RU2080701C1 - Device which shows features of linear antennas - Google Patents

Device which shows features of linear antennas Download PDF

Info

Publication number
RU2080701C1
RU2080701C1 RU93054934A RU93054934A RU2080701C1 RU 2080701 C1 RU2080701 C1 RU 2080701C1 RU 93054934 A RU93054934 A RU 93054934A RU 93054934 A RU93054934 A RU 93054934A RU 2080701 C1 RU2080701 C1 RU 2080701C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mask
emitter
masks
size
dielectric
Prior art date
Application number
RU93054934A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93054934A (en
Inventor
В.Р. Линдваль
Ю.Е. Седельников
Г.И. Щербаков
Original Assignee
Казанский государственный технический университет им.А.Н.Туполева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Казанский государственный технический университет им.А.Н.Туполева filed Critical Казанский государственный технический университет им.А.Н.Туполева
Priority to RU93054934A priority Critical patent/RU2080701C1/en
Publication of RU93054934A publication Critical patent/RU93054934A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2080701C1 publication Critical patent/RU2080701C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

FIELD: education. SUBSTANCE: device has emitter which is designed as serial circuit of high-frequency oscillator, rectangular funnel, electromagnetic lens, unit which alters masks, alternating masks, rotating rack and analyzing unit which has receiving funnel, detector and indicator. Said serial circuit is located base. Each alternating mask is designed as metal plate with hole which size and shape are determined by type of amplitude distribution to be modeled and electric size of antenna to be modeled. In addition it has dielectric strap which is designed as cylindrical prism which generatrix is determined by phase distribution to be modeled. EFFECT: possibility to model and demonstrate influence of aperture size, amplitude-phase distribution on beam pattern of continuous linear antenna. 3 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к приборам для обучения и может быть использовано в учебном процессе для изучения свойств линейных антенн. The invention relates to devices for training and can be used in the educational process to study the properties of linear antennas.

Известны устройства для изучения волноводных процессов в электромагнитном поле. Таковы учебные приборы по электромагнетизму (авт. св. N 739630, БИ 21, 1980, N 1008769, БИ 12, 1983, N 1008771, БИ 12, 1983 и другие). Лабораторные установки, решающие задачи демонстрации в электродинамике, описаны в руководствах: Шахмаев Н.М. и др. демонстрационные опыты по электродинамике. М. Просвещение, 1973, а также Лекционные демонстрации по физике. Под ред. В. И. Иверовича. М. Наука, 1972, Юдкевич В.В. и др. Технические средства обучения и типовое учебно-лабораторное оборудование. М. Высшая школа, 1974. Known devices for studying waveguide processes in an electromagnetic field. Such are educational devices in electromagnetism (ed. St. N 739630, BI 21, 1980, N 1008769, BI 12, 1983, N 1008771, BI 12, 1983 and others). Laboratory installations that solve the problems of demonstration in electrodynamics are described in the manuals: Shakhmaev N.M. and other demonstration experiments in electrodynamics. M. Enlightenment, 1973, as well as Lecture demonstrations in physics. Ed. V.I. Iverovich. M. Nauka, 1972, Yudkevich V.V. and other technical teaching aids and standard educational and laboratory equipment. M. High School, 1974.

Общий недостаток указанных устройств при использовании их для изучения антенн состоит в невозможности моделирования ряда свойств и изучения зависимостей теории антенн, например, влияния изменения амплитудно-фазового распределения на излучающие свойства. A common drawback of these devices when used to study antennas is the impossibility of modeling a number of properties and studying the dependences of the theory of antennas, for example, the effect of changes in the amplitude-phase distribution on emitting properties.

