RU2101717C1 - Method for measurement of effective scattering area and device which implements said method - Google Patents
Method for measurement of effective scattering area and device which implements said method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2101717C1 RU2101717C1 RU94035850A RU94035850A RU2101717C1 RU 2101717 C1 RU2101717 C1 RU 2101717C1 RU 94035850 A RU94035850 A RU 94035850A RU 94035850 A RU94035850 A RU 94035850A RU 2101717 C1 RU2101717 C1 RU 2101717C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- marker
- wave
- antenna
- reflected
- reflector
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике измерения эффективной площади рассеяния (ЭПР) и может быть использовано для измерения ЭПР маркера телеметрической системы идентификации объемов. Импеданс нагрузки антенны маркера измеряется с определенной частотой от одного значения до другого, соответствующие в двоичной системе счисления логическим "нуль" и "единица" (патент США N 4 739 328, 1988). При облучении маркера электромагнитной волной отраженная от его антенны волна содержит информацию, заложенную в кодирующем устройстве маркера. В технических условиях на такие маркеры оговаривают наименьшее допустимое значение переменной составляющей ЭПР маркера, которое определяет радиус действия системы идентификации объемов и возможность разделения этой системой кодовых сигналов разных маркеров. The invention relates to a technique for measuring the effective scattering area (EPR) and can be used to measure the EPR of a marker of a telemetric volume identification system. The load impedance of the marker antenna is measured with a certain frequency from one value to another, corresponding in binary notation to logical "zero" and "one" (US patent N 4 739 328, 1988). When a marker is irradiated with an electromagnetic wave, the wave reflected from its antenna contains information embedded in the marker encoder. Under the technical conditions, such markers stipulate the lowest permissible value of the variable component of the EPR marker, which determines the radius of action of the volume identification system and the possibility of separation by this system of code signals of different markers.
Известно устройство и способ измерения ЭПР (Е.Н. Майзельс, В.А. Торгованов. Измерение характеристик рассеяния радиолокационных целей. М. Сов. радио, 1972 г. с. 148 и 149, рис. 5.1). Это устройство содержит генератор СВЧ, направленное устройство, приемопередающую антенну, фазовращатель и аттенюатор, выполненные в виде волноводной комплексной нагрузки, приемник, индикатор-самописец и опору для поддержания и вращения по азимуту измеряемого объекта. A device and method for measuring EPR are known (E. N. Mayzels, V. A. Torganov. Measuring the scattering characteristics of radar targets. M. Sov. Radio, 1972, pp. 148 and 149, Fig. 5.1). This device contains a microwave generator, a directional device, a transceiver antenna, a phase shifter and an attenuator made in the form of a waveguide complex load, a receiver, a recorder indicator, and a support for supporting and rotating in azimuth of the measured object.
Устройство работает следующим образом. Антенна излучает в направлении опоры немодулированные электромагнитные волны. В отсутствии измеряемого объекта с помощью нагрузки компенсируют в приемнике волны, отраженные от местных предметов. После чего на опору устанавливают эталон с известным значением ЭПР. По значению ЭПР эталона с помощью аттенюатора калибруют шкалу самописца в значениях ЭПР. На место эталона устанавливают измеряемый объект. С помощью опоры вращают измеряемый объект по азимуту и на ленте самописца фиксируются значения ЭПР объекта. Этот способ и устройство не позволяют измерять ЭПР маркера, обусловленную изменением фазы волны в соответствии с кодом постоянного запоминающего устройства маркера и отраженной от его антенны. The device operates as follows. The antenna emits unmodulated electromagnetic waves in the direction of the support. In the absence of the measured object with the help of the load, the waves reflected from local objects are compensated in the receiver. After that, a reference with a known EPR value is installed on the support. Using the value of the EPR standard using an attenuator calibrate the chart recorder in the values of the EPR. In place of the standard set the measured object. Using the support, the measured object is rotated in azimuth, and the ESR values of the object are recorded on the tape of the recorder. This method and device do not allow to measure the EPR of the marker due to a change in the phase of the wave in accordance with the code of the permanent storage device of the marker and reflected from its antenna.
Также известен способ измерения ЭПР фона безэховой камеры (БЭК) и устройство для его осуществления (Microwave 9, 1963 г. с. 69 75, рис. 5), принятый за прототип изобретения. Этот способ состоит в следующем. В БЭК излучают немодулированные электромагнитные волны в направлении опоры для измеряемого объекта. На опору несимметрично ее оси устанавливают эталон-металлический шар. Путем вращения опоры измеряют фазу, отраженной от него волны, одновременно измеряют амплитуды интерференции в максимуме (Eэ,1,макс) и минимуме (Eэ,1,мин) волн, отраженных от эталона и БЭК. Определяют возможные значения амплитуд интерферирующих волн, вызванных отражением от БЭК (E1) и эталона (E2), по формуле (I)
E1 (Eэ,1,макс + Eэ,1,мин)/2
E2 (Eэ,1,макс Eэ,1,мин)/2 (1)
Для разрешения неопределенности, какие значения амплитуд относить к каким отраженным волнам, проводят аналогичные измерения с вторым эталоном, ЭПР которого не равна ЭПР первого эталона.Also known is a method of measuring the EPR of an anechoic chamber (BEC) background and a device for its implementation (Microwave 9, 1963 p. 69 75, Fig. 5), adopted as a prototype of the invention. This method is as follows. In BEC emit unmodulated electromagnetic waves in the direction of the support for the measured object. A reference metal ball is mounted on a support asymmetrically to its axis. By rotating the support, the phase of the wave reflected from it is measured, while the interference amplitudes are measured at the maximum (E e, 1, max ) and minimum (E e, 1, min ) waves reflected from the reference and BEC. The possible values of the amplitudes of the interfering waves determined by the reflection from the BEC (E 1 ) and the standard (E 2 ) are determined by the formula (I)
E 1 (E e, 1, max + E e, 1, min ) / 2
E 2 (E e, 1, max E e, 1, min ) / 2 (1)
To resolve the uncertainty, what values of the amplitudes belong to which reflected waves, carry out similar measurements with a second standard, the ESR of which is not equal to the ESR of the first standard.
