RU2329518C1 - Устройство измерения амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля антенны - Google Patents
Устройство измерения амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля антенны Download PDFInfo
- Publication number
- RU2329518C1 RU2329518C1 RU2006135307/09A RU2006135307A RU2329518C1 RU 2329518 C1 RU2329518 C1 RU 2329518C1 RU 2006135307/09 A RU2006135307/09 A RU 2006135307/09A RU 2006135307 A RU2006135307 A RU 2006135307A RU 2329518 C1 RU2329518 C1 RU 2329518C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- antenna
- electromagnetic field
- amplitude
- phase distribution
- measuring
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Изобретение относится к радиотехнике, в частности к технике антенных измерений. Технический результат заключается в повышении технологичности и упрощении конструкции. Сущность изобретения состоит в том, что в устройстве измерения амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля антенны, содержащем вспомогательную антенну и амплифазометр, размещена зонная пластинка Френеля, находящаяся на фиксированном расстоянии от вспомогательной антенны, способная перемещаться относительно излучающего раскрыва исследуемой антенны таким образом, что фокус зонной пластинки Френеля находится в окрестности точки измерения. 4 ил.
Description
Изобретение относится к радиотехнике, в частности к технике антенных измерений.
Существуют различные устройства измерения распределения электромагнитного поля, позволяющие оперативно и с высокой точностью измерять амплитудно-фазовые распределения поля в раскрыве антенны.
В качестве аналога взято устройство измерения амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля антенн [Патент №2118829 от 10.09.1998 г.], содержащее генератор сигналов, подключенный к исследуемой антенне, и два диполя, установленных в измеряемых точках раскрыва антенны. Диполи под действием имеющегося в раскрыве антенны электромагнитного поля возбуждаются и переизлучают электромагнитное поле, которое регистрируется с помощью двух однопроводных линий передачи (ОЛП). Один конец каждой однопроводной линии передачи подключен к соответствующим согласованным нагрузкам, а другой - к амплифазометру. В исследуемой антенне имеется возможность перемещать раскрыв относительно системы «диполи - однопроводные линии передачи - амплифазометр». Однако наличие двух однопроводных линий передачи для измерения амплитудно-фазового распределения поля антенны усложняет конструкцию устройства.
В качестве прототипа выбрано другое устройство измерения амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля антенн [Патент №2192648 от 10.11.2002 г.], содержащее одну однопроводную линию передачи энергии, один конец которой подключен к согласованной нагрузке, второй - к точке крепления провода. Диполь и находящееся от него на фиксированном расстоянии бесконтактное устройство возбуждения способны совместно перемещаться вдоль раскрыва антенны. Устройство возбуждения (приема) однопроводной линии передачи соединено с тройником, выходы которого идут на генератор сигналов и амплифазометр, с которым через другой тройник соединен выход исследуемой антенны.
В таком устройстве измерения амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля антенны оси провода ОЛП и измеряемого раскрыва антенны параллельны между собой и разнесены в пространстве. Для измерения амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля в раскрыве антенны перемещают по расположенному параллельно ей проводу ОЛП систему «диполь - устройство возбуждения» и с помощью амплифазометра регистрируют сигнал. Недостатком прототипа является необходимость сохранения фиксированного расстояния между диполем и устройством возбуждения при перемещении их вдоль раскрыва антенны по проводу ОЛП. Осуществлять такое перемещение технологически достаточно сложно.
Задачей изобретения является повышение технологичности и упрощение конструкции устройства измерения амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля антенны.
Сущность изобретения состоит в том, что в устройстве измерения амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля антенны, содержащем вспомогательную антенну и амплифазометр, размещена зонная пластинка Френеля, находящаяся на фиксированном расстоянии от вспомогательной антенны, способная перемещаться относительно излучающего раскрыва исследуемой антенны таким образом, что фокус зонной пластинки Френеля находится в окрестности точки измерения.
Электромагнитное излучение исследуемой антенны, пройдя через зонную пластинку Френеля, принимается вспомогательной антенной и регистрируется амплифазометром. Таким образом, перемещая зонную пластинку Френеля со вспомогательной антенной по поверхности раскрыва исследуемой антенны, определяют распределение амплитуды и фазы по раскрыву исследуемой антенны с помощью амплифазометра. Устройство измерения амплитудно-фазового распределения электромагнитною поля антенны сканирует излучающий раскрыв исследуемой антенны.