Известны устройства для моделирования антенн в оптическом диапазоне волн (Фрадин А.З. Рыжков Е.В. Измерение параметров антенно-фидерных устройств. М. Связь, 1972, с. 282). Указанные устройства обладают рядом недостатков при использовании их в качестве учебных: во-первых, в них осуществляется моделирование свойств антенн в оптическом диапазоне, вследствие чего теряется наглядность, т. к. отсутствует демонстрация эффектов в действительном масштабе, а именно, в радиодиапазоне; во-вторых, в них осуществляется регистрация на фотоматериалы, что приводит к резкому снижению оперативности демонстрации и снижает ценность прибора как учебного; в-третьих, осуществление моделирования в оптическом диапазоне сложно и требует прецизионной точности изготовления элементов-транспарантов, что также является препятствием для применения этого прибора как учебного. Known devices for modeling antennas in the optical wavelength range (Fradin A.Z. Ryzhkov EV Measurement of the parameters of antenna-feeder devices. M. Communication, 1972, S. 282). These devices have several drawbacks when used as training devices: firstly, they simulate the properties of antennas in the optical range, as a result of which clarity is lost, since there is no demonstration of effects on a real scale, namely, in the radio range; secondly, they register for photographic materials, which leads to a sharp decrease in the efficiency of the demonstration and reduces the value of the device as a training one; thirdly, the implementation of simulation in the optical range is complex and requires precision accuracy in the manufacture of transparency elements, which is also an obstacle to the use of this device as a training one.

Наиболее близким по технической сущности является учебный прибор по авт. св. N 1008769, кл. G 09 B 23/22, БИ 12, 1983, состоящий из излучателя в виде последовательно размещенных на основании сверхвысокочастотного генератора, прямоугольного волновода, пирамидального рупора, электромагнитной линзы, оптического элемента (маски) в виде пакета скрученных прямоугольных волноводов и анализатора в виде пирамидального рупора, прямоугольного волновода, детектора и индикатора. The closest in technical essence is a training device for ed. St. N 1008769, CL G 09 B 23/22, BI 12, 1983, consisting of a radiator in the form of sequentially placed on the basis of a microwave generator, a rectangular waveguide, a pyramidal horn, an electromagnetic lens, an optical element (mask) in the form of a packet of twisted rectangular waveguides and an analyzer in the form of a pyramidal horn , rectangular waveguide, detector and indicator.

Указанный учебный прибор по оптике предназначен для моделирования в сверхвысокочастотном диапазоне электромагнитных волн действия оптически активного вещества на поляризацию проходящего через него светового излучения. Это достигается применением оптического элемента в виде пакета скрученных волноводов, осуществляющего поворот плоскости поляризации волны, падающей из рупора излучателя. The specified training device in optics is intended for modeling in the microwave range of electromagnetic waves the action of an optically active substance on the polarization of light radiation passing through it. This is achieved by using an optical element in the form of a packet of twisted waveguides, which rotates the plane of polarization of the wave incident from the horn of the emitter.

Указанный учебный прибор может быть использован как демонстрационный и для изучения свойств антенн. Однако ряд его недостатков существенно ограничивают эту возможность:
прибор не позволяет моделировать и изучать влияние амплитудно-фазового распределения на диаграмму направленности антенны,
прибор не позволяет моделировать и изучать влияние размера антенны на ее диаграмму направленности.
The specified training device can be used as a demonstration and to study the properties of antennas. However, a number of its shortcomings significantly limit this possibility:
the device does not allow modeling and studying the effect of the amplitude-phase distribution on the antenna pattern,
the device does not allow modeling and studying the influence of the size of the antenna on its radiation pattern.

Цель изобретения обеспечение наглядности и оперативности исследования влияния размера апертуры и амплитудно-фазового распределения на диаграмму направленности непрерывной линейной антенны в радиодиапазоне. The purpose of the invention is to ensure the clarity and efficiency of the study of the influence of aperture size and amplitude-phase distribution on the directivity pattern of a continuous linear antenna in the radio range.