При этом получают другие значения амплитуд в максимуме и минимуме интерферирующих волн, а именно Eэ,2,макс и Eэ,2,мин.In this case, other amplitudes are obtained at the maximum and minimum of the interfering waves, namely, E e, 2, max and E e, 2, min .
Определяют другие возможные значения амплитуд интерферирующих волн, вызванных отражателями от БЭК и эталона (E3 и E4), по формуле (2)
E3 (Eэ,2,макс + Eэ,2,мин)/2
E4 (Eэ,2,макс Eэ,2,мин)/2 (2)
Два одинаковых значения из четырех Ei (i 1, 2, 3, 4) будут соответствовать отражению от БЭК, а два разных значения отражениям от эталонов. По известным значениям ЭПР эталонов определяют ЭПР БЭК по формуле (3).Determine other possible values of the amplitudes of the interfering waves caused by the reflectors from the BEC and the reference (E 3 and E 4 ), according to the formula (2)
E 3 (E e, 2, max + E e, 2, min ) / 2
E 4 (E e, 2, max E e, 2, min ) / 2 (2)
Two identical values of the four E i (
Устройство для измерения ЭПР БЭК по этому способу содержит генератор немодулированных электромагнитных волн, направленное устройство, приемопередающую антенну, устройство для перемещения антенны, опору для эталонов, детектор, усилитель и индикатор.
A device for measuring the EPR of a BEC by this method comprises an unmodulated electromagnetic wave generator, a directional device, a transceiver antenna, a device for moving the antenna, a support for standards, a detector, an amplifier, and an indicator.
Прототип не позволяет производить измерение ЭПР маркера, обусловленную изменением фазы волны, отраженной от нагрузки его антенны. The prototype does not allow the measurement of the EPR marker, due to a change in the phase of the wave reflected from the load of its antenna.
Техническим результатом изобретения является возможность измерения переменной составляющей ЭПР маркера, обусловленной изменением модуля (амплитуды) и аргумента (фазы) импеданса нагрузки его антенны. Этот результат достигается в двух вариантах исполнения устройства и способа измерения, связанных одним изобретательским замыслом. The technical result of the invention is the ability to measure the variable component of the EPR marker, due to a change in the module (amplitude) and argument (phase) of the load impedance of its antenna. This result is achieved in two versions of the device and the measurement method associated with one inventive concept.
I вариант осуществления способа. I embodiment of the method.
Способ измерения ЭПР маркера, обусловленной изменением импеданса (модуля и аргумента) нагрузки его антенны, основанный на измерении максимального и минимального значений амплитуд интерференции двух электромагнитных волн, распространяющихся в одном направлении, состоящий в том, что неподвижный эталон с известным значением ЭПР (σэ) облучают немодулированной, квазиплоской волной, изменяют не менее чем на 2π разность фаз между когерентными опорной волной и волной, отраженной от эталона, амплитуда которой меньше амплитуды опорной волны. Одновременно с этим измеряют максимальное и минимальное значения амплитуд интерференции упомянутых двух волн (Eэ,макс и Eэ,мин), после чего на место эталона неподвижно устанавливают измеряемый маркер, изменяют не менее чем на 2π разность фаз между опорной волной и волнами, отраженными от маркера при двух разных значениях импеданса нагрузки его антенны, одновременно измеряют максимальное и минимальное значения огибающих результирующих амплитуд интерференции упомянутых двух пар волн (E1,макс, E2,макс и E1,мин, E2,мин), кроме того измеряют разность фаз (ΔΦ) между огибающими. После чего определяют ЭПР маркера, обусловленной изменением импеданса нагрузки его антенны, по формуле (4).A method of measuring the EPR of a marker due to a change in the impedance (module and argument) of the load of its antenna, based on measuring the maximum and minimum values of the interference amplitudes of two electromagnetic waves propagating in one direction, which consists in the fact that a stationary standard with a known value of EPR (σ e ) irradiated with an unmodulated, quasi-plane wave, change the phase difference between the coherent reference wave and the wave reflected from the standard, whose amplitude is less than the amplitude of the reference wave, by at least 2π. At the same time, the maximum and minimum values of the interference amplitudes of the two waves (E e, max and E e, min ) are measured, after which the measured marker is fixedly in place of the standard, the phase difference between the reference wave and the waves reflected is changed by at least 2π from the marker at two different values of the load impedance of its antenna, at the same time measure the maximum and minimum values of the envelopes of the resulting amplitudes of interference of the two wave pairs (E 1, max , E 2, max and E 1, min , E 2, min ), in addition R connectivity phase (ΔΦ) between the envelopes. Then determine the EPR of the marker, due to a change in the load impedance of its antenna, according to the formula (4).
