Устройство для определения омических потерь в антенне

(50 ОБРЕТ 16А., Бутаков п, 5,в в УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИ(53) 621.317:621.396.67(088.8) (56) Экспресс-информация, Сер. Радио техника СВЧ. /. ВИНИТИ, 1976, вь се 8.Авторское свидетельство СССР В 924627, кл. С 01 К 29/10, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДПЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ .ОМИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ АНТЕННЫ(57) Изобретение относится к измерительной технике. Повышается точность ,измерения. Устройство содержит источ ник СВЧ-мощности 1, измерительный приемник 2, У -циркулятор 3 с плечами 4,5,6, антенну 7, два радиопоглощающих кольца (РК) 8, узел поляризационного согласования (УПС) 9 металлический экран (МЭ) 10. Цель достигается введением 1 -циркулятора 3,двух РК 8, УПС 9 и МЭ 10.Частичноепоглощение в РК 8 исключает возникновение паразитных резонансов междуантенной 7 и МЭ 10. В УПС 9 происходит изменение направления движенияволны на противоположное. Поляризационные диаграммы антенны 7 и падающей на нее волны идентичны. Это исключает погрешности измерений, связанные с поляризационными потерямиизмерительном тракте, 4 ил.Изобретение относится к измерительной технике, в частности к антенным измерениям.Цель изобретения - повышение точности определения омических потерьантенны с малыми отражениями от поверхности раскрыва,На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройствадля определения омических потерьантенны; на фиг, 2 - 4 - конструктивЭные варианты поляризационного узласогласования.Устройство для определения омических потерь содержит источник 1СВЧ-мощности, измерительный приемник2,У -циркулятор 3 с плечами 4 - 6,антенну 7, два РК 8, узел 9 поляризационного согласования, металлическийэкран 10 с хорошо проводящей поверхностью. Плечи 4 и 5 закорочены перемычкой 11.УПС 9 выполнен в виде слоя анизотропного материала, например ферритаУПС по фиг. 2 выполнен в виде решетки из проволок 12, параллельных другдругу, расположенных в плоскости,параллельной экрану 10, на расстоя"нии которое может изменяться. УПС пофиг. 3 выполнен в виде двух плоскихрешеток из проволок 13 и 14, параллельнык друг другу внутри каждой решетки, лежащих в плоскостях, параллельных плоскости экрана 10, одна изрешеток может поворачиваться относительно другой, УПС по фиг. 4 выполнен в виде прямого угла из металлического листа 15. Стрелками показаны траектории луча внутри угла 1617, 18.Устройство работает следующим образом. Для определения омических потерь антенны с помощью замыкания плеч 4 и 5 накоротко перемычкой 11 источник 1 СВЧ-мощности подсоединяется к входу измерительного приемника 2. При включенных источнике 1 СВЧ-мощности и измерительном приемнике 2 фиксируется показание измерительного приемника 2 (ы, ). После отключения перемычки 11 и регулировки УПС 9 фиксируется показание измерительного приемника 2 (м). При этом сигнал из источника 1 СВЧ"мощности проходит через плечи 4 и 6 У-циркулятора 3 в антенну 7, излучается из ее аперту ры, частично поглощается в РК 8,про 5 1 О 15 25 30 З 5 40 45 50 55 ходит через УПС 9, отражается от Ю10, вновь проходит через УПС 9, ещераз частично поглощается в РК 8 ичерез антенну 7, плечи 6 и 5 -циркулятора 3 попадает в измерительныйприемник 2,Частичное поглощение в РК 8 исклю.чает возникновение паразитных резонансов между антенной 7 и ИЭ 10. ВУПС 9 происходит изменение направления движения волны на противоположное, причем поляризационные диаграммы антенны 7 и попадающей на нее волны оказываются идентичными. Это исключает погрешности измерений, связанные с поляризационными потерямив измерительном тракте.При отражении от МЭ 10 происходитзеркальный поворот эллипса поляризации (т.е. возникает кроссполяризованная волна) за счет сдвига на 180фаз ортогональных линейно поляризо"ванных компонентов эллиптически поляризованной волны,При двойном прохождении УПС в виде анизотропного слоя также осуществляется зеркальный поворот эллипсаполяризации при определенном соотношении толщины слоя и элементов тенэора магнитной (для ферритов) ипндиэлектрической (для плазмы) проницаемости анизотропного материала.