Задача решена тем, что в учебном приборе для демонстрации свойств линейных антенн, содержащем излучатель в виде последовательно размещенных на основании сверхвысокочастотного генератора, прямоугольного волновода, пирамидального рупора, электромагнитной линзы, маски, установленной в раскрыве линзы, и анализатор в виде пирамидального рупора, прямоугольного волновода, детектора и индикатора, излучатель установлен на поворотной стойке, снабженной отсчетной шкалой угла поворота, на внешнем фланце пирамидального рупора излучателя установлено устройство смены масок, имеющее N прямоугольных отверстий, в которые установлены маски, каждая из которых выполнена в виде металлической пластины с отверстием, форма которого соответствует выражению

Figure 00000002
(2b размер раскрыва рупора излучателя в H-плоскости, E(x) нормированное амплитудное распределение, моделируемое n-ой маской) с диэлектрической накладкой переменной толщины, определяемой выражением
Figure 00000003
фазовое распределение, моделируемое n-ой маской).The problem is solved in that in a training device for demonstrating the properties of linear antennas containing an emitter in the form of sequentially placed on the basis of a microwave generator, a rectangular waveguide, a pyramidal horn, an electromagnetic lens, a mask installed in the lens aperture, and an analyzer in the form of a pyramidal horn, a rectangular waveguide , detector and indicator, the emitter is mounted on a rotary rack equipped with a reference scale of the angle of rotation, on the outer flange of the pyramidal horn of the emitter is installed Leno device shift masks having N rectangular apertures, are mounted in the mask, each of which is made of a metal plate with an opening, whose shape corresponds to the expression
Figure 00000002
(2b size of the aperture of the horn of the emitter in the H-plane, E (x) normalized amplitude distribution modeled by the nth mask) with a dielectric patch of variable thickness, defined by the expression
Figure 00000003
phase distribution modeled by the nth mask).

Часть отличительных признаков известна в других совокупностях признаков. Так известно применение поворотной стойки для измерения диаграммы направленности антенн. Известно и использование сменных масок при моделировании антенн в оптическом диапазоне (Фрадин А.З. Рыжков Е.В. Измерение параметров антенно-фидерных устройств, М. Связь, 1972, с. 282). Указанные маски выполнены в виде стеклянных оптически полупрозрачных пластин или пластин с отверстиями. Регистрацию результатов моделирования устройство осуществляет на фотопластинку. По сравнению с заявляемым прибором здесь осуществляется не демонстрация свойств антенн, а их моделирование, основанное на математической аналогии процессов излучения антенн и свойств Фурье-преобразования в оптических системах. Some of the distinguishing features are known in other sets of features. So it is known the use of a rotary rack for measuring the antenna pattern. The use of replaceable masks for modeling antennas in the optical range is also known (Fradin A.Z. Ryzhkov E.V. Measurement of the parameters of antenna-feeder devices, M. Svyaz, 1972, p. 282). These masks are made in the form of glass optically translucent plates or plates with holes. The device performs registration of simulation results on a photographic plate. Compared with the claimed device, this is not a demonstration of the properties of antennas, but their modeling, based on a mathematical analogy of the processes of radiation of antennas and the properties of the Fourier transform in optical systems.

моделирование в оптическом диапазоне обладает рядом особенностей: моделирование возможно для апертур, размер которых в длинах волн во много раз превосходит размер реальных антенн радиодиапазона; при изготовлении масок необходимо выполнение с микронной точностью толщины стеклянных подложек; при изготовлении масок сказывается влияние нелинейности характеристической кривой фотоматериала. Эти особенности обусловили, что метод оптического моделирования, имея ограниченные возможности, не нашел применения в инженерной практике. modeling in the optical range has a number of features: modeling is possible for apertures whose size in wavelengths is many times greater than the size of real radio-frequency antennas; in the manufacture of masks, it is necessary to perform the thickness of the glass substrates with micron accuracy; in the manufacture of masks, the effect of non-linearity of the characteristic curve of the photographic material is affected. These features determined that the optical modeling method, having limited capabilities, did not find application in engineering practice.