(4)
где σм переменная составляющая ЭПР маркера;
σэ ЭПР эталона;
Eэ,макс и Eэ,мин максимальное и минимальное значения амплитуд интерференции волны, отраженной от эталона и опорной волны;
E1,макс и E1,мин максимальное и минимальное значения огибающей амплитуд интерференции волны, отраженной от маркера, при одном значении импеданса нагрузки его антенны и опорной волны;
E2,макс и E2,мин максимальное и минимальное значения огибающей амплитуд интерференции волны, отраженной от маркера, при другом значении импеданса нагрузки его антенны и опорной волны. (4)
where σ m is the variable component of the EPR marker;
σ e EPR standard;
E e, max and E e, min the maximum and minimum values of the amplitudes of the interference of the wave reflected from the standard and the reference wave;
E 1, max and E 1, min the maximum and minimum values of the envelope of the amplitudes of the interference of the wave reflected from the marker, at one value of the load impedance of its antenna and the reference wave;
E 2, max and E 2, min the maximum and minimum values of the envelope of the amplitudes of the interference of the wave reflected from the marker, with a different value of the load impedance of its antenna and the reference wave.
Отличительными признаками изобретения являются измерение максимальных и минимальных значений интерференции опорной волны с волнами, отраженными от эталона и антенны маркера, при разных значениях импеданса ее нагрузки, а также измерение разности фаз между огибающими амплитуд интерференции опорной волны с волнами, отраженными от антенны, при разных значениях импеданса ее нагрузки. Distinctive features of the invention are the measurement of the maximum and minimum values of the interference of the reference wave with waves reflected from the reference and the antenna of the marker, at different values of the impedance of its load, as well as the measurement of the phase difference between the envelopes of the amplitudes of interference of the reference wave with waves reflected from the antenna, at different values impedance of its load.
I вариант выполнения устройства. I embodiment of the device.
Устройство для осуществления способа по I варианту содержит: генератор СВЧ немодулированных электромагнитных волн, направленное устройство, отражатель электромагнитных волн, фазовращатель, приемопередающую антенну, детектор, усилитель, индикатор, привод фазовращателя и опору для маркера. A device for implementing the method according to I embodiment comprises: a microwave generator of unmodulated electromagnetic waves, a directional device, a reflector of electromagnetic waves, a phase shifter, a transceiver antenna, a detector, an amplifier, an indicator, a phase shifter drive and a support for a marker.
Генератор, основное плечо направленного устройства, отражатель, фазовращатель и антенна включены последовательно. Выход бокового плеча направленного устройства соединен с входом детектора, выход которого, через усилитель, соединен с сигнальным входом индикатора. Выход привода фазовращателя соединен с управляющими входами фазовращателя и индикатора. The generator, the main arm of the directional device, reflector, phase shifter and antenna are connected in series. The output of the lateral arm of the directional device is connected to the input of the detector, the output of which, through an amplifier, is connected to the signal input of the indicator. The output of the phase shifter drive is connected to the control inputs of the phase shifter and indicator.
Отличительными признаками изобретения являются: отражатель, фазовращатель, привод фазовращателя, а также электрические связи, обусловленные введением новых устройств. Distinctive features of the invention are: a reflector, a phase shifter, a phase shifter drive, as well as electrical communications due to the introduction of new devices.
II вариант осуществления способа. II variant of the method.
Способ измерения ЭПР маркера, обусловленной изменением импеданса (модуля и аргумента) нагрузки его антенны, основанный на измерении максимального и минимального значений амплитуд интерференции двух электромагнитных волн, распространяющихся в одном направлении, состоящий в том, что недисперсионный, неподвижный эталон с известным значением ЭПР (σэ) облучают квазиплоской, модулированной по частоте волной с девиацией частоты Δf задерживают отраженную от эталона волну по фазе относительно опорной волны на линии передачи длиной не менее, чем на C/4f, (где C скорость света) амплитуда которой больше чем амплитуда волны, отраженной от эталона. Измеряют на частотной панораме максимальную (Eэ,макс) и минимальную (Eэ,мин) амплитуды интерференции упомянутых волн, после чего на место эталона устанавливают неподвижно измеряемый маркер, измеряют максимальные и минимальные значения амплитуд огибающих интерференции (E1,макс, E2,макс и E1,мин, E2,мин) опорной волны с волнами, отраженными от маркера, при разных значениях импеданса нагрузки его антенны, одновременно измеряют разность фаз между упомянутыми огибающими (ΔΦ) после чего определяют ЭПР маркера, обусловленную изменением импеданса нагрузки его антенны, по формуле (4).A method for measuring the EPR of a marker due to a change in the impedance (module and argument) of the load of its antenna, based on measuring the maximum and minimum values of the interference amplitudes of two electromagnetic waves propagating in one direction, consisting in the fact that a non-dispersive, stationary reference with a known value of EPR (σ e ) irradiate with a quasi-plane, frequency-modulated wave with a frequency deviation Δf delay the phase reflected wave from the reference in phase with respect to the reference wave on the transmission line of at least h we take at C / 4f, (where C is the speed of light) whose amplitude is greater than the amplitude of the wave reflected from the standard. The maximum (E e, max ) and minimum (E e, min ) interference amplitudes of the mentioned waves are measured in the frequency panorama, after which a motionless marker is installed in place of the standard, the maximum and minimum values of the amplitudes of the envelopes of interference are measured (E 1, max , E 2 , and E max 1, min, E 2, m) of the reference wave with the wave reflected from the marker, at different values of load impedance of its antenna, simultaneously measure the phase difference between said envelopes (ΔΦ) after which the ESR marker due to the impedance change and loading its antenna, according to the formula (4).
