЭПР модели два раза. При втором измерении модели необходимо изменить фазу сигнала модели относительно суммарной когерентной помехи на π с помощью изменения положения компенсационной опоры и опоры с моделью как единого целого по трем ортогональным координатам на λ/4 или на длину диагонали √3·λ/4 куба с размером ребра λ/4.

После чего, путем арифметического усреднения результатов двух измерений, суммарная когерентная помеха исключается.

Назначение и выполнение функциональных устройств

Передатчик 1 предназначен для генерирования СВЧ-сигналов (ГГц) и может быть выполнен на транзисторах со стабилизацией частоты и амплитуды сигнала.

Двойной тройник 2 предназначен для разделения излучаемых и принимаемых сигналов и выполнен в виде комбинации Т-образного соединения в плоскости Ε (вертикальной) и в плоскости Η (горизонтальной), его плечи в Ε и Η плоскости развязаны (Дж.К. Саусворт. «Принципы и применение волноводной передачи». М., Сов. радио, 1955, стр. 358).

Переменная комплексная согласованная нагрузка (КСН) 3 предназначена для компенсации отражений от входа антенны 5 и суммарной когерентной помехи, выполнена волноводной и имеет плавную регулировку амплитуды и фазы коэффициента отражения (Авт. св. СССР №452048, «Волноводная нагрузка», 1973).

Приемник 5 предназначен для измерения сигналов модели цели и может быть выполнен в виде амплифазометра (Авт. св. СССР №302810 на изобретение, 1969 г.).

Приемно-передающая антенна 5 может быть выполнена в виде волноводного рупора, с малым уровнем боковых лепестков - меньше минус 30 дБ (Патент РФ №2332759 на изобретение «Рупорный излучатель», 2006 г.).

Опора цели 6 может быть выполнена в виде прямого цилиндра из диэлектрика и установлена перед антенной 5 так, что ось ее симметрии пересекается с электрической осью антенны 5 (Авт. св. СССР №452048 на изобретение «Диэлектрическая опора модели», 1973 г.).

Компенсационная опора 7 выполняется тождественно опоре 6 модели, которую жестко и параллельно устанавливают рядом с опорой модели на расстояние больше диаметра со сдвигом вдоль электрической оси приемно-передающей антенны на нечетное число четвертей длины волны падающего поля, поэтому сигналы, отраженные от опор, находятся в противофазе и само компенсируются, чем и достигается устранение помехи, вызванной отражением поля от опоры модели. Обе опоры 6 и 7 жестко и параллельно закреплены в держателе опор подъемника 9.

Безэховая камера (БЭК) 8 предназначена для создания условий свободного пространства при измерении ЭПР моделей и экранирования СВЧ-излучений от внешней среды. БЭК может быть выполнена настольной с размерами: длина × ширина × высота = 1,5×1,0×1,0 м3, ромбического или прямоугольного поперечного сечения и трапецеидального продольного, имеет окно в боковой стене, для установки модели на опору 6 в зону беэховости БЭК и окно в передней торцевой стене камеры, для установки антенны. Задняя плоская стена БЭК располагается под углом 45° к электрической оси антенны, что обеспечивает трехкратное ослабление в дБ падающего поля, отраженного от задней стены БЭК по сравнению с коэффициентом отражения РПМ. В качестве РПМ стен камеры может быть применен материал типа «Болото» с коэффициентом отражения меньше минус 20 дБ, при этом уровень помехи в БЭК не будет превышать минус 60 дБ. Наружные стены БЭК облицованы алюминиевой фольгой внахлест, что устраняет утечки СВЧ-излучения наружу.

Подъемник опор 9 предназначен для перемещения и поднятия опор как единого целого при втором измерении модели для исключения всех помех, вдоль длины √3·λ/4 диагонали куба с размером ребра λ/4, путем нажатия на рычаг по стрелке (фиг. 2,б).

Подъемник состоит из металлических деталей: П-образной скобы, плоского держателя опор и вилкообразного рычага с двумя Г-образными концами.

Скоба может быть выполнена: длиной полки 15λ, шириной 8λ и длиной концов скобы 6λ, с помощью концов скобы подъемник закрепляется под полом БЭК продольной осью под углом 45° (фиг. 2,а) к электрической оси антенны. На полке скобы с внутренней стороны выполнены два плоских клинообразных выступа шириной λ, высотой λ/8, на ширину полки, отступя от краев на λ/4. С боковых сторон посредине полки жестко закреплены шпильки, предназначенные для крепления вилкообразной рукоятки перемещения держателя опор.

