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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung der Charakteristiken
eines von einer im Test befindlichen Quelle ausgestrahlten elektromagnetischen
Feldes, insbesondere des Strahlungsdiagramms einer Antenne, die
im Hyperfrequenzenbereich strahlt.
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Hierbei
ist anzumerken, daß sich
die nachfolgende Beschreibung mit dem bevorzugten Anwendungsbereich
der Erfindung, nämlich
der Messung des Strahlungsdiagramms einer Antenne, insbesondere
einer im Bereich der sehr hohen Frequenzen verwendeten Antenne befaßt, jedoch
die Erfindung nicht auf diese einzige Anwendung beschränkt werden
kann.
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Die
Strahlungscharakteristiken einer Antenne können durch Messen des Feldes
der Antenne auf einer imaginären
Oberfläche,
durch die die abgestrahlte Leistung hindurchtritt, bestimmt werden.
Typischerweise ist diese Messungsoberfläche eine ebene, zylindrische,
oder sphärische
Oberfläche. Selbstverständlich werden
die betreffenden Messungen für
gewöhnlich
am Ort des Anwenders vorgenommen.
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Die
Meßvorrichtung
wird allgemein als ein Meßsensor
bezeichnet. Die am Ende der vorliegenden Beschreibung angeordnete 1A veranschaulicht
schematisch ein Beispiel für
einen Meßsensor gemäß dem bekannten
Stand der Technik.
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Ein
solcher Meßsensor 1a weist
im wesentlichen die folgenden Bestandteile auf ein abstrahlendes
Element 13, das an einem Träger 12 und einer Sensorfassung 10 montiert
ist. Diese Fassung 10 kann auch den Träger von verschiedenen elektronischen
Schaltungen zum Konvertieren und Behandeln der durch den Sensor 1 empfangenen
Signale darstellen. Der Träger 12 und
das abstrahlende Element 13 stellen den eigentlichen Meßsensor
dar.
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Das
abstrahlende Element 13 kann je nach der genauen beabsichtigten
Anwendung, dem zu messenden Frequenzenbereich, der Polarisierung der
von der im Test befindlichen Antenne abgestrahlten Wellen usw. verschiedene
Konfigurationen aufweisen. Als hauptsächliche Beispiele kann das
abstrahlende Element 13 vom Schlitz- oder Dipoltyp sein.
Es ist anzumerken, daß sich
der Begriff "strahlend" sowohl auf die Abgabe
als auch den Empfang von Wellen bezieht. Der Träger 12 des abstrahlenden Elements 13 schließlich kann
auf definitive Weise oder wiederum abnehmbar an der Fassung 10 befestigt
sein. Das Befestigungsorgan weist üblicherweise eine Platte auf,
die einem Absorptionselement 11a zugeordnet ist und die
empfangene Strahlung im Frequenzbereich der durchzuführenden
Messungen stark dämpft.
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Bekanntermaßen erfordert
die Bestimmung von Charakteristiken einer im Test befindlichen Antenne,
z.B. ihres Strahlungsdiagramms, zuerst einmal, daß der Meßsensor
selbst vollständig
charakterisiert ist. Man muß nämlich nicht
nur eine bestimmte Anzahl von Meßparametern kennen, sondern
auch ihr Verhalten beim Eintauchen in ein elektromagnetisches Feld.
Selbst ein Meßsensor
mit geringen Abmessungen ist nicht "neutral" gegenüber dem zu messenden elektromagnetischen
Feld. Er interagiert mit diesem und kann es stören.
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Die
Charakterisierung des Meßsensors,
die als Kalibrierung bezeichnet wird, beinhaltet die Bestimmung
des Strahlungsdiagramms des Sensors, seine Polarisationseigenschaften,
seine Verstärkung, und
den/die Reflexionskoeffizienten beim Eingang an dem/den Ports) des
Sensors.
