Способ измерения полей рассеяния и дифракции на телах

 

Изобретение относится к антенной технике. Цель изобретения - повышение точности и обеспечение измерения объемной диаграммы рассеяния (ДР) и дифракции на телах, расположенных в зоне френеля облучателя. Данный способ измерения реализуется устройством, содержащим исследуемое тело 1, излучатель 2, поворотный круг 4, кронштейн 5 для крепления приемной антенны 3, г-р 6, приемник 7 и регистратор 8. При установке тела 1 на круг 4 на теневой и освещенной частях тела 1 наводятся стационарные токи. Вторичное поле имеет ДР. Эта ДР строится по точкам, число которых соответствует числу интерференционных максимумов. Чтобы повысить точность измерения ДР, необходимо увеличить расстояние между излучателем 2 и телом 1 или произвести несколько записей при расположении тела 1 в заданных точках. Точность измерения ДР повышается за счет уменьшения влияния нестабильностей измерительно-регистрирующего комплекса. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4389241/24-09 (22) 09.03.88 (46) 23.01.90. Бюл. N - 3 (72) С.И. Данипин (53) 621.317:621.396 ° 67(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1107707, кл . G 01 R 29j10, 1982, P Кинг, У. Тай Цзуня ° Рассеяние и дифракция электромагнитных волн °

М.: ИЛ, 1962, с, 193. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛЕЙ РАССЕЯНИЯ И ДИФРАКЦИИ НА ТЕЛАХ (57) Изобретение относится к антенной технике. Цель изобретения — повышение точности и обеспечение измеt рения объемной диаграммы рассеяния (ДР) и дифракции на телах, расположенных в зоне френеля облучателя.

Данный способ измерения реализуется !

„,SUÄÄ 1538151 А1 (51)5 G 01 Р 29/10

2 устр-вом, содержащим исследуемое тело 1, излучатель 2, поворотный круг 4, кронштейн 5 для крепления . приемной антенны 3, г-р 6, приемник

7 и регистратор 8. При установке тела l на круг 4 на теневой и освещенной частях тела I наводятся стационарные токи. Вторичное поле имеет

ДР. Эта ДР строится по точкам, число которых соответствует числу интерференционных максимумов. Чтобы повысить точность измерения ДР, необходимо увеличить расстояние между излучателем 2 и телом 1 или произвести несколько записей при расположении тела 1 в заданных точках. Точность измерения ДР повышается за счет уменьшения влияния нестабильностей измерительно-регистрирующего комплекса. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1538151 муле

dR =

2drcos

- r = dcos icos, где d — расстояние. между излучателем 2 и телом 1;

r — расстояние между излучателем

2 и приемной антенной 3, 8 — угол места приемной антенны 3 на дуге 5;

Ц вЂ” угол между r и d, Бурем рассматривать в качестве излучателя 2 несимметричный вертикальный вибратор с симметричной ДН.

Изобретение относится к области антенной техники и может быть использовано для измерения объемных полей рассеяния и дифракции на телах, расположенных,.B зоне френеля антенны.

Цель изобретения — обеспечение измерения объемной диаграммы рассеяния и дифракции на телах, расположенных в зоне френеля облучателя, при одновременном повышении точности.

На чертеже приведена конструкция устройства, реализующего. способ измерения полей рассеяния и дифракции на телах, расположенных в зоне френеля .

Устройство, реализующее способ измерения полей рассеяния и дифракции на телах, расположенных в зоне френеля, включает исследуемое тело 1, излучатель 2, приемную антенну 3 поворотный круг 4, кронштейн (дуга) 5 для крепления приемной антенны 3, генератор 6, приемник 7 и регистратор 8.

Способ измерения полей рассеяния 25 и дифракции на телах, расположенных в зоне френеля антенны реализуется следующим образом.

Если на круг 4 установить иссле-, дуемое.тело 1 то как .на освещенной, 3р так и на теневой его части, наводятся токи, являющиеся вторичными источниками электромагнитного поля. Поскольку расстояние между излучателем

2 и телом 1 постоянно, то наведенные токи стационарны и вторичное поле имеет диаграмму рассеяния. При вращении круг а 4 р ас сто я ние между и злуч ат ел ем

2 и приемной антенной 3 также постоянно, а расстояние между телом 1 и при- pg емной антенной 3 непрерывно изменяется, а соответственно изменяется и разность хода между полем излучателя и полем, рассеянным исследуемым телом

1, Разность можно определить по форЭлектрическая составляющая поля, излученного вибратором, Е> на теле равна

Ет (2) Разность фаэ, изученных излучателем 2 и телом 1, в зависимости от сф запишется (3) dy = kdcos q cos 0- y., 27 где k

jl — изменение фазы поля при отра1 жении от тела (V„"- Г ) .

Суммарное поле системы вибратортело в дальней зоне равно

Е = Eq+ Е

j1(1 -jkdcosqces8+ h () ) ()

d где F,(q) - диаграмма рассеяния тела.

ДН системы вибратор-тело в аэймутальной плоскости запишется (g) = 1 + .— F (q) cos(kdcosc1cos 8

1 д т

- я). (5) При сложении полей интерференционная картина. Интерференционные: максимумы наблюдаются в случае

kdcos.icos 6 "tl = О, 2Т, 41i,...,2пи, (6) kdcoslp 6 — iI = 2пп, откуда

Л 1

co s 8c o s LI — (п + — ), оз (п + — ) ° (7) Л 1

dcos8 2 максимумов определяетц„= arcc

Ориентация ся из условия

И cosmos 6 - ll = (2n + 1)TI откуда

Л

cosg = n„

dcos6

Л дсозбп (8) где n = 0,1 ...

Ориентацию максимумов системы вибратор-тело можно определить иэ вы ражения (6) 5 1538151 6

АмплитУды интеРфеРенционных макси- Определяют угол q точки В Пронзь П . мумов системы вибратор-тело равны водят нормировку (9а) - Ев(1 + d Рт(cf

1 а минимумов

Е мнн(V„) = Еп(-д "(с .»

Вычитая из максимума минимум, по10 луч им дЧ= 41 — 9d +n A

= arccos (— - ) (п + — ) (12) Д 1 1 1

tos8 d dt d 4

Вначале исследуемое тело устанавливают на расстоянии d от вибратора и производят запись ДН системы вибратор-40 тело. Затем тело последовательно устанавливают в точки d + d (например, Л сг кратно — ...) и производят анало

2 гичные измерения. Производится калибровка уровней Е и тарировка углов (у. 45

По получении ДН определяют разность между прилегающими max и mi:n и находят амплитуду поля рассеяния, соответствующую

50 (13) Емакс(с а) Емнд (Щ )

4 Е (с „)

Определяют точку В пересечения лил нии уровня 55 мс кс(с .) + Емок (М (1ц

Еср 4а

2 с участком. ДН,соециняющим max и,min.

6E (LP„) Еiчаис(Ча) Еми (tg

= 2d Fr (сР), 1 (11) 15

Таким образом, глубина изрезанности ДН системы равна удвоенной амплитуде поля, рассеянного телом 1.

Диаграмма рассеяния (ДР) строится по точкам, число которых соответствует

20 числу интерференционных максимумов.

;Чтобы повысить точность измерения ДР необходимо увеличить расстояние и ипи произвести несколько записей при расположении испытуемого тела в точках d. и d+ J . При этом будут получены точки, раоположенные по обе стороны от интерференционных максимумов и минимумов, а угол 4 с между этими точками определяется из выражения р (ср) = " (15)

4Е(Ч „) ьЕ „„„ c

Строят ДР. Для автоматизации процессов измерений, регистрации и обработки используются магнитный регистратор серии "МИР" и обработка на ЗВМ.

Время вращения круга на один оборот составляет 20-60 с. Время разворота круга на интерференционный шаг (max min-max) составляет 0,1-1 с.

3а это время уровень излучения генератора и усиление приемника практически не изменяется и поэтому точность определяемых параметров весьма высока.

Со временем регистрируемый сигнал может изменяться по амплитуде, однако соотношение минимумов и максимумов, по которым строится диаграмма рассеяния, практически не изменяется.

Использование изобретения обеспечивает по сравнению с существующими .способами следующие преимущества: вместо только отраженного поля в обратном направлении можно записать объемную ДН поля, рассеянного телом, в верхней полусфере, повышается точность измерения ДР за счет уменьшения влияния нестабильностей измерительно-регистрирующего комплекса.

Формула изобретения

1. Способ измерения полей рассеяния и дифракции на телах, включающий облучение исследуемого тела электромагнитным полем, излучаемым облучателем, прием рассеянного исследуемым телом и излученного облучателем электромагнитных полей приемной антенной и измерение амплитуды суммарного электромагнитного поля в месте расположения приемной антенны, отличающийся тем, что, с целью повьппення точности и обесчечения измерения объемной диаграммы рассеяния и дифракции на телах, расположенных в зоне френеля облучателя, вращают систему облучатель — исследуемое тело вокруг оси, проходящей через центр облучателя перпендикулярно линии, соединяющей центр облучателя и исследуемое телс, а приемную антенну перемещают по ду1538151

Составитель P.. Савельер

Техред М. Ходанич Корректор С.Уекмар

Редактор Л. Гратилло

Тираж 541

Подписное

Заказ 168

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 ге в вертикальной плоскости с центром, совпадающим,с центром облучателя, причем дуга находится в дальней зоне системы облучатель — исследуемое тело, измеряют минимальные и максимальные значения амплитуды принятого суммарного электромагнитного о поля, при вращении системы облучатель — исследуемое тело фиксируют, углы ее поворота, соответствующие

, этим значениям для данного положе .ния приемной антенны на дуге, определяют диаграмму направленности рассеяния по разностям соседних максимальных и минимальных значений амплитуды принятого электромагнитного поля в направлении, определяе5 мом полусуммой углов поворота систе" мы облучатель — исследуемое тело, соответствующих данным соседним максимальному и минимальному значениям амплитуды принятого суммарного электромагнитного поля.

2, Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и Й с я тем, что, с целью повьппения точности, дополнительно изменяют расстояние между исследуемым телом и облучателем °