Регулировка данного УПС 9 заключаетсяв изменении толщины слоя и (или)элементов тензора проницаемости, Например, для феррита необходимо изменение внешнего магнитного поля дополучения максимального показанияы измерительного приемника 2.В УПС 9 по фиг. 2 эллиптически поляризованная волна,.попав на решеткуиз проволок 12, разлагается на двеоутогональные линейно поляризованныекомпоненты, однй из которых, компланарная решетка, отражается, другаяпроходит на Ю 10, отражается, пройдя сквозь решетку из проволок 12 вобратном направлении, получает дополнительный фазовый набег, соответствующий двойной длине пробега, и складывается с отраженной от решетки компонентой, образуя вновь эллиптическиполяризованную волну.Регулировка УПС 9 по фиг. 2 заключается в изменении расстояния междурешеткой из проволок 12 и ИЭ 10 дополучения максимального показанияМ измерительного приемника 2, В УПС9 по фиг. 3 эллиптически поляризог г . 450 гфЬ В 134 (1) где,,- коэффициенты передачи элемента развязки 3 между плечами 4 - 6, 6 - ф, 5 - 4,. являющиеся паспортными данными;Д - коэффициент передачи трактагантенна 7 - ИЗ 10 - антенна 7. 3 12280444 ванная волна на решетке из проволок Из формулы (1) получаем искомый 13 разлагается на две ортогональные КПД испытуемой антенны, определяю- линейно поляризованные компоненты. щий омические потери. Компланарная проволокам 13 компонента отражается ортогональная проходитУ 5фг 4 (2) сквозь решетку и падает на проволоки 1123 14, где вновь разлагается на две ор- где К - коэффициент отражения исходтогональные линейно поляризованные ной волны от узла 9 поляризационного компоненты. Компонента, компланарная согласования с ИЭ 10. проволокам 14, отражается, ортого В правой части формулы (2) неизнальная проходит на экран 10, стра- вестны величины К и Я Для нахожжается, проходит через решетку.из дения у, можно сделать дополнительпроволок 14 и, сложившись с компланые измерения с помощью предлагаемонарной отраженной от проволок 14 го устройства без перемычки 11,снаволной, падает в обратном направлении 15 чала с одним кольцом 8, затем с друна решетку из проволок 13. При опре- гим. При этом фиксируются показания деленном взаимном развороте между измерительного приемника 2 ( ю о )г гпроволоками 13 и 14 суммарная волна, Положив К = 1, получают систему падающая на антенну 7, имеет поляри- уравнений:,зационную диаграммусовпадающую споляризационной диаграммой самой ан- (3) тенны 7Регулировка УПС 9 по Фиг. 3 состоит в развороте решеток из проволок13 и 14 относительно друг друга на 25такдй угол, при котором показаниеКг измерительного приемника 2 максимально.В УПС 9 по Фиг. 4 осуществляется Формула изобретения двойной зеркальный поворот эллипсаполяризации при отражении луча от Устройство для определения омичессторон прямого угла из листового ме- ких потерь антенны, содержащее талла 15. Благодаря наличию прямого источник СВЧ-мощности и измеритель- угла траектории падающего луча 16 и ный приемник, о т л и ч а ю щ е е дважды отраженного луча 18 совпадают с я тем, что, с целью повышения с точностью направления, т,е. обеспе-З 5 точности определения омических почивается точное отражение в сторону терь антенны с малыми отражениями антенны 7от поверхности раскрыва, введеныРегулировка УПС 9 по Фиг, 4 состо- У-циркулятор, два радиопоглощающих ит в точной выставке сторон прямого кольца, узел поляризационного соглаугла 15 до получения максимального40сования и металлический экран, припоказания К измерительного прием- чем к первому плечу-циркулятора ника 2. подключен источник СВЧ-мощности,Величина ы описывается равенст- второе плечо является входом для вом подсоединения исследуемой антенны,а к третьему подключен измерительныйприемник, радиопоглощающие кольцаразмещены между апертурой исследуемой антенны и металлическим экраном,а узел поляризационного согласованияустановлен на поверхности металлического экрана, обращенной к апертуреисследуемой антенны.Тираж 728 ПодГосударственного комитета СССРелам изобретений и открьггийрсква, Ж, Раушская наб. д.