Устройство для измерения характеристик радиолокационного рассеяния объекта Советский патент 1990 года по МПК G01R29/08 

31536326

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для измерения характеристик радиолокационного рассеяния объектов, например эффективной поверхности рассеяния, х

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На фиг.1 приведена структурная

тенны 9 и ее ДН выбрано так, что приемная антенна 9 принимает сигнал, отраженный только от опоры 5. При этом один нуль ее ДН направлен на верхний край опоры 5, а другой - в направлении нижнего нуля ДН приемопередающей антенны 4. Это обеспечивается при следующих обстоятельствах:

Изобретение относится к радиолокации. Цель изобретения - повышение точности измерения. Устройство содержит г-р 1, двойной волноводный тройник 2, нагрузку 3 с переменным комплексным коэф.отражения, приемнопередающую антенну 4, опору 5, индикатор 6, поворотное устройство 7, направленный ответвитель 8, приемную антенну 9, переменный фазовращатель 10, переменный аттенюатор 11 и измеряемый объект 12. Сигнал г-ра 1 через тройник 2 поступает в нагрузку 3 и далее через антенну 4 излучается в направлении опоры 5, установленной на поворотном устройстве 7. Отраженный от опоры 5 сигнал поступает в антенны 4 и 9 и суммируется через ответвитель 8 в индикаторе 6. С помощью фазовращателя 10 и аттенюатора 11 добиваются взаимной компенсации этих сигналов до уровня шумов индикатора 6. После этого на опоре 5 устанавливается измеряемый объект 12 и включается поворотное устройство 7. При вращении опоры 5 раскомпенсации сигнала не наступает, т.к. в антенны 4 и 9 поступает части одного и того же переменного по амплитуде сигнала. Поэтому индикатор 6 регистрирует сигнал, отраженный только от измеряемого объекта 12. 2 ил.

20

25

и приемной 9 антенн параллельны одна другой и лежат в одной плоскости с осью опоры 5, фазовый центр приемной антенны 9 лежит ниже фазового центра приемопередающей антенны 4 на расстоянии h, а диаметр раскрыва приемной антенны 9 определен из соотношения

d - L A -2hD

(О

зо

i

L

h электрическая схема устройства для ИЭ-JQ электрические оси приемопередающей 4 мерения характеристик радиолокационного рассеяния объекта на фиг,2 - геометрические соотношения, иллюстрирующие принцип действия устройства.

Устройство для измерения характе- ристик радиолокационного рассеяния объекта содержит генератор J, двойной волноводный тройник 2, нагрузку 3 с переменным комплексным коэффициентом отражения, приемопередающую антенну 4 , опору 5 , индикатор 6, поворотное устройство 7, направленный от- ветвитель 8, приемную антенну 9, переменный фазовращатель 10, переменный аттенюатор 11 и измеряемый объект 12,

Устройство работает следующим образом.

Сигнал генератора 1 через двойной волноводный тройник 2 поступает в нагрузку 3 и приемопередающую антенну 4 и излучается в направлении опоры 5. В отсутствие опоры 5 сигнал, отраженный от входа приемопередающей антенны 4 и прошедший непосредственно из Н- в Е-плечо двойного волновод- ного тройника 2, с помощью нагрузки 3 компенсируется до уровня шумов индикатора 6,

Опору 5 устанавливают по поворотном устройстве lf Отраженный от опоры 5 сигнал поступает в приемопередающую 4 и приемную 9 антенны и суммируется через направленный ответви- тель 8 в индикаторе 6, С помощью переменного фазовращателя 10 и перемен- ,,- ного аттенюатора 11 добиваются взаимной компенсации этих сигналов .до уровня шумов индикатора 6, После этого на опоре 5 устанавливают измеряемый объект 12 и включают поворотное устройство 7, Часть опоры 5, находящаяся в главном лепестке диаграммы направленности (ДН) приемопередающей антенны 4, облучается электромагнитными волнами, которые частично отражаются от нее и попадают обратно в приемопередающую антенну 4, а частично - в приемную антенну 9, Положение в пространстве приемной ан35

40

где D - диаметр раскрыва приемопередающей антенны 4; расстояние от плоскости раскрыва приемной антенны 9 до оси опоры 5; длина волны излучения; расстояние от плоскости раскрыва приемопередающей антенны 4 до оси опоры 5 расстояние между электрическими осями приемопередающей и приемной антенны. Эта формула получена из геометрических соотношений, изображенных на фиг,2. Если учесть, что при измерении радиолокационного рассеяния объектов используют обычно антенны, ширина ДН которых по первым нулям не превышает 30° и аппроксимируется приближенным выражением Q A/D, где D - диаметр раскрыва антенны, то справедливы приближения для приемопередающей антенны 4 и для приемной антенны 9, Из построений на фиг.2 следует:

В +

С - L С L 2d

50

+ с).

55

После преобразований получено соотношение (1), При вращении опоры 5 раскомпенсадии сигнала не наступает, так как в приемопередающую 4 и приемную 9 антенны поступают части одного и того же переменного по амплитуде (из-за неоднородности опоры 5) и фазе (из-за биения конц.з опоры 5) сигнала, поэтому индикатор 6 регист

и приемной 9 антенн параллельны одна другой и лежат в одной плоскости с осью опоры 5, фазовый центр приемной антенны 9 лежит ниже фазового центра приемопередающей антенны 4 на расстоянии h, а диаметр раскрыва приемной антенны 9 определен из соотношения

d - L A -2hD

(О

электрические оси приемопередающей 4

5

о

i