На фиг.1 приведена функциональная схема прибора; на фиг.2 пример выполнения n-ой сменной маски, моделирующей амплитудное распределение; на фиг.3 пример выполнения сменной маски с диэлектрической накладкой, моделирующей амплитудно-фазовое распределение. Figure 1 shows the functional diagram of the device; figure 2 an example of the implementation of the n-th interchangeable mask simulating the amplitude distribution; figure 3 an example of the implementation of a removable mask with a dielectric pad simulating the amplitude-phase distribution.

Учебный прибор по фиг. 1 содержит излучатель, состоящий из высокочастотного генератора 1, прямоугольного волновода 2, рупора 3, электромагнитной линзы 4, устройства смены масок 5, сменных масок 6, поворотной стойки 7, и анализатор, состоящий из приемного рупора 8, детектора 9 и индикатора 10. Маска 6 выполнена в виде металлической пластины 11 с диэлектрической накладкой 12 (фиг.3). The training device of FIG. 1 contains an emitter consisting of a high-frequency generator 1, a rectangular waveguide 2, a horn 3, an electromagnetic lens 4, a device for changing masks 5, replaceable masks 6, a rotary stand 7, and an analyzer consisting of a receiving horn 8, detector 9 and indicator 10. Mask 6 is made in the form of a metal plate 11 with a dielectric pad 12 (figure 3).

Работа прибора осуществляется следующим образом. The operation of the device is as follows.

Высокочастотный генератор 1 возбуждает в прямоугольном волноводе 2 распространяющуюся электромагнитную волну. Рупор 3 и электромагнитная линза 4 формируют на теневой поверхности линзы 4 синфазное электромагнитное поле с определенной интенсивностью E(x, y), имеющее в случае рупора прямоугольного сечения равномерное распределение амплитуд в плоскости E и косинусное распределение в плоскости H. Вид этого распределения неизменен. Для демонстрации различных свойств антенны необходимо обеспечить возможность требуемых изменений распределения пола в апертуре, соответствующих демонстрируемому эффекту. Это обеспечивают сменные маски 6, установленные перед раскрывом рупора в устройстве смены масок 5. The high-frequency generator 1 excites a propagating electromagnetic wave in a rectangular waveguide 2. The horn 3 and the electromagnetic lens 4 form a common-mode electromagnetic field with a certain intensity E (x, y) on the shadow surface of the lens 4, which, in the case of a horn of rectangular cross section, has a uniform distribution of amplitudes in the E plane and a cosine distribution in the H. plane. To demonstrate the various properties of the antenna, it is necessary to provide the possibility of the required changes in the distribution of the floor in the aperture, corresponding to the demonstrated effect. This is provided by interchangeable masks 6 installed before opening the horn in the mask changing device 5.

Для демонстрации влияния размера антенны и амплитудного распределения поля на диаграмму направленности требуется обеспечить формирование различных амплитудных распределений в плоскости E. Без использования маски указанное распределение равномерно. На фиг.2 изображена применяемая в данном случае маска 6, представляющая собой металлическую пластину 11 с отверстием, соответствующем моделируемому амплитудному распределению. Диэлектрическая накладка в этом случае отсутствует, т.к. считаем, что Φ(x)=0, следовательно и l(x) 0. To demonstrate the influence of the antenna size and the amplitude distribution of the field on the radiation pattern, it is necessary to ensure the formation of various amplitude distributions in the plane E. Without using a mask, this distribution is uniform. Figure 2 shows the mask 6 used in this case, which is a metal plate 11 with a hole corresponding to the simulated amplitude distribution. In this case, there is no dielectric overlay, because we assume that Φ (x) = 0; therefore, l (x) 0.

