RU2651635C1 - Method for measuring of the anechoic coefficient in a zone of a test antenna - Google Patents

Method for measuring of the anechoic coefficient in a zone of a test antenna Download PDF

Info

Publication number
RU2651635C1
RU2651635C1 RU2017122961A RU2017122961A RU2651635C1 RU 2651635 C1 RU2651635 C1 RU 2651635C1 RU 2017122961 A RU2017122961 A RU 2017122961A RU 2017122961 A RU2017122961 A RU 2017122961A RU 2651635 C1 RU2651635 C1 RU 2651635C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
antenna
frequency
axis
pattern
radiating antenna
Prior art date
Application number
RU2017122961A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Роберт Иванович Шабанов
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Радиофизика"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Радиофизика" filed Critical Публичное акционерное общество "Радиофизика"
Priority to RU2017122961A priority Critical patent/RU2651635C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2651635C1 publication Critical patent/RU2651635C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering and communications.
SUBSTANCE: invention relates to the field of radio engineering measurements. Method comprises emitting a signal using a radiating antenna and receiving a signal using a test antenna. Radiating antenna with a sum pattern at frequency f1 and with a tracking pattern at frequency f2 is used. First, an axis of the radiating antenna corresponding to a peak of pattern of the radiating antenna at the signal frequency f1 is aligned with an axis of the test antenna corresponding to its peak of pattern, and at an output of the test antenna the signal level U1 at frequency f1 is measured, the axis of the radiating antenna corresponding to the peak of pattern of the radiating antenna at frequency f2, is aligned with the axis of the test antenna corresponding to its angular pattern, the signal level U2 at frequency f2 is measured at the output of the test antenna and the equation of U1 and U2 is ensured. Then, the axis of the radiating antenna corresponding to the peak of pattern of the radiating antenna at the signal frequency f1, is aligned with the axis of the test antenna corresponding to its peak of pattern, and rotating the radiating antenna around the axis corresponding to the peak of pattern of the radiating antenna at the signal frequency f1, maximum value of the signal level U3 at the output of the test antenna at frequency f2 is fixed, and the anechoic coefficient Ka at frequency is determined
Figure 00000012
from expression
Figure 00000013
.
EFFECT: technical result consists in increasing the accuracy, increasing the dynamic range of measuring the anechoic coefficient, and also in reducing the measurement time.
1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехнических измерений, в частности к способам измерения коэффициента безэховости.The invention relates to the field of radio engineering measurements, in particular to methods for measuring the coefficient of anechoicity.

Известен способ измерения коэффициента безэховости безэховой камеры, включающий излучение сигнала с помощью излучающей антенны и прием сигнала с помощью приемной антенны (см. патентный документ SU 815681, МПК G01R 29/10, опубл. 23.03.1981). Коэффициент безэховости определяют по результатам измерения углов поворота двух приемных антенн вокруг оси в горизонтальной плоскости.A known method of measuring the coefficient of anechoic anechoic chamber, comprising emitting a signal using a radiating antenna and receiving a signal using a receiving antenna (see patent document SU 815681, IPC G01R 29/10, publ. 23.03.1981). The anechoic coefficient is determined by measuring the rotation angles of two receiving antennas around an axis in the horizontal plane.

Известный способ принят в качестве ближайшего аналога к заявленному способу.The known method is adopted as the closest analogue to the claimed method.

Основным недостатком известного способа является невысокая точность и узкий динамический диапазон измерения коэффициента безэховости, обусловленный тем, что в нем коэффициент безэховости определяется по результатам измерения косвенных величин. Кроме того, известный способ требует значительных временных затрат.The main disadvantage of this method is the low accuracy and narrow dynamic range of measurement of the coefficient of anechoicity, due to the fact that in it the coefficient of anechoic is determined by the measurement of indirect values. In addition, the known method requires considerable time.

Технической проблемой, решаемой настоящим изобретением, является создание способа для измерения коэффициента безэховости, лишенного указанных недостатков.The technical problem solved by the present invention is the creation of a method for measuring the coefficient of anechoic, devoid of these disadvantages.

В результате достигается технический результат, заключающийся в повышении точности и увеличении динамического диапазона измерения коэффициента безэховости, а также уменьшении времени проведения измерений.The result is a technical result, which consists in increasing the accuracy and increasing the dynamic range of measurement of the coefficient of anechoicity, as well as reducing the time of measurement.

Указанный технический результат достигается путем осуществления способа измерения коэффициента безэховости в зоне испытуемой антенны в безэховой камере, включающего излучение сигнала с помощью излучающей антенны и прием сигнала с помощью испытуемой антенны. Используют излучающую антенну с суммарной диаграммой направленности на частоте f1 и с разностной диаграммой направленности на частоте f2. Сначала совмещают ось излучающей антенны, соответствующую максимуму диаграммы направленности излучающей антенны на частоте сигнала f1, с осью испытуемой антенны, соответствующей максимуму ее диаграммы направленности, и измеряют на выходе испытуемой антенны уровень сигнала U1 на частоте f1. Совмещают ось излучающей антенны, соответствующую максимуму диаграммы направленности излучающей антенны на частоте f2, с осью испытуемой антенны, соответствующей максимуму ее диаграммы направленности, измеряют на выходе испытуемой антенны уровень сигнала U2 на частоте f2 и обеспечивают равенство U1 и U2. Затем совмещают ось излучающей антенны, соответствующую максимуму диаграммы направленности излучающей антенны на частоте f1, с осью испытуемой антенны, соответствующей максимуму ее диаграммы направленности, и, вращая излучающую антенну вокруг оси, соответствующей максимуму диаграммы направленности излучающей антенны на частоте f1, фиксируют максимальное значение уровня сигнала U3 на выходе испытуемой антенны на частоте f2, и определяют коэффициент безэховости Кб на частоте

Figure 00000001
из математического выражения
Figure 00000002
.The specified technical result is achieved by implementing a method for measuring the anechoic coefficient in the area of the antenna under test in an anechoic chamber, which includes emitting a signal using a radiating antenna and receiving a signal using a tested antenna. Use a radiating antenna with a total radiation pattern at a frequency f 1 and with a difference radiation pattern at a frequency f 2 . First, the axis of the emitting antenna corresponding to the maximum radiation pattern of the emitting antenna at the signal frequency f 1 is combined with the axis of the antenna under test, which corresponds to the maximum of its radiation pattern, and the signal level U 1 is measured at the frequency of the output of the antenna under test at frequency f 1 . Combine the axis of the radiating antenna corresponding to the maximum radiation pattern of the radiating antenna at a frequency f 2 with the axis of the antenna under test, corresponding to the maximum of its radiation pattern, measure the signal level U 2 at the frequency f 2 at the output of the tested antenna and ensure equality of U 1 and U 2 . Then combine the axis of the radiating antenna corresponding to the maximum radiation pattern of the radiating antenna at a frequency f 1 with the axis of the antenna under test, corresponding to the maximum of its radiation pattern, and rotating the radiating antenna around the axis corresponding to the maximum radiation pattern of the antenna at a frequency f 1 , fix the maximum value the signal level U 3 at the output of the test antenna at a frequency f 2 , and determine the coefficient of anechoic K b at a frequency
Figure 00000001
from a mathematical expression
Figure 00000002
.

На фиг. 1 показано схематичное изображение системы для реализации заявленного способа.In FIG. 1 shows a schematic illustration of a system for implementing the inventive method.

На фиг. 2 показано схематичное изображение излучающей антенны согласно одному из вариантов реализации.In FIG. 2 shows a schematic illustration of a radiating antenna according to one embodiment.

На фиг. 3а-3с приведена схема проведения измерений согласно заявленному способу.In FIG. 3a-3c shows a diagram of the measurements according to the claimed method.

Заявленный способ реализуют следующим образом.The claimed method is implemented as follows.

Для измерения коэффициента безэховости, как показано на фиг. 1, в безэховой камере 1 размещают излучающую 2 и испытуемую 3 антенны.To measure the anechoic coefficient, as shown in FIG. 1, an anechoic chamber 1 is placed emitting 2 and test 3 antennas.

Используют излучающую антенну 2 с суммарной диаграммой направленности 4а на частоте f1 и с разностной диаграммой направленности 4b на частоте 12.Use a radiating antenna 2 with a total radiation pattern 4a at a frequency f 1 and with a differential radiation pattern 4b at a frequency of 12.

В частном варианте реализации заявленного способа для проведения измерений коэффициента безэховости на частотах выше 1 ГГц, как показано на фиг. 2, в качестве упомянутой излучающей антенны 2 используют антенну, содержащую два рупорных излучателя 5а и 5b, соединенных с боковыми плечами 6а и 6b двойного волноводного Т-моста 7. На вход 8а Н-плеча двойного волноводного Т-моста 7 через коаксиально-волновой переход 9а подают от генератора 10а сигнал частотой f1, а на вход 8b Е-плеча через коаксиально-волновой переход 9b подают от генератора 10b сигнал частотой f2. В другом частном варианте реализации заявленного способа для проведения измерений коэффициента безэховости на частотах ниже 1 ГГц в качестве излучающей антенны используют антенну, содержащую два логопериодических излучателя, соединенных с боковыми плечами двойного коаксиального Т-моста.In a particular embodiment of the inventive method for measuring anechoic coefficient at frequencies above 1 GHz, as shown in FIG. 2, an antenna comprising two horn emitters 5a and 5b connected to the side arms 6a and 6b of the double waveguide T-bridge 7 is used as said radiating antenna 2. At the input 8a of the H-arm of the double waveguide T-bridge 7 through a coaxial wave transition 9a, a signal of frequency f 1 is supplied from generator 10a, and a signal of frequency f 2 is supplied from generator 10b to the input 8b of the E-arm through a coaxial-wave transition 9b. In another particular embodiment of the inventive method for measuring the anechoic coefficient at frequencies below 1 GHz, an antenna is used as a radiating antenna, which contains two log-periodic radiators connected to the side shoulders of a double coaxial T-bridge.

Излучающую антенну 2 располагают в безэховой камере 1, предпочтительно, в дальней зоне испытуемой антенны 3, на расстоянии R, определяющемся из выражения:The radiating antenna 2 is located in an anechoic chamber 1, preferably in the far zone of the antenna under test 3, at a distance R, determined from the expression:

Figure 00000003
, где
Figure 00000003
where

D - размер испытуемой антенны 2,D is the size of the test antenna 2,

λмин - минимальная рабочая длина волны испытуемой антенны 2 (Методы измерения характеристик антенн СВЧ, под ред. Н.М. Цейтлина, Москва, изд. «Радио и связь», 1985, с. 8).λ min - the minimum working wavelength of the antenna under test 2 (Methods for measuring the characteristics of microwave antennas, edited by N. M. Tseytlin, Moscow, publishing house "Radio and communications", 1985, p. 8).

Сначала совмещают ось 11а излучающей антенны, соответствующую максимуму диаграммы направленности 4а излучающей антенны 2 на частоте f1, с осью 12 испытуемой антенны 3, соответствующей максимуму ее диаграммы направленности 13, например, поворачивая излучающую антенну 2 с помощью опорно-поворотного устройства (не показано), и измеряют на выходе испытуемой антенны 3 уровень сигнала U1 на частоте f1 (соответствующей суммарной диаграмме направленности 4а излучающей антенны 2) с помощью, например, подключенного к ней анализатора спектра 14 (см. фиг. 3а).First, the emitting antenna axis 11a corresponding to the maximum of the radiation pattern 4a of the radiating antenna 2 at a frequency f 1 is combined with the axis 12 of the test antenna 3 corresponding to the maximum of its radiation pattern 13, for example, by rotating the radiating antenna 2 using a slewing ring (not shown) , and measure at the output of the test antenna 3 the signal level U 1 at a frequency f 1 (corresponding to the total radiation pattern 4a of the emitting antenna 2) using, for example, a spectrum analyzer 14 connected to it (see Fig. 3a).

После этого (см. фиг. 3b) совмещают ось 11b излучающей антенны 2, соответствующую максимуму диаграммы направленности на частоте f2, с осью 12 испытуемой антенны 3, соответствующей максимуму ее диаграммы направленности 13, измеряют на выходе испытуемой антенны 3 уровень сигнала U2 на частоте f2 и обеспечивают равенство U1 и U2 (например, регулируя мощности генераторов 10а и 10b).After that (see Fig. 3b), the axis 11b of the emitting antenna 2, corresponding to the maximum of the radiation pattern at the frequency f 2 , is combined with the axis 12 of the tested antenna 3, which corresponds to the maximum of its radiation pattern 13, the signal level U 2 is measured at the output of the tested antenna 3 frequency f 2 and ensure the equality of U 1 and U 2 (for example, by adjusting the power of the generators 10a and 10b).

Затем (см. фиг. 3с) совмещают ось 11а излучающей антенны 2, соответствующую максимуму диаграммы направленности 4а излучающей антенны на частоте f1, с осью 12 испытуемой антенны 3, соответствующей максимуму ее диаграммы направленности 13, и, вращая излучающую антенну 2 вокруг оси 11а, соответствующей максимуму диаграммы направленности 4а излучающей антенны 2 на частоте f1, фиксируют максимальное значение уровня сигнала U3 на выходе испытуемой антенны 2 на частоте f2 (соответствующей разностной диаграмме направленности 4b излучающей антенны 2).Then (see Fig. 3c), the axis 11a of the radiating antenna 2, corresponding to the maximum of the radiation pattern 4a of the radiating antenna at a frequency f 1 , is aligned with the axis 12 of the antenna under test 3, corresponding to the maximum of its radiation pattern 13, and rotating the radiating antenna 2 around axis 11a corresponding to the maximum radiation pattern 4a of the radiating antenna 2 at a frequency f 1 , fix the maximum value of the signal level U 3 at the output of the test antenna 2 at a frequency f 2 (corresponding to the difference radiation pattern 4b of the radiating antenna 2).

Далее определяют коэффициент безэховости Kб на частоте

Figure 00000001
из выражения:
Figure 00000002
.Next, determine the coefficient of anechoic K b at a frequency
Figure 00000001
from the expression:
Figure 00000002
.

Для измерения коэффициента безэховости Кб в заданном диапазоне частот осуществляют синхронную перестройку частоты генераторов 10а и 10b при сохранении разности частот f1 и f2 одинаковой и, в предпочтительном варианте осуществления, равной частотной разрешающей способности анализатора спектра.To measure the anechoic coefficient K b in a given frequency range, the frequency of the oscillators 10a and 10b is synchronously tuned while maintaining the frequency difference f 1 and f 2 equal and, in a preferred embodiment, equal to the frequency resolution of the spectrum analyzer.

Claims (2)

Способ измерения коэффициента безэховости в зоне испытуемой антенны в безэховой камере, включающий излучение сигнала с помощью излучающей антенны с суммарной диаграммой направленности на частоте f1 и с разностной диаграммой направленности на частоте f2 и прием сигнала с помощью испытуемой антенны, при этом сначала совмещают ось излучающей антенны, соответствующую максимуму диаграммы направленности излучающей антенны на частоте f1, с осью испытуемой антенны, соответствующей максимуму ее диаграммы направленности, и измеряют на выходе испытуемой антенны уровень сигнала U1 на частоте f1, совмещают ось излучающей антенны, соответствующую максимуму диаграммы направленности излучающей антенны на частоте f2, с осью испытуемой антенны, соответствующей максимуму ее диаграммы направленности, измеряют на выходе испытуемой антенны уровень сигнала U2 на частоте f2 и обеспечивают равенство U1 и U2, затем совмещают ось излучающей антенны, соответствующую максимуму диаграммы направленности излучающей антенны на частоте f1, с осью испытуемой антенны, соответствующей максимуму ее диаграммы направленности, и, вращая излучающую антенну вокруг оси, соответствующей максимуму диаграммы направленности излучающей антенны на частоте f1, фиксируют максимальное значение уровня сигнала U3 на выходе испытуемой антенны на частоте f2 и определяют коэффициент безэховости Kб на частоте
Figure 00000004
из математического выражения:A method of measuring the anechoic coefficient in the area of the antenna under test in an anechoic chamber, comprising emitting a signal using a radiating antenna with a total radiation pattern at a frequency f 1 and with a difference radiation pattern at a frequency f 2 and receiving a signal using a test antenna, first, the axis of the radiating antenna corresponding to the maximum of the radiation pattern of the radiating antenna at the frequency f 1, with the axis of the test antenna corresponding to the maximum of its radiation pattern, and is measured at the output spytuemoy antenna signal U 1 at f 1 frequency is superposed radiating antenna axis, corresponding to the maximum pattern of the radiating antenna on the f 2 frequency, with the axis of the test antenna corresponding to the maximum of its radiation pattern is measured at the output of the test antenna signal level U 2 at the frequency f 2 and ensure the equality of U 1 and U 2 , then combine the axis of the radiating antenna corresponding to the maximum radiation pattern of the radiating antenna at a frequency f 1 with the axis of the antenna under test, corresponding to its maximum radiation patterns, and, rotating the emitting antenna around the axis corresponding to the maximum radiation pattern of the emitting antenna at a frequency f 1 , fix the maximum value of the signal level U 3 at the output of the antenna under test at a frequency f 2 and determine the anechoic coefficient K b at a frequency
Figure 00000004
from a mathematical expression:
Figure 00000005
Figure 00000005
RU2017122961A 2017-06-29 2017-06-29 Method for measuring of the anechoic coefficient in a zone of a test antenna RU2651635C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017122961A RU2651635C1 (en) 2017-06-29 2017-06-29 Method for measuring of the anechoic coefficient in a zone of a test antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017122961A RU2651635C1 (en) 2017-06-29 2017-06-29 Method for measuring of the anechoic coefficient in a zone of a test antenna

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2651635C1 true RU2651635C1 (en) 2018-04-23

Family

ID=62045358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017122961A RU2651635C1 (en) 2017-06-29 2017-06-29 Method for measuring of the anechoic coefficient in a zone of a test antenna

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2651635C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2753829C1 (en) * 2020-09-24 2021-08-23 Акционерное общество "Корпорация "Тактическое ракетное вооружение" Method for determining anechoic coefficient in radio frequency anechoic chamber and apparatus for implementation thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU345451A1 (en) * В. А. Торгованов DEVICE FOR MEASUREMENT OF PARAMETERS OF UNKEEPTIC CAMERAS
SU1195295A1 (en) * 1984-05-04 1985-11-30 Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе Arrangement for determining errors of non-echo chambers
SU1810842A1 (en) * 1991-03-19 1993-04-23 Kz Aviatsion Inst Tupoleva Antenna beam measurement
RU2032913C1 (en) * 1991-05-08 1995-04-10 Московский научно-исследовательский институт "Агат" Method of measurement of nonechoing of rooms in centimetric and millimetric ranges of electromagnetic waves
CN103364646B (en) * 2013-07-25 2016-04-20 合肥师范学院 Rapid microwave anechoic room antenna far field measurement method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU345451A1 (en) * В. А. Торгованов DEVICE FOR MEASUREMENT OF PARAMETERS OF UNKEEPTIC CAMERAS
SU1195295A1 (en) * 1984-05-04 1985-11-30 Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе Arrangement for determining errors of non-echo chambers
SU1810842A1 (en) * 1991-03-19 1993-04-23 Kz Aviatsion Inst Tupoleva Antenna beam measurement
RU2032913C1 (en) * 1991-05-08 1995-04-10 Московский научно-исследовательский институт "Агат" Method of measurement of nonechoing of rooms in centimetric and millimetric ranges of electromagnetic waves
CN103364646B (en) * 2013-07-25 2016-04-20 合肥师范学院 Rapid microwave anechoic room antenna far field measurement method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2753829C1 (en) * 2020-09-24 2021-08-23 Акционерное общество "Корпорация "Тактическое ракетное вооружение" Method for determining anechoic coefficient in radio frequency anechoic chamber and apparatus for implementation thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gregson et al. Examination of the effect of common CATR quiet zone specifications on antenna pattern measurement uncertainties
RU2651635C1 (en) Method for measuring of the anechoic coefficient in a zone of a test antenna
Barowski et al. Millimeter wave material characterization using FMCW-transceivers
Chen et al. Limitations of the Free Space VSWR Measurements for chamber validations
Skulkin et al. Range distance requirements for large antenna measurements for linear aperture with uniform field distribution
Kim et al. Antenna radiation pattern measurement at a reduced distance
RU2634735C1 (en) Determination method of amplitude-phase distribution in aperture of phased antenna array
Angin et al. Comparison of RF power sensor calibration using a vector network analyzer and a direct transfer system
Krasilnikov et al. Automated microwave radiometer for measuring the atmospheric ozone emission line
Possenti et al. EM Characterization of Common Construction Materials Using the Fabry-Pérot resonance method
JP2003057274A (en) Method and apparatus for measuring side-band ratio of superconducting mixer, using comb generator
Xu et al. A Terahertz Antenna Loaded with Dielectric Lens
Pang et al. RCS measurement and performance evaluation in 440 GHz for a ground target model
RU2794870C1 (en) Method for determining antenna polarization parameters
Lim et al. A study of measuring a commercial antenna gain using an R-SAM
Li et al. An accurate mid-field calibration technique for large phased array antenna
Song et al. Elimination of radar power fluctuation error using back wall echo in THz RCS measurement
Ding et al. Phaseless far-field gain measurement of circularly-polarized antennas using artificial anisotropic polarizers
RU2541206C2 (en) Method of determining radio characteristics of large-size antennae for spacecraft without direct measurement thereof
Villers et al. VHF probes for antenna measurement in a near field range
Bobreshov et al. Peculiarities of time domain antenna measurement using ultra-short pulses
ALtalqi et al. Design and Realization of 2.4 GHz Bowtie Antenna for Ground Penetrating Radar (GPR)
Umar et al. Performance Analysis of Discone Antenna for Radio Frequency Interference (RFI) Measurement
Raghunathan et al. Ultrawideband Spectrally smooth Non-Resonant spherical monopole antenna
Yan et al. Design and Test of Airborne Signal Transmitting Subsystem for Antenna Measurement