Отличительными признаками изобретения являются: облучение недисперсионного эталона и маркера модулированными по частоте волнами, задержка по фазе волн отраженных от эталона и маркера по отношению к опорной волне, измерение максимальных и минимальных значений амплитуд интерференции пар волн одной волны, отраженной от неподвижного эталона и маркера при двух состояниях импеданса его антенны и опорной волны, а также измерении разности фаз между огибающими. Distinctive features of the invention are: irradiation of a non-dispersive standard and marker with frequency-modulated waves, phase delay of waves reflected from the standard and marker with respect to the reference wave, measurement of the maximum and minimum amplitudes of interference of pairs of waves of one wave reflected from the stationary standard and marker at two states of the impedance of its antenna and the reference wave, as well as measuring the phase difference between the envelopes.
II вариант выполнения устройства. II embodiment of the device.
Устройство для осуществления способа по II варианту содержит: генератор СВЧ модулированных по частоте электромагнитных волн, направленное устройство, отражатель электромагнитных волн, линию задержки, приемопередающую антенну, модулятор генератора, детектор, усилитель, индикатор и опору маркера. A device for implementing the method according to the second embodiment comprises: a microwave generator of frequency-modulated electromagnetic waves, a directional device, a reflector of electromagnetic waves, a delay line, a transceiver antenna, a generator modulator, a detector, an amplifier, an indicator, and a marker support.
Генератор, основное плечо направленного устройства, отражатель, линия задержки и антенна соединены последовательно. Выход бокового плеча направленного устройства соединен с входом детектора, выход которого, через усилитель, соединен с сигнальным входом индикатора. Выход модулятора генератора соединен с управляющими входами генератора СВЧ и индикатора. The generator, the main arm of the directional device, the reflector, the delay line and the antenna are connected in series. The output of the lateral arm of the directional device is connected to the input of the detector, the output of which, through an amplifier, is connected to the signal input of the indicator. The output of the generator modulator is connected to the control inputs of the microwave generator and indicator.
Отличительными признаками изобретения являются: генератор СВЧ модулированный по частоте, модулятор генератора, линия задержки, а также связи, обусловленные введенными устройствами. Distinctive features of the invention are: a frequency modulated microwave generator, a generator modulator, a delay line, as well as communications due to the introduced devices.
Технический результат изобретения достигается благодаря тому, что фазовращатель (в I варианте) и линия задержки (во II варианте) обеспечивает изменение фазы отраженных от маркера волн относительно фазы опорной волны на 2π радиан и тем самым по измеренным значениям максимальных и минимальных значений амплитуд интерференции упомянутых волн и разности фаз огибающих, обусловленных изменением импеданса нагрузки антенны, позволяют определять переменную составляющую ЭПР маркера. The technical result of the invention is achieved due to the fact that the phase shifter (in the I embodiment) and the delay line (in the II version) provides a change in the phase of the waves reflected from the marker relative to the phase of the reference wave by 2π radians and, thus, from the measured values of the maximum and minimum values of the interference amplitudes of the mentioned waves and the phase difference of the envelopes due to a change in the load impedance of the antenna, allows you to determine the variable component of the EPR marker.
Способы измерения ЭПР маркера и устройства для их реализации поясняются фиг. Methods of measuring the EPR of the marker and device for their implementation are illustrated in FIG.
