СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОТРАЖАТЕЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК БЕЗЭХОВОЙ КАМЕРЫ Российский патент 2015 года по МПК G01R29/08 

Изобретение относится к технике СВЧ, а именно к способам измерения отражательной характеристики - эхо-коэффициента участков боковых стен безэховой камеры (БЭК).

Известен способ измерения отражательных характеристик БЭК, который включает излучение СВЧ-сигналов в БЭК, рассеивание его зондом в форме металлического шара, установленного в зоне безэховости БЭК, приеме сигнала, рассеянного задней стеной БЭК и зондом (E.F. Buckly, Microwave J. 6, №8, pp. 69-75. 1963). Изменение фазы рассеянных сигналов в пределах 0-2π, измерение минимальной и максимальной принимаемых сумм мощности принятого сигнала и определение отражательных характеристик БЭК по результатам измерений. Способ-аналог не позволяет измерять отражательные характеристики - эхо-коэффициент участков боковых стен БЭК.

Известен способ измерения отражательных характеристик безэховой камеры и устройство для его осуществления, принятый за прототип изобретения (Изобретение «Способ измерения отражательных характеристик безэховой камеры и устройство для его осуществления», МПК G01R 27/08. Авт. св. СССР №1810838, приоритет 08.04.1993 г. ). Способ включает изготовление металлического зонда специальной формы, который выполнен в виде параллелепипеда с размерами: длина × ширина = а×в и толщина 2r. На двух торцах зонда выполнены сопряженные с ними полуцилиндры радиусом r. При этом размеры зонда удовлетворяют неравенствам: а>в>>r>>λ, где λ - рабочая длина волны БЭК.

Зонд устанавливают на мало отражающую опору в зоне безэховости БЭК большей плоской стороной «а» горизонтально, перемещают его вдоль выбранного направления на измеряемый участок боковой стены БЭК на расстояние в пределах длины волны λ. Измеряют минимальную Ρмин и максимальную Ρмакс сумму мощности принимаемых сигналов и определяют эхо-коэффициент участка боковой стены БЭК, освещенной отражением от зонда.

Способ-прототип состоит в следующем. Излучают СВЧ-сигнал в БЭК в направлении зонда, который рассеивает сигнал в измеряемом и обратном направлениях, принимают сумму сигналов при изменении разности фаз рассеянных сигналов в пределах 0-2π, путем перемещения зонда вдоль направления на выбранный участок стены и определяют эхо-коэффициент участка стены БЭК путем измерения минимальной Ρмин и максимальной Ρмакс мощности принятого сигнала, а эхо-коэффициент выбранного участка стены определяют по формуле:

ЭК=(cos½α·1/a)·(√r·λ/2)·(√Pmax/Pmin-1)/(√Pmax/Pmin+1),

где α - угол образованный направлением на измеряемый участок стены БЭК и электрической осью антенны.

Способ-прототип трудоемок, имеет сложную конструкцию зонда и требует нештатной опоры, которая могла бы перемещаться в горизонтальной плоскости в любом направлении.

Общие признаки прототипа и изобретения: излучение СВЧ-сигнала в безэховую камеру, рассеивание его металлическим зондом, прием мощности сигналов, рассеянных зондом в обратном направлении, и участком боковой стены БЭК, облученной зондом.

Техническим результатом изобретения является устранение недостатков прототипа.

Экспериментально установлено, что диаграмма ЭПР зонда, выполненного в форме ромбической металлической пластины и установленного вертикально на опоре одной диагональю горизонтально, имеет первый боковой лепесток диаграммы его ЭПР на 30 дБ меньше главного лепестка и резко спадающие боковые лепестки больших номеров, что позволяет разделить по времени сигналы, отраженные в обратном направлении от плоскости зонда и освещенного зондом участка боковой стены БЭК (Фиг. 1).

Для достижения технического результата изобретения изготавливают зонд в виде тонкой ромбической металлической пластины с одинаковой или с разной длиной диагоналей, причем длина диагонали или меньшей диагонали должна быть больше рабочей длины волны БЭК. Зонд устанавливают на малоотражающей опоре, помещенной в зоне безэховости БЭК вертикально, а одной диагональю горизонтально. Вращают зонд по азимуту и облучают его СВЧ-излучением, а измеряемый участок боковой стены безэховой камеры облучают зеркальным отражением от зонда в направлении этого участка. Раздельно по времени принимают СВЧ-сигналы: один зеркально отраженный от плоскости зонда в обратном направлении, а другой отраженный в обратном направлении от облучаемого зондом участка боковой стены БЭК. Эхо-коэффициент освещенного зондом участка стены камеры определяют как отношение мощностей сигналов, отраженных в обратном направлении от освещенного участка боковой стены и плоскости зонда.

