Способ определения статистических характеристик излучения антенны

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфез СфеетсиикСоциалист ическикРеспублик н 1995171(23) Приоритет Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(3) УДН 621. 396. .674(088.8) Дата опубликования описания 070283(72) Авторыизобретен Н.Гвоздев, Н.Г.фите ес Ю.Т.Волови 1) Заявит 4) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАТИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ИЗЛУЧЕНИЯ АНТЕННЫ 2 Если вычислить КЗ по всем,КНД от 0 до Д, до получим данпостроения интегральной функцределения вероятности. уровням ные для и распИзобретение относится к технике измерений параметров антенн и в частности может быть использовано при определении статистических характеристик диаграмм направленности.К статистическим характеристикам излучения антенны относятся коэффициент заполнения (Кк) диаграммы направленности (ДН) и интегральная Функция распределения вероятности по всем уровням коэффициента направленного действия (КНД) - КЗ(1 Ц . Под коэффициентом заполнения понимают вероятность того, что при равновероя ной ориентации антенны в пределах заданного телесного углай.означение КНД(Д)в направлении на корреспондента будет больше,или равно наперед заданной величине КНД -. До. Величина До может выбираться в пределах от 0 до Дмпие Дмсис значение КНД в напРа лений максимума излучения. Из определения очевидно, что численно К оп деляется отношением телесного угла Й, в пределах которого выполняется условие Л ъ Ло, к полному телесному углуй, в пределах которого может находиться линия. радиосвязи, т.е.,(,)= дО)Яй Известен способ определения коэфФициента направленного действия антены, включающий определение диаграм.мы направленности антенны н изготовление из пластической массы Физичес".кой модели объемной ДН в сферическойсистеме координат с последующим вычислением КНД как отношения куба т- максимальной длины радиуса-вектора Физической модели к кубу длины радиусашара, изгоуовленного из того же материала, что и модель, или как отно-шение веса шара с радиусом, равнымдлине максимального радиуса-вектораФизической модели, к весу модели 1 ., в- Данный способ прост в реализации,требует малых трудозатрат и позволяет ре- с приемпемой для практики точностьюопределять значение КНД антенны в на25 правлении максимума излучения. Недостатком способа является то, что приего использовании практически невозможно исследовать статистическиехарактеристики направленности. ЭтоЗ 0 связано со сложностью в определеной .сферы, опирающейся на пространственный угол Я., в пределах кото рого выполняется условие Д ЪД.Если Физическая модель (фнг. 1) объемной нормированной ДН 1. по мощности выполнена в прямоугольной картографической системе- координат с нанесенными на ней линйямн 2 равных уровней, помещена в сосуд 3 и залита. водой до 1-й линии уровня 4, то пло" щадь сечения ДН но -уровню залитой жидкости допределяет числитель "Формулы (7), В случае, если над но верхностью жидкости выступает несколько лепестков ДН то искомая площадь будет определяться суммой, площадей сечений всех лепестков . ,на линии уровня.залитой жидкости. С другой стороны, полагая, что пловрдь .сечений ДН 1-й и 1-1-й лйниях уров ней одииаковы,и равни ц(фиг; 2)(последнее тем.болеесправедливо, чем чаще нанесены линии уровней ДН), можно записать, что объем, .занимае-мюй моделью между 1-м и 3.-1-м уров-. нями Уд равенЧ,.-5,:ЬЬ ,(а)где ЬЬ - высота между 1-й и 1-1-илиниями уровней.При известном объеме залитой жидкости между 1-й и 1-1-й линнямн уровней Ч; и известном общем объеме сосуда между любыми двумя смежными линиями уровней Чо. = ЬЬЯ=Ь 1 и Ь =сопз 1 имеем6 = "(9)учитывая, что вся поверхность .единичной сферы в прямоугольной системе координат равна в данном случае площади поперечного сечения сосуда имеемЧ -Ч. Ч-Ч Чр) оф 1ОО)ИО "оЧоЭначение КНД в направлении макси.мума излучения определяется отношением объема сосуда:на уровне наивыс щей точки модели ЛН,3. Чо = пЧо к объему, занимаемому модейью пЧо- Ч;, здесь и - общее число нанесенжиГ-"линий уровней ДН, т.е.1 о. 1Изготовленная объемйая модель яв-. ляется моделью нормированной ДН по мощности, следовательно, линии 2 рав. ных уровней (Фиг. 1) соответствуют относительному значению КНД на соответствующем уровне, т.е.моксоткуда1= "а")мокс Ю)Например:, .если Д,= 10 и общеечисло нанесенных уровйей и = 10, тона уровне пятой линии (1=5) относительное значение КНД имеет. величинуД/Дакс =5. 0,1 = 0,5, а абсолютное5 значеййе КНД на этом уровне Д=50110 я 5,Предлагаеиай способ определениястатистических характеристик излучения антенны позволяет с минимальными10 материальными и временными затратами определить требуемые статистичес.кие параметры антени. Прн этом, способпозволяет с требуемой для практикиточностью исследовать параметры15 бортовых антенн, установленных на неориентированиых подвижных объектах,что, в свою очередь, дает возможность. дать объективную численнуюоценку энергетического потенциала20 радиолииии при установке радиостанций на подвижных объектах.. Формула изобретения где К вероятность превыаения относительного уровня коэффици, ента направленного действия, соответствующая 3.-й линии уровня диаграммы направленности;соответственно объем сосуда, ограниченный плоскостями, проходящими через 1-ю и (1-1)-ю линии уровней диаграммы направленности, и, объем залитой между этими уровнями жидкости;относительный уровень коэффициента направленного дей 55 Ч ЧО.ф 4 60 Д,/Л 5 цокс з.включающий. определение диаграмьынаправленности антенны-и изготовление Физической модели объемной диа- .граюй иапрвленйосги, о т л и ч а ющ и й с я тем,что; с целью упрощения и ускорения процесса исследования статистических характеристикнаправленных свойств антенны, выпол,няют Физическую моДель Объемной норЗ 5 мнрованной .диаграюы.направленностив прямоугольной картографическойсистеме координат, наносят на нейлинии равных уровней, помещают в наполненный жидкостью сосуд, после че- .40 го сливают жидкость и последовательно Фиксируют ее объем между каждымидвумя соседними линиями уровнейдиаграввы направленности, а затем вычисляют статистические характеристи ки по Формуламк= -ч /ч01 смаке =16 Ьимыс-. Ч 1(НУф ЯЙе дкос Фив ВНИИПИ Закаэ 656/38 Тираж филиал ППП "Патент.",г.ужгород одписно роектная ствия, соответствующий 1-й линии уровня Д - величина коэффициента нафва правленного действия в направлении максимума излучения;й - высота интервала между 1-й и-1) -й линиями уровней1 - 1,2,3,.,п, и - порядко вый номер линий уровней; л - общее число нанесенных линий уровней. Источники информации,5 принятые во внимание при экспертиэе 1. Авторское свидетельство СССР 9146796,кл.б 01 к с 9/00,1961(прототип).