На фиг. 1 представлена структурная схема устройства по I варианту исполнения изобретения; на фиг. 2 структурная схема устройства по II варианту исполнения изобретения; на фиг. 3 структурная схема маркера; на фиг. 4 осциллограмма амплитуды интерференции волны, отраженной от эталона и опорной волны, отраженной от отражателя, при изменении разности фаз между этими волнами на 2π по I и II варианту исполнения изобретения; на фиг. 5 - осциллограммы амплитуд интерференции волн, отраженных от маркера при двух разных значениях фаз отражателей волн от нагрузки его антенны, и опорной волны, отраженной от отражателя; на фиг. 6 векторная диаграмма амплитуд волн на входе детектора, отраженных от отражателя (Eon), и двух волн, отраженных от маркера при разности фаз между ними p/2 [E(0) и E( π/2 )] одна из которых опережает вектор Eon на π/4 а другая отстает на π/4•(EΣ,1 и EΣ,2) - суммарные вектора, равные друг другу по модулю); на фиг. 7 векторная диаграмма амплитуд волн, на входе детектора, отраженных от отражателя (Eon) и двух волн, отраженных от маркера при разности фаз между ними π/2 [E(0) и E( π/2 )] одна из которых отстает по фазе от вектора Eon на π/4 а другая на 3π/4•(EΣ,1 и EΣ,2 суммарные векторы (не равны друг другу).In FIG. 1 is a structural diagram of a device according to an I embodiment of the invention; in FIG. 2 is a structural diagram of a device according to a second embodiment of the invention; in FIG. 3 block diagram of the marker; in FIG. 4 oscillogram of the interference amplitude of the wave reflected from the standard and the reference wave reflected from the reflector, when the phase difference between these waves changes by 2π according to I and II embodiment of the invention; in FIG. 5 - oscillograms of the amplitudes of interference of waves reflected from the marker at two different phase values of the wave reflectors from the load of its antenna, and the reference wave reflected from the reflector; in FIG. Fig. 6 is a vector diagram of the amplitudes of the waves at the detector input reflected from the reflector (E on ) and two waves reflected from the marker when the phase difference between them is p / 2 [E (0) and E (π / 2)] one of which is ahead of the vector E on by π / 4 and the other behind by π / 4 • (E Σ, 1 and E Σ, 2 ) - total vectors equal in absolute value to each other); in FIG. 7 is a vector diagram of the amplitudes of the waves at the detector input reflected from the reflector (E on ) and two waves reflected from the marker when the phase difference between them is π / 2 [E (0) and E (π / 2)], one of which is behind phase from the vector E on to π / 4 and the other to 3π / 4 • (E Σ, 1 and E Σ, 2 total vectors (not equal to each other).
На фиг. приняты следующие обозначения: 1 генератор СВЧ немодулированных электромагнитных волн (Г); 2 направленное устройство (НУ); 3 отражатель электромагнитных волн (Отр); 4 фазовращатель (ФВ); 5 приемопередающая антенна устройства (А); 6 детектор (Д); 7 усилитель (У); 8 индикатор (Инд); 9 привод фазовращателя (ПФ); 10 опора измеряемого маркера; 11 - модулятор генератора СВЧ (МГ); 12 измеряемый маркер (Мр); 13 - приемопередающая антенна маркера (АМ); 14 переменная нагрузка антенны маркера (НП); 15 постоянное запоминающее устройство маркера (ПЗУ); 16 - источник электропитания маркера. In FIG. The following notations are adopted: 1 generator of microwave unmodulated electromagnetic waves (G); 2 directional device (NU); 3 reflector of electromagnetic waves (OTR); 4 phase shifter (PV); 5 transceiver antenna of the device (A); 6 detector (D); 7 amplifier (U); 8 indicator (Indus); 9 phase shifter drive (PF); 10 support of the measured marker; 11 - modulator of the microwave generator (MG); 12 measured marker (Mr); 13 - marker transceiver antenna (AM); 14 variable load antenna marker (NP); 15 read-only memory marker (ROM); 16 - power supply marker.
Генератор СВЧ 1 может быть выполнен по одной из известных схем автогенератора, например на транзисторах, с рабочей частотой измеряемого маркера 950 МГц мощностью несколько мВт. The
Направленное устройство 2 может быть выполнено в виде направленного ответвителя, либо гибридного кольца и т.п. на волноводах, коаксиальных линиях или полосковых линиях. The
Отражатель 3 может быть выполнен в виде штыря, введенного в линию между НУ 2 и ФВ 4.
Фазовращатель 4 может быть выполнен в виде тромбона на волноводной или коаксиальной линиях передачи. Phase shifter 4 can be made in the form of a trombone on waveguide or coaxial transmission lines.
Антенна 5 может быть выполнена рупорной, вибраторной, линзовой и т.п.
Детектор 6 может быть выполнен на полупроводниковом диоде. The
Усилитель 7 может быть выполнен в виде усилителя переменного тока на транзисторах по известным схемам, настроенным на частоту модуляции волн, отраженных от маркера. The
Индикатор 8 может быть выполнен в виде осциллографа с вертикально и горизонтально отклоняющими устройствами.
Привод фазовращателя 9 может быть выполнен механическим или электрическим или комбинированным. The
Опора 10 может быть выполнена в виде подставки из диэлектрика. The
Модулятор генератора 11 может быть выполнен по известным схемам автогенератора на транзисторах с пилообразным изменением напряжения на его выходе. The modulator of the
Маркер 12 может быть выполнен по схеме фиг. 3.
Антенна 13 маркера может быть выполнена в виде полуволнового вибратора. The
Переменная нагрузка 14 может быть выполнена в виде перестраиваемого резонансного контура, резонансная частота которого изменяется, например варикапом. The
ПЗУ 15 может быть выполнено на микросхемах 536 серии.
