RU2339048C1 - Radiowave electromagnetic wave scattering coating reflection measuring device - Google Patents
Radiowave electromagnetic wave scattering coating reflection measuring device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2339048C1 RU2339048C1 RU2007143648/09A RU2007143648A RU2339048C1 RU 2339048 C1 RU2339048 C1 RU 2339048C1 RU 2007143648/09 A RU2007143648/09 A RU 2007143648/09A RU 2007143648 A RU2007143648 A RU 2007143648A RU 2339048 C1 RU2339048 C1 RU 2339048C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rpp
- input
- sample
- output
- metal plate
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиотехнике, в частности к радиолокации, и может быть использовано для измерения радиофизических характеристик (РФХ) радиопоглощающих покрытий (РПП). Радиофизические характеристики РПП исследуются в интересах создания техники со сниженной радиолокационной заметностью, обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств, биологической защиты персонала, обслуживающего радиоэлектронные средства.The invention relates to radio engineering, in particular to radar, and can be used to measure the radiophysical characteristics (RFX) of radar absorbing coatings (RPP). The radiophysical characteristics of the RPP are investigated in the interests of creating equipment with reduced radar visibility, ensuring electromagnetic compatibility of electronic equipment, and the biological protection of personnel serving electronic equipment.
Перечисленные применения РПП требуют знания одной из важнейших РФХ - коэффициента отражения (КО) радиоволн в сверхширокой полосе частот (2...40 ГГц) и различных углах облучения. В отечественной науке к сверхширокополосным относят сигналы, у которых ширина спектра Δf соизмерима с центральной частотой f0: показатель широкополосности μ=Δf/f0≈1, в то время как у узкополосных сигналов Δf/f0<<1 (см. Варганов М.Е., Зиновьев Ю.С., Астанин Л.Ю. и др. Радиолокационные характеристики летательных аппаратов. - М.: Радио и связь, 1985, с.236).The listed applications of RPP require knowledge of one of the most important RFXs - the reflection coefficient (KO) of radio waves in an ultra-wide frequency band (2 ... 40 GHz) and various irradiation angles. In domestic science, ultra-wideband signals are those whose spectrum width Δf is comparable with the central frequency f 0 : broadband index μ = Δf / f 0 ≈1, while for narrowband signals Δf / f 0 << 1 (see Varganov M .E., Zinoviev Yu.S., Astanin L.Yu. et al. Radar characteristics of aircraft. - M.: Radio and communications, 1985, p.236).
Известно устройство для измерения коэффициента отражения радиоволн от РПП в свободном пространстве (см. Алимин Б.Ф. Техника измерений коэффициентов отражения поглотителей электромагнитных волн. Зарубежная радиоэлектроника, №2, 1977 г., с.91).A device is known for measuring the reflection coefficient of radio waves from an RPP in free space (see Alimin BF Technique for measuring reflection coefficients of absorbers of electromagnetic waves. Foreign electronics, No. 2, 1977, p. 91).
Устройство содержит генератор СВЧ, фильтр нижних частот, аттенюатор, приемную и передающую антенны, приемник, компенсирующую цепочку, состоящую из фазовращателя и переменного аттенюатора, а также исследуемый образец РПП и эталонную металлическую пластину. При этом генератор, фильтр нижних частот, аттенюатор и передающая антенна соединены последовательно. Приемная антенна соединена с приемником. Между приемной и передающей антенной присоединена компенсирующая цепочка.The device comprises a microwave generator, a low-pass filter, an attenuator, a receiving and transmitting antenna, a receiver, a compensating chain consisting of a phase shifter and a variable attenuator, as well as an investigated RPP sample and a reference metal plate. In this case, the generator, low-pass filter, attenuator and transmitting antenna are connected in series. The receiving antenna is connected to the receiver. A compensating chain is connected between the receiving and transmitting antennas.
Исследуемый образец РПП помещается на опорное устройство в поле передающей антенны. Отраженный сигнал принимается приемной антенной и поступает в приемник, где усиливается и обрабатывается.The studied RPP sample is placed on a support device in the field of the transmitting antenna. The reflected signal is received by the receiving antenna and enters the receiver, where it is amplified and processed.
Затем на месте исследуемого образца устанавливается эталонная металлическая пластина, отражения от которой фиксируются приемником.Then, in place of the test sample, a reference metal plate is installed, the reflections from which are recorded by the receiver.