На фиг.1 изображено предлагаемое устройство измерения амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля антенны.
На фиг.2 изображена схема предложенного устройства измерения амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля антенны с исследуемой антенной.
На фиг.3 показан фрагмент экспериментальной установки для измерения амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля антенны.
На фиг.4 - равномерное амплитудное распределение электромагнитного поля созданной эквидистантной антенной решетки.
Устройство измерения амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля содержит вспомогательную антенну 1, амплифазометр 2, зонную пластинку Френеля 3, исследуемую антенну 4, находящуюся от зонной пластинки Френеля 3 на расстоянии, равном фокусному расстоянию зонной пластинки Френеля, генератор сигналов 5, соединенный с исследуемой антенной 4, например, состоящей из устройства возбуждения 6, соединенного через провод однопроводной линии (ОЛП) 7 с антенной решеткой 8, состоящей из вибраторов 9 и согласованной нагрузкой 10.
Устройство измерения амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля антенны работает следующим образом. Сигнал с генератора сигналов 5 подается одновременно на исследуемую антенну 4 и на амплифазометр 2 в качестве опорного сигнала. Исследуемая антенна 4 излучает электромагнитную энергию, которая, пройдя через зонную пластинку Френеля 3, принимается вспомогательной антенной 1, находящейся на фокальной оси зонной пластинки Френеля 3 и соединенной с амплифазометром 2. Поступающие на амплифазометр 2 опорный сигнал Uоп и сигнал от исследуемой антенны 4 Uизм позволяют для каждого излучающего элемента антенны регистрировать амплитуду и фазу электромагнитного поля.
Для формирования требуемой диаграммы направленности излучения антенны необходимо создать соответствующее амплитудно-фазовое распределение, которое требуется экспериментально проверить. В предлагаемом устройстве измерения амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля амплифазометр 2 регистрирует сигнал от элемента антенны, расположенного в фокусе зонной пластинки Френеля 3. Поэтому, последовательно перемещая антенну так, чтобы в фокусе зонной пластинки Френеля оказывался последовательно каждый элемент антенны, амплифазометром 2 регистрируют сигнал с соответствующего элемента антенны. Полученные данные об излучении каждого элемента антенны определяют амплитудно-фазовое распределение электромагнитного поля в раскрыве антенны.
Устройство измерения амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля антенны экспериментально проверено на линейной эквидистантной антенной решетке 8 (Фиг.2), созданной на основе ОЛП.
Устройство возбуждения 6 играет роль трансформатора типов волн, т.к. преобразует структуру ТЕМ волны коаксиальной линии передачи, с помощью которой энергия передается от генератора сигналов 5, в структуру поля Е00 однопроводной линии передачи. В качестве провода ОЛП 7 (Фиг.2) взят телефонный провод П-274. Зонная пластинка Френеля 3 выполнена в виде листа пенопласта, на который наклеены кольцевые диски, сделанные из фольги. Радиусы колец определены по формуле 
, где n - номер окружности, λ - длина волны, f - фокусное расстояние. В нашем случае фокусное расстояние зонной пластинки Френеля соответствовало 10 см. Длина волны соответствовала значению длине волны в однопроводной линии передачи λ=26,5 мм.
Для проверки работоспособности устройства измерения амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля создана эквидистантная антенная решетка 8, состоящая из 6 линейных вибраторов 9. Вибраторы 9 укреплялись на пенопластовой пластине, которая имела возможность свободного перемещения вдоль оси провода ОЛП. Такая антенная решетка 8, расположенная в электромагнитном поле ОЛП, возбуждается непосредственно этим полем. Создание равномерного амплитудного распределения электромагнитного поля поверхностной волны, т.е. каждый элемент антенной решетки 8 излучает одинаковую энергию электромагнитного поля, обеспечено с помощью соответствующего расчета расстояний между концом каждого вибратора 9 и проводом ОЛП 7, зависящих от коэффициентов связи вибраторов 9 с электромагнитным полем ОЛП (Фиг.2).
В изготовленной антенной решетке 8 вибратор 9, стоящий первым со стороны устройства возбуждения, находится на максимальном расстоянии от провода ОЛП 7. Остальные вибраторы 9 антенной решетки 8 по мере увеличения порядкового номера располагаются на соответствующих расчету расстояниях, значения которых последовательно уменьшаются. Последний вибратор антенной решетки максимально приближен к проводу ОЛП.