Плоский держатель опор может быть выполнен длиной 13λ, шириной 8λ и толщиной λ/4 и расположен на полке скобы. Он имеет ответные клинообразные выступы высотой λ/8 со скосами, противоположными скосам выступам полки и заходящими на скосы выступов полки скобы, так что расстояние между полкой скобы и держателем равно высоте выступов λ/8. Держатель имеет возможность перемещаться относительно полки скобы вдоль ее на расстояние √2·λ4, после перемещения расстояние между полкой и держателем становится равным λ/4. Посредине держателя, с двух боковых сторон, жестко закреплены шпильки, предназначенные для установки в продолговатых отверстиях Г-образных концов вилкообразной рукоятки с возможностью перемещения шпилек в отверстиях.

Вилкообразный рычаг имеет два Г-образных конца, на которых выполнены по одному продолговатые сквозных отверстия, с возможностью перемещения в них шпилек на λ/4, а ниже их выполнены по одному, круглому отверстию.

Нажатием на свободный конец вилкообразного рычага держатель опор перемещается вдоль полки скобы на √2·λ/4 и поднимается на λ/4 по клинообразным выступам высотой λ/8 каждый.

Эталонный отражатель 10 предназначен для градуировки шкалы приемника в дБ, может быть выполнен в виде металлического шара, ЭПР которого равна πr2, где r - радиус шара.

Соединения электрических элементов схемы

Выход передатчика 1 соединен с входом одного Η плеча волноводного тройника 2, выход которого соединен с входом антенны 5. Выход другого Η плеча волноводного тройника 2 соединен с входом-выходом комплексной согласованной нагрузки 3, выход Ε плеча волноводного тройника соединен с входом приемника 4.

Основание подъемника 9 опор устанавливают жестко под БЭК горизонтально под углом 45° к электрической оси антенны (фиг. 2,а). Путем перемещения подставки крепления опор, при помощи рукоятки, вдоль основания на расстояние √2·λ/4. При этом подставка с опорами поднимается по выступам основания и подставки на λ/4, что равносильно перемещению подставки по диагонали куба с размером ребра, равным √3·λ/4.

Измерение ЭПР модели

Включают генератор 1. Антенна излучает падающее поле в БЭК. Измерение ЭПР модели производят следующим образом (фиг. 1). В отсутствии цели, с помощью КСН 3 производят компенсацию сигнала, отраженного от входа антенны 5, и суммарной когерентной помехи, вызванной отражениями от РПМ стен БЭК, путем изменения амплитуды и фазы коэффициента отражения КСН 3. Отражения от опор 6 и 7 самокомпенсируются. После чего на опору 6 устанавливают эталонный отражатель 8, например, выполненный в виде металлического шара, ЭПР которого равна πr2, где r - радиус шара, который должен быть больше длины волны, и калибруют шкалу приемника в значениях ЭПР. Затем на опору 6 устанавливают модель и отсчитывают значение ЭПР по шкале приемника. Перемещают две опоры, как единое целое, на длину диагонали куба с размерами ребра λ/4. Проводят второй отсчет значения ЭПР модели по шкале приемника.

Результаты двух измерений модели арифметически усредняют и получают истинное значение ЭПР модели.

Измеренное значение ЭПР модели пересчитывают в ЭПР реальной цели по формуле:

σрцм2,

где σрц - ЭПР реальной цели;

σм - ЭПР модели;

M - масштаб модели.

Измерительная установка для измерения эффективной площади рассеяния моделей радиолокационных целей, содержащая передатчик, двойной тройник, переменную комплексную нагрузку, приемник, приемно-передающую антенну и опору цели, причем выход передатчика соединен с входом одного H плеча волноводного тройника, выход которого соединен со входом приемно-передающей антенны, выход другого H плеча волноводного тройника соединен с входом-выходом переменной комплексной согласованной нагрузки, кроме того, выход Ε плеча волноводного тройника соединен с входом приемника, отличающаяся тем, что введены компенсационная опора и безэховая камера, задняя плоская торцевая стена которой установлена под углом больше 45° к электрической оси антенны, кроме того, компенсационная опора выполнена тождественно опоре модели, которые жестко закреплены рядом в безэховой камере на подъемнике, который жестко закреплен под полом безэховой камеры на расстояние больше диаметра опор со сдвигом вдоль электрической оси приемно-передающей антенны на нечетное число четвертей длины волны падающего поля, причем подъемник обеспечивает подъем и перемещение двух опор как единого целого вдоль длины диагонали куба с ребром размером четверть длины волны падающего поля.