Источник питания 16 может быть выполнен в виде электробатарейки. Эталон может быть выполнен в виде металлического шара. The
Устройство и способ его работы по I варианту исполнения изобретения. Устройство содержит: генератор СВЧ 1 немодулированных электромагнитных волн, направленное устройство 2, выполненное в виде направленного ответвителя на полосках, отражатель 3, выполненный в виде металлического штыря, введенного в линию передачи между ответвителем и фазовращателем 4, выполненным в виде трамбона на коаксиальной линии передачи, антенну 5, выполненную в виде рупора, детектор 6, выполненный на полупроводниковом диоде, усилитель 7 звуковой частоты (частоты модуляции нагрузки маркера), выполненный на транзисторах, индикатор 8, выполненный в виде осциллографа, привод фазовращателя 9, выполненный комбинированным (механическим и электрическим), и опору 10, выполненную в виде деревянной подставки. The device and method of its operation according to the I embodiment of the invention. The device comprises: a
Генератор 1, основное плечо ответвителя 2, отражатель 3, фазовращатель 4 и антенна 5 включены последовательно. Выход бокового плеча ответвителя соединен с входом детектора 6, выход которого через усилитель 7 соединен с вертикально отклоняющим устройством осциллографа 8. Механический выход привода 9 соединен с фазовращателем 4, а электрический с горизонтально отклоняющим устройством осциллографа 8. The
Маркер устанавливается на опору 10 перед антенной на расстоянии, обеспечивающем квазиплоский фронт волны. The marker is mounted on a
Немодулированные электромагнитные волны генератора 1 через направленный ответвитель 2, отражатель 3, фазовращатель 4 и антенну 5 частично излучаются в направлении эталона или измеряемого маркера 12, другая часть отражается от отражателя 3. Unmodulated electromagnetic waves of the
Отраженные от отражателя и эталона или маркера волны поступают на вход детектора 6, а с его выхода через усилитель 7 на вертикально отклоняющее устройство осциллографа 8. На горизонтально отклоняющее устройство осциллографа 8 подается напряжение с электрического выхода привода 9, пропорциональное изменению фазы фазовращателя 4. Картина результирующей амплитуды интерференции волн, отраженных от отражателя и эталона или маркера, наблюдается на экране осциллографа 8 (фиг. 4 и 5). The waves reflected from the reflector and the reference or marker go to the input of the
Способ измерения переменной составляющей ЭПР маркера состоит в следующем. Перед антенной 5 устанавливают на опоре 10 неподвижно эталон и облучают его немодулированными электромагнитными волнами генератора 1. С помощью привода 9 и фазовращателя 4 изменяют разность фаз между волнами, отраженными от маркера 12 и отражателя 3. Одновременно по вертикальной шкале электроннолучевой трубки (ЭЛТ) осциллографа 8 (фиг. 4) отмечают максимальное и минимальное значение результирующей амплитуды интерферирующих волн (Eэ,макс и Eэ,мин). На место эталона неподвижно устанавливают измеряемый маркер, аналогичным образом измеряют разность фаз между волнами, отраженными от маркера 12, работающими всегда при включенном электропитании, и отражателя 3. Одновременно по вертикальной шкале ЭЛТ осциллографа 8 (фиг. 5) отмечают максимальные и минимальные значения огибающих результирующих амплитуд интерференции двух пар волн, отраженных от маркера при двух разных значениях импеданса нагрузки его антенны 13 (E1,макс, E2,макс и E1,мин, E1,мин, E2,мин) и от отражателя 3. Кроме того, по горизонтальной шкале ЭЛТ измеряют разность фаз между этими огибающими ΔΦ
Переменную составляющую ЭПР маркера определяют по формуле (4).The method of measuring the variable component of the EPR marker is as follows. In front of the
The variable component of the EPR marker is determined by the formula (4).
Устройство и способ его работы по II варианту исполнения изобретения. Устройство содержит: генератор 1 СВЧ с электронной перестройкой частоты, направленное устройство 2, выполненное в виде направленного ответвителя на полосках, отражатель 3, выполненный в виде металлического штыря, введенного в линию передачи между ответвителем и линией задержки 9, выполненной в виде бухты кабеля, антенну 5, выполненную в виде рупора, детектор 6, выполненный на полупроводниковом диоде, усилитель звуковой частоты (частоты модуляции нагрузки маркера), выполненный на транзисторах, индикатор 8, выполненный в виде осциллографа, модулятор 11 генератора 1 с пилообразным напряжением на его выходе. The device and method of its operation according to the II embodiment of the invention. The device comprises: a
Генератор 1, основное плечо ответвителя 2, отражатель 3, линия задержки 9 и антенна 5 включены последовательно. Выход бокового плеча ответвителя 2 соединен с входом детектора 6, выход которого через усилитель 7 соединен с вертикально отклоняющим устройством осциллографа 8. Выход модулятор 11 соединен с управляющим входом генератора 1 и горизонтально отклоняющим устройством осциллографа 8. The
Маркер устанавливается на опору 10 перед антенной 5 на расстоянии, обеспечивающем квазиплоский фронт волны. The marker is mounted on the
Модулированные по частоте электромагнитные волны генератора 1 через направленный ответвитель 2, отражатель 3, линию задержки 9 и антенну 5 частично излучаются в направлении эталона или измеряемого маркера 12, другая часть отражается от отражателя 3. Frequency-modulated electromagnetic waves of
Отраженные от отражателя и эталона или маркера волны поступают на вход детектора 6, а с его выхода через усилитель 7 на вертикально отклоняющее устройство осциллографа 8. На горизонтально отклоняющее устройство осциллографа 8 подается пилообразное напряжение с выхода модулятора 11, пропорциональное изменению частоты генератора 1. Картина результирующих амплитуд интерференции волн, отраженных от отражателя и эталона или маркера, наблюдается на экране ЭЛТ осциллографа 8 (фиг. 4 и 5). The waves reflected from the reflector and the reference or marker go to the input of the
Способ измерения переменной составляющей ЭПР маркера состоит в следующем. Перед антенной 5 устанавливают на опоре 10 неподвижно недисперсионный эталон и облучают его модулированными по частоте электромагнитными волнами генератора 1. По вертикальной шкале ЭЛТ осциллографа 8 (фиг. 4) отмечают максимальное и минимальное значения результирующей амплитуды интерферирующих волн (Eэ,макс и Eэ,мин), отраженных от отражателя и эталона. На место эталона неподвижно устанавливают измеряемый маркер. По вертикальной шкале ЭЛТ осциллографа 8 (фиг. 5) отмечают максимальные и минимальные значения огибающих результирующих амплитуд интерференции двух пар волн, отраженных от маркера, при двух разных значениях импеданса нагрузки его антенны и отражателя (E1,макс, E2,макс и E1,мин, E2,мин). Кроме того, по горизонтальной шкале ЭЛТ осциллографа измеряют разность фаз между этими огибающими (DF).The method of measuring the variable component of the EPR marker is as follows. In front of the
Переменную составляющую ЭПР маркера определяют по формуле (4). The variable component of the EPR marker is determined by the formula (4).