Размер пластины соответствует раскрыву рупора 3 и составляет 2a x 2b. Форма отверстия определяется: размер Lx электрическим размером моделируемой антенны, профиль

Figure 00000004
видом моделируемого амплитудного распределения E(x) и связан с ним соотношением:
Figure 00000005

Таким образом, используя маски с различными по форме отверстиями, можно осуществить моделирование излучения непрерывных линейных антенн с различными размерами и амплитудными распределениями. В качестве примера в таблице приведены полученные по (1) амплитудные распределения и размеры отверстия для случая 2a 2b 200 мм, Lx 180 мм для трех различных формируемых амплитудных распределений.The size of the plate corresponds to the opening of the speaker 3 and is 2a x 2b. The shape of the hole is determined: size Lx by the electrical size of the simulated antenna, profile
Figure 00000004
the form of the simulated amplitude distribution E (x) and is associated with it by the ratio:
Figure 00000005

Thus, using masks with holes of various shapes, it is possible to simulate the radiation of continuous linear antennas with different sizes and amplitude distributions. As an example, the table shows the amplitude distributions obtained from (1) and the hole sizes for the case 2a 2b 200 mm, Lx 180 mm for three different generated amplitude distributions.

Демонстрация влияния фазового распределения на диаграмму направленности антенн осуществляется при помощи установки на металлические пластины 11 диэлектрических накладок 12 переменной толщины (фиг.3). В этом случае электромагнитная волна, проходя через различные участки накладки, приобретает фазовые сдвиги различной величины. Толщина накладки определяется моделируемой маской фазовым распределением Φ(x):

Figure 00000006

Амплитудное распределение по-прежнему определяется формой отверстия металлической пластины. Выбором пластин с одинаковой формой отверстия и с разными профилями накладок осуществляется демонстрация влияния фазового распределения на диаграмму направленности. Например, использование накладки в форме призмы моделирует излучение антенны с линейным фазовым распределением, а накладка с параболическим профилем моделирует влияние квадратичной фазовой ошибки. Например, при моделировании линейной фазовой ошибки, приводящей к повороту диаграммы направленности на 5o при размере Lx 180 мм, λ = 30 мм и использовании полистирола с ε = 2,5, диэлектрическая накладка 12 имеет вид призмы с толщиной, изменяющейся по линейному закону от 0 до 27 мм на краю раскрыва. Измерение диаграмм направленности для смоделированного амплитудно-фазового распределения осуществляется определением показаний индикатора 10 при различных углах поворота излучателя на поворотной стойке 7.The demonstration of the influence of the phase distribution on the antenna pattern is carried out by installing dielectric plates 12 of variable thickness on metal plates 11 (Fig. 3). In this case, the electromagnetic wave, passing through various sections of the lining, acquires phase shifts of various sizes. The thickness of the patch is determined by the phase distribution Φ (x) simulated by the mask:
Figure 00000006

The amplitude distribution is still determined by the shape of the hole of the metal plate. The choice of plates with the same hole shape and with different cover profiles demonstrates the effect of the phase distribution on the radiation pattern. For example, using a prism-shaped overlay simulates the radiation of an antenna with a linear phase distribution, and a parabolic overlay simulates the effect of a quadratic phase error. For example, when simulating a linear phase error, which leads to a rotation of the radiation pattern by 5 ° with a size of Lx 180 mm, λ = 30 mm and the use of polystyrene with ε = 2.5, the dielectric pad 12 has the form of a prism with a thickness that varies linearly from 0 to 27 mm at the edge of the aperture. The radiation patterns are measured for the simulated amplitude-phase distribution by determining the readings of indicator 10 at various angles of rotation of the emitter on the rotary stand 7.

Выражение (1) получено следующим образом. Полагаем, что поле в раскрыве рупора, где будет установлена маска, имеет тот же вид, что и поле в возбуждающем волноводе:

Figure 00000007

Отверстие в маске симметрично относительно оси x и определяется кривой y(x), его максимальный размер в плоскости xoz равен Lx. В этой плоскости ДН определяется эквивалентным амплитудным распределением на участке -Lx/2≅x≅Lx/2:
Figure 00000008

Принимая, что будем формировать нормированное амплитудное распределение (Emax(x)= 1), а маска должна быть наиболее эффективной
Figure 00000009
, имеем Eo= π/4b. Тогда кривая края отверстия имеет вид:
Figure 00000010

