Способ измерения коэффициента отражения от раскрыва отражательной фазированной антенной решетки

подключенного к измерителю 6 комплексноо коэффициента отражения, Излучателив фрагменте ОФАР расположены в М строки М столбцов так, что две соседние стенкипрямоугольного волновода 1 проходят через середины излучателей 4, а две другиестенки проходят посредине между соседними излучателями,4,Способ реализуется следующим образом. 10Отражательный излучатель 4 находящийся в столбцеи строке ) фрагментаОФАР 3, переводят в режим проходногоизлучателя 5, для чего вместо отражательного фазовращателя в этом излучателе подключается измеритель комплексногокоэффициента отражения.Все фазовращатели в переотражающихотражателях 4 устанавливаются в состояниес одинаковым коэффициентом отражения 20Г на входе,Затем измеряют коэффициент отражения Г от входа проходного излучателя 5.Эту операцию повторяют для всех излучателей фрагмента ОФАР 3, По измеренным величинам вычисляют коэффициентотражения от раскрыва ОФАР В/ фс" -- Ц Й)где Г - коэффициент отражения отражательного фазовращателя в сечении АА на 35фиг. 2.го а/от - а"сиуфЯа Г -з) 40с; =-2 соз(2 соя - д Ю;(2 мЯ2 И+1 2 м й)3 (о,где а, Ь - размеры поперечного сечения 45 прямоугольного волновода 1;1 - длина волны; .п =1.Й;.а = 0,1.М;ч и М - соответственно числа строк и 50 столбцов во фрагменте ОФАР 3.Для обоснования соотношения (2) разделяют мысленно фрагмент ОФАР по линии АА (фиг, 2) и удаляют отражательный фазовращатель в элементе фрагмента ОФАР 3 с номером=- а, где- мультиндекс 1Р; Р = М М, Образовавшуюся структуру можно рассматривать как каскадное соединение двух многополюсников,Первый многополюсник имеет один вход и Р выходов. Он состоит из (Р - 1)-го двухполюсника и одного четырехполюсника (отрезка линии передачи нулевой длины), Матрица рассеяния этого многополюсника имеет видц О С5 где 6 - матрица-столбец из Р элементов, а - й элемент которой равен единице, а остальные равны нулю; Ь= д 1 а; ЯА - матрица рассеяния Р-го порядка0) по выходам многополюсника в сечении АА, элементы которого имеют вид( Я) 3 = Г д 1 - Г д 1 а да, (4) где- комплексный коэффициент отражения отражательного фазовращатель в сечении АА.Второй многополюсник имеет Р входов и соответствует фрагменту проходной ФАР, помещенному в волновод. Матрицу рассеяния по входам фрагмента обозначают Яд (в сечении АА).учитывая, что эти многополюсники соединены каскадно, выражение для коэффициента отражения на единственном входе результирующего многополюсника имеет видГа =Е - Яд Яд 1 Яд) (5)Таким образом,Г является диагональным элементом матрицы, заключенной в квадратные скобки в соотношении (5). Ввиду того, что матрица Яд имеет вид0) (4), коэффициенты отражения Га можно выразить только через элементы матрицы Яд, характеризующие раскрыв ОФАР:Га = ба /(1-Гса), (6) где са=Е - ГЯд)ЯА(7)Для ЯА заранее известна диагонализирующая ортогональная матрица Т, зависящая только от геометрии фрагмента, а не от конкретного вида излучателей, Матрица Т является прямым произведением Т = 1 вЮ 1 с двух матриц Ь и Ь, имеющих видг где Г - коэффициент отражения на выходеотражательного фаэовращателя. ставитель Е, Скорохохред М.Моргентал 2фвг.1вдактор Е, Папп Фиг.2ректор М,Д Заказ 3811 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 Матрицу Яд выражают в виде произведения трех матрицЯА = Т (2 ) Ть (9) где (у) - диагональная матрица с элементами р, смысл которых состоит в том, что 5 их модули являются коэффициентами отражения от раскрыва ОФАР 3 плоской волны, падающей под углами (2).С помощью соотношений (6), Р) и (9) получают систему уравнений для у: 10 15Решение этой системы уравнений можно найти в аналитическом виде, без использования численных алгоритмов обращения матрицы 0 а = ( Т а )", что и приводит к окончательному результату (2) (с учетом й (р, О) ) = 1 у ). Возможность обращения 0 а связана с ее невырожденностью, а та в свою очередь определяется независимостью результатов измерений Га в несимметричной структуре при замещениях различных отражательных элементов проходным. При замене отражательных фазовращателей в переотражающих излучателях 4 на согласованные нагрузки величина Г - О в соотношении (1). Это позволяет определить динамический коэффициент отражения проходной ФАР по измеренным коэффициентам отражения на входах излучателей.35 Ф о омчл а изобретения Способ измерения коэффициента отра-. жения от раскрыва отражательной фазированной антенной решетки (ФАР), основанный на размещении фрагмента бес конечной ФАР в прямоугольном волноводе, стенки которого лежат в плоскостях симметрии ФАР и только две соседние из них проходят через излучатели, подаче45 СВЧ-сигнала на вход проходного излучателя фрагмента, измерении комплексного отношения отраженного сигнала к входному и вычислении с помощью измеренной величины коэффициентов отражения от раскрыва ФАР при излучении в направлении, характеризуемом углами сканированияП 1 аВ=в"сои- "(и"где а, Ь - размеры поперечного сечения вол но вода;А - длина волны,и = 1 ;,ч;гп =ОМ;Й и М - числа излучателей в рядах вдоль сторон с размерами а и Ь соответственно, причем излучатели поляризованы в направлении стороны размеров, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения измерения коэффициентов отражения от раскрыва отражательной ФАР с помощью ее фрагмента, величину Г - отношение отраженного сигнала к входному на входе проходного излучателя измеряют поочередно при замене каждого отражательного элемента проходным в 1-м столбце и )-й строке фрагмента отражательной ФАР, причем коэффициент отражения от раскрыва отражательной ФАР й (узапО 2) вычисляют с помощью соотно- шений