Claims (4)
где
σэ - ЭПР эталона;
σм - переменная составляющая ЭПР маркера;
Еэ , м а к с и Еэ , м и н максимальное и минимальное значения результрующей амплитуды интерференции волн, отраженных от эталона и опорной волны;
Е1 , м а к с и Е1 , м и н максимальное и минимальное значения огибающей результирующей амплитуды интерференции волн, одной отраженной от маркера, при одном значении импеданса нагрузки его антенны, другой опорной волны;
Е2 , м а к с и Е2 , м и н максимальное и минимальное значения огибающей результирующей амплитуды интерференции волн, одной, отраженной от маркера при другом значении импеданса нагрузки его антенны, другой опорной волны.1. The method of measuring the effective scattering area (EPR) of a marker due to a change in the load impedance of its antenna, based on measuring the maximum and minimum values of the resulting interference amplitude of two electromagnetic waves propagating in the same direction, consisting in the fact that the standard is irradiated with a non-modulated, quasi-plane wave, change by at least 2π the phase difference between the coherent reference wave and the wave reflected from the standard, at the same time measure the maximum and minimum values of the results tiruyuschey their interference amplitudes (E e, m a to c and E e, m and n), characterized in that the amplitude of the reference wave is greater than the wave amplitude reflected from the reference, to place a reference fixedly mounted measured marker alter at least 2π a phase difference between a reference wave and the wave reflected from the marker at two different values of load impedance of its antenna, simultaneously measure the maximum and minimum values of the envelopes of the resultant amplitudes of the interference of said two waves couples (E 1, m a to c, E 2, m and k with and E 1 m and n , E 2 m and n ), in addition, the phase difference (ΔΦ) between the envelopes is measured, after which the EPR of the marker, determined by the change in the load impedance of its antenna, is determined by the formula
Where
σ e - EPR standard;
σ m - a variable component of the EPR marker;
E e, m and E to a and e, m and n the maximum and minimum amplitude values rezultruyuschey interference waves reflected from the sample and the reference wave;
E 1, m and E to a and 1, m and n the maximum and minimum values of the amplitude envelope of the resulting interference waves reflected from the audio marker at one value of the load impedance of its antenna, and the other of the reference wave;
E 2, m a to c and E 2, m and n the maximum and minimum values of the envelope amplitude of the resultant wave interference, one reflected from the marker at a different load impedance of its antenna, and the other of the reference wave.
