Способ определения калибровочного коэффициента рамочной антенны Советский патент 1986 года по МПК G01R29/10 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике,

Цель изобретения - обеспечение воможности измерения калибровочного коэффициента в диапазоне частот на про извольной частоте.

На фиг.1 и 2 изображены структурные электрические схемы устройств для определения калибровочного ко эффициента рамочной антенны.

Устройство для определения калибровочного коэффициента рамочной антенны содержит исследуемую рамочную антенну 1, передающую рамочную антенну 2, генератор 3, тройниковые переходы 4 и 5, сопротивление 6 в цепи передающей рамочной антеннны 2 нагрузку 7 исследуемой рамочной антенны 1, вольтметры 8 и 9 переменного тока, вспомогательную рамочную антенну 10.

Способ осуществляют следующим образом.

Напряжение от генератора 3 подается на передающую рамочную антенн 2 через сопротивление 6.

Ток в пе редающей рамочной антенне 2 создает переменное магнитное поле Н у исследуемой рамочной антенны 1, в которой индуцируется ЭДС 6. Через нагрузку 7 исследуемой рамочной антенны 1 течет ток 1пр- э создающий на нагрузке 7 напряжение U

Согласно принципу взаимности

(1)

Hlief s - -

Е

Р

или

Т-

(2)

Коэффициент об имеет размерность проводимости.

Из схемы измерения с учетом (2) следует:

Unp i. RH

(3)

По закону электромагнитной индукции

, (4)

где S - площадь рамки.

Между напряженностями электрического и магнитного полей в бегущей волне имеет место соотношение

Е

н

120 ir

(5)

ь , HIэффективная длина рамочной антенравна

т т

(6)

Усредненное значение напряженности магнитного поля Н в плоскости исследуемой рамочной антенны 1, создаваемого током , равно

тт nef- г

.

1 (D

+ 2г

2

ИЛИ

Inep Sf

(7)

() 4tr4D + 2r 7

(8)

и с учетом (2)

где D - расстояние между исследу емой и передающей рамочными антеннами и 2; г - их средний радиус. Подставляя в (З). значение f из (4) с учетом (5),(7),(8), получим:

% ,s 1„р./3

учетом (2)

Uj,p а. 03JU RH pUnep,

(9)

откуда

0. -л

.1.

s

у,,1

(10)

U(,ep cojoR S

С другой стороны, подставляя в (6) значение из (3) с учетом (4) и значение Е из (5), получим калибровочный коэффициент (эффективную длину)

4S

ojuSRoiSRH hТ2бт-

(П)

Подставляя сюда значение об з (10) и учитывая, что cofu ----,

получиьа окончательно

SO

и tip RH

и

пер

или

3$

(12)

3 1

Если исследуемая и передающая рамочные антенны 1 и 2 неидентичны, то Н записывается в виде:

Н

ч ь пер г,

2(D%rffr

3/2

u() , 13)

где г - средний радиус передающей

рамочной антенны 2; г, - средний радиус; исследуемой

рамочной антенны 1. В этом случае h является средним геометрическим из эффективных длин двух антенн и записывается в виде;

h

(14)

Для определения эффективной длины каждой из антенн их сравнивают между собой (фиг.2) с помощью вспо- мо.гательной рамочной антенны 10, используемой в качестве передающей и калибровочные коэффициенты для передающей антенны 2 и исследуемой антенны I вычисляют по формулам:

где h определяется из (14);

и - напряжение на выходе антенны 2 ;

и - напряжение на вьгходе антенны 1 ,

Последовательность измерений осуществляют следующим образом.: все блоки соединяют, как указано на фиг,1, приемную исследуемую рамочную антенну 1 и передающую рамочную антенну 2 располагают коаксиально и производят измерения Unep и Unp с помощью вольтметров 8 и 9.

Второй этап измерений осуществляют следующим образом: все блоки соединяют, как указано на фиг.2, в ка- честве передающей используют вспомог тельную рамочную антенну 10, передающую рамочную антенну 2 и исследуемую рамочную антенну 1 устанавливают на одинаковом расстоянии от вспомогательной рамочной антенны 10. Затем исследуемую рамочную антенну 1 и вспомогательную рамочную антенну 10 наводят друг на друга (устанавли

224747

вают коаксиально) и измеряют напряжение U( на вьгходе исследуемой рамочной антенны 1. Аналогично устанавливают передающую рамочную антенну 2 и 5 измеряют напряжение U2.

Значения калибровочных коэффициентов h, и h вычисляют по формулам (14 и 15).

10 Формула изобретения

Способ определения калибровочного коэффициента рамочной антенны, включающий облучение исследуемой рамоч15. ной антенны посредством передающей рамочной антенны, подключенной к генератору и расположенной в ее ближней зоне на расстоянии D от нее и измерение напряжения U на нагруз20 ке исследуемой рамочной антенны, о т- лнчающийся тем, что, с целью обеспечения возможности измерения калибровочного коэффициента в диапазоне частот на произвольной час25 тате, дополнительно измеряют напряжение Unp на выходе генератора при подсоединении к его выходу, передающей рамочной антенны через сопротивление R,, , равное сопротивлению наН

30 грузки исследуемой рамочной антенны, измеряют напряжения U, и U на нагрузке исследуемой рамочной антенны при подключении к генератору вспомогательной рамочной антенны,.и последовательном подсоединении к нагрузке исследуемой рамочной антенны передающей рамочной антенны и исследуемой рамочной антенны, а калибровочные коэффициенты h и h исследуеjQ мой и передающей рамочных антенн определяют по формулам

35

h

где , и г,, - средние радиусы исследуемой и передающей рамочных антенн; - длина волны.

iO /

/

Изобретение относится к радиоизт мерительной технике. Обеспечивается- возможность измерения калиброво ного коэф. в диапазоне чйЬтот на произгде П(UпpRнfU„ep&0 1 MD - г ,() r и r - средние радиусы ИРА и ПРА 2; X - длина волны; D - расстоявольной частоте. Вольтметрами 8 и 9 измеряются и„рр - напряжение от генератора 3, поступающее на передающую рамочную антенну -(ПРА) 2 через соиро- тивление R 6, и Uf,p - напряжение на нагрузке 7 исследуемой рамочной антенны (ИРА) 1. Затем измеряются U, - напряжение на нагрузке 7 при подключении вспомогательной рамочной антенны к генератору 3 и U - напряжение на нагрузке 7 при последовательном подсоединении ПРА 2 и ИРА 1 к нагрузке 7. Значения калибровочных коэф. h и h ф-лам: ИРА 1 н ПРА 2 определяются по h, h и i2 hTlUj/U, () (Л ние между ИРА I и ПРА 2. 2 ил.

Редактор A.Ревин

Составитель В.Рабинович

Техред Н.Бонкало Корректор М.Пожо

Заказ 1947/45 Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4