Устройство для измерения коэффициента отражения Советский патент 1986 года по МПК G01R27/06 

,-k Первая цасть экрана

Вторая часть зкроиа Линия , раздела

Изобретение относится к радио- технике. Повышается точность измерения. Устройство содержит передаю-, щую и приемную антенны с механизмом ;Их поворота, генератор, амплифазометр, датчик угла поворота и экран 7, уста новленный мажду антеннами. Для достижения цели экран 7 выполнен из двух соединенньк вплотную по прямой линии частей 8 и 9, закрепленных на механизме перемещения (МП) 11, с помощью которого они могут устанавли;Ваться на любые требуемые расстоя1шя jOT испытуемого образца (ИО) 10. После поворота антенн на требуемый угол 0 сигнал с датчика угла поворота подается на блок, управления (БУ) перемещением частей 8 и 9. Управляющий сиг.нал БУ поступает на МП 11, который устанавливает части 8 и 9 экрана 7 на требуемые расстоя1шя hj и hj от 1 ИО 10. Информация о том, на каких (Л расстоянияхот ИО 10 при каждом угле поворота 0 должны находиться части В и 9 экрана 7, хранится в БУ. 2 ил.

fO

Фиг. 2 { Изобретение относится к радиотехнике, в частности к технике измерений радиотехнических параметров материалов, и может быть использовано для измерения с высокой точностью коэффициента отражения от всевозможных плит, панелей, и, прежде всего, от радиопрозрачных плит и радиопоглощающих покрытий, . Цель изобретения - повышение точкости измерения. На фиг. 1 и 2 изображена структур ная электрическая схема устройства для измерения коэффициента отражения Устройство для измерения коэффициента отражения состоит из передающей антенны 1, генератора 2, приемной антенны 3, амплифазометра 4, механизма 5 поворота приемной 3 и передающей 1 антенн,датчика 6 угла поворота и экрана 7, установленного между передающей 1 и приемной 3 антеннами, причем экран 7 выполнен в виде первой 8 и второй 9 частей, соединенных вплотную по прямой линии и имеющих симметричную относительно линии их раздела форму кромок, обращенных в сторону испытуемого образца 10, и установлен так, что линия раздела лежит в одной плоскости с продольными осями приемной 3 и передающей 1 антенн, механизма 11 переме щения частей экрана, на котором они закреплены, и блока 12 управления перемещением частей 8 ц 9 экрана 7, соединенного с датчиком 6 угла поворота, причем расстояния от первой 8 и второй части 9 экрана 7 до испытуемого образца 10 удовлетворяют условиям -2n, ; „ hb PohiCose , -h -2t;hjcose-i 1/ h|-8r,h,cos9 Vr,4h гг,Н,со5в-2р„ |-V расстояние от передающей 1 и приемной 3 антенн до центра их поворота; @- угол между нормалью к плоскости испытуемого образца 10 и продольной осью переда ющей ,1, приемной 3 антенны - рабочая длина волны, п,и hj-расстояние между по.рвой 8 и второй 9 частями экрана 7 до испытуемого образца 10. 6 Устройство для измерения коэффициента отражения работает следующем образом. Сигнал от генератора 2 подается в передающую антенну 1 и излучается. Принимаемый приемной антенной 3 сигнал подается в амплифазометр 4, вкотором регистрируется его амплитуда и, если требуется, то и фаза. При проведении измерений для каждого угла поворота части 8 и 9 экрана 7 должны устанавливаться в такое положение, чтобы приемная антенна 3 находилась в области тени, а амплитуда волны, являющейся результатом дифракции поля передающей антенны 1 на кромсах частей 8 и 9 экрана 7 в liai правлении на приемную антенну 3, бьша бы минимальной (близкой к нулю). Выполнение этих условий необходимо для того, чтобы сигнал в тракте приемной антенны 3 был обусловлен воздействием на нее только волны отрахсенной от испытуемого образца 10, При этом обеспечивается измерение коэффициента отражения с высокой точностью. Экран 7 выполнен из частей 8 и 9, закрепленных на механизме 11 перемещения, с помощью которого они могут устанавливаться на любых требуемых расстояниях от испытуемого образца 10. После поворота передающей 1 и приемной 3 антенн с помощью механизма 5 на требуемый угол © сигнал с датчика 6 угла поворота подается на блок 12. Блок 12 вьфабатывает управляющий сигнал. Этот сигнал подается на механизм 11 перемещения, который в свою очередь по этому сигналу устанавливает первую 8 и вторую 9 части экрана 7 на требуемые расстояния HI и hjот испытуемого образца 10. .Информация о том, на каких расстояниях от. испытуемого образца 10 при каждом угле поворота Q должны находиться первая 8 и вторая 9 части экрана 7, хранится в блоке 10 управпения. Для того, чтобы приемная антенна 3 находилась в области тени экрана 7, части 8 и 9 экрана 7 должны выступать над линией Прямой видимости приемной 3 и передающей 1 антенн по крайней мере на одну зону Френеля, т.е. расстояние приемной 3 и передающей 1 антенн до центра их вращения (й , угол и расстояние Ь, причем расстояние побольше расстояния 3 Ь, (фиг.2) должны удовлетворять усл виюIП,ин -2г„Ксоз0 -2usin0 ь i Амплитуда волны, продифрагирован ной на кромках частей 8 и 9 экрана в месте расположения приемной антен ны 3 близка к нулю, поскольку в это месте краевые волнЫ от кромок, обра щенных в сторону испытуемого образца 10, первой 8 и второй 9 частей экрана имеют равные амплитуды и сдв нуты, по фазе на 180° . Равенство амплитуд этих краевых волн достигаетс за счет того, что эти кромки симмет ричны относительно линии их раздела а сама линия раздела прямолинейна и лежит в плоскости, проходящей через продольные оси приемной 3 и передающей 1 антенн. Прямолинейность линии раздела частей 8 и 9 экрана 7 необходима для того, чтобы при всех значениях угла 0 граница между, кро ками частей 8 и 9 экрана 7 всегда находилась в плоскости, проходящей через продольные оси приемной 3 и передающей 1 антенны. Части 8 и 9. экрана 7 должны быть соединены впло ную для того, чтобы сквозь их стык не просачивалась энергия. , Сдвиг по фазе указанных краевых волн в месте расположения приемной антенны 3 на 180 обеспечивается за счет того, что части 8 и 9 эк рана 7 сдвинуты друг относительно друга в плоскости самого экрана, 7, причем на такое расстояние., что дли ны путем от передающей антенны 1 до кромки первой части 8 экрана 7 и далее до приемной антенны 3 и от передающей антенны 1 до кромки второй части 9 экрана 7 и далее до при емной антенны 3 отличаются на половину длины волны, т.е. выполняется условие . «: Н -2гЛсо8в -in,V4hl-2fi.hjCOS0 Для того, чтобы экран 7 не влиял на амплитуду волны, отражаемой испы туемым образцом 10 и принимаемой приемной антенной 3, экран 7 должен отстоять от плоскости испытуемого образца 10 на расстоянии, превьшающем по крайней мере одну зону Френеля для точек излучения и наблюдения, совпадающих с местом расположениями соответственно передающей 064 антенны 1 и зеркальным изображением приемной антенны 3, т.е. должно выполняться условие v|r; -K-2i;h,cos0 , + .h,cose -2r, | Кромки первой 8 и второй 9 частей экрана 7 изготавливаются такими, чтобы краевые волны от них в направлении на приемную антенну 3 имели минимальную a mлитyдy, в частности они могут быть выполнены изрезанными. Формула изобретения Устройство для измерения коэффициента отражения, содержащее передающую и приемную антенны, оптические оси которых расположены в одной плоскости, при этом передающая и приемная антенны установлены с возможностью изменения угла между их оптическими осями и нормалью к поверхности образца, вход передающей антенны соединен с выходом генератора, при- емная антенна подключена к сигнальному входу амплифазометра, опорный вход которого соединен с генератором, механизм поворота антенны, датчик угла поворота и экран, установленный между передающей и приемной антеннами, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, экран выполнен из двух примыкающих к другу частей, установленных с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном поверхности исследуемого образца, а расстояние от частей экрана до.исследуемого образца удовлетворяют условиям r.,cose-2r. ; r/-hhj-2r,hicos0 ,hjcos0 |-; }r;+ hJ-2r,K cos0- /r:Ч h + uh cose- 2r, , где fe - расстояние от передающей и приемной антенны до центра поворота; t) расстояния от частей экрана до испытуемого образца; 6- угол между нормалью Кплоскости образца и продольной осью приемной (передающей) антенны, Л рабочая длина волны.