где
σм - переменная составляющая ЭПР маркера;
σэ - ЭПР эталона;
Еэ , ма к с и Еэ , м и н минимальное и максимальное значения результирующей амплитуды интерференции волн, отраженных от эталона и опорной волны;
Е1 , м а к с и Е1 , м и н максимальное и минимальное значения огибающей результирующей амплитуды интерференции волн, одной, отраженной от маркера при одном значении импеданса нагрузки его антенны, другой опорной волны;
Е2 , м а к с и Е2 , м и н минимальное и максимальное значения огибающей результирующей амплитуды интерференции волн, одной, отраженной от маркера при другом значении импеданса нагрузки его антенны, другой опорной волны.2. A method of measuring the effective scattering area (EPR) of a marker due to a change in the load impedance of its antenna, based on measuring the maximum and minimum values of the resulting interference amplitude of two electromagnetic waves propagating in one direction, characterized in that the non-dispersive, stationary reference is irradiated with a quasi-plane, modulated in frequency by a wave with a frequency deviation Δf, the phase-reflected wave from the reference is delayed in phase with respect to the reference wave on a transmission line of at least than C / 4Δf, where C the speed of light, the amplitude of which is greater than amplitude of the wave reflected from the sample, while measuring the maximum and minimum values of the resultant interference of the mentioned wave (E e, m a to c and E e, m and n), after which to place a reference fixedly mounted measured marker delayed reflected from the marker wave on said transmission line, simultaneously measure the maximum and minimum values of the amplitudes of the envelopes interference (E 1, m a to c, E 2, m and k with, E 1, m and n , E 2, m and n) of the reference wave with the wave reflected the marker at different values of load impedance of its antenna, in addition measured phase difference ΔF between said envelopes, after which the ESR marker due to the change of the load impedance of its antenna according to the formula
Where
σ m - a variable component of the EPR marker;
σ e - EPR standard;
E E, a ma with E and e, m and n minimum and maximum values of the amplitude of the resultant interference of waves reflected from the sample and the reference wave;
E 1, m and E to a and 1, m and n the maximum and minimum values of the envelope amplitude of the resultant wave interference, one reflected from the marker for a single value of the load impedance of its antenna, and the other of the reference wave;
E 2, m a to c and E 2, m and n minimum and maximum values of the envelope of the amplitude of the resultant wave interference, one reflected from the marker at a different load impedance of its antenna, and the other of the reference wave.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94035850A RU2101717C1 (en) | 1994-09-26 | 1994-09-26 | Method for measurement of effective scattering area and device which implements said method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94035850A RU2101717C1 (en) | 1994-09-26 | 1994-09-26 | Method for measurement of effective scattering area and device which implements said method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94035850A RU94035850A (en) | 1996-07-20 |
RU2101717C1 true RU2101717C1 (en) | 1998-01-10 |
Family
ID=20160853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94035850A RU2101717C1 (en) | 1994-09-26 | 1994-09-26 | Method for measurement of effective scattering area and device which implements said method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2101717C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7573419B2 (en) | 2003-05-21 | 2009-08-11 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Method and system for unambiguous angle resolution of a sparse wide-band antenna array |
US7852259B2 (en) | 2004-01-23 | 2010-12-14 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Clutter filtering |
RU2516221C2 (en) * | 2012-01-13 | 2014-05-20 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method of measuring scattering cross-section of objects and multiposition radar measurement system for realising said method |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110988785A (en) * | 2019-12-30 | 2020-04-10 | 江苏省计量科学研究院(江苏省能源计量数据中心) | Remote online calibration method for digital quantity input type electric energy meter |
CN115969347A (en) * | 2022-12-07 | 2023-04-18 | 重庆理工大学 | CCBFP real-time monitoring system based on NCC measurement principle |
-
1994
- 1994-09-26 RU RU94035850A patent/RU2101717C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Майзельс Е.Н., Торгованов В.А. Измерение характеристик рассеяния радиолокационных целей. - М.: Сов.радио, 1972, с.148 - 149, рис.5.1. Microwave 9, 1963, с.69 - 75, рис.5. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7573419B2 (en) | 2003-05-21 | 2009-08-11 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Method and system for unambiguous angle resolution of a sparse wide-band antenna array |
US7852259B2 (en) | 2004-01-23 | 2010-12-14 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Clutter filtering |
RU2516221C2 (en) * | 2012-01-13 | 2014-05-20 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный авиационный инженерный университет" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Method of measuring scattering cross-section of objects and multiposition radar measurement system for realising said method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94035850A (en) | 1996-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5345243A (en) | Continuous-wave reflection transmissometer with target discrimination using modulated targets | |
US10237765B1 (en) | Passive intermodulation (PIM) measuring instrument and method of measuring PIM | |
US5323114A (en) | Method and apparatus for obtaining sectional information of the underground by measuring time differences and strength of electromagnetic signals | |
EP0363478B1 (en) | Delayed replica radar test set target | |
RU2101717C1 (en) | Method for measurement of effective scattering area and device which implements said method | |
GB1489554A (en) | Method for classifying timber | |
KR100661748B1 (en) | Apparatus for removing leakage signal of fmcw radar | |
US3090955A (en) | Test instrument for doppler radar systems | |
US2850728A (en) | Radio navigation aiding devices | |
US3500403A (en) | Short range radar system | |
Murano et al. | A new immunity test method | |
Sichelstiel et al. | Self-focusing array research model | |
JP2004294449A (en) | Distance measuring instrument for measuring distance by electromagnetic wave, based on radar principle | |
Richmond | Measurement of time-quadrature components of microwave signals | |
JPH1010173A (en) | Method and apparatus for evaluating characteristics of antenna | |
JPH07301669A (en) | Fm-cw radar performance inspecting device | |
RU2092874C1 (en) | Method of detection of objects in earth and device intended for its realization | |
Espedalen et al. | Object detection using a software defined radio with FMCW RADAR technology | |
RU2359284C1 (en) | Radar signal phase measuring method | |
JPH0378945B2 (en) | ||
RU2244869C1 (en) | Device for detecting location of pipeline break | |
Tchekashkin | Design and implementation of a low-cost FMCW imaging radar | |
WO2002006800A3 (en) | Radio frequency coupling apparatus and method for measuring minority carrier lifetimes in semiconductor materials | |
Howarth et al. | Analysis of Automatic Homodyne Method Amplitude and Phase Measurements (Short Papers) | |
RU2003133355A (en) | METHOD FOR BUILT-IN MONITORING ON-BOARD MONOPULSE RADAR AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION |