SU1758616A1 - Устройство дл калибровки допплеровской радиолокационной аппаратуры - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике измерений параметров радиолокационной аппаратуры и может быть использовано дл  калибровки приемопередающего тракта допплеровских РЛС в единицах эффективной площади рассе ни  (ЭПР) и характеристик допплеровских антенн. Цель изобретени  расширение рабочего диапазона частот калибровки, Устройство содержит замкнутый в кольцо электропровод щий гофрированный отражатель 1 с периодом гофр равным 0,5 Л (где7 - рабоча  длина волны), выполненный из эластичного материала и охватывающий с нат жением два ролика 2 и 3 один из которых соединен с электрическим приводом 4 посредством ремн  5 и шкива 6, Ролики 2 и 3 установлены с возможностью вращени  на стойках 7 и 8, Стойки 7 прикреплены к направл ющим 9, на которых с возможностью скольжени  установлены зубчатые рейки 10, наход щиес  в зацеплении с шестерней 11, Дл  определени  значени  путевой скорости гофрированного отражател  1 используетс  счетчик 13: шкив 14 которого находитс  во фрикционном зацеплении с внутренней стороной гофрированного отражател  1, над которым установлена калибруема  антенна 15. При выборе периода гофры 0,5 А имеет место резонансный характер рассе ни . а счет выполнени  гофрированного отражател  1 из эластичного материала при перемещении зубчатых реек 10 можно мен ть период гофр, что позвол ет проводить калибровку в широком диапазоне частот. Устройство позвол ет в широком диапазоне частот определить величину отклонени  электрической оси испытуемой антенны 15 от ее геометрической оси, а также проводить калибровку радиолокационной аппаратуры в единицах эффективного поперечника рассе ни . (Л ел 00 о -а о

Description

Изобретение относитс  к радиолокации и конкретно может быть использовано дл  калибровки в широком диапазоне радиоволн приемопередающего тракта допплеровской радиолокационной аппаратуры в единицах эффективной площади рассе ни  (ЭПР), а -- также дл  калибровки в широком диапазоне радиоволн характеристик допплеровских антенн, например, навирационных , устанавливаемых на само- летах, в частности дл  калибровочной оценки отклонени  электрической оси антенны от геометрической.

Известно устройство дл  калибровки допплеровской радиолокационной аппаратуры. Устройство содержит кольцевой ремень, охватывающий два ролика , один из которых - ведущий, св за с электроприводом. На поверхности ремн  расположен так называемый распределенный (площадной) отражатель , Калибруема  антенна находитс  над ремнем и осью диаграммы направленности на отражатель. Отражатель представл ет собой совокупность рассеивающих элементов в виде коротких металлических цепочек, равномерно по поверхности ремн  закрепленных кажда  одним концом на ремне, а другой конец свободен. Ремень св зан с путевым счетчиком рассто ни .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к за вленному техническому решению  вл етс  устройство дл  калибровки допплеровской радиолокационной аппаратуры. Это устройство содержит подвижный кольцевой ремень, привод счетчик рассто ни  и закрепленный на поверхности подвижного кольцевого ремн  гибкий отражатель электромагнитных волн, выполненный в виде замкнутой в кольцо гофрированной металлизированной пленки, гофры которой ориентированы поперек подвижного кольцевого ремн , а период I. гофры1и длина электромагнитной волны ft св заны соотношением L 0,5 А. Привод приводит в движение подвижной кольцевой ремень с гофрированным отражателем. Скорость движени  гофр определ ют по показани м счетчика рассто ни , Гофры двига сь в направлении на испытываемую антенну или от нее,создают устойчивую диаграмму рассе ни  падающего электромагнитного пол  и в соответствии с эффектом Доплера вызывают сдвиг частоты отраженного электромагнитного пол . Поскольку период гофры I 0 5 ( Х длина волны падающег электромагнитного пол ) имеет место резонансный характер рассе ни , что позвол ет обеспечить более сильный отраженный сигнал, -s, следовательно , обеспечить работу устройства

при малых уровн х ромагнитного пол ,

падающего элект

5

0

5

0

Также как и предыдущий из описанных аналогов данное устройство позвол ет определить величину отклонени  электрической оси испытуемой антенны от ее геометрической оси за существенно более короткое врем , а калибровку радиолокационной аппаратуры в единицах эффективной площади рассе ни  позвол ет выполнить более точно.

Недостатком устройства  вл етс  невозможность осуществл ть калибровку радиолокационной аппаратуры в широком диапазоне длин электромагнитных волн

Это невозможно в силу большой добротности резонансного эффекта рассе ни , т.е. при нарушении услови  L 7 /2 уровень отраженного сигнала резко снижаетс  и калибровка становитс  невозможной.

Цель изобретени  - расширение частотного диапазона калибровки.

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  калибровки допплеровской радиолокационной аппаратуры , содержащее замкнутый в кольцо и охватывающий ролики электропровод щий гофрированный отражатель с периодом гофр равным 0,5ft, привод и счетчик рассто ни , отличаетс  тем, что электропровод щий гофрированный отражатель выполнен из эластичного материала, а ролики установлены с возможностью изменени  рассто ни  0 между ними.

Изменение межроликового рассто ни  в сочетании с выполнением электропровод щего гофрированного эластичного материала обеспечивают воз- ,с можность подстройки пространственного периода гофр под длину волны той радиолокационной аппаратуры, котора  подвергаетс  испытани м, либо же, если радиолокационна  аппаратура /ч имеет рабочий диапазон частотной перестройки, то калибровка этой аппаратуры возможна в этом диапазоне.

Выполнение электропровод щего гофрированного отражател  из эластичного материала, например, из электропроводной резины обеспечивает сохранение отражающих свойств материала отражател  при его деформаци х (при раст жении отражател ).

5

5

На чертеже показано устройство дл  калибровки допплеровской радиолокационной аппаратуры.

Устройство содержит замкнутый в кольцо электропровод щий гофрированный отражатель 1t выполненный из эластичного материала и охватывающий с нат жением два ролика 2 и 3, один из которых - ролик 2 - ведущий соединен с электрическим приводом k посредством приводного ремн  5 и шкива 6. Ролик 2 установлен с возможностью вращени  на стойках 7, а ролик 3 на стойках 8. Причем, стойки 7 прикреплены к направл ющим 9 на которых с возможностью скольжени зубчатые рейки 10, наход щиес  в зацеплении с шестерней 11, На поверхности направл ющих 9 нанесены мерные делени  (шкала). В зубчатую рейку 10 вмонтирован винт 12 дл  фиксации ее положени  относительно направл ющей 9. Дл  определени  точного значени  путевой скорости отражател  1 при его движении устройство содержит счетчик 13, шкив И которого находитс  во фрикционном зцеплении с внутренней стороной отражател  1, Над отражателем под скольз щим углом располагают испытуемую антенну 15,

Устройство дл  калибровки доппле- ровской радиолокационной аппаратуры работает следующим образом.

Если перва  длина волны, из рабочего диапазона устройства, в которой- требуетс  выполнить калибровку, есть , то отражатель 1 подстраивают под эту волну, т.е. пространственный , период L гофры отражател  устанавливают равным 1М ,/2. Дл  этого ослабл ют винт 12 и(враща  шестерню 11,перемещают зубчатую рейку 10 вдоль направл ющей 9 до выполнени  услови  L /2, контролиру  выполнение этого услови  по шкале на направл ющей 9. Делени  шкалы могут быть отградуированы в длинах электромагнитных волн или в пространственных периодах гофры. При перемещении зубчатой рейки 10, например , вправо дл  обеспечени  резонансного рассе ни  межроликовое рассто ние устройства увеличиваетс , преодолева  сопротивление упругих сжимающих сил отражател  1 и по достижении требуемого положени  зуб58616б

чатой рейки 10 ее прижимают винтом 12 к направл ющей 9.

Затем с помощью электропривода 4 передают вращение ведущему ропику 2, который.наход сь во фрикционном зацеплении с отражателем 1, перелает ему движение. Гофры, двига сь в направлении на антенну 15 или от нее,

JQ создают устойчивую диаграмму рассе ни  на длине волны fy и дл  этой длины волны в соответствии с эффектом Доплера создают сдвиг частоты падающих на них электромагнитных

{5 волн. Этот измеренный сдвиг пропорционален радиальной составл ющей Vp полного вектора скорости п движени  гофр на направление облучени . Одновременно по оказани м путевого

20 счетчика 13 и измеренному времени движени  отражател  7 определ ют действительную (истинную) скорость перемещени  гофр отражател  1. Угол 0ЭА наклона электрической оси антенн

25 15 к поверхности отражател  1 определ ют по формуле бдл arccus Vp/Vn.

Точно так же на этой же длине-Ti, определ етс  УЧЛ и дл  эталонной антенны , дл  которой ранее установлен30 ное отклонение электрической оси антенны от геометрической считаетс  допустимым. По отношению к этой антенне и оцениваютс  отклонение электрической оси испытываемой антенны 15. Абсолютное отклонение электрической оси антенны 15 от геометрической определ ют, зна  установочный наклон геометрической оси антенны к поверхности отражател  1.

дл Если втора  длина волны из рабочего диапазона устройства, в котором требуетс  выполнить калибровку - есть и 2 то вновь ослабл ют винт 12 и вращением шестерни 11 в направлении часовой стрелки перемещают зубчатую рейку 10 вправо,увеличива  тем самым межроликовое рассто ние еще больше. Отражатель 1 раст гиваетс  еще больше и при выполнении усеп ЛОВИЯ LЈ 2/2, КОНТрОЛИрубМОГО

по шкале на направл ющей 9 винтом 12 зубчатую рейку 10 прижимают к направл ющей 9. После этого оп ть включают привод k и калибровку осуществл ют уже на новой волне 2

Выполнение отрапател  1 из раст жимого электропровод щего материала (электропроводной резины) обеспечивает модуль коэффициента отраже 35

45

ни  от него не равный единице, хот  и близкий к нему. Это, однако, не снижает возможности за вл емого устройства по сравнению с прототипом при оценке отклонени  электрической оси антенны от геометрической поскольку при этих измерени х знание абсолютных значений уровн  принимаемого пол  и не требуетс , а требуетс  лишь посто нство уровн  принимаемого пол  и достаточное превышение его над шумами приемника. Но это как раз в силу достаточной однородной структуры электропровод щего материала и формы выполнени  отражател , вызывающего резонансное отражение вполне обеспечиваетс .

Калибровка же приемного тракта допплеровской радиолокационной аппаратуры в единицах ЭПР требует знани  ЗПР отражател  1 при любом значении из диапазона параметров гофр. Расчет таких гофрированных отражателей из электропроводной резины хот  и сложнее металлических, однако принципиальных трудностей не содержит.

Лл  расчета необходимо знание электромагнитных параметров этого материала, а точнее, достаточно знание модул  комплексной диэлектрической проницаемости, которое в свою очередь может быть измерен.

На.практике, однако, проще получить путем измерений коэффициент пересчета ЭПР гофрированных отражателей с чисто металлической поверхностью на ЭПР отражателей из электропроводной резины. Причем этот поправочный коэффициент, полученный путем измерений на одной длине волны А , будет практически тем же и на других длинах волн, так как модуль коэффициента отражени  электропроводной резины в достаточно широких пределах деформации остаетс  практически посто нным.

Чтобы определить этот поправочный коэффициент, следует использовать эталонный отражатель с гофрированной поверхностью с чисто металлическим покрытием (с гарантируемым модулем коэффициента отражени  от материала, равным единице (как в прототипе ) , Рысота и период гофр эталонного отражател  (с фольгирован- ной поверхностью) должны быть такими же как и у отражател , выполненного из электропроводной резины в одном из его промежуточных состо ний раст жени .

Дл  определени  поправочного коэффициента следует ослабить винт 12, вращением шестерни 11 против часовой стрелки уменьшить межроликовое рассто ние, сн ть с роликов 2 и 3

отражатель 1 из электропроводной

резины, а на ролики надеть эталонный отражатель. После этого следует установить межроликовое рассто ние соответствующим периоду Цт гофр эта5 лонного отражател  и включить устройство и измерить мощность сигнала Р эт на выходе калибруемого приемника. Затем необходимо заменить эталонный отражатель на отра0 жатель из электропроводной резины и, измен   межроликовое рассто ние,установить его соответствующим перио- ДУ Ьэт эталонного отражател . Включить устройство и измерить мощность

5 сигнала Р на выходе калибруемого приемника теперь уже в случае отражател  из электропроводной резины. Поправочный коэффициент К Р/Рэт Тогда ЭПР отражател  1 при любых

0 значени х параметров гофр (высоте и пространственном периоде) определ етс  как

м-К-йдр;;

Claims (1)

1. гДе 6 расчетна  ЭПР гофрированного отражател  с чисто металлическими гофрами и пространственным периодом и высотой гофр такими же как у отражател  из электропроводной резины. Эти расчетные значени  ЭПР гофрированного отражател  1 из электропро- водной резины при различных параметрах гофр и используют дл  калибровки индикатора приемника допплеровской радиолокационной аппаратуры в единицах ЭПР в широком частотном диапазоне. Таким образом, по отношению к известному предлагаемое устройство позвол ет обеспечить калибровку допплеровской радиолокационной аппаратуры в широком диапазоне длин электрома - нитных волн с точностью калибровки известного устройства. Формула изобретени  Устройство дл  калибровки допплеровской радиолокационной аппаратуры

   содержащее замкнутый в кольцо и охватывающий ролики электропровод щий гофрированный отражатель с периодом гофр, равным 0,5 ft , Где - рабоча  длина волны, привод и счетчик рассто ни , отличающеес  тем, что, с целью расширени  рабочего диапазона частот калигровки, электропровод щий гофрированным отражатель выполнен из эластичного материала , а ролики установлены с возможностью изменени  рассто ни  между ними.

   15