По отношению мощностей сигналов, отраженных от образца РПП и эталонной металлической пластины, вычисляют КО РПП на фиксированной частоте.Based on the ratio of signal powers reflected from the RPP sample and the reference metal plate, the RP RP at a fixed frequency is calculated.
Недостатком устройства является низкая точность измерений, обусловленная отражениями от стен помещения и элементов опорного устройства. Другим недостатком является узкополосность устройства. Для исследования в широкой полосе частот требуется создание множества однотипных установок на различные диапазоны частот, что приводит к значительному увеличению времени измерений и снижению точности измерений при стыковке зарегистрированных данных, получаемых на разных установках.The disadvantage of this device is the low accuracy of the measurements, due to reflections from the walls of the room and the elements of the supporting device. Another disadvantage is the narrowband of the device. For research in a wide frequency band, it is necessary to create many similar installations for different frequency ranges, which leads to a significant increase in measurement time and a decrease in measurement accuracy when connecting recorded data obtained at different installations.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство, реализующее способ измерения коэффициента отражения радиоволн от РПП, защищенное патентом РФ №2234101, МПК G01S 13/00; G01R 29/00, 2004 г.The closest in technical essence and the achieved effect is a device that implements a method of measuring the reflection coefficient of radio waves from the RPP, protected by RF patent No. 2234101, IPC G01S 13/00; G01R 29/00, 2004
Устройство, реализующее способ измерения коэффициента отражения радиоволн от РПП, содержит генератор СШП сигналов, передающую антенну, приемную антенну, СШП приемник, устройство управления и обмена, устройство ввода и обработки, устройство развертки, размещенные на каркасе, а также содержит исследуемый образец РПП и эталонную металлическую пластину.A device that implements a method for measuring the reflection coefficient of radio waves from an RFP contains a UWB signal generator, a transmitting antenna, a receiving antenna, an UWB receiver, a control and exchange device, an input and processing device, a sweep device located on the frame, and also contains an investigated RPP sample and a reference metal plate.
Выход генератора СШП сигналов соединен со входом передающей антенны, которая связана с исследуемым образом РПП посредством излучаемого сигнала. Отраженный сигнал связывает исследуемый образец РПП с приемной антенной посредством отраженного сигнала. Выход приемной антенны связан со входом СШП приемника, выход которого соединен с первым входом устройства управления и обмена, выход которого соединен со входом устройства развертки, первый выход которого соединен со входом генератора СШП сигналов, второй выход устройства развертки соединен со вторым входом СШП приемника, а третий выход устройства развертки соединен со вторым входом устройства управления и обмена, которое связано с устройством ввода и обработки каналом обмена.The output of the UWB signal generator is connected to the input of the transmitting antenna, which is connected with the studied image of the RPP by means of the emitted signal. The reflected signal connects the studied sample of the RPF with the receiving antenna through the reflected signal. The output of the receiving antenna is connected to the input of the UWB receiver, the output of which is connected to the first input of the control and exchange device, the output of which is connected to the input of the scanning device, the first output of which is connected to the input of the UWB signal generator, the second output of the scanning device is connected to the second input of the UWB receiver, and the third output of the scan device is connected to the second input of the control and exchange device, which is connected to the input and processing device of the exchange channel.
Устройство, реализующее способ измерения коэффициента отражения радиоволн от РПП, работает следующим образом. Оператор устанавливает в устройстве ввода и обработки параметры измерений отраженного сигнала, которые через канал обмена передаются в устройство управления и обмена. По команде с устройства управления и обмена в устройстве развертки формируются управляющие импульсы, которые подаются на генератор СШП сигналов, СШП приемник и устройство управления и обмена. Генератор СШП формирует СШП сигналы, которые ударно возбуждают передающую антенну, которая излучает сигнал, облучающий образец РПП. Отраженный от образца РПП сигнал Vc(tk), где tk - временные отсчеты сигнала (фиг.2), поступает в приемную антенну и затем в СШП приемник. Далее сигнал поступает в устройство управления и обмена, где преобразуется в цифровую форму, в соответствии с параметрами измерений.A device that implements a method of measuring the reflection coefficient of radio waves from the RPP, works as follows. The operator sets the measurement parameters of the reflected signal in the input and processing device, which are transmitted through the exchange channel to the control and exchange device. On command from the control and exchange device, control pulses are generated in the scan device, which are fed to the UWB signal generator, UWB receiver and control and exchange device. The UWB generator generates UWB signals, which shock excite the transmitting antenna, which emits a signal irradiating the RPP sample. The signal V c (t k ) reflected from the RPP sample, where t k are the time samples of the signal (Fig. 2), enters the receiving antenna and then to the UWB receiver. Next, the signal enters the control and exchange device, where it is converted to digital form, in accordance with the measurement parameters.
Затем сигнал передается в устройство ввода и обработки, в котором с помощью дискретного преобразования Фурье производится вычисление его спектральной плотности Gc(fn) (фиг.3), разбиения диапазона рабочих частот на совокупности частотных интервалов, аппроксимации линейными функциями фазовой характеристики спектральной плотности Gc(fn) в каждом р-ом интервале, нахождения соответствующих запаздываний частотных составляющих сигналов, проведения когерентного суммирования с учетом фазовых сдвигов отсчетов Gc(fn) и определения средних на интервалах значений спектральной плотности Gc(fp) зарегистрированного сигнала.Then the signal is transmitted to the input and processing device, in which, using the discrete Fourier transform, its spectral density G c (f n ) is calculated (Fig. 3), the operating frequency range is divided into a set of frequency intervals, and the linear characteristics of the spectral density G are approximated by linear functions c (f n) in each p-th interval, to find appropriate delays frequency components of the signals of the coherent summation with phase shifts samples G c (f n) and determining averages and interval of values of the spectral density G c (f p) of the recorded signal.
Аналогичные действия осуществляются после замены образца РПП на эталонную металлическую пластину. Вычисляются средние на интервалах значения спектральной плотности сигнала Gm(fp), отраженного от эталонной металлической пластины.Similar actions are carried out after replacing the RPP sample with a reference metal plate. The spectral average values of the signal spectral density G m (f p ) reflected from the reference metal plate are calculated.
Вычисление функций Gc(fn) и Gm(fn) производится по формуламThe functions G c (f n ) and G m (f n ) are calculated according to the formulas
где N - количество отсчетов в зарегистрированных импульсных характеристиках; Δt - временной шаг между ближайшими отсчетами; j - мнимая единица; 
где fp - средняя частота интервала δfp; N - количество частотных отсчетов в интервале δfp, и затем определяют значения КО РПП K(fp) в дискретных частотных отсчетах в сверхширокой полосе частот Δf по формулеwhere f p is the average frequency of the interval δf p ; N is the number of frequency samples in the range δf p , and then determine the value of the RP KP K (f p ) in discrete frequency samples in an ultra-wide frequency band Δf according to the formula
Недостатком известного устройства для измерения коэффициента отражения радиоволн от РПП является низкая точность измерения, обусловленная тремя основными факторами:A disadvantage of the known device for measuring the reflection coefficient of radio waves from the RPP is the low accuracy of the measurement, due to three main factors:
электродинамическим взаимодействием приемной и передающей антенн устройства и, как следствие, затекание электромагнитной энергии из приемной в передающую антенну;electrodynamic interaction of the receiving and transmitting antennas of the device and, as a result, leakage of electromagnetic energy from the receiving to the transmitting antenna;
неточностью позиционирования исследуемого образца РПП и эталонной металлической пластины по отношению к приемной и передающей антеннам;inaccurate positioning of the test sample of the RPP and the reference metal plate with respect to the receiving and transmitting antennas;
наличием в сигнале, отраженном от исследуемого образца РПП и эталонной металлической пластины, дифракционной составляющей и излучения от краев.the presence of a diffraction component and radiation from the edges in the signal reflected from the studied RPP sample and the reference metal plate.
Задачей настоящего изобретения является повышение точности измерения коэффициента отражения радиоволн от РПП.The present invention is to improve the accuracy of measuring the reflection coefficient of radio waves from the RPP.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройство для измерения коэффициента отражения радиоволн от РПП, содержащее последовательно соединенные устройство ввода и обработки, устройство управления и обмена, устройство развертки, СШП приемник с приемной антенной, размещенные на общем основании (каркасе), при этом ко второму выходу устройства развертки присоединен генератор СШП сигналов с передающей антенной, а третий выход устройства развертки соединен со вторым входом устройства управления и обмена, второй выход которого соединен со входом устройства ввода и обработки, содержащее также исследуемый образец РПП и эталонную металлическую пластину, согласно изобретению дополнительно введены между приемной и передающей антеннами разделительная пластина из радиопоглощающего материала (РПМ), установленная на общем основании (каркасе), и на расстоянии R от передающей антенны опорное устройство, при этом на исследуемый образец РПП и эталонную металлическую пластину по периметру нанесена окантовка из РПМ сечением А×А, причемThe solution to this problem is achieved by the fact that in the device for measuring the reflection coefficient of radio waves from the RPP, containing a serially connected input and processing device, a control and exchange device, a scan device, a UWB receiver with a receiving antenna, placed on a common base (frame), while a UWB signal generator with a transmitting antenna is connected to the second output of the scan device, and the third output of the scan device is connected to the second input of the control and exchange device, the second output of which is single with the input of the input and processing device, which also contains the test sample of the RPP and the reference metal plate, according to the invention, a separation plate of radar absorbing material (RPM) is installed between the receiving and transmitting antennas, mounted on a common base (frame), and at a distance R from the transmitting antenna support device, while on the studied sample of the RPP and the reference metal plate around the perimeter is fringed with RPM section A × A, and
где Д - максимальный линейный размер исследуемого образца РПП;where D is the maximum linear size of the investigated sample RPP;
λmin, λmax - минимальная и максимальная длина волны исследуемого диапазона соответственно.λ min , λ max - the minimum and maximum wavelengths of the studied range, respectively.
Установка разделительной пластины из РПМ повышает степень развязки между приемной и передающей антеннами, что приводит к повышению чувствительности приемника на 6...12 дБ (установлено экспериментально). А повышение чувствительности приемника на 6...12 дБ приводит к уменьшению погрешности измерения коэффициента отражения на 1,3...1,8 дБ (см. Блэксмит и др. Введение в методы измерения радиолокационного поперечного сечения цели ТИИЭР, 1968, т.8, с.1043). При этом для сохранения форм диаграмм направленности приемной и передающей антенн разделительная пластина из РПМ не должна выступать за плоскость раскрыва антенн на расстояние более 0,3 λmin.Installing a separation plate from RPM increases the degree of isolation between the receiving and transmitting antennas, which leads to an increase in the sensitivity of the receiver by 6 ... 12 dB (established experimentally). And an increase in receiver sensitivity by 6 ... 12 dB leads to a decrease in the error in measuring the reflection coefficient by 1.3 ... 1.8 dB (see Blacksmith et al. Introduction to the methods for measuring radar target cross-section TIIER, 1968, t. 8, p. 1043). Moreover, to preserve the shapes of the radiation patterns of the receiving and transmitting antennas, the RPM dividing plate should not protrude beyond the antenna aperture plane at a distance of more than 0.3 λ min .
Введение опорного устройства позволяет повысить точность позиционирования исследуемого образца РПП и эталонной металлической пластины. Установка исследуемого образца РПП и эталонной металлической пластины в одинаковом положении снижает погрешность калибровки на 0,3...0,5 дБ.The introduction of the reference device allows to increase the accuracy of the positioning of the investigated RPP sample and the reference metal plate. Setting the test sample of the RPP and the reference metal plate in the same position reduces the calibration error by 0.3 ... 0.5 dB.
Нанесение окантовки из РПМ на исследуемый образец РПП и эталонную металлическую пластину позволяет снизить дифракционную составляющую отраженного сигнала и излучение от краев, что дает возможность снизить погрешность измерения коэффициента отражения на 0,4...0,7 дБ.The application of RPM fringing to the studied RPF sample and the reference metal plate allows to reduce the diffraction component of the reflected signal and radiation from the edges, which makes it possible to reduce the error in measuring the reflection coefficient by 0.4 ... 0.7 dB.
На фиг.1 представлена структурная схема заявляемого устройства для измерения коэффициента отражения радиоволн от РПП.Figure 1 presents the structural diagram of the inventive device for measuring the reflection coefficient of radio waves from the RPP.
На фиг.2 приведены фрагменты регистрируемых временных сигналов, отраженных от образца РПП Vc(t) и эталонной металлической пластины Vm(t). На фиг.3 представлены амплитудные характеристики спектральной плотности зарегистрированного сигнала Gm(c)(fn) и усредненной в интервалах δfp спектральной плотности этого же сигнала Gm(c)(fp). На фиг.4 приведена фазовая характеристика спектральной плотности зарегистрированного сигнала Gm(c)(fn) на интервале δfp и ее линейная аппроксимация для определения соответствующего времени запаздывания tm(c)p.Figure 2 shows fragments of the recorded time signals reflected from the sample RPP V c (t) and the reference metal plate V m (t). Figure 3 shows the amplitude characteristics of the spectral density of the recorded signal G m (c) (f n ) and the spectral density averaged over the intervals δf p of the same signal G m (c) (f p ). Figure 4 shows the phase characteristic of the spectral density of the recorded signal G m (c) (f n ) in the interval δf p and its linear approximation to determine the corresponding delay time t m (c) p .
Заявляемое устройство для измерения коэффициента отражения радиоволн от РПП содержит устройство ввода и обработки - 1, устройство управления и обмена - 2, устройство развертки - 3, сверхширокополосный приемник - 4, приемную антенну - 5, передающую антенну - 6, генератор сверхширокополосных сигналов - 7, исследуемый образец РПП - 8, опорное устройство - 9, эталонную металлическую пластину - 10, разделительную пластину из РПМ - 11, каркас - 12, окантовку из РПМ - 13.1 для эталонной металлической пластины, окантовку из РПМ - 13.2 для исследуемого образца РПП. На каркасе - 12 установлены устройство ввода и обработки - 1, устройство управления и обмена - 2, устройство развертки - 3, СШП приемник - 4, приемная антенна - 5 и соединены последовательно. Ко второму выходу устройства развертки - 3 присоединен генератор СШП сигналов с передающей антенной - 6, третий выход устройства развертки - 3 соединен со вторым входом устройства управления и обмена - 2, выход СШП приемника - 4 присоединен к третьему входу устройства управления и обмена - 2, второй выход которого соединен со входом устройства ввода и обработки - 1. Исследуемый образец РПП - 8 с окантовкой из РПМ - 13.2 расположен на опорном устройстве - 9, а между приемной и передающей антеннами установлена с креплением к каркасу - 12 разделительная пластина из РПМ - 11.The inventive device for measuring the reflection coefficient of radio waves from the RPP contains an input and processing device - 1, a control and exchange device - 2, a scan device - 3, an ultra-wideband receiver - 4, a receiving antenna - 5, a transmitting antenna - 6, a generator of ultra-wideband signals - 7, RPP sample under study - 8, support device - 9, reference metal plate - 10, separation plate from RPM - 11, frame - 12, rim from RPM - 13.1 for reference metal plate, rim from RPM - 13.2 for the studied RPP sample. On the frame - 12, an input and processing device - 1, a control and exchange device - 2, a sweep device - 3, a UWB receiver - 4, a receiving antenna - 5, and are connected in series. A UWB signal generator with a transmitting antenna - 6 is connected to the second output of the scanning device - 3, a third output of the scanning device - 3 is connected to the second input of the control and exchange device - 2, the UWB output of the receiver - 4 is connected to the third input of the control and exchange device - 2, the second output of which is connected to the input of the input and processing device - 1. The test sample RPP - 8 with a rim from RPM - 13.2 is located on the supporting device - 9, and between the receiving and transmitting antennas is mounted with a mount to the frame - 12 dividing plate Tina from RPM - 11.
Для реализации технического решения может быть использовано стандартное промышленное оборудование. Так, например, четыре устройства: устройство ввода и обработки - 1, устройство управления и обмена - 2, устройство развертки - 3, сверхширокополосный приемник - 4 представляют собой серийно выпускающийся промышленностью СШП программируемый стробоскопический цифровой осциллограф типа TMR 8140 [ООО Научно-производственное предприятие «Трим», г.Санкт-Петербург].To implement a technical solution, standard industrial equipment can be used. So, for example, four devices: an input and processing device - 1, a control and exchange device - 2, a scan device - 3, an ultra-wideband receiver - 4 are a programmable stroboscopic digital oscilloscope type TMR 8140 commercially available from the UWB industry [Scientific and Production Enterprise LLC Trim, St. Petersburg].
В качестве приемной антенны - 5 и передающей антенны - 6 могут быть использованы антенны измерительные рупорные П6 -23А [Научно-производственная компания «Ритм», г.Краснодар].As a receiving antenna - 5 and a transmitting antenna - 6, horn measuring antennas P6 -23A can be used [Scientific and Production Company “Rhythm”, Krasnodar].
Генератор сверхширокополосных сигналов - 7 может быть реализован при помощи генератора сверхкоротких импульсов типа TMG 60100V [ООО Научно-производственное предприятие «Трим», г.Санкт-Петербург].Ultra-wideband signal generator - 7 can be implemented using an ultrashort pulse generator of the TMG 60100V type [Trim Scientific-Production Enterprise LLC, St. Petersburg].
Металлическая подложка, на которую наносится исследуемый образец РПП - 8, и эталонная металлическая пластина - 10 выполнены из алюминия размерами 500×500×3 мм. Выбор таких поперечных размеров обусловлен следующим. Так как КО определяют по результатам измерений отраженных сигналов от исследуемого образца РПП - 8 и эталонной металлической пластины - 10, находящихся в свободном пространстве, необходимо, чтобы зеркальная составляющая была преобладающей. Для этого поперечные размеры пластин должны быть много больше максимальной длины волны рабочего диапазона λmin. Кроме того, для уменьшения погрешностей, обусловленных краевыми эффектами, необходимо, чтобы напряженность поля облучения на краях пластин была существенно ниже, чем в их центре. Поэтому с учетом значения λmin=150 мм и размеров рабочего объема 300 мм по уровню поля на его границах - 3 дБ поперечные размеры должны составлять не менее 400×400 мм. С другой стороны в результате эксперимента было установлено, что значения измеренных импульсных характеристик эталонных металлических пластин с поперечными размерами больше 500×500 мм не изменялись.The metal substrate on which the test sample RPP - 8 is applied and the reference metal plate - 10 are made of aluminum with dimensions 500 × 500 × 3 mm. The choice of such transverse dimensions is due to the following. Since QoS is determined by measuring the reflected signals from the test sample RPP - 8 and the reference metal plate - 10, which are in free space, it is necessary that the mirror component be predominant. For this, the transverse dimensions of the plates should be much larger than the maximum wavelength of the working range λ min . In addition, to reduce errors caused by edge effects, it is necessary that the irradiation field strength at the edges of the plates be significantly lower than at their center. Therefore, taking into account the value of λ min = 150 mm and the dimensions of the working volume of 300 mm at the field level at its borders of 3 dB, the transverse dimensions should be at least 400 × 400 mm. On the other hand, as a result of the experiment, it was found that the values of the measured impulse characteristics of the reference metal plates with transverse dimensions greater than 500 × 500 mm did not change.
В качестве опорного устройства - 9 может быть использована тренога от измерительной рупорной антенны типа П6 - 23А.As a reference device - 9, a tripod from a measuring horn antenna of type P6 - 23A can be used.
Разделительная пластина из РПМ - 11, окантовка из РПМ - 13.1 и 13.2 могут быть реализованы при помощи многослойного поглотителя СВЧ-энергии общей толщиной (0,7-0,75) λmax [Авторское свидетельство СССР №1788541, МКИ H01Q 17/00, 1993].Separation plate from RPM - 11, fringing from RPM - 13.1 and 13.2 can be realized using a multilayer absorber of microwave energy with a total thickness (0.7-0.75) λ max [USSR Author's Certificate No. 1788541, MKI H01Q 17/00, 1993].
Каркас - 12 может быть выполнен из алюминия размерами L×100×5 мм.Frame - 12 can be made of aluminum with dimensions L × 100 × 5 mm.
Устройство для измерения коэффициента отражения радиоволн от РПП работает следующим образом. Оператор в устройстве ввода и обработки - 1 устанавливает параметры измерений отраженного сигнала, которые передаются в устройство управления и обмена - 2. По команде с устройства управления и обмена - 2 в устройстве развертки - 3 формируются управляющие импульсы, которые подаются на генератор СШП сигналов - 7, СШП приемник - 4 и устройство управления и обмена - 2. Генератор СШП сигналов - 7 формирует СШП сигналы, которые ударно возбуждают передающую антенну - 6, которая излучает сигнал, облучающий исследуемый образец РПП - 8 с окантовкой из РПМ - 13.2, установленный на опорном устройстве - 9. При этом исследуемый образец РПП - 8 с окантовкой из РПМ - 13.2 устанавливается точно по нормали к направлению облучения. Отраженный от образца РПП - 8 с окантовкой из РПМ - 13.2 сигнал поступает в приемную антенну - 5 и затем в СШП приемник - 4. Принятый во временной форме сигнал поступает в устройство управления и обмена - 2, преобразуется в цифровую форму в соответствии с параметрами измерений и передается в устройство ввода и обработки - 1 для вычисления с помощью дискретного преобразования Фурье его спектральной плотности Gc(fn) (фиг.3), разбиения диапазона рабочих частот на совокупности частотных интервалов, аппроксимации линейными функциями фазовой характеристики спектральной плотности Gc(fn) на этих интервалах, нахождения соответствующих запаздываний частотных составляющих сигналов, проведения когерентного суммирования с учетом фазовых сдвигов отсчетов Gc(fn) и определения средних на интервалах значений спектральной плотности Gc(fp) зарегистрированного сигнала. Далее исследуемый образец РПП - 8 с окантовкой из РПМ - 13.2 снимается с опорного устройства - 9 и на его место устанавливается эталонная металлическая пластина - 10 с окантовкой из РПМ - 13.1.A device for measuring the reflection coefficient of radio waves from the RPP works as follows. The operator in the input and processing device - 1 sets the measurement parameters of the reflected signal, which are transmitted to the control and exchange device - 2. By command from the control and exchange device - 2 in the scan device - 3, control pulses are generated, which are fed to the UWB signal generator - 7 The UWB receiver - 4 and the control and exchange device - 2. The UWB signal generator - 7 generates UWB signals that shock excite the transmitting antenna - 6, which emits a signal irradiating the test sample RPP - 8 with a rim from RPM - 13.2, mounted on the supporting device - 9. In this case, the test sample RPP - 8 with a rim of RPM - 13.2 is set exactly normal to the direction of irradiation. The signal reflected from the RPP-8 sample with a rim from RPM-13.2 is fed to the receiving antenna-5 and then to the UWB receiver-4. The signal received in the temporary form is fed to the control and exchange device-2 and converted to digital form in accordance with the measurement parameters and transmitted to the input and processing device - 1 for calculating, using a discrete Fourier transform, its spectral density G c (f n ) (Fig. 3), dividing the operating frequency range into a set of frequency intervals, approximating the phase characteristic by linear functions the spectral density G c (f n ) at these intervals, finding the corresponding delays of the frequency components of the signals, performing coherent summation taking into account the phase shifts of the samples G c (f n ) and determining the average spectral density values G c (f p ) of the recorded signal . Next, the studied RPP - 8 sample with a rim from RPM - 13.2 is removed from the supporting device - 9 and a standard metal plate - 10 with a rim from RPM - 13.1 is installed in its place.
Аналогичные действия осуществляются после замены образца РПП - 8 с окантовкой из РПМ - 13.2 на эталонную металлическую пластину - 10 с окантовкой из РПМ - 13.1. Вычисляются средние на интервалах значения спектральной плотности сигнала Gm(fp), отраженного от эталонной металлической пластины - 10 с окантовкой из РПМ - 13.1.Similar actions are carried out after replacing the RPP - 8 sample with a rim from RPM - 13.2 with a reference metal plate - 10 with a rim from RPM - 13.1. The average values of the spectral density of the signal G m (f p ) reflected from the reference metal plate - 10 with the RPM edging - 13.1 are calculated.
Затем с помощью выражения (3) определяется КО РПП в сверхширокой полосе частот.Then, using the expression (3), the RP of the RPP is determined in an ultra-wide frequency band.
Таким образом, введение в состав устройства для измерения коэффициента отражения радиоволн от РПП разделительной пластины из РПМ - 11, опорного устройства - 9 и нанесение окантовки из РПМ - 13.2 на исследуемый образец РПП - 8 и окантовки из РПМ - 13.2 на эталонную металлическую пластину - 10 позволяет снизить погрешность измерения КО РПП на 2...3 дБ в сверхширокой полосе частот.Thus, the introduction of the separation device from RPM - 11, the support device - 9 to the device for measuring the reflection coefficient of radio waves from the RPP - 11, and the application of the fringing from RPM - 13.2 to the test sample RPP - 8 and fringing from RPM - 13.2 on the reference metal plate - 10 allows to reduce the measurement error of RP RP by 2 ... 3 dB in an ultra-wide frequency band.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007143648/09A RU2339048C1 (en) | 2007-11-26 | 2007-11-26 | Radiowave electromagnetic wave scattering coating reflection measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007143648/09A RU2339048C1 (en) | 2007-11-26 | 2007-11-26 | Radiowave electromagnetic wave scattering coating reflection measuring device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2339048C1 true RU2339048C1 (en) | 2008-11-20 |
Family
ID=40241417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007143648/09A RU2339048C1 (en) | 2007-11-26 | 2007-11-26 | Radiowave electromagnetic wave scattering coating reflection measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2339048C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2588020C1 (en) * | 2015-03-23 | 2016-06-27 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Device for measuring reflectance of radio waves from radio-absorbent coatings |
| CN111398919A (en) * | 2020-03-20 | 2020-07-10 | 北京环境特性研究所 | Electromagnetic scattering test link system and method for inhibiting video leakage interference |
-
2007
- 2007-11-26 RU RU2007143648/09A patent/RU2339048C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2588020C1 (en) * | 2015-03-23 | 2016-06-27 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Device for measuring reflectance of radio waves from radio-absorbent coatings |
| CN111398919A (en) * | 2020-03-20 | 2020-07-10 | 北京环境特性研究所 | Electromagnetic scattering test link system and method for inhibiting video leakage interference |
| CN111398919B (en) * | 2020-03-20 | 2022-03-08 | 北京环境特性研究所 | Electromagnetic scattering test link system and method for inhibiting video leakage interference |
| RU2783066C1 (en) * | 2021-10-06 | 2022-11-08 | Публичное акционерное общество "ОДК - Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") | Apparatus for studying the radar-absorbent properties of coatings |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Muqaibel et al. | Ultrawideband through-the-wall propagation | |
| US11269071B2 (en) | Measurement system and methods of measuring a reflection coefficient | |
| Safaai-Jazi et al. | Ultra-wideband propagation measurements and channel modeling | |
| Barowski et al. | A compact measurement setup for in-situ material characterization in the lower THz range | |
| Barowski et al. | Millimeter wave material characterization using FMCW-transceivers | |
| Gumbmann et al. | Short-range imaging system with a nonuniform SFCW approach | |
| RU2339048C1 (en) | Radiowave electromagnetic wave scattering coating reflection measuring device | |
| Loredo et al. | Measurement of low-gain antennas in non-anechoic test sites through wideband channel characterization and echo cancellation [Measurements Corner] | |
| Fereidoony et al. | Efficient method for estimation of the thicknesses and complex dielectric constant of wall | |
| RU2360264C1 (en) | Method of measuring local effective reflective surfaces of objects in ultra wide frequency | |
| Serghiou et al. | Comparison of diffuse roughness scattering from material reflections at 500-750 GHz | |
| RU2234101C2 (en) | Method for measurement of radio wave reflectivity from radio wave absorbing coatings | |
| Hantscher et al. | Ultra-wideband radar noise reduction for target classification | |
| David et al. | On the characterization of electromagnetic shielding effectiveness of materials | |
| RU2698710C1 (en) | Device for measuring reflection coefficient of electromagnetic wave | |
| Bartik | Antenna measurements using the mirror method with gating in a time domain | |
| Nowosielski et al. | The absorption capability measurements of the free space absorbers | |
| Rotman et al. | Calibration of pulsed phased arrays with wide instantaneous bandwidths | |
| Semyonov et al. | Modeling and Experimental Study of the Nonlinear Baseband Pulse Radar Prototype | |
| RU2421758C1 (en) | Method of determining geometrical and electrophysical parameters of plane layered medium | |
| Kudryashov et al. | Coherent radiometric imaging with a Ka-band ground-based synthetic aperture noise radar | |
| RU155117U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING REFLECTING RADIATOR OF RADIO-ABSORBING MATERIALS | |
| Ivanchenko et al. | Backscattering measurements for metallic unclosed spherical screens | |
| RU2346286C1 (en) | Method for measuring reflection factor according to radar absorbent material power in ultra-wide frequency band | |
| Kalinin | On the use of the multifrequency method for studying scattered fields during the antenna measurements in an anechoic chamber |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091127 |