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Dieser
Vorgang wird üblicherweise
an einem sogenannten Kalibrierungsort vorgenommen, der von demjenigen
des potentiellen Anwenders des Meßsensors verschieden ist. Es
handelt sich normalerweise um einen Meßstandort mit einer hohen Präzision,
an dem alle bei den Messungen vorkommenden Parameter beherrschbar
sind. Alle Charakteristiken des Meßsensor sind somit durch einen
Kalibrierungs-Datensatz fehlerfrei definiert.
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Der
Meßsensor 1a kann
anschließend
mit dem Kalibrierungs-Datensatz an einen potentiellen Anwender geliefert
werden, um eine Antenne an dessen Standort zu prüfen. Falls sich jedoch das
Betriebsverhalten des Meßsensors
nach der Montage vor Ort von dem bei der Kalibrierung festgestellten unterscheidet,
besteht Anlaß zur
Vorsicht bezüglich der
Zuverlässigkeit
der Meßdaten
der im Test befindlichen Antenne.
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1B veranschaulicht
auf schematische Weise die Vorgehensweise zur Messung der Charakteristiken
einer Antenne 2 am Ort der Prüfung. Die in der Prüfung befindliche
Antenne 2 ist ortsfest und gibt eine Strahlung ab, deren
bestimmte Charakteristiken gemessen werden müssen. Der Meßsensor
hingegen ist im Raum beweglich an einer bestimmten Oberfläche, wie
bereits erwähnt
wurde (z.B. in einer Ebene). Hierfür wird der Meßsensor 1a an
einer beweglichen Trägervorrichtung 3 montiert,
die sich entlang eines vorgegebenen Verlaufs verschiebt, so daß die genannte
Oberfläche,
vorteilhaft unter Steuerung durch computerisierte Einrichtungen,
abgetastet wird. Die an jedem Punkt durchgeführten Messungen werden in Echtzeit
aufgezeichnet oder verarbeitet.
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Eine
Hauptquelle von Abweichungen zwischen dem bei der Kalibrierung und
dem am Meßstandort
erhaltenen Betriebsverhalten läßt sich
in Unterschieden beim jeweiligen Montieren des Meßsensors 1a zwischen
dem Kalibrierungsort und dem Meßstandort
finden. Es ist daher nötig,
eine Lösung zu
finden, d.h. in der Praxis geeignete Mittel zu finden, die einen
abträglichen
Einfluß der
Montage des Meßsensors 1a beseitigen
können.
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Am
Kalibrierungsort (1A) ist es relativ einfach,
den Einfluß der
Montage des Meßsensors 1a durch
eine geeignete digitale Behandlung der Kalibrierungsdaten zum Großteil zu
beseitigen. Wie nämlich
bereits erwähnt
wurde, sind die Charakteristiken des Kalibrierungsortes vollständig bekannt,
repetitiv, und beherrschbar. Die Charakteristiken der Quellen für die Kalibrierung
sind ebenfalls gut bekannt.
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Bei
jedem Meßstandort
(1B) sind die Umgebungscharakteristiken jedoch
verschieden. Per Definition sind die genauen Charakteristiken der Strahlungsquelle,
d.h. der im Text befindlichen Antenne 2, unbekannt, denn
sie sind ja gerade Gegenstand der Messungen. Die Montage des Meßsensors 1a ist
a priori von der vor Ort vorgenommenen verschieden.
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Eine
unveränderte
Verwendung des Datensatzes der Kalibrierung ist somit nicht möglich, falls die
Anforderungen an die Meßgenauigkeit
hoch sind.
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Im
bekannten Stand der Technik wurden verschiedene Lösungen vorgeschlagen,
um zu versuchen, dieses Problem zu lösen. Die 2A und 2B veranschaulichen
eine der hierbei vorgeschlagenen Lösungen. Gleiche Elemente wie
in den vorhergehenden Figuren tragen gleiche Bezugszeichen und werden
nur noch nach Notwendigkeit erneut beschrieben.
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Diese
Lösung
wurde in den folgenden Dokumenten beschrieben, auf die nutzbringend
für mehr Einzelheiten
Bezug genommen werden kann:
- – Artikel
von Franck JENSEN und J. LEMANCZYK mit dem Titel: "Accurate gain measurements on
small aperture antennas",
erschienen in "Proceedings
of 14th ESA Workshop on Antenna Measurements", WWP-028, 6.–8. Mai
1991; und
- – Artikel
von Franck JENSEN und J. LEMANCZYK mit dem Titel: "The calibration probes
for near-field measurements", "AMTA Symposium", S. 9.5-9.10, 7.–11. Oktober
1991.
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Der
Aufbau des im nachfolgenden mit dem Bezugszeichen 1b bezeichneten
Meßsensors
unterscheidet sich von demjenigen des Meßsensors 1a der 1A und 1B im
wesentlichen dadurch, daß ein
mit 11b bezeichnetes Absorptionselement einen inte grierten
Teil des eigentlichen Meßsensors
bildet. Genauer gesagt, wie bereits insbesondere durch die 2A veranschaulicht
ist, ist das Absorptionselement 11b unmittelbar am Träger 12 hinter
dem abstrahlenden Element 13 fest angebracht.
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Am
Meßstandort
wird gemäß der Darstellung in 2B ein
zusätzliches
ortsfestes Absorptionselement 14 vorgesehen, das mit einem
Schlitz 140 versehen ist, der eine Verschiebung des Meßsensors 1b an
der beweglichen Trägervorrichtung 3 zuläßt.
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Diese
Lösung
ist jedoch als Verschlechterung anzusehen. Die Absorptionselemente
sind nämlich
aus leichten und zerbrechlichen Materialien hergestellt. Es ist
daher schwierig, unter dem Gesichtspunkt der elektrischen Eigenschaften
eine gute Reproduzierbarkeit zu gewährleisten und eine stabile Form
beizubehalten.
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Die
Erfindung zielt darauf ab, die Nachteile der Vorrichtungen des Standes
der Technik abzumildern, von denen an einige noch einmal erinnert
werden soll.
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Hierzu
wird gemäß einem
Hauptmerkmal der Erfindung anstelle und statt eines Elementes, das
die auf die Fassung des Meßsensors
hin abgestrahlte Energie absorbiert, eine Einrichtung zum kontrollierten
Wiederabstrahlen der Strahlung vorgesehen.
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Dies
wird erreicht durch die Verwendung eines Schirms, der aus einem
Material hergestellt ist, das die einfallende Energie im Bereich
der zu messenden Wellenlängen
reflektiert und sie wieder abstrahlt.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung ist die Form des genannten Schirms
so optimiert, daß die
von ihm abgestrahlte Energie entlang von Winkelrichtungen mit einer
großen
Amplitude neu verteilt wird, bei denen die schädlichen Effekte nicht groß sind.
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Im
allgemeinen weist der Meßstandort
eine reflexionsfreie Kammer auf, in welcher die zu testende Antenne
angeordnet wird. Die Wände
dieser Kammer bestehen aus einem Material, das die elektromagnetischen
Wellen in dem von der Antenne abgegebenen Frequenzenspektrum absorbiert.
Die Wiederabgabewinkel des Schirms können deran bestimmt sein, daß die wiederabgegebene
Strahlung auf die Wände
dieser reflexionsfreien Kammer hin gerichtet und dort absorbiert
wird.
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Die
Erfindung weist somit zahlreiche Vorteile auf, unter anderem:
- – die
Fassung des Meßsensor
wird nicht mehr bestrahlt, so daß sie durch den Schirm geschützt ist, und
hat daher keinen Einfluß auf
die Charakteristiken des Meßsensors;
- – die
Fassung des Meßsensors
hat keine Auswirkung auf die Ströme,
die am Träger
des Meßsensors
entstehen;
- – der
Aufbau des Meßsensors
ist robust und bleibt unter normalen Verwendungsbedingungen stabil;
- – der
Schirm kann sehr präzise
bestimmt werden, so daß im
Hinblick auf die Diffusion der Strahlung im Raum, die geometrischen
Abmessungen und das Gewicht ein optimales Betriebsverhalten erreicht
wird, und zwar vorteilhaft unter Verwendung von bewährten und
validierten Programmen;
- – die
Ströme
im Träger
des Meßsensor
werden bereits im Entstehungsstadium kontrolliert, z.B. durch Hinzufügen von
Dämpfungsdrosseln
oder durch Ergreifen ähnlicher
Maßnahmen;
- – der
Schirm ist für
alle Arten von abstrahlenden Elementen verwendbar: Dipol, offener
hornförmiger
Wellenleiter usw.;
- – es
existiert eine genau definierte und separate Schnittstelle zwischen
dem eigentlichen Meßsensor
und seiner Anbringung: die Abmessungen des strahlenden Teils, beispielsweise
des abstrahlenden Elements, seines Trägers und des Schirms, sind
genau definiert, und die Ausbreitung der Strahlung des Sensors im
Spektrumsmodus umfaßt
eine endliche Anzahl von Modi;
- – der
Schirm kann so entworfen sein, daß er die Charakteristiken des
Meßsensors
leicht modifiziert, wenn die Frequenz variiert, so daß die Kalibrierung
nicht notwendigerweise mit sehr feinen Frequenzinkrementen vorgenommen
werden muß;
- – der
Entwurf und die Ausführung
eines solchen Meßsensors
bleiben völlig
vereinbar mit den Technologien auf diesem Gebiet und wirken sich nicht
durch eine beträchtliche
Erhöhung
der Komplexität
und/oder Kosten aus.
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Die
Erfindung hat somit in der Hauptsache eine Vorrichtung zur Messung
der Charakteristiken eines von einer im Test befindlichen Quelle
ausgestrahlten elektromagnetischen Feldes zum Gegenstand, wobei
die Vorrichtung ein abstrahlendes Element, einen Träger für dieses
abstrahlende Element, und eine Fassung, an welcher der Träger befestigt ist,
aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Schirm aufweist,
welcher von dem Träger
getragen wird und zwischen dem abstrahlenden Element und der Fassung
angeordnet ist, und daß der
Schirm die auf ihn fallenden Strahlen derart reflektiert, daß sie derart
räumlich
gestreut wieder abgestrahlt werden, daß die reflektierten Strahlen
nicht auf die im Test befindliche Quelle fallen.
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Die
Erfindung wird nun ausführlicher
unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung beschrieben.
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Es
zeigt:
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1A und 1B eine
schematische Darstellung eines ersten Beispiels eines Sensors zum Messen
von Charakteristiken eines elektromagnetischen Feldes in einer Kalibrierungsphase
und einer eigentlichen Meßphase;
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2A und 2B eine
schematische Darstellung eines zweiten Beispiels eines Sensors zum Messen
von Charakteristiken eines elektromagnetischen Feldes in einer Kalibrierungsphase
und einer eigentlichen Meßphase;
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3 eine
schematische Darstellung eines Aufbaus des erfindungsgemäßen Meßsensors;
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4 ein
praktisches Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Meßsensors;
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5A ein
Diagramm, das die Variation der Amplitude des gemessenen Signals
in Abhängigkeit vom
Einfallwinkel einer von einer Quelle ausgegebenen elektromagnetischen
Welle darstellt;
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5B und 5C vergrößerte Ausschnitte des
Diagramms von 5A;
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6A ein
Diagramm, das die Verschlechterungen des Strahlungsdiagramms des
Sensors zeigt, die aus dem Abnehmen des Schirms resultieren, welcher
den hauptsächlichen
kennzeichnenden Bestandteil gemäß der Erfindung
darstellt;
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6B einen
vergrößerten Ausschnitt
des Diagramms von 5A; und
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7 ein
Diagramm, das die Richtcharakteristik des Meßsensors in Abhängigkeit
von der Frequenz mit und ohne Schirm zeigt.
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3 veranschaulicht
schematisch ein Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Meßsensors,
der im nachfolgenden mit 4 bezeichnet ist.
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Dieser
weist, wie auf diesem Fachgebiet bekannt ist, ein abstrahlendes
Element 8 auf, das von einem (in dem beschriebenen Beispiel
länglichen) Träger 6 getragen
ist, der wiederum ortsfest oder nicht fest an einer Fassung 5 angebracht
ist.
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Falls
sich der Meßsensor 4 am
Meßstandort befindet,
ist er an einer beweglichen Trägervorrichtung 3 angeordnet
und empfängt
die von der im Test befindlichen Antenne 2 abgegebene elektromagnetische
Strahlung.
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Wie
bereits erwähnt
wurde, ist die Gesamtheit dieser Bauteile im allgemeinen in einer
reflexionsfreie Kammer 9 angeordnet, deren Wände (in 3 teilweise
darge stellt) aus einem Material bestehen, welches die von der Antenne 2 abgegebenen Wellen
im wesentlichen absorbiert.
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Gemäß dem Hauptmerkmal
der Erfindung ist der Träger 8 mit
einem Schirm 7 versehen. Dieser Schirm 7 besteht
aus einem Material, das die eingefangene Strahlung reflektiert,
und ist in seiner Form derart angepaßt, daß er die Strahlung in solchen Winkelrichtungen
wieder abgibt, daß die
wiederabgestrahlten Strahlen im wesentlichen nicht auf die Antenne 2 treffen,
sondern auf die absorbierenden Wände 90 der
reflexionsfreien Kammer 9 hin gerichtet werden, in denen
sie absorbiert werden.
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Eine
zweite Funktion des Schirms 7 ist es, den Träger 6,
die Fassung 5 und die bewegliche Trägervorrichtung 3 gegen
die von der Antenne 2 abgegebene Strahlung zu schützen, d.h.
eine echte Abschirmfunktion zu erfüllen.
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Die
erfindungsgemäße Funktionsweise
ist schematisch in 3 veranschaulicht. Es wird nur ein
dünnes
mittleres Bündel
f0, das an der Symmetrieachse Δ des Meßsensors 4,
oder Peilachse, zentriert ist, durch das abstrahlende Element 8 des
Meßsensors 4 eingefangen.
Außerhalb
des mittleren Bündels
f0 werden von der Antenne 2 abgegebene Strahlen
R1 und R2, die sich
in einem Winkel beidseitig von der Peilachse befinden, aber nur
unzureichend divergent sind, so daß sie von der Oberfläche des
Schirms 7 abgefangen werden, von dieser reflektiert und
wieder auf die Wände 90 der
reflexionsfreien Kammer 9 hin abgegeben (Bezugszeichen
R'1 und R'2).
Enden des von der Antenne 2 abgegebenen Bündels, z.B.
die Strahlen R3 und R4 in
der Figur zu beiden Seiten der Peilachse, werden weder von dem abstrahlenden
Element 8 noch vom Schirm 7 eingefangen, so daß sie direkt
auf die Wände 90 der
reflexionsfreien Kammer 9 auftreffen.
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Es
wird nun ein praktisches Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Meßsensors 4 beschrieben.
Ein solches Ausführungsbeispiel
ist perspektivisch in 4 dargestellt. Gleiche Elemente
in diesen beiden Figuren wie in den vorhergegangenen Figuren tragen
gleiche Bezugszeichen und werden nur bei Bedarf erneut beschrieben.
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In
dem beschriebenen Beispiel ist das abstrahlende Element 8 ein
offenes Konushorn, das die Strahlung der Antenne 2 in einer
auf der Peilachse zentrierten Richtung empfängt. Der Träger 6 ist ein Wellenleiter
mit kreisförmigem
Querschnitt, dessen Symmetrieachse mit der Achse zusammenfällt. Der Schirm 7 besitzt
die Form eines konischen metallischen Mantels mit kreisförmigem Querschnitt,
der zur Achse konzentrisch ist. Der Scheitelwinkel des Kegels ist
ein zur Fassung 5 hin gewendeter spitzer Winkel.
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Die
Fassung 5 besteht im wesentlichen aus einer rechtwinkligen
metallischen Platte, beispielsweise aus behandeltem Stahl, auf die
der Träger 6 aufgeschoben
ist. Die Ebene der Platte 5 ist im wesentlichen orthogonal
zur Achse. Sie trägt
an ihrem rückwärtigen Teil
elektronische Schaltungen 50, die für Wellen empfindlich sind,
welche vom Wellenleiterträger 6 übertragen
werden, und bildet eine Schnittstelle mit klassischen Signalbehandlungsschaltungen
(nicht dargestellt). Selbstverständlich
ist zwischen dem Ausgang vom Wellenleiter 6 und den elektronischen
Schaltungen 50 eine Verbindungsöffnung (nicht dargestellt)
vorgesehen.
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Es
ist leicht festzustellen, daß aufgrund
der umhüllenden
Form des Schirms 7 nur eine Strahlung R mit einem großen Einfallswinkel θ bezogen
auf die Achse das Ende des Trägers 6 (Seite
der Fassung 5) und/oder die Fassung 5 erreichen
kann. Wie vorausgehend durch die 3 veranschaulicht
war, werden die anderen Strahlen entweder von der Öffnung 80 des
Horns 8 eingefangen oder treffen auf die Außenfläche 70 des
Mantels des Schirms 7 und werden in Richtungen wieder abgegeben,
die mit der Achse einen großen
Winkel bilden.
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Hierbei
ist anzumerken, daß die
hauptsächlichen
Abmessungen der in 4 dargestellten Meßvorrichtung 4 die
folgenden sind:
- – Durchmesser des den Schirm 7 bildenden
Mantels (auf die Antenne hin gewendete Öffnung): 268 mm;
- – Öffnungswinkel
des Mantels (nach hinten) bezogen auf die Achse: 45°; Dicke der
Wand des Mantels: 4,0 mm;
- – kumulierte
Länge des
Trägers 6 (vor
dem Mantel) und des Horns 8: 216,8 mm;
- – Gesamtlänge des
Trägers 6:
555 mm;
- – Länge des
Horns 8: 171,81 mm, mit einer vorderen Abflachung von 15,6
mm;
- – Außendurchmesser
des Horns 8: 49,0 mm und Innendurchmesser: 46,6 mm;
- – Öffnungswinkel
des Horns: 14,0° bezogen
auf die Achse;
- – Außendurchmesser
des Wellenleiters: 20,9 mm und Innendurchmesser: 10,9 mm.
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Zur
vollständigeren
Veranschaulichung der vorteilhaften Merkmale der Erfindung wurde
eine digitale Analyse des Verhaltens des erfindungsgemäßen Meßsensors 4 bei
Bestrahlung mit einer Strahlung mit variablem Einfall vorgenommen,
und zwar mit verschiedenen Konfigurationen: mit dem Schirm 7,
ohne den Schirm 7, und ohne Schirm 7 und ohne die
rückwärtige Platte
(Fassung) 5.
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Zu
diesem Zweck wurde der Meßsensor 4 ortsfest
ausgeführt
und mit einer Referenzquelle in einem fernen Feld bestrahlt, und
die Amplitude des gemessenen Signals als Funktion des Einfallswinkels
der Strahlen bezogen auf die Achse registriert. Die von der Referenzquelle
abgegebene Frequenz betrug 27,75 GHz.
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5A ist
ein Diagramm, welches die Variation der Amplitude (in dBi) des gemessenen
Signals jeweils bei Einfallswinkeln θ, die zwischen 0 bis 180° variieren,
mit Schirm 7 sowie ohne Schirm 7 und rückwärtige Platte 5 darstellt.
Genauer gesagt stellt das Diagramm der 5A zwei
Sätze von
Kurven dar (die Diagramme der co-polarisierten Strahlung und der
45° überkreuzten
Strahlung): C1 bei einem erfindungsgemäßen Meßsensor 4 mit
einem Schirm 7 (und einer rückwärtigen Platte 5),
und C2 nach Entfernung dieser beiden Bestandteile.
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Bei
Auswertung dieser Kurven zeigt sich, daß das Strahlungsdiagramm des
Meßsensors 4 durch
das Vorhandensein des Schirms 7 bei annähernd den Werten des Winkels θ zwischen
80 und 120° wenig
gestört
ist. Bei größeren Winkeln θ ist seine
Auswirkung stärker.
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Dies
ist konform mit den Zielen der Erfindung, die Energie wieder auf
die Zonen außerhalb des
Sichtfeldes (vom Meßsensor
aus gesehen) der im Test befindlichen Antenne zu richten.
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Die 5B und 5C sind
vergrößerte Ausschnitte
von 5A für
die Bereiche von Winkeln θ von
0° bis 60° bzw. von
75° bis
125°.
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6A zeigt
die Verschlechterungen des Strahlungsdiagramms, die aus dem Abnehmen
des Schirms 7 und der direkten Bestrahlung der Fassung 5 resultieren:
Sätze von
Kurven C3. In diesem Diagramm sind zum Vergleich
die Sätze
von Kurven C2 (weder Schirm 7 noch
rückwärtige Platte 5)
eingetragen. Der Einfluß der
Strahlung mit geringem Einfall ist sehr stark, selbst in der Form
des Hauptbündels mit
Co-Polarisation.
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6B ist
ein vergrößerter Ausschnitt
aus 6A für
Winkelbereiche θ von
0° bis 60°.
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7 ist
ein Diagramm, das die Variation der Richtcharakteristik des Meßsensors 4 als
Funktion der eingefangenen Strahlung für zwei Konfigurationen veranschaulicht:
mit dem Schirm 7 (Kurve C4) und
ohne den Schirm 7, aber mit der rückwärtigen Platte 5 (Kurve
C5). Der abgetastete Frequenzbereich reicht
von 26 bis 31 GHz. Die Richtcharakteristik ist in dBi ausgedrückt.
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Es
zeigen sich starke Oszillationen, wenn nur die rückwärtige Platte 5 vorhanden
ist (Kurve C5). Diese Oszillationen werden
stark gedämpft,
wenn der Schirm 7 vorhanden ist. Es ergeben sich viel mildere
Frequenzvariationen, was einen der Vorteile der Erfindung darstellt.
Wie bereits erwähnt
wurde, erfordert die Kalibrierung des Meßsensors 4 keine feinen Frequenzinkremente
mehr.
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Bei
der Lektüre
des obigen ist leicht festzustellen, daß die Erfindung die Aufgaben,
die sie sich gesetzt hat, gut löst.
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Sie
weist in der Tat zahlreiche Vorteile auf. Ohne das zu Beginn der
vorliegenden Beschreibung Gesagte zu wiederholen, wird durch die
der Erfindung zu eigenen Maßnahmen,
insbesondere daß die Fassung
des Meßsensors
nicht mehr bestrahlt wird, erreicht, daß diese keinen Einfluß auf die
Charakteristiken des Meßsensors
mehr ausübt.
Diese hängen nicht
mehr von der genauen Weise ab, wie der Sensor am Meßstandort
montiert ist. Der Aufbau des Meßsensors
ist robust, und seine Funktion bleibt unter normalen Verwendungsbedingungen
stabil. Sein Aufbau und die verwendeten Bestandteile bleiben mit den
derzeit für
diese An von Anwendung verwendeten Technologien kompatibel. Die
für die
Erfindung spezifischen Vorkehrungen führen nicht zur einem merklichen
Kostenanstieg und führen
auch nicht zur einer erhöhten
Komplexität.
Sie ermöglichen
es darüber
hinaus, den Kalibrierungsvorgang zu vereinfachen, indem sich die
Zahl der zur Messung in Abhängigkeit
von der Frequenz nötigen
Meßpunkte
verringert.
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Es
sollte jedoch klar sein, daß die
Erfindung nicht einzig auf die ausdrücklich beschriebenen Ausführungsbeispiele
insbesondere in Verbindung mit den 3 bis 7 beschränkt ist.
Insbesondere wurden die numerischen Werte nur angegeben, um eine
Vorstellung davon zu vermitteln. Sie hängen im wesentlichen von der
besonderen ins Auge gefaßten Anwendung
ab, insbesondere von der durch die zu testende Antenne abgegebenen
Frequenz. Das gleiche trifft für
die verwendeten Materialien zu.