Способ определения пространственного распределения электромагнитного поля в ближней зоне антенны

,ЯО 1376 29/10 1) 4 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 д;4-09 дов ти урчи СССР1973.ды изме бГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельствоУ 378778, кл. С 01 В 29/10,Захарьев Л. Н, и др. Меторения характеристик антенн СМ.: Радио и связь, 1985, с.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОСТРАНСТ-.1ВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ В БЛВКНЕЙ ЗОНЕ АНТЕННЫ(57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности формирова"ния злектромагнитного поля, а такжеопределение пространственных распределений соответственно поля исследуемой антенны и помехового сигнала.Данный способ реализуется устройством, содержащим исследуемую антенну1 с облучателем 9, измерительную антенну 2, блок сканирования 3, генератор 4 СБЧ-сигнала, линии передачи 5,6 и 8, амплифазометр 7 и блок обработки и управления (БОУ) 10Для повышения точности формирования электромагнитного .поля это формированиеосуществляют последовательным излучением монохроматического сигнала наИ частотах с помощью генератора 4 иантенны 2. На каждой частоте амплифазометром 7 измеряют комплексную амплитуду сигнала на выходе облучателя9. Затем для каждого заданного пространственного положения антенны 1относительно антенны 2 осуществляютс помощью БОУ 1 О дискретное преобразование Фурье комплексных амплитуд,измеренных на каждой из Б частот.Способ по п. 2 (3) ф-лы отличаетсятем, что для определения пространственного распределения поля антенны1 (помехового сигнала) нулю приравнивают спектральные компоненты, соответствующие помеховому сигналу (полюантенны 1),.с заданными номерами.2 з.п. ф-лы 1 ил.Изобретение относится к радиоизмерительной технике, в частности к технике антенных измерений, и может быть использовано в радиоастрономии, радиосвязи для определения диаграмм направленности антенн СВЧ по их полю в ближней зоне.Цель изобретения - повышение точности и определения пространственного 10 распределения помехового сигнала.На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства, реализующего способ определения пространственного распределения электро магнитного поля в ближней зоне антенны аУстройство содержит исследуемуюантенну 1, измерительную антенну 2,блок 3 сканирования, генератор 4 СВЧсигнала, линию 5 передачи, линию 6передачи, амплифазометр 7, линию 8передачи, облучатель 9 исследуемойантенны 1, блок 10 обработки и управления,25В качестве исследуемой антенны 1может быть использована зеркальнаяосесимметричная параболическая антенна с облучателем 9, помещенным вФокус зеркала, Опорно-поворотное ЗОустройство (не показано) должно обеспечивать возможность азимутальноговращения исследуемой антенныСпособ определения пространственного распределения электромагнитного 35поля в ближней зоне антенны реализуется следующим образом.Устанавливают измерительную и исследуемую антенны 2 и 1 во взаимноеположение, соответствующее первой заданной тачке на поверхности сканирования,Формируют электромагнитное полев раскрыве исследуемой антенны 1 по"следовательным излучением монохроматичеекого сигнала на И частотах с помощью генератора 4 и измерительнойантенны 2. Измеряют на каждой частотекомплексную амплитуду сигнала на выходе облучателя 9 исследуемой антен-.ны 1 с помощью амппнфазометра 7. Процедуру измерений проводят последовательно при двух взаимно ортогональныхориентациях Е-плоскости измерительнойантенны 2. г 5Затем последовательно изменяютвзаимное положение антенн 1 и 2 всоответствии с заданной поверхностьюсканирования. Для этого смещают изме" рительную антенну 2 вдоль оси у с помощью блока 3 сканигования и пов",рачнвают исследуемую антенну 1 вокруг вертикальной оси на угол Ы , Для формирования регулярной плоскополярной сетки сканирования перемещение антенн 1 и 2 осуществляют с равномерным шагом по обеим координатам.Для каждого взаимного положения исследуемой н измерительной антенн 1 и 2 осуществляют с помощью блока 10 дискретное преобразование Фурье массива комплексных амплитуд, измеренных на И частотах:Н- Ыъф 1 ТЯ, (у, ) = .Е. Е" (у, )е=ох,хгде Е(у Ы ) - комплексная амплитуда сигнала, измеренного при п-м значении частоты прирасположении измерительной антенны 2 вточке поверхности сканирования с координатами (у, с) и направлении Е-плоскости измерительной антенны 2 вдоль оси х или у соответственно,С целью определения пространственного распределения поля исследуемой антенны приравнивают нулю значения спектральных компонент Б" (у, ы), соответствующих сигналу, с номерами0 (и (ш, -йВ дМп 1, + епег ( - + у(о(ш сБдт, ддегА ег(где шминимальная разность хо;,асигнала, соответст:-;лсщегополю исследуемой антенныв ближней зоне в опорномизмерительном трактах изме=.рительной установки;1д л"- временной дискрет преобразования фурье, определяемыйтребуемым пространственнымразрешением; 5 св в перестройки частоты 1сигнала;- скорость света;- максимальная разность ходапомехового сигнала и сигна 10ла, соответствующего полюисследуемой антенны 1;ЛБ - максимальная разность ходасигнялов 9 соответствуюших15полю исследуемой антенны 1,принятых от различных участков ее раскрыва;у - целое число, определяемоезаданной точностью определения пол я,20Обнуленные спектральные составляющие соответствуют помеховому сигналу, поскольку приведенное неравенство для ш определяет интервал временных задержек, для которого компоненты Б(уЫ), соответствующие поме-.х,ховому сигналу, отличны от нуля, Начальное значение задержки ЯЬ/с иширина интервала дБ/с определяютсягеометрией измерительной установки.Неравенство записано с учетом того,что преобразование Фурье вычисляетсяв дискретных точках с шагом ЛС1и представлено для номеровИдиндексов ш, как это требуется приобработке на ЭВ 11. Начальный индексш определяется с учетом периодично 1сти дискретного преобразования Фурье,40вследствие которого возможен переносистинного положения на временной осисоставляющих с задержкой ДЬ/с с область нулевых задержек при перестройке частоты с дискретом45й 1 = ) с/аЬ. 1 Ч д 1 С помощью обратного преобразования Фурье полученного массива спектраль 50 ных компонент определяют пространственное распределение поля исследуемой антенны 1 в ближней зоне на каждой из И частот;55Ч,л 1, 3 Еп (кс) =11 Б, Ь,/)е",И ь" ой;угде Е(у, ) - комплексная амплитуда поля исследуемойантенны 1 в точкеповерхности сканирования с координатами (у, ) при п-мзначении частоты иориентации Е-плоско-,сти измерительнойантенны 2 вдоль осих или у соответственно,С целью определения помеховогосигнала приравнивают нулю значенияспектральных гармоник, соответствующих полезному сигналу с номерамиАйзаш, - ;ш ( ш+ еп 1 ег( )+ЭПо полученному пространственному распределению поля исследуемой антенны 1 в ближней зоне определяют диаграмму направленности на каждой из И частот. Для этого осуществляют преобразование массивов комплексных амплитуд, связанное с переходом из системы координат (х, у, к), связанной с блоком 3 сканиронания в систему координат (х, у, г ), связанной с зеркалом исследуемой антенны 1 по известной формулеформулаизобретения1, Способ определения пространственного распределения электромагнит- ного поля в ближней зоне антенны, включающий формирование электромагнитного поля в раскрыве исследуемой антенны, измерение комплесных амплитуд электромагнитного поля в блиЖней зоне исследуемой антенны для различных пространственных положений исследуемой антенны относительно измерительной антенны, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности, формирование электромаг нитного поля осуществляют последовательным излучением монохроматического сигнала на Б частотах, измерение комплексных амплитуд поля в ближней зоне исследуемой антенны проводят на каждой частоте, для каждого заданно- . го пространственного положения исследуемой антенны относительно измерительной антенны осуществляют дискретное преобразование Фурье комплексных31 ЛГИгде ш, - епМег) - Б епИег ь аК- минимальная разность хода сигнала, соответствующего полю исследуемой антенньц 1 ЛГлБ дБш -ш сш+ етйхег ( )+ у. Составитель В. РабиновичРедактор Н. Бобкова Техред М. Ходанич Корректор М, Пожо Тираж 772 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 784/46 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 амплитуд, измеренных на Б частотах, и приравнивают нулю часть полученного массива спектральных компонент, после чего с помощью обратного преоб 5 раэоваиия фурье определяют пространственное распределение электромагнит- ного поля на каждой из Б частот.2, Способ по и. 1, .о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью опре-О деления пространственного распределения поля исследуемой антенны, нулю приравнивают спектральные компоненты, соответствующие помеховому сигналу, с номерами: 15,д 1 - временной дискрет преобразования Фурье, определяемьйтребуемым пространственнымразрешением;3с/К - шаг перестройки частотыизлучаемого сигнала;с - скорость света;йК - максимальная разность ходапомехового сигнала и сигнала, соответствующего полюисследуемой антенньцЫ - максимальная разность ходасигналов, соответствующихпалю исследуемой антенны,принятых от различных участков ее раскрыва;у- целое число, определяемоезаданной точностью определения поля3. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью определения пространственного распределения помехового сигнала, нулю приравнивают спекгральные компоненты, соответствующие полю исследуемой антенны, с номерами