Измерительный зонд

тся к радиопользовано дляь изобретеи и оперативОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 3996100/24-09(71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе(72) Е.Н.Воронин и Е.Е.Нечаев (53) 621.317.621,396.67(0888) (56) Корочкин А.П.Состояние и перспективы развития методов измерений внешних параметров антенн - В кн.: Антенны/Под ред, А.А.Пистолькорса, М.: Связь, 1982, вып. 30, с. 46-65,Саакян Г.Б. Применение линейных антенн для измерения эквивалентного распределения поля в раскрыве антенны. - Известия вузов МВ и ССО СССР. Радиоэлектроника, т. 28, 1985, В 3, с. 64. 54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ЗОНД 57) Изобретение относ ехнике и может быть и нтенных измерений. Целния - повышение точнос ности при измерении ближнего поляиспытуемой антенны, Измерительныйзонд содержит отрезок 1 прямоугольного волновода, широкую стенку 2, узкую стенку 3, испытуемую антенну (ИА4, поворотный узел 5, узел запитки6, согласованные СВЧ-нагрузки 7, ще"ли 8. Для наиболее полного использования волновой информации об ИА 4,распространяющейся в полном телесном угле, и, следовательно, повышения точности восстановления ее ДНотрезок 1 выполнен в виде полуокружности радиуса В, в центре которойрасположена ИА 4. Данный измерительный зонд обеспечивает повышение оперативности и точности измеренийвследствие одновременного измеренияСВЧ принимаемого сигнала от ИА 4 в Мдискретных точках, определяемых количеством прорезанных щелей на стенке волновода, что делает его болееэффективным при измерении ближнихполей ИА. 1 ил.Изобретение относится к радиотехнике и может быть использована, для антенных измерений.Целью изобретения является повышение точности и оперативности при5 измерении ближнего поля испытуемой антенны.На чертеже изображена конструкция измерительного зонда.10Измерительный зонд содержит отрезок 1 прямоугольного волновода, широкую 2 и узкую 3 стенки, испытуемую антенну 4, поворотный узел 5 узел 6 запитки, согласованные СВЧ- нагрузки 7, щели 8.Измерительный зонд работает следующим образом. Оптимальный алгоритм восстановления диаграммы направленности антенны (ДНА) может быть записан какг=(й 1 г)ю 1 г , (1) где (11 - матрица-стойка из сигналов25приемных зондов;Е ,- матрица, обратная матрицевзаимных сопротивлений при"емных зондов в безэховойкамере;4. - матрица взаимных сопротивлений приемных зондов внебезэхавой камеры;ГГ) - матрица-столбец из ДН приемных зондов.При однозондовом методе измерений 35 измерительный зонд занимает и азимутальных положений вокруг испытуемой антенны 4, осуществляя и измеренийзначений (11 . Для наиболее полного использования волновой информации 40 об испытуемой антенне 4, распространяющейся в полном телесном угле, и, следовательно, повышения точности восстановления ее ДН отрезок,1 прямоугольного волновода выполнен в виде 45- полуокружности радиуса В, в центре которой расположена испытуемая антенна 4. СВЧ-сигналы испытуемой антенны принимаются щелями 8, прорезанными в широкой стенке 2 отрезка 1 в И угломестных точках, определяемых числом щелей. При этом для обеспечения синфазного сложения сигналов, проходящих из бесконечности и прини" маемых щелями 8, на выходе зонда (точка В) необходимо обеспечить равенство фазовых скоростей распространяющихся электромагнитных волн по пути АВ и СВ (см, чертеж), что па" зваляет определить оптимальную ши- рину А(х) широкой стенки 2 отрезка 1 прямоугольного волновода иэ интегрального уравнения вида-саэ(агсзп - ),Хгде Х - проекция текущей координатыширокой стенки 2 на ось Х;В - радиус дуги, по которой загнут отрезок 1.Решение интегрального уравнения позволяет найти опт;яальнук форму измерительного зонда из отрезка прямоугольного волнавода с нерегулярной широкой стенкой, размер которой определяется иэ решения интег-. рального уравнения и ока:ывается равным3 В 1Ь (х)=Гн-хгде 1 - рабочая длина волны.Для создания режима бегущих волк отрезок 1 прямоугольного валнавода запитывается узлом 6 эапитки, выполненным в виде возбуждающего штыря, установленного в середине широкой стенки волновода, размеры которого обеспечивают распространение основной волны. При этом в торцах отрезка 1 прямоугольного валновода устанавливаются согласованные СВЧ-нагрузки 7. Щели 8 для исключения противафазнаго возбуждения прорезаются по одну сторону от аси симметрично широкой стенки отрезка прямоугольного волновада, Для ортогональной поляризации излучаемого поля щели 8 должны быть прорезаны поперечно на широкой стенке отрезка 1, а оптимальное для измерений ДН расстояние между центрами соседних щелей выбирается равным /2.Измерительный зонд может быть выполнен путем изгиба отрезка 1 прямаугальнога валнавода па узкой стенке 3. При этом щели 8 должны быть прорезаны в узкой стенке валновода 1 и могут быть выполнены аналогично щелям 8, прорезанным в широкой стенке 2, т.е. или продольными, или поперечными. Для возбуждения поперечных щелей, прорезанных в узкой стенке 3, можно использовать возбуждающие шты137 О измерении ближних полей испытуемыхантенн,Формула изобретения а(Х) =1 В/2----1где 1 - рабочая длина волны;Х - текущая координата, причем размер широкой стенки а при значении Х=О выбирается из условия а(о)7 1/2,Составитель В.ЕжовТехРед М,Дидык Редактор Е,Копча Корректор Н, Король Заказ 867/41 Тираж 72 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 ри, выполненные в виде подстроечныхвинтов, установленных по одну сторону от широкой стороны щелей 8, Измерительный зонд, установленныйв одном иэ и положении, позволяет одноэ5временно производить измерения в Мдискретных точках, количество которых определяется числом прорезанныхщелей в стенке отрезка 1, что повы Ошает оперативность измерений и ихточность, так как измерение производится одновременно и отсутствует сканирование измерительного зонда поповерхности сферы, охватывающей испытуемую антенну 4. При этом реакцияизмерительного зонда на амплитуднофазовое распределение поля испытуемойачтенны 4 может быть учтена следующим образом,Предварительно обесточивают испытуемую антенну 4, нагружают ее насогласованную СВЧ-нагрузку и измеряют матрицу (Е ,. 3 в присутствииобесточенной испытуемой антенны 4.В алгоритме (1) восстаногления ДНАисгользуют вместо ( ХматрицуБэм ЭТаким образом, предлагаемый измерительный зонд обеспечивает повышение оперативности и точности измерений вследствие одновременного измерения СВЧ принимаемого сигнала отиспытуемой антенны 4 в М дискретныхточках, определяемых количеством прорезанных щелей на стенке волновода,.чо делает его более эффективным при Измерительный зонд, содержапжй отрезок прямоугольного волновода, в широкой стенке которого симметрично относительно оси симметрии прорезаны щели, согласованные СВЧ-нагрузки, расположенные в торцах отрезка прямоугольного волновода, узел эапитки, располагаемый на оси симметрии отрезка прямоугольного волновода, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и оперативности при измерении ближнего поля испытуемой антенны, отрезок прямоугольного волновода выполнен в виде полу- окружности радиуса В, центр которой является местом для размещения испытуемой антенны, широкая стенка отрезка прямоугольного волновода, в которой прорезаны щели, обращена внутрь полуокружности, а размер широкой стенки (а) изменяется от его оси симметрии к торцам по закону