Выражение (2) получено из следующих соображений. Плоская волна, падающая на установленную перед отверстием диэлектрическую цилиндрическую накладку с образующей кривой l(x) при движении от плоскости z=z0 до плоскости z=0, проходит путь, электрическая длина которого равна
Figure 00000011
и приобретает дополнительную фазовую задержку
Figure 00000012
. Отбрасывая несущественную постоянную фазовую добавку, получаем выражение для профиля накладки
Figure 00000013
, которая обеспечивает получение заданного фазового распределения в раскрыве. Для получения накладки минимальной толщины целесообразно брать Φ(x)min = 0.
Учебный прибор может быть выполнен следующим образом. В качестве генератора 1 используется серийный генератор стандартных сигналов сантиметрового или миллиметрового диапазона волн или малогабаритный генератор в виде волноводной секции с отвердительным активным элементом в виде, например, диода Ганна. При помощи прямоугольного волновода со стандартным фланцем генератор соединен с пирамидальным рупором, размер которого определяется величиной моделируемых антенн и может составлять: размер апертуры рупора (10...15)λx(10...15)λ, где λ длина волны, длина рупора (20...30)λ. В раскрыве рупора установлена диэлектрическая осесимметричная линза, изготовленная, например, из полистирола. Линза установлена выпуклой стороной внутрь рупора. На внешнем фланце рупора излучателя установлено устройство смены масок в виде барабана с N прямоугольными отверстиями, в которые установлены маски.Expression (1) is obtained as follows. We believe that the field in the mouth of the horn where the mask will be installed has the same form as the field in the exciting waveguide:
Figure 00000007

The hole in the mask is symmetrical about the x axis and is determined by the y (x) curve, its maximum size in the xoz plane is Lx. In this plane, the DN is determined by the equivalent amplitude distribution in the section -Lx / 2≅x≅Lx / 2:
Figure 00000008

Assuming that we will form a normalized amplitude distribution (E max (x) = 1), and the mask should be the most effective
Figure 00000009
, we have E o = π / 4b. Then the curve of the edge of the hole has the form:
Figure 00000010

Expression (2) is obtained from the following considerations. A plane wave incident on a dielectric cylindrical plate installed in front of the hole with a generatrix curve l (x) moving from the plane z = z 0 to the plane z = 0 passes a path whose electric length is
Figure 00000011
and acquires an additional phase delay
Figure 00000012
. Discarding the insignificant constant phase addition, we obtain an expression for the overlay profile
Figure 00000013
, which provides a given phase distribution in the aperture. To obtain the minimum thickness overlays, it is advisable to take Φ (x) min = 0.
The training device can be performed as follows. As a generator 1, a serial generator of standard signals of a centimeter or millimeter wave range or a small-sized generator in the form of a waveguide section with a curing active element in the form of, for example, a Gunn diode is used. Using a rectangular waveguide with a standard flange, the generator is connected to a pyramidal horn, the size of which is determined by the size of the modeled antennas and can be: the size of the aperture of the horn (10 ... 15) λx (10 ... 15) λ, where λ is the wavelength, length of the horn (20 ... 30) λ. In the aperture of the horn, a dielectric axisymmetric lens is installed, made, for example, of polystyrene. The lens is mounted with the convex side inside the horn. A mask changer in the form of a drum with N rectangular holes in which masks are installed is installed on the outer flange of the speaker horn.

