Способ измерения потерь в обтекателе регулярного типа
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при радиотехнических испытаниях обтекателей радиолокационных станций РЛС. Способ включает антенну измерительную, источник формирования плоской ЭМВ. При этом осуществляется серия измерений уровня сигнала на выходе антенны с установленным обтекателем. Причем в течение всей серии измерений производится перемещение обтекателя вдоль оси, соединяющей измерительную антенну и обтекатель таким образом, чтобы его плоскость оставалась параллельна плоскости апертуры антенны. Величина перемещения обтекателя должна быть не менее половины длины волны в свободном пространстве, что обеспечивает гарантированное изменение фазы переотраженного сигнала на величину не менее 2π для всей серии измерений, а в качестве устройства измерения и регистрации используется анализатор цепей с возможностью обработки полученных значений с установленным режимом измерения параметра . Технический результат заключается в снижении трудоемкости измерений и повышении автоматизации вычислений. 2 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при радиотехнических испытаниях обтекателей радиолокационных станций РЛС.
Известен способ измерения потерь в обтекателе (патент на изобретение № 2587687 от 27 мая 2015 года «Способ измерения потерь в обтекателе»). В котором измерительная антенна находящаяся в поле плоской электромагнитной волны (ЭМВ) и ориентирована в направлении получения максимального сигнала на выходе, а обтекатель фиксируется перед ней. Технический результат обеспечивается за счет проведения серии измерений при различной вариации фазы отраженной волны в промежутке измерительная антенна — обтекатель с последующей математической обработкой результатов. Вариация фазы производится за счет вариации несущей длины волны падающей ЭМВ.
Главный недостаток метода состоит в том, что величина потерь оценивается не в единичной частотной точке 
, а комплексно для некоторого диапазона длин волн в «окрестностях» точки 
:
Указанный способ выбран в качестве прототипа предложенного решения.
Целью настоящего изобретения является создание технического решения, обеспечивающего проведение измерений потерь ЭМВ как в частотной точке, так и в диапазоне частот, а также направленного на снижение трудоемкости измерений и повышение автоматизации вычислений.
Для решения поставленной задачи и достижения указанного технического результата предложен способ измерения потерь в обтекателях регулярного типа на рабочем месте, включающем антенну измерительную и источник формирования плоской ЭМВ.
Измерение производится в два этапа. На первом этапе производится измерение уровня сигнала падающей плоской ЭМВ на выходе измерительной антенны без обтекателя 
. На втором этапе производится серия измерений уровня сигнала 
на выходе антенны с установленным обтекателем (измерительная антенна замещается системой антенна-обтекатель). В течение всей серии измерений производится перемещение обтекателя вдоль оси, соединяющей измерительную антенну и обтекатель таким образом, чтобы его плоскость оставалась параллельна плоскости апертуры антенны (см. рисунок), а величина перемещения обтекателя должна быть не менее половины длины волны в свободном пространстве. Этим обеспечивается гарантированное изменение фазы переотраженного сигнала на величину не менее 2π для всей серии измерений. Для снижения трудоемкости измерений и повышения автоматизации вычислений в качестве устройства измерения и регистрации используется анализатор цепей с возможностью математической обработки полученных значений с установленным режимом измерения параметра 
.
Уровень сигнала E2, измеренный на втором этапе, при любом положении обтекателя равен 
(в логарифмических единицах), где 
- уровень сигнала падающей плоской ЭМВ на выходе измерительной антенны без обтекателя в логарифмических единицах (в дБ), 
- величина, характеризующая диссипативные потери (в дБ), 
— величина, характеризующая потери на переотражение (в дБ). Значение зависит от фазы сигнала, приходящего в измерительную антенну, и в случае изменения фазы отраженного сигнала на величину 2π и более принимает значения в диапазоне 
, где ±P — максимальное и минимальное значения величины .
По замерам, полученным на двух этапах, производится расчет величины, характеризующей диссипативные потери 
. Для этого из полученной серии измерений выбираются максимальные и минимальные значения 
и 
, при этом 
, а 
. Примем 
, тогда:
, дБ. (1)
Таким образом для нахождения необходимо:
, дБ. (2)
С целью снижения трудоемкости измерений и повышения автоматизации вычислений в качестве устройства измерения и регистрации сигнала используется анализатор цепей с возможностью математической обработки полученных значений в реальном времени. Анализатор цепей включается в режим измерения S 21. В этом случае на первом этапе производится измерение и регистрация значений сигнала Е1.
На втором этапе производится настройка анализатора цепей таким образом, чтобы в процессе измерения значение уровня сигнала Е2 отображалось с математической обработкой согласно (1). В частности, для векторного анализатора Agilent PNA выражение выглядит так:
trace[1]=(maxhold[s21]+minhold[s21])/2.
Используя полученные значения . и 
, значение рассчитывается по описанному выше выражению (2).
Измерение производится с использованием режима измерения параметра 
в частотной точке с длиной волны 
либо с использованием режима измерения параметра в диапазоне частот. В этом случае величина перемещения обтекателя должна быть не менее половины длины волны для нижней частотной точки диапазона частот.
1. Способ измерения потерь в обтекателях регулярного типа, включающий антенну измерительную, источник формирования плоской ЭМВ, отличающийся тем, что осуществляется серия измерений уровня сигнала 
на выходе антенны с установленным обтекателем, причем в течение всей серии измерений производится перемещение обтекателя вдоль оси, соединяющей измерительную антенну и обтекатель таким образом, чтобы его плоскость оставалась параллельна плоскости апертуры антенны, при этом величина перемещения обтекателя должна быть не менее половины длины волны в свободном пространстве, что обеспечивает гарантированное изменение фазы переотраженного сигнала на величину не менее 2π для всей серии измерений, а в качестве устройства измерения и регистрации используется анализатор цепей с возможностью обработки полученных значений с установленным режимом измерения параметра 
.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что с целью снижения трудоемкости и повышения автоматизации каждое измерение производится с использованием анализатора цепей в режиме измерения параметра заданной рабочей частотной точки.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что с целью проведения измерений в диапазоне частот измерение производится с использованием режима измерения параметра в диапазоне частот, и в этом случае величина перемещения обтекателя должна быть не менее половины длины волны в нижней частотной точке диапазона измерения.