На фиг. 1 приведена измеренная в БЭК диаграмма ЭПР ромбического зонда в пределах ±90º по азимуту от электрической оси антенны. Максимальное пиковое значение ЭПР соответствует отражению от плоскости ромбического зонда, когда плоскость находится перпендикулярно электрической оси антенны (0º), а два меньших пика соответствуют отражению от освещенных зондом участков левой и правой стен БЭК (±45º). Эхо-коэффициент облучаемых зондом участков стен БЭК в примере равен минус 34 дБ.

Отличительные признаки изобретения

Зонд, выполняют в виде тонкой ромбической металлической пластины с одинаковой или с разной длиной диагоналей.

Длина диагонали или меньшей диагонали больше рабочей длины волны безэховой камеры.

Зонд устанавливают на малоотражающую опору, размещенную в зоне безэховости безэховой камеры вертикально и одной диагональю ромба горизонтально.

Зонд вращают по азимуту и облучают СВЧ-излучением, а измеряемый участок боковой стены безэховой камеры облучают зеркальным отражением от зонда в направлении этого участка.

Принимают СВЧ-сигналы раздельно по времени: один зеркально отраженный от плоскости зонда в обратном направлении, а другой отраженный в обратном направлении от облучаемого зондом участка боковой стены безэховой камеры.

Эхо-коэффициент освещенного зондом участка стены определяют как отношение мощностей сигналов, отраженных в обратном направлении от освещенного участка боковой стены и плоскости зонда.

Изобретение относится к технике СВЧ, а именно к способам измерения отражательной характеристики - эхо-коэффициента участков боковых стен безэховой камеры (БЭК). Способ включает излучение СВЧ-сигнала в безэховую камеру, рассеивание его металлическим зондом и прием мощности сигналов, рассеянных зондом и освещенным участком боковой стены безэховой камеры. При этом зонд выполняют в виде тонкой ромбической металлической пластины с одинаковой или с разной длиной диагоналей, причем длина диагонали или меньшей диагонали больше рабочей длины волны безэховой камеры. Зонд устанавливают на малоотражающую опору, размещенную в зоне безэховости безэховой камеры, вертикально и одной его диагональю горизонтально, после чего зонд вращают по азимуту и облучают СВЧ-излучением, а измеряемый участок боковой стены безэховой камеры облучают зеркальным отражением от зонда в направлении этого участка, принимают СВЧ-сигналы раздельно по времени: один зеркально отраженный от плоскости зонда в обратном направлении, а другой отраженный в обратном направлении от облучаемого зондом участка боковой стены безэховой камеры, а эхо-коэффициент освещенного зондом участка стены определяют как отношение мощностей сигналов, отраженных в обратном направлении от освещенного участка боковой стены и плоскости зонда. Технический результат заключается в упрощении способа измерения эхо-коэффициента стен БЭК и упрощение конструкции зонда. 1 ил.

Способ измерения отражательных характеристик безэховой камеры - эхо-коэффициента, основанный на излучении СВЧ-сигнала в безэховую камеру, рассеивание его металлическим зондом, приеме мощности сигналов, рассеянных зондом и освещенным участком боковой стены безэховой камеры, отличающийся тем, что зонд выполняют в виде тонкой ромбической металлической пластины с одинаковой или с разной длиной диагоналей, причем длина диагонали или меньшей диагонали больше рабочей длины волны безэховой камеры, зонд устанавливают на малоотражающую опору, размещенную в зоне безэховости безэховой камеры, вертикально и одной его диагональю горизонтально, после чего зонд вращают по азимуту и облучают СВЧ-излучением, а измеряемый участок боковой стены безэховой камеры облучают зеркальным отражением от зонда в направлении этого участка, принимают СВЧ-сигналы раздельно по времени: один зеркально отраженный от плоскости зонда в обратном направлении, а другой отраженный в обратном направлении от облучаемого зондом участка боковой стены безэховой камеры, а эхо-коэффициент освещенного зондом участка стены определяют как отношение мощностей сигналов, отраженных в обратном направлении от освещенного участка боковой стены и плоскости зонда.