Равномерное амплитудное распределение, созданное в антенной эквидистантной решетке 8, было экспериментально проверено, фрагмент установки показан на фиг.3. Для этого антенную решетку 8 перемещали вдоль провода таким образом, чтобы каждый вибратор 9, начиная с первого, находился в фокусе зонной пластинки Френеля 3. Помещая вибратор антенной решетки в фокус зонной пластинки Френеля, амплифазометром 2 регистрировали уровень сигнала, пропускаемого зонной пластинкой Френеля 3. Экспериментально полученные результаты показаны на фиг.4.
Из фиг.4 видно, что амплитудное распределение электромагнитного поля, созданное в эквидистантной антенной решетке, соответствует равномерному распределению.
Таким образом, предложенное устройство измерения амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля антенны подтвердило возможность использования для измерения характеристик излучения в антенной технике.
Claims (1)
- Устройство измерения амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля антенны, содержащее вспомогательную антенну и амплифазометр, отличающееся тем, что включает зонную пластинку Френеля, находящуюся на фиксированном расстоянии от вспомогательной антенны, способную перемещаться относительно излучающего раскрыва исследуемой антенны таким образом, что фокус зонной пластинки Френеля находится в окрестности точки измерения.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006135307/09A RU2329518C1 (ru) | 2006-10-05 | 2006-10-05 | Устройство измерения амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля антенны |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006135307/09A RU2329518C1 (ru) | 2006-10-05 | 2006-10-05 | Устройство измерения амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля антенны |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006135307A RU2006135307A (ru) | 2008-04-10 |
| RU2329518C1 true RU2329518C1 (ru) | 2008-07-20 |
Family
ID=39809266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006135307/09A RU2329518C1 (ru) | 2006-10-05 | 2006-10-05 | Устройство измерения амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля антенны |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2329518C1 (ru) |
-
2006
- 2006-10-05 RU RU2006135307/09A patent/RU2329518C1/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006135307A (ru) | 2008-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102445599B (zh) | 一种阵列天线方向图的频域测量方法 | |
| US8868355B2 (en) | Passive wireless antenna sensor for strain, temperature, crack and fatigue measurement | |
| US20180006745A1 (en) | Compact system for characterizing a device under test (dut) having integrated antenna array | |
| US7307589B1 (en) | Large-scale adaptive surface sensor arrays | |
| US9574966B2 (en) | Passive wireless antenna sensor for strain, temperature, crack and fatigue measurement | |
| US20190036621A1 (en) | Compact system for characterizing a device under test (dut) having integrated antenna array | |
| JP5085728B2 (ja) | 放射電力を測定する方法、放射電力の測定用結合器及び放射電力を測定する装置 | |
| CN103296479A (zh) | 电介质天线和根据雷达原理工作的料位测量设备 | |
| US20120200465A1 (en) | Radar antenna arrangement | |
| US20030231141A1 (en) | Antenna array for the measurement of complex electromagnetic fields | |
| TW200815766A (en) | Antenna characteristics measurement equipment and antenna characteristics measurement method | |
| WO2008151141A1 (en) | Non-contact measurement system for accurate measurement of frequency and amplitude of mechanical vibration | |
| KR20180014647A (ko) | 방사 패턴 결정 시스템 및 방법 | |
| Raghunathan et al. | An octave bandwidth frequency independent dipole antenna | |
| US8362956B2 (en) | Electrically small, source direction resolving antennas | |
| López et al. | On the use of an Equivalent Currents-based Technique to improve Electromagnetic Imaging | |
| RU2329518C1 (ru) | Устройство измерения амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля антенны | |
| JP4545606B2 (ja) | レーダ断面積測定装置 | |
| Briqech et al. | 57-64 GHz imaging/detection sensor–part I: System setup and experimental evaluations | |
| RU2496123C1 (ru) | Маркер - субгармонический параметрический рассеиватель | |
| Räisänen et al. | Measurements of high-gain antennas at THz frequencies | |
| Kobayashi et al. | Simple near-field to far-field transformation method using antenna array-factor | |
| Ozbey | Range extension in coupling-based wireless passive displacement sensors for remote structural health monitoring | |
| RU2495450C1 (ru) | Субгармонический параметрический рассеиватель | |
| Otero et al. | 4.74-GHz harmonically operated SAW temperature and strain sensors |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091006 |