 

Похожие патенты:

Отражатель электромагнитных волн для калибровки устройства радиолокационных систем образован соединением поверхностей минимум трех проводящих прямых круговых цилиндров с одинаковым радиусом основания и разной длиной образующих, лежащих в одной плоскости.

Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для измерения коэффициента усиления антенн различных радиоэлектронных средств в натурных условиях, в частности в условиях городской застройки.

Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для проведения экспериментальной оценки коэффициента усиления антенн, различных радиоэлектронных систем в диапазоне частот.

Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для измерения комплексных амплитуд возбуждения каналов фазированной антенной решетки (ФАР), в частности, в составе штатной аппаратуры радиолокационной станции.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к средству электромагнитного испытания объекта. Стенд содержит зонды, безэховые электромагнитные поглотители, опорную конструкцию, систему перемещения, привод устройства механического перемещения, компьютер, интерфейс пользователя, датчик угла положения опоры, контур обратной связи, опорные ролики, а также вторую систему углового перемещения.
Использование: для разработки подземных антенн. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют подготовку площадки с подстилающей поверхностью, операции уменьшения антенны в M раз, где M - коэффициент моделирования, увеличения частоты в M раз, при этом выбирают параметры подстилающей поверхности, влияющие на электрические и направленные свойства антенн, диэлектрическую проницаемость ε и удельную проводимость σ, проводят измерения диэлектрической проницаемости ε и удельной проводимости σ различных подстилающих поверхностей, в вычислителе создают базы данных диэлектрической проницаемости ε и удельной проводимости σ, задают нужные значения рабочей частоты антенны, с помощью вычислителя выбирают параметры диэлектрической проницаемости ε и удельной проводимости σ, необходимые для получения нужного значения рабочей частоты антенны и напряженности ее поля.

Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для измерения коэффициента усиления антенн различных радиоэлектронных средств в натурных условиях, в частности в условиях городской застройки.

Изобретение относится к области электротехники, в частности для обработки синусоидального электрического сигнала с целью определения параметров его вектора. Способ включает использование цифрового информационно-измерительного устройства, состоящего из нелинейного преобразователя (НП) и линейного преобразователя (ЛП).

Изобретение относится к области антенных измерений. Измерения параметров антенных систем осуществляют с использованием метода пространственно-временной селекции.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для определения радиотехнических характеристик крупногабаритных антенн для космических аппаратов без их непосредственных измерений.

Изобретение относится к радиосистемам измерения диаграмм излучения антенн передающих устройств, расположенных на высотных башнях в вертикальной плоскости, в частности в базовых станциях сотовой связи. Комплекс содержит накопитель измеренной информации и бортовой комплект в составе последовательно соединенных антенны-зонда и селективного измерителя мощности, а также GPS/ГЛОНАСС приемника. Дополнительно введены: носитель бортового комплекта - дистанционно управляемый беспилотный летательный аппарат на платформе многомоторного вертолета (многокоптер) и наземный комплект, соединенный с бортовым комплектом через радиоканал Wi-Fi. Причем в состав наземного комплекта входят первый модем Wi-Fi, подключенный к первому порту первого модема пульт управления многокоптером, параллельно подключенные ко второму порту первого модема индикатор отображения измеренных данных в координатах «мощность-высота-время» и накопитель измеренной информации, подключенный к третьему порту первого модема индикатор отображения видеоинформации. При этом в бортовой комплект введены второй модем Wi-Fi, последовательно соединенные блок датчиков и полетный контроллер, первый выход которого подключен к третьему порту второго модема, видеокамера, подключенная ко второму порту второго модема, блок двигателей могокоптера, подключенный ко второму выходу полетного контроллера. Селективный измеритель мощности подключен к первому порту второго модема. В блок датчиков входят GPS/ГЛОНАСС приемник, акселерометр, бародатчик, трехосевой гироскоп, компас, а в блок двигателей входят двигатели многокоптера. Технический результат заключается в увеличении оперативности и точности измерения мощности излучения базовых станций сотовой связи в вертикальной плоскости. 3 ил.

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано при решении проблемы электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств, а также к исследованию параметров вторичного излучения различных сред. Устройство состоит из генератора тактовых импульсов 1, формирователя спектра излучения 3, коммутатора приемо-передающих антенн 3, приемной антенной системы 4, адаптивного преобразователя 5, формирователя информации излучения вторичных излучателей 6, преобразователя частотного спектра 7, блока фильтров 8, блока анализа спектра излучения 9, блока исследования спектра вторичного излучения 10, высоковольтной облучающей системы 11 (11-1 и 11-2), источника высокого напряжения 12. Технический результат заключается в возможности исследования различных сред на основе их излученного вторичного поля. 17 з.п. ф-лы, 23 ил.

Группа изобретений относится к измерительной технике, а конкретнее к измерению параметров канала фазированной антенной решетки (ФАР) и определению диаграммы направленности элементов ФАР. Технический результат заключается в возможности проводить измерения параметров при неподвижном зонде с высокой точностью, характерной для обычных амплифазометров, т.е. с точностью по фазе ≈2°, а по амплитуде ≈0,2 дБ. Раскрыты способ и устройство измерения параметров канала ФАР, способ и устройство для определения диаграммы направленности элементов ФАР. Способ измерения параметров канала ФАР, в каждом канале которой установлен дискретный многоразрядный фазовращатель, предназначенный для фазовой манипуляции сигнала в данном канале ФАР на частоте Ω/2π манипуляции, содержит этапы, на которых: а) запитывают ФАР начальным сигналом с частотой ω0/2π, осуществляют фазовую манипуляцию сигнала в измеряемом канале ФАР на частоте Ω/2π манипуляции с помощью одного разряда имеющегося в данном канале ФАР дискретного многоразрядного фазовращателя при коммутации его другого разряда; принимают излучаемый ФАР сигнал с помощью измерительной антенны, зафиксированной в промежуточной зоне излучения ФАР; компенсируют в принимаемом сигнале фоновый сигнал, образованный неманипулированными каналами ФАР, за счет использования части начального сигнала с частотой ω0/2π, подбирая величину этой части равной величине фонового излучения и имеющей противоположную фазу; выполняют квадратурную демодуляцию сигнала, полученного после компенсации фонового сигнала, для получения исходного сигнала I синфазного канала и исходного сигнала Q квадратурного канала; фильтруют сигнал I синфазного канала и сигнал Q квадратурного канала на частоте Ω/2π манипуляции; осуществляют синхронное детектирование отфильтрованных сигналов с частотой Ω/2π манипуляции, получая результирующий сигнал I' синфазного канала и результирующий сигнал Q' квадратурного канала; определяют по результирующему сигналу I' синфазного канала и результирующему сигналу Q' квадратурного канала амплитуду А и фазу ϕ измеряемого сигнала, характеризующие измеряемый канал ФАР. Способ определения диаграммы направленности элемента ФАР содержит этапы, на которых выделяют фрагмент упомянутой ФАР, включающий в себя не менее нескольких десятков элементов; устанавливают выделенный фрагмент ФАР на поворотном средстве; осуществляют этапы способа измерения параметров канала ФАР для различных углов поворота упомянутого выделенного фрагмента ФАР по отношению к упомянутой измерительной антенне; строят диаграмму направленности элемента в составе ФАР по найденным амплитудам и фазам каждого элемента упомянутого фрагмента ФАР с учетом геометрии упомянутого выделенного фрагмента ФАР и упомянутой измерительной антенны. 6 н. и 3 з.п. ф-лы. 7 ил.

Изобретение относится к антенной технике, в частности к способам определения диаграммы направленности активных фазированных антенных решеток (АФАР) в процессе их настройки и исследований. АФАР располагают на заданном расстоянии от вспомогательной антенны, излучают формируемое электромагнитное поле в направлении исследуемой АФАР и принимают сигналы, излученные вспомогательной антенной, исследуемой АФАР. При неподвижном опорно-поворотном устройстве измеряют комплексные коэффициенты передачи каждого приемного канала, формируя на их основе калибровочные коэффициенты в режиме приема. Затем принимают исследуемой АФАР сигналы, излученные вспомогательной антенной, и проводят измерения комплексных коэффициентов передачи каждого приемного канала, формируя на их основе комплексные ДН приемных каналов с учетом сферичности фазового фронта принятой электромагнитной волны и сформированных калибровочных коэффициентов в режиме приема, путем вращения АФАР, размещенной на опорно-поворотном устройстве. ДН АФАР в режиме приема определяют на основе математической модели, используя сформированные комплексные ДН приемных каналов. Для получения ДН АФАР в режиме передачи подключают формирователь сигналов поочередно ко входу каждого передающего канала АФАР, измеряют комплексный коэффициент передачи передающего канала при неподвижном опорно-поворотном устройстве и без открытого излучения АФАР в свободное пространство и преобразуют его в амплитуду и фазу сигнала. По результатам преобразованных амплитуд и фаз комплексных коэффициентов передачи каналов определяют амплитудно-фазовое распределение на выходах передающих каналов АФАР. ДН АФАР в режиме передачи находят в виде суммы взвешенных комплексных ДН приемных каналов АФАР с коэффициентами, соответствующими комплексным амплитудам амплитудно-фазового распределения на выходах передающих каналов АФАР. Технический результат заключается в исключении открытого излучения при определении ДН АФАР в передающем режиме. 2 ил.

