Способ определения диаграмм направленности антенн

О П И С А Н И Е З78778

Союз Советокиз

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

В АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зав;(симое от авт. свидетельства ¹â€” лЧ. Кл. Ст 01r 29(10

Заявлено 17М.1971 (№ 1676421. 26-9) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет—

О".у бликовано 18.1Ъ .1973. Бюллетень ¹ 19

Кот()итет по делаи изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.317.328. (088.8) Дата опубли(кованпя описания 1ЗХ11.1973

Авторы изобретения

Л. Д. Бахрах и А. П, Курочкин

1 у 4

°,..

Заявитель

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИАГРАММ

НАПРАВЛЕННОСТИ АНТЕНН

2 т

К= — л — длина волны.

Х

Изобретение относится к радиотехнике, в части(ости к твх)нике измерения параметров антвн,н.

По .известном у способу пределе(ния диаграм(м нà(пра(вленностл п(ривм(ных антенн, заключающем)у,в измере)н(ии си(гнала на выходе испытуемой àíTBH!HbI при различных углах ее паварота относительно нс(рмали к фронту плоской обл(учающей волны, необходимо располагать облучающую а(нтенну на большом расстоя(нии от испытуемой, что выз(вано требова(вием onpepeaeH(HoI o распределения поля облутчающей вол(ны.

По п(редлагаемому способу обеспечение возможности определвни1я .истинных д(иаграмм налравленнс(сти при произвольном распределе(нии поля облучающей волны достигается тем, что из измере)нного ам(плитуд(но-фазового распределения выходного сигнала формируют п)ространственный спектр, фильтруют его п!рН помощи фильтра, имеющего пространственно-частотную ха(ра(кте(рвсти(ку, обратно пропарциональную фу(н(кции распределения облучающего поля в обла(сти раскрыва испытуемой а(нтвн(ны, и из отфильтрова(н(ного спектра восстана(вливают,раап(рвделение, соответствующее и(сксмой диапрамме направленности.

Предлатаемый способ может быть реализован след(ующим одра(зом.

Сначала измеряют ам плиту)ду и фазу сигнала на (BbIxoде испытуемой а(нтвн(ны при различных положен(и(ях относительно напра вления

OZ прихода облучающей волны. Положение антенны характеризуется углами и (у между

ÍBInPаВЛЕНИВМ HОРМаЛлИ К ПЛаСКОСтн РаСКРЫВB

S и -оризонтальной Х2 и вертикальной YZ плоскостя(ми соответстввн(но. Начало системы координат OXYZ сов(падает с точкой раскрыва, 10 около которой вращается антенна.

Измеряемый на выходе испытуемой антенны сигнал B (U, V) прапор(цианален следующему интепралу:

15 о(> 1

jA(r,ó )e — (л - ".")Е,,(x .v"dë dv (1)

S — i (Ях —, -1у )

20 где А (х, у ) е — распределение облуча(ощ(его поля около раск(ры(ва S;

Е ; (х, у ) — распределение поля,в рас)крыве испытуемой BHT(.IHHbI при,работе ее на передачу; х, у — декартовы координаты в плоскости ,р искр ы(в а.

U = csin м, V= Ksin, 378778 э (р > >/) Еэ(рд)

А(р /), (!) ),) |I »>>Р>У) ЧЯР ча>)

А(р,д) Предмет изобрете)ния

Ои(р,м

= Еи (р г/) . (р, /) Составитель Л. Слапчп)ина

Корректор A. Дзесова

Текред Л. Грачева

Редактор О. Степина

Заказ 341/1083 Изд. М 477 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк, фил. пред. «Патент»

Из выражения (1) слвд)ует, что результат измерения зависит от распределения облучающего поля и совпа)дает с истинной диаграммой на)п)ра)влен)ности, которая оп)ределяется выражением: > >

Fj U,V) = I IE»j.>> > )e — >» + > Jd.v >)и > (2)

S только при А(х, у )=1, т. е. при облучении

ПЛООКОИ ВОЛНой.

Далее для Оцределения реальной,диараммы напра>влен)ности при А(х, у )+1 предлагается провести обработку изиеренного распределения. Для этого формируется пространственный спект)р бс (р, )7) измеренного распределения, который, в соответствии с выражением (1), пропорцио>н ален произведению

А(х, у ) Е(х, у ), и п>ро)водится фильтрация этого спектра фильтром, пространст)вен)но-частот)ная характеристика которого описывается функцией

По полученному спектру воостанавливае)ся распределение которое, ка)к легко убедиться из Ора)внения с выражением (2), совпадает с реальной диаграммой нап>равленности,используемой антенны, пос)кольку

Как,видно, пространственно. частотная характеристика фильтра должна быть обратно т!ропорциональна функции распределения поля облучающей,волны в раскрьтве испытуемой антенны.

Распределение облучающего;поля можно измерять непосре)дсъвенно при помощи зонда.

Однако зонд всепда вносит, искажения,в измеряемое поле и получаемый результат отлячается от истинного распределения. Чтобы изба)виться от измерений зондом, предлагается определять распределение облучающего поля при помощи измерения в этом поле амплитуд и фаз сипнала на выходе эталонной антенны, для которой ра)оп)ределение поля в раскрыве

Еэ (х, !/ ),в режиме работы на,передачу заранее из)вестно. Если В, (U> V) характеризуег измеренное для эталонной антенны распределение сигнала, то на основании формулы (1) где 6, (р, q) — пространственный спектр распределени>я выходного сигнала В, (U, ) эталонной антенны при облучении ее полем A.

П)ри определении ха>рактери стики фильтра с помощью этало>иной антенны предполагается, что облучающее поле остается одним и тем же при замене испытуемой антенны На эталонную в каждом фи)кои)раванном положении, т. е. пР>и !)j, =- а„Р,=Рэ. Такое допУщение снра)ведливо, если в качест)ве эталонной используется антенна того же ти)па и с близкими )размерами, что и а>нтенны, характеристики ,которых требуется измерить.

Способ определения д)иа)гра)мм направленности антенн, заключающийся в измерении сигнала HB .выходе испытуемой антенны при

35 различ)ных угла>х ее поворота относительно прихада облучающей в)ол>ны, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности определения, истинных д)иаг)рамм направленности при произвольном распределении поля

40 обл>у:чающей .волны, из измеренн>ого амг!литудно-фазового распределени)я выходного сипнала формируют про)стра>нст)венный спектр, фильтруют его при помощи фильтра, имеющего пространственно- частотную х@ра>ктер)исти45 ку, обратно пропорциональную функции распределения облу>чающего поля в области раскрыва испытуемой антенны, и из отфильтрован>ного спектра BoocTBHBIBëHBBþò распределение, соответствующее искомой диаграмме

50 напра)вленности.