Маски представляют собой металлические пластины или пластины из фольгированного стеклотекстолита. Все пластины имеют одинаковые габаритные и установочные размеры. Размеры пластин равны выходному отверстию рупора. На внутренней поверхности пластины при необходимости устанавливается диэлектрическая накладка при помощи склейки. В пластинах проделаны отверстия, а в случае использования фольгированного диэлектрика удаляется металлизация на участках, соответствующих отверстию. Для уменьшения влияния отражений на металлизированные участки с внутренней стороны могут быть установлены пластины из радиопоглощающего материала. Излучатель со сменными масками установлен на поворотном основании для измерения угловых зависимостей излученного поля, т.е. диаграмм направленности. Анализатор выполнен в виде рупора, в качестве которого может использоваться, например, измерительный рупор из комплекта измерительных антенн, амплитудного детектора и индикатора в виде измерительного усилителя, например серийного измерительного усилителя с цифровым выходом типа B 8-7. Демонстрация свойств антенн осуществляется путем измерения ДН с различными масками. Masks are metal plates or foil fiberglass plates. All plates have the same overall and installation dimensions. The dimensions of the plates are equal to the mouth of the mouth. If necessary, a dielectric patch is installed on the inner surface of the plate by gluing. Holes were made in the plates, and in the case of using a foil-coated dielectric, metallization is removed in the areas corresponding to the hole. To reduce the effect of reflections on metallized areas, plates of radar absorbing material can be installed on the inside. An emitter with replaceable masks is mounted on a rotary base for measuring the angular dependences of the radiated field, i.e. radiation patterns. The analyzer is made in the form of a horn, for example, a measuring horn from a set of measuring antennas, an amplitude detector and an indicator in the form of a measuring amplifier, for example, a serial measuring amplifier with a digital output of type B 8-7, can be used. Demonstration of the properties of antennas is carried out by measuring the MD with various masks.

Применение учебного прибора возможно как в целях лекционного демонстрационного прибора, так и в лабораторном практикуме по курсу "Антенны и устройства СВЧ". Использование прибора в учебной лаборатории позволит уменьшить состав лабораторных установок за счет возможности проведения нескольких лабораторных работ на данном приборе, осуществить унификацию лабораторного оборудования и облегчить тем самым организацию лабораторного практикума фронтальным методом. The use of a training device is possible both for the purpose of a lecture demonstration device, and in a laboratory workshop on the course "Antennas and microwave devices." Using the device in a training laboratory will reduce the composition of laboratory facilities due to the possibility of conducting several laboratory work on this device, unify laboratory equipment and thereby facilitate the organization of a laboratory workshop using the front-end method.

Claims (1)

Учебный прибор для демонстрации свойств линейных антенн, содержащий излучатель в виде последовательно размещенных на основании сверхвысокочастотного генератора, прямоугольного волновода, пирамидального рупора, электромагнитной линзы и маски, установленной в раскрыве этой линзы, и анализатор в виде пирамидального рупора, прямоугольного волновода, детектора и индикатора, отличающийся тем, что излучатель установлен на поворотной стойке, снабженной отчетной шкалой угла его поворота, пирамидальный рупор излучателя снабжен внешним фланцем, введено устройство для смены масок, которое установлено на внешнем фланце и имеет N отверстий, в которые установлены N масок, каждая из которых представляет собой отверстие, выполненное в металлической пластине с диэлектрической накладкой переменной толщины, при этом форма отверстия n-й массы соответствует выражению
Figure 00000014

а переменная толщина диэлектрической накладки n-й маски определена из выражения
Figure 00000015

где 2b размер раскрыва пирамидального рупора излучателя в Н плоскости;
En(x)- нормированное амплитудное распределение моделируемой n-й маской линейной антенны;
Φn(x)- фазовое распределение, моделируемое n-й маской линейной антенны;
λ- длина, электромагнитной волны;
εn- диэлектрическая проницаемость материала диэлектрической накладки n-й маски.
A training device for demonstrating the properties of linear antennas, containing an emitter in the form of a sequentially placed on the basis of a microwave generator, a rectangular waveguide, a pyramidal horn, an electromagnetic lens and a mask installed in the aperture of this lens, and an analyzer in the form of a pyramidal horn, a rectangular waveguide, detector and indicator, characterized in that the emitter is mounted on a rotary stand equipped with a reporting scale of the angle of rotation, the pyramidal horn of the emitter is equipped with an external flange we have introduced a device for changing masks, which is installed on the outer flange and has N holes in which N masks are installed, each of which is a hole made in a metal plate with a dielectric patch of variable thickness, and the shape of the hole of the nth mass corresponds to expression
Figure 00000014

