SU1552131A1 - Устройство дл измерени параметров антенн - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиоизмерени м. Цель изобретени  - повышение точности измерений. Устройство содержит отражатель 1 в виде части параболоида, облучатель 2, генератор 3, двухканальный амплифазометр 4, регистратор 5, исследуемую антенну 6 и двухслойный транспарант 7, корректирующий амплитудно-фазовое распределение пол  облучател  2. Данное устройство позвол ет производить более точные измерени  параметров исследуемых антенн 6 за счет исключени  ошибок измерени  амплитудно-фазового распределени  пол  облучател  2 и отраженного от коллимирующего рефлектора пол  при облучении. 1 ил.

Description

Изобретение относится к технике ¹ измерений на СВЧ и может быть использовано в измерительных установках, предназначенных для измерения Параметров антенн СВЧ.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

На чертеже приведена структурная Электрическая схема устройства для измерения параметров антенн.

Устройство для измерения параметров антенн содержит отражатель 1 в виде части параболоида, облучатель 2, установленный в фокусе отражателя 1 и соединенный с выходом генератора 3, к другому выходу которого подключен двухканальный амплифазометр 4, соединенный с регистратором 5, при этом второй вход двухканальиого амплифазометра является входом сигнала от исследуемой антенны 6, транспарант 7, корректирующий амплитудно-фазовое распределение поля об?учателя 2, транспарант 7, выполнений двухслойным, причем первый слой йз поглощающего материала переменной толщины служит для получения требуемого амплитудного распределения, его толщина определяется выражением Ц (X,Y,Z)=-ln|а(X,Υ,Z) | , где έ(X, Υ.,?)= (т-~т^ r₀ tr₀ t X _ jkz-jxr ^J * J 'i-------dS₃)*/E_oea - коэффициs₃ ^r циент пропускания корректирующего транспаранта; k = 2^/^; г = := -л](Х-Х_})^г+ (Y - Уэ)^г- (Ζ - Ζ3)^' расстояние между точками на поверхности отражателя и на траспаранте; Χ,Υ,Ζ - координаты точек в плоскости расположения транспаранта; Х^, Υ₃, Ζ₃ - координаты точек на поверхности отражателя; I = 2 [nxHj ~ ток на поверхности отражателя; η - нормаль к поверхности отражателя; Н - напряженность магнитного поля падающей на поверхность отражателя плоской волны; Ε_οεΛ(Χ,Υ,Ζ) - амплитудно-фазовое распределение поля облучателя в плоскости расположения транспаранта; ού постоянная затухания в материале первого слоя; S₃ - площадь поверхности отражателя; знак (х) означает комплексное сопряжение, а второй слой ' служит для получения требуемого фазового распределения с учетом фазового набега в материале первого слоя, он выполнен из радиопрозрачного материала переменной толщины, определяемой j выражением t₂(X,Y,Z) = farg[a(X,Y,Z)] Р’ /Р²· т где и “ Фазовые постоянные первого и второго слоев соответственно.

Устройство для измерения параметров антенн работает следующим образом.

Волна, излучаемая облучателем 2, имеет комплексное распределение в его раскрыве Е_обА (Χ,Υ,Ζ),

Транспарант Ζ характеризуется комплексньн коэффициентом прозрачности а(X,Υ,Ζ) .

На выходе транспаранта 7 получается волна с комплексной амплитудой а (Χ,Υ,Ζ)Ε_ο6Λ (Χ,Υ,Ζ), которая отразившись от отражателя 1, трансформируется в квазиплоскую волну έ_ησΑ(Χ,Υ,Ζ) = E_oe^jKZ , n_PHX,Y,ZeVp, где Vр - рабочая область коллиматора. Таким образом, для изготовления транспаранта необходимо, знать комп лексное распределение амплитуды в раскрыве облучателя и амплитудно-фа зовое распределение, оптимальное с точки зрения получения плоской волны в облучающем раскрыве отражателя. Последнее рассчитывается следующим образом.

Пусть на отража.тель 1 со стороны исследуемой антенны 6 падает плоская волна Е_пад (Χ,Υ,Ζ) = Е_о e.^{jK z} , Отражаясь от поверхности зеркала коллиматора, плоская волна преобразуется в волну с фазовым фронтом, близким к сферическому. Поле в плоскости установки. транспаранта 7 определяемся соотношением

Ε_πα. (Χ,Υ,Ζ) =··------- r_ot r_ot г jkz-jkr ^χίΐ------^{d (1)} причем начало системы коррдинат совпадает с поверхностью параболоида, а ось Z ориентирована по оси параболоида, Интегрирование ведется по поверхности отражателя 1.

1552131 ⁶ причем первый слой вьвлолнен из поглощающего материала и имеет переменную толщину, определяемую выражением _{£<(χ>γ>ζ)} . _ 1п.1ЦЦЦ2>1

Рупором может быть принята только та доля энергии волны, прошедшей через транспарант 7, которая соответствует волне со структурой поля, согласующейся со структурой поля облучателя. Она определяется его конструкцией и в простейшем случае рупорного облучателя хорошо известна. Это равномерное распределение амплитуды в плоскости Е, косинусоидальное распределение амплитуд в плоскости Н и квадратичный закон изменения фаз.

Комплексный коэффициент прозрачности транспаранта 7, обеспечивающего требуемое согласование полей, находится как комплексно-сопряженная величина от рассчитанного по формуле (1) амплитудно-фазового распределения, деленная на известное комплексу · ное распределение амплитуд в раскрыве облучателя 2.

Предлагаемое устройство позволяет производить более точные измерения параметров исследуемых ннтенн за счет 25 исключения ошибок измерения амплитудно-фазового распределения поля облучателя и отраженного от коллимирующего рефлектора поля при облучении где a(X,Y,Z) r₀tr_otjTx (Χ,Υ,Ζ) корректирую-

Claims (1)

1. Ф о.р мула изобретения

   Устройство для измерения параметров антенн, содержащее отражатель в виде· части параболоида, облучатель, установленный в фокусе отражателя и соединенный с выходом генератора, другой выход которого подсоединен к первому входу двухканального амплифазометра,. соединенного с ре- ₄θ гистратором, корректирующий транспарант, размещенный между облучателем и отражателем, при этом второй вход двухканального амплифазометра является входом для подсоединения выхода —-----*ΐ, отличаюе с я тем, что, с целью повышеточности измерений, корректируютранспарант выполнен двухслойным,

   ---- /^‘обл коэффициент пропускания щего транспаранта;

   К _= 2 η Λ ,___ г i\j(XКз ⁺ (^γ_γ3 ⁺ (Z-Z j ft

   Χ,Υ,Ζ - координаты точек, лежащих на плоскости расположения транспаранта;

   Xj,Y₃,Z₃ - координаты точек на поверхности отражателя;

   1= 2(пХН) - ток на поверхности отражателя;

   η - нормаль к поверхности отражателя;

   Н - напряженность магнитного поля падающей на поверхность отражателя плоской волны;

   ί - 4

   Е_О6Д (Χ,Υ,Ζ) - амплитудно-фазовое распределение поля облучателя;

   - площадь поверхности отражателя;

   оС - постоянная затухания материI : ала первого слоя;

   (*) означает комплексное сопряжение, а второй слой корректирующего транспаранта выполнен из радиопрозрачного материала, толщина которого изменяется в соответствии с выражением t₂(X,Y,Z) = [arg [а (Χ,Υ,Ζ)]

   - р, (Χ,Υ,Ζ)] /р_г, исследуемой антенны, щ е

   НИЯ щий где и - фазовые постоянные материалов первого и второго слоев корректирующего транспаранта соответственно.