Изобретение относится к технике антенных измерений. Устройство для измерения параметров диаграммы направленности антенн содержит последовательно соединенные исследуемую антенну, фазовращатель, волновой тройник, измерительный приемник, блок оцифровки и устройство обработки и управления, четвертый, пятый и шестой входы которого соединены соответственно с тремя выходами блока сопряжения, вход которого является выходом устройства наведения и сопровождения, последовательно соединенные первый датчик вал-код, первый следящий привод и поворотный стол азимутального вращения приемной антенны, который механически соединен с горизонтальной осью вращения приемной антенны и первым датчиком вал-код, последовательно соединенные второй датчик вал-код, второй следящий привод и поворотный стол угломестного наклона приемной антенны, который механически соединен с угломестной осью вращения приемной антенны и вторым датчиком вал-код, а также содержащее синхронизатор, три выхода которого соединены соответственно со вторыми входами измерительного приемника, блока оцифровки и устройства обработки и управления, первый выход которого подключен ко второму входу фазовращателя, второй выход - ко второму входу первого следящего привода, третий выход - ко второму входу второго следящего привода, а третий и седьмой входы соответственно ко вторым выходам первого и второго следящих приводов. Дополнительно введены последовательно соединенные устройство приема сигнала синхронизации и формирователь стробов измерения, первый выход которого соединен с первым входом электронного переключателя, второй выход - с первым входом измерителя, а третий выход - с входом генератора сигналов, выход которого является вторым входом электронного переключателя, первый выход которого соединен со вторым входом измерителя, а второй выход - с входом вспомогательной антенны, выход которой является третьим входом электронного переключателя, а также связанное по радиоканалу с устройством приема сигнала синхронизации устройство передачи сигнала синхронизации, вход которого является четвертым выходом синхронизатора, и передающее устройство, выход которого является входом исследуемой антенны, а вход соединен с четвертым выходом синхронизатора. Технический результат - повышение точности и информативности измерения параметров диаграммы направленности антенны за счет синхронизации функционирования измерительных устройств и источников измерительных сигналов устройства на прием/передачу во временной области. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования диаграмм направленности (ДН) антенны методом её облета. Технический результат – расширение функциональных возможностей. Для этого обеспечивают автоматизацию процесса измерения направленности антенны на основе использования беспилотного летательного аппарат (БПЛА), совершающего круговые облеты измеряемой антенны в полностью автоматическом режиме, на расстоянии, удовлетворяющем условию дальней зоны исследуемой антенны. При этом определение глобальных координат БПЛА выполняется посредством бортового приемника сигналов глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС, в том числе ГЛОНАСС). Требуемая точность достигается за счет внесения полученных с контрольно-корректирующей станции (ККС) дифференциальных поправок в результат измерений в процессе постобработки. Для повышения точности измерений амплитуды сигнала в процессе постобработки и построения ДН в результат измерений вносятся поправки на основе данных о положении БПЛА относительно исследуемой антенны в момент измерений и априори известной ДН бортовой антенны. Заданная точность измерения ДН достигается за счет коррекции ошибок измерения глобальных координат, а также ошибок измерения амплитуды сигнала, связанных с эволюциями БПЛА в пространстве в процессе облета и неизотропностью ДН бортовой антенны. В случае измерения параметров направленности передающей антенны измерения мощности поля производятся непосредственно на борту БПЛА с помощью широкополосного измерителя мощности, фиксирующего мощность полезного сигнала, поступающего с входа перестраиваемого полосового фильтра. В случае измерения параметров направленности приемной антенны регистрация амплитуды сигнала производится на Земле посредством приемного измерительного устройства, подключенного к испытуемой антенне. Синхронизация данных измерений амплитуды сигнала и координат БПЛА производится в процессе постобработки по временным меткам, полученным с бортового приемника ГНСС на борту БПЛА и с ККС на Земле. В результате обеспечивается повышение точности, сокращение времени измерения технических характеристик антенн и уменьшение стоимости их исследования. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретения относятся к технике антенных измерений и может использоваться при измерениях диаграмм направленности азимутальных ДН антенн в составе наземных подвижных объектов больших размеров, в том числе летательных аппаратов (ЛА) в условиях открытых полигонов. Устройство содержит передатчик, исследуемую антенну, приемник, измерительную антенну, блок измерения дальности, блок регистрации и блок радиотехнической системы навигации. Исследуемая антенна установлена на подвижном объекте больших размеров, который размещен на измерительном участке открытого полигона, исследуемая антенна установлена на высоте h1 от его поверхности и подключена к выходу передатчика - источнику радиосигнала, излучаемого через эту антенну при вращении по азимуту, включающего программируемый генератор радиосигналов (ПГР) и широкополосный усилитель мощности (ШУМ). Выход ПГР через ШУМ связан с входом антенны объекта, второй выход ПГР и выходы штатной системы измерения истинного курса и географических координат объекта, а также выход его приемника GPS/ГЛОНАС подключены к входам системы измерения объекта (СИО). Радиосигналы, излученные антенной объекта, принимают две измерительные антенны ортогональной поляризации передвижного наземного измерительного пункта (НИП). Антенны НИП установлены на телескопической мачте с изменяемой высотой установки, выход антенн подключен к входу АСРВ, выходы АСРВ и приемника GPS/ГЛОНАСС НИП подключены через интерфейсы к его ЭВМ управления и регистрации, синхронизацию результатов измерений СИО и НИП реализуют в процедуре слияния данных ЭВМ НИП по единому времени UTC их приемников GPS/ГЛОНАСС. Кроме того, в центре круговых траекторий на высоте h1 от поверхности измерительного участка дополнительно установлена вспомогательная антенна для излучения тестового радиосигнала при измерении коэффициента отражения поверхности измерительного участка и зависимости уровня радиосигнала от дальности, вспомогательная антенна подключена к выходу ШУМ, вход которого соединен с выходом ПГР, которые совместно с автономным источником электропитания установлены в непосредственной близости от вспомогательной антенны. Технический результат заключается в повышении точности оценки ДН антенн. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ определения относительной погрешности измерения эталона, выполненного в виде металлического шара радиусом r и расположенного на расстоянии R над поверхностью земли, который состоит в том, что облучают эталон первичным полем приемно-передающей антенны, одновременно измеряют мощность поля обратного отражения эталона и поля его вторичного излучения в направлении нормали к поверхности земли, поле, отраженное от поверхности земли, ретранслируют с помощью эталона в направлении приемно-передающей антенны, при этом максимальную относительную погрешность измерения эталона (δσэ)max определяют по формуле: (δσэ)max=±2/N⋅tg(2n-1/4)+1/N2⋅tg2(2n-1/4), где N - количество длин волн λ поля в длине расстояния R при условии N>>R/λ, n - количество длин волн λ поля в длине радиуса r при условии n>1. Технический результат изобретения - уменьшение трудоемкости определения максимальной относительной погрешности измерения эталона. 1 ил.

Измерительная установка для измерения эффективной площади рассеяния моделей радиолокационных целей содержит: передатчик, двойной тройник, переменную комплексную нагрузку, приемник, приемно-передающую антенну, опору модели, компенсационную опору, тождественную опоре модели, отражения от которых само компенсируются, БЭК, задняя стена которой установлена под углом больше 45° к электрической оси антенны, и подъемник, на котором жестко установлены две опоры. Подъемник обеспечивает подъем и перемещение двух опор как единого целого вдоль длины диагонали куба с ребром длиной четверть длины волны падающего поля. Технический результат изобретения - увеличение точности измерения ЭПР моделей целей за счет уменьшения, до минимально возможного значения, суммарной когерентной помехи, вызванной зеркальными отражениями от стен БЭК, опоры цели и диффузным рассеянием падающего поля. 2 ил.

Наверх