and the variable thickness of the dielectric lining of the nth mask is determined from the expression
Figure 00000015

where 2b is the size of the aperture of the pyramidal horn of the emitter in the H plane;
E n (x) is the normalized amplitude distribution of the simulated nth mask of the linear antenna;
Φ n (x) is the phase distribution modeled by the nth mask of the linear antenna;
λ is the length of the electromagnetic wave;
ε n is the dielectric constant of the dielectric material of the nth mask.
RU93054934A 1993-12-07 1993-12-07 Device which shows features of linear antennas RU2080701C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93054934A RU2080701C1 (en) 1993-12-07 1993-12-07 Device which shows features of linear antennas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93054934A RU2080701C1 (en) 1993-12-07 1993-12-07 Device which shows features of linear antennas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93054934A RU93054934A (en) 1997-02-20
RU2080701C1 true RU2080701C1 (en) 1997-05-27

Family

ID=20150095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93054934A RU2080701C1 (en) 1993-12-07 1993-12-07 Device which shows features of linear antennas

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2080701C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106448385A (en) * 2016-11-03 2017-02-22 余姚市智达教仪设备成套有限公司 Hertz experiment demonstration device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1008769, кл. G 09 В 23/22, 1983. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106448385A (en) * 2016-11-03 2017-02-22 余姚市智达教仪设备成套有限公司 Hertz experiment demonstration device
CN106448385B (en) * 2016-11-03 2019-06-04 余姚市智达教仪设备成套有限公司 Hertzian experiment demonstration device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ala-Laurinaho et al. Measurement of the Odin telescope at 119 GHz with a hologram-type CATR
US3388396A (en) Microwave holograms
Meltaus et al. Millimeter-wave beam shaping using holograms
Du et al. A simulation technique for radiation properties of time-varying media based on frequency-domain solvers
Olmi et al. Laboratory measurements of super-resolving Toraldo pupils for radio astronomical applications
RU2080701C1 (en) Device which shows features of linear antennas
Lonnqvist et al. Phase-hologram-based compact RCS test range at 310 GHz for scale models
RU2080702C1 (en) Device for investigation of features of linear antenna arrays
US2813460A (en) Sinusoidal light chopper
RU2079938C1 (en) Training appliance for demonstration of properties of plane-aperture antennas
Säily et al. Test results of 310GHz hologram compact antenna test range
CN108693653A (en) Radio frequency holographic transmission/light reflection formula Shared aperture composite plane wave-field simulation device
Räisänen et al. Antenna measurements at millimeter and submillimeter wavelengths
Pisano et al. Metamaterial-based Toraldo pupils for super-resolution at millimetre wavelengths
Ala-Laurinaho et al. On the planarity errors of the hologram of the CATR
Perez-Palomino et al. Method for accurately solving the scattering in planar reflectarrays under an arbitrary excitation
Yaghjian Incremental length diffraction coefficients for arbitrary cylindrical scatterers
US3222601A (en) Antenna beam scanner
Defrance et al. Structured Surface Design to Generate Any Beam Pattern at THz Frequencies
RU65203U1 (en) SIGNAL RE-REDUCTION DEVICE SIMULATING A DOPLER SHIFT OF A RECEIVED SIGNAL FROM A MOVING GOAL
Wang et al. Study on near-field to far-field transformation of equipment's electromagnetic radiant field
Brossard et al. PLANCK-HFI: Performances of an optical concept for the Cosmic Microwave Background anisotropies measurement
Yao et al. Analysis of the beam aberration and transmission coefficient’s variation of frequency selective surfaces in quasi-optical feed system
Hayward et al. Accuracy of two methods for numerical analysis of radome electromagnetic effects
Narasimhan et al. GTD analysis of the E-plane patterns of conical horns