RU2698710C1 - Device for measuring reflection coefficient of electromagnetic wave - Google Patents
Device for measuring reflection coefficient of electromagnetic wave Download PDFInfo
- Publication number
- RU2698710C1 RU2698710C1 RU2018112394A RU2018112394A RU2698710C1 RU 2698710 C1 RU2698710 C1 RU 2698710C1 RU 2018112394 A RU2018112394 A RU 2018112394A RU 2018112394 A RU2018112394 A RU 2018112394A RU 2698710 C1 RU2698710 C1 RU 2698710C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reflection coefficient
- metal plate
- radar
- sample
- parabolic mirror
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/04—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant in circuits having distributed constants, e.g. having very long conductors or involving high frequencies
- G01R27/06—Measuring reflection coefficients; Measuring standing-wave ratio
-
- 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
-
- 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
- G01R29/26—Measuring noise figure; Measuring signal-to-noise ratio
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
- G01S7/41—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиолокации, в частности к радиолокационным измерениям, и может быть использовано при измерении коэффициента отражения (КО) плоских образцов радиопоглощающих покрытий (РПП).The invention relates to radar, in particular to radar measurements, and can be used to measure the reflection coefficient (KO) of flat samples of radar absorbing coatings (RPP).
Коэффициент отражения электромагнитных волн (ЭМВ) от РПП исследуются в интересах создания техники со сниженной радиолокационной заметностью, обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств.The reflection coefficient of electromagnetic waves (EMW) from the RPP are studied in the interests of creating technology with reduced radar visibility, ensuring electromagnetic compatibility of electronic equipment.
Известно устройство для измерения коэффициента отражения радиоволн от РПП в свободном пространстве [Алимин Б.Ф. Техника измерений коэффициентов отражения поглотителей электромагнитных волн. Зарубежная радиоэлектроника, №2, 1977 г., см. стр. 91].A device for measuring the reflection coefficient of radio waves from the RPP in free space [Alimin B.F. The technique of measuring the reflection coefficients of absorbers of electromagnetic waves. Foreign electronics, No. 2, 1977, see page 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.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.
Исследуемый образец РПП помещается в поле передающей антенны. Отраженный от образца сигнал принимается приемной антенной и поступает в приемник, где усиливается и обрабатывается.The studied RPP sample is placed in the field of the transmitting antenna. The signal reflected from the sample 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 коэффициент отражения РПП при облучении по нормали.The ratio of the power of the signals reflected from the sample RPP and the reference metal plate, calculate the reflection coefficient of the RPP during irradiation along the normal.
Недостатком устройства является малый динамический диапазон измерений коэффициента отражения РПП.The disadvantage of this device is the small dynamic range of measurements of the reflection coefficient of the RPP.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату (прототип) является известное устройство для измерения коэффициента отражения ЭМВ от РПП [Федюнин П.А., Казьмин А.И. Под ред. Федюнина П.А. Радиоволновый контроль параметров защитных покрытий авиационной техники в вопросах их технического диагностирования, Изд. Физматлит, 2012 г., 181 с, см. стр. 50].The closest in technical essence and the achieved technical result (prototype) is a known device for measuring the reflection coefficient of electromagnetic waves from RPP [Fedyunin P.A., Kazmin A.I. Ed. Fedyunina P.A. Radio wave control of the parameters of protective coatings of aircraft in matters of their technical diagnosis, Ed. Fizmatlit, 2012, 181 s, see page 50].
Устройство для измерения коэффициента отражения ЭМВ от РПП содержит последовательно соединенные приемопередающую антенну, антенный переключатель, приемопередающее устройство и блок обработки и индикации.A device for measuring the reflection coefficient of EME from the RPP contains a serially connected transceiver antenna, an antenna switch, a transceiver device and a processing and indication unit.
По отношению мощностей сигналов, отраженных от образца РПП на металлической пластине и эталонной металлической пластины вычисляют коэффициент отражения РПП при облучении по нормали.Based on the ratio of signal powers reflected from the RPP sample on the metal plate and the reference metal plate, the reflection coefficient of the RPP during normal irradiation is calculated.
Недостатком устройства является низкая точность и малый динамический диапазон измерений коэффициента отражения РПП в полосе частот, что обусловлено возникновением в рассеянном поле дополнительной помеховой составляющей, источником которой являются токи, наведенные на краях образца. Причем относительный вклад краевых токов в суммарное рассеянное поле тем больше, чем меньше коэффициент отражения РПП. Кроме того, уровень помеховой составляющей, обусловленной краевыми эффектами, зависит от частоты облучающего сигнала [Методы исследования радиолокационных характеристик объектов / Под ред. Ягольникова СВ. М.: «Радиотехника», 2012 - 296 с, см. стр. 129].The disadvantage of this device is the low accuracy and small dynamic measurement range of the RPP reflection coefficient in the frequency band, which is caused by the appearance of an additional interfering component in the scattered field, the source of which is the currents induced at the edges of the sample. Moreover, the relative contribution of the edge currents to the total scattered field is the greater, the lower the reflection coefficient of the RPP. In addition, the level of the interference component due to edge effects depends on the frequency of the irradiating signal [Methods for the study of the radar characteristics of objects / Ed. Yagolnikov SV. M .: "Radio Engineering", 2012 - 296 s, see p. 129].
Технический результат данного изобретения состоит в повышении точности и расширении динамического диапазона измерений коэффициента отражения РПП в полосе частот, за счет создания облучающего исследуемый образец РПП электромагнитного поля, форма которого в центре образца РПП близка к плоской, а к краям образца резко спадает.The technical result of the present invention consists in increasing the accuracy and expanding the dynamic measurement range of the RPP reflection coefficient in the frequency band by creating an electromagnetic field irradiating the investigated RPP sample, the shape of which in the center of the RPP sample is close to flat and sharply drops to the edges of the sample.
Технический результат достигается за счет того, что в известное устройство для измерения коэффициента отражения ЭМВ от РПП, содержащее последовательно соединенные приемопередающую антенну, антенный переключатель, приемопередающее устройство и блок обработки и индикации, а также исследуемый образец РПП на металлической пластине, вводят последовательно соединенные блок ввода информации и механизм перемещения, а приемопередающая антенна выполнена в виде параболического зеркала, облучатель которого выполнен с возможностью перемещения из фокуса вдоль фокальной оси параболического зеркала, кроме того, механизм перемещения соединен с облучателем.The technical result is achieved due to the fact that in a known device for measuring the reflection coefficient of EME from the RPP, containing a serially connected transceiver antenna, an antenna switch, a transceiver device and a processing and indication unit, as well as a test sample of the RPP on a metal plate, a series-connected input unit is introduced information and the movement mechanism, and the transceiver antenna is made in the form of a parabolic mirror, the irradiator of which is made with the possibility of movement out of focus along the focal axis of the parabolic mirror, moreover, the moving mechanism is coupled with the feed.
Сущность изобретения заключается в том, что возникновение краевых эффектов при облучении электромагнитным полем плоской металлической пластины связано с ее конечными линейными размерами, частотой облучающего поля и его амплитудно-фазовым распределением на поверхности металлической пластины с РПП. Как показано в [Гаврилов А.А., Кирьянов О.Е., Мартынов Н.А. Возможность увеличения диапазона измерений модуля коэффициента отражения радиопоглощающих материалов и покрытий в свободном пространстве. Радиотехника. 2006. №6. с. 73], краевые эффекты не оказывают влияния на отраженное электромагнитное поле, если плоскую металлическую пластину с РПП облучать электромагнитным полем, форма которого в центре образца РПП близка к плоской, а к краям образца резко спадает. Такое поле может быть создано путем изменения положения облучателя вдоль фокальной оси относительно фокуса. При этом происходит изменение величины диаметра поля облучения на исследуемом образце.The essence of the invention lies in the fact that the occurrence of edge effects when an electromagnetic field is irradiated with a flat metal plate is associated with its finite linear dimensions, the frequency of the irradiating field and its amplitude-phase distribution on the surface of the metal plate with RPP. As shown in [Gavrilov A.A., Kiryanov O.E., Martynov N.A. Possibility to increase the measuring range of the reflection coefficient module of radar absorbing materials and coatings in free space. Radio engineering. 2006. No. 6. with. 73], edge effects do not affect the reflected electromagnetic field if a flat metal plate with an RPP is irradiated with an electromagnetic field, the shape of which in the center of the RPP sample is close to flat and sharply drops to the edges of the sample. Such a field can be created by changing the position of the irradiator along the focal axis relative to the focus. In this case, a change occurs in the diameter of the irradiation field on the test sample.
На фиг. приведена структурная схема изобретения, где обозначено: 1 - параболическое зеркало; 2 - облучатель; 3 - антенный переключатель; 4 - приемопередающее устройство; 5 - блок обработки и индикации; 6 - блок ввода информации; 7 - механизм перемещения; 8 - образец РПП на металлической пластине.In FIG. the structural diagram of the invention is shown, where it is indicated: 1 - parabolic mirror; 2 - irradiator; 3 - antenna switch; 4 - transceiver device; 5 - processing unit and display; 6 - information input unit; 7 - movement mechanism; 8 - sample RPP on a metal plate.
Назначения элементов, представленных на схеме ясны из их названия.The purpose of the elements shown in the diagram is clear from their name.
Перемещение облучателя 2 вдоль фокальной оси параболического зеркала 1 может быть осуществлено, например, с применением линейного электродвигателя, приведенного в [Патент РФ №2370874 РФ, МПК8 H02K 33/12, 2009].The movement of the
Изобретение может быть реализовано с помощью известных радиотехнических элементов и материалов, выпускаемых промышленностью.The invention can be implemented using known radio elements and materials manufactured by the industry.
Устройство для измерения коэффициента отражения радиоволн от РПП работает следующим образом.A device for measuring the reflection coefficient of radio waves from the RPP works as follows.
Перед началом измерений в механизм перемещения 7 с помощью блока ввода информации 6 вводят величину смещения облучателя 2 из фокуса параболического зеркала 1.Before starting the measurements, the displacement of the
Механизм перемещения 7 осуществляет управлением перемещения облучателя 2 из фокуса вдоль фокальной оси параболического зеркала 1 на величину смещения, заданную устройством ввода информации 6.The
При включении приемопередающего устройства 4 сигнал на заданной частоте поступает с первого выхода на блок обработки и индикации 5, а со второго выхода, через антенный переключатель 3 на облучатель 2. Антенная система формирует облучающее электромагнитное поле, форма которого в центре образца РПП на металлической пластине 8 близка к плоской, а к краям образца резко спадает. Далее принцип работы аналогичен прототипу.When the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018112394A RU2698710C1 (en) | 2018-04-05 | 2018-04-05 | Device for measuring reflection coefficient of electromagnetic wave |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018112394A RU2698710C1 (en) | 2018-04-05 | 2018-04-05 | Device for measuring reflection coefficient of electromagnetic wave |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2698710C1 true RU2698710C1 (en) | 2019-08-29 |
Family
ID=67851475
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018112394A RU2698710C1 (en) | 2018-04-05 | 2018-04-05 | Device for measuring reflection coefficient of electromagnetic wave |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2698710C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU212715U1 (en) * | 2021-12-21 | 2022-08-03 | Александр Евгеньевич Чернет | SEW CONTROL DEVICE |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1046708A1 (en) * | 1980-04-23 | 1983-10-07 | Предприятие П/Я Р-6045 | Device for measuring coefficient of reflection in different angles of incidence of electromagnetic wave on specimen |
SU1506391A1 (en) * | 1987-06-10 | 1989-09-07 | Предприятие П/Я А-1836 | Method of determining index of reflection of electromagnetic wave from aperture of phased grid with variable phase shifters |
JPH09304457A (en) * | 1996-05-15 | 1997-11-28 | Nec Corp | Probe apparatus |
RU2346266C1 (en) * | 2007-09-03 | 2009-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет" | Method for remote determination of coefficient of electromagnet wave reflection from boundary surface "air-horizontal surface of underlying medium" |
RU2377584C1 (en) * | 2008-12-04 | 2009-12-27 | Федеральное государственное учреждение "Федеральный государственный научно-исследовательский испытательный центр радиоэлектронной борьбы и оценки эффективности снижения заметности" Министерства обороны Российской Федерации | Device for measuring coefficient of reflection of electromagnetic waves |
GB2473533A (en) * | 2009-08-26 | 2011-03-16 | Secr Defence | Hybrid reflectometer system (HRS) |
WO2014112880A1 (en) * | 2013-01-16 | 2014-07-24 | Comrod As | Method and device for calibrating an antenna |
-
2018
- 2018-04-05 RU RU2018112394A patent/RU2698710C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1046708A1 (en) * | 1980-04-23 | 1983-10-07 | Предприятие П/Я Р-6045 | Device for measuring coefficient of reflection in different angles of incidence of electromagnetic wave on specimen |
SU1506391A1 (en) * | 1987-06-10 | 1989-09-07 | Предприятие П/Я А-1836 | Method of determining index of reflection of electromagnetic wave from aperture of phased grid with variable phase shifters |
JPH09304457A (en) * | 1996-05-15 | 1997-11-28 | Nec Corp | Probe apparatus |
RU2346266C1 (en) * | 2007-09-03 | 2009-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Полет" | Method for remote determination of coefficient of electromagnet wave reflection from boundary surface "air-horizontal surface of underlying medium" |
RU2377584C1 (en) * | 2008-12-04 | 2009-12-27 | Федеральное государственное учреждение "Федеральный государственный научно-исследовательский испытательный центр радиоэлектронной борьбы и оценки эффективности снижения заметности" Министерства обороны Российской Федерации | Device for measuring coefficient of reflection of electromagnetic waves |
GB2473533A (en) * | 2009-08-26 | 2011-03-16 | Secr Defence | Hybrid reflectometer system (HRS) |
WO2014112880A1 (en) * | 2013-01-16 | 2014-07-24 | Comrod As | Method and device for calibrating an antenna |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Радиоволновый контроль параметров защитных покрытий авиационной техники в вопросах их технического диагностирования. Под ред. ФЕДЮНИНА П.А., изд. Физматлит, 2012,с.50. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU212715U1 (en) * | 2021-12-21 | 2022-08-03 | Александр Евгеньевич Чернет | SEW CONTROL DEVICE |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105319544B (en) | System and method for calibrating and optimizing frequency modulated continuous wave radar altimeter using adjustable self-interference cancellation | |
EP2998763A1 (en) | Phase calibration of a stepped-chirp signal for a synthetic aperture radar | |
Yigit et al. | Millimeter-wave ground-based synthetic aperture radar imaging for foreign object debris detection: experimental studies at short ranges | |
Vu et al. | Fast time-domain algorithms for UWB bistatic SAR processing | |
Zhang et al. | Broadband millimeter-wave imaging radar-based 3-D holographic reconstruction for nondestructive testing | |
Kumawat et al. | Approaching/receding target detection using cw radar | |
JPWO2006013614A1 (en) | Radar equipment | |
CN114258498A (en) | Multi-target radar simulator system | |
US6070461A (en) | System for detection and measurement of atmospheric movement | |
CN114839619A (en) | Large-focal-depth dual-band terahertz frequency modulation continuous wave radar imaging method and system | |
Gumbmann et al. | Short-range imaging system with a nonuniform SFCW approach | |
RU2698710C1 (en) | Device for measuring reflection coefficient of electromagnetic wave | |
RU2611440C1 (en) | Doppler ground velocity system | |
Lee et al. | Experiments on Bragg and non‐Bragg scattering using single‐frequency and chirped radars | |
RU2008143623A (en) | METHOD FOR MEASURING THE MATERIAL LEVEL IN THE RESERVOIR | |
RU2360264C1 (en) | Method of measuring local effective reflective surfaces of objects in ultra wide frequency | |
Jebramcik et al. | Radar based material characterization at 145 GHz utilizing an ellipsoidal reflector | |
RU2510042C2 (en) | Radar stand for measuring amplitude diagram of scattering cross-section of objects | |
RU2629892C1 (en) | Method for measuring physical values using sensors on surface acoustic waves | |
RU2588020C1 (en) | Device for measuring reflectance of radio waves from radio-absorbent coatings | |
RU2339048C1 (en) | Radiowave electromagnetic wave scattering coating reflection measuring device | |
Belyaev et al. | The range of pedestrian detection with automotive radar | |
RU2063641C1 (en) | Method of and device for measuring effective dissipation area | |
US2986729A (en) | Driftmeters | |
Corbrion et al. | A broad beam Doppler speed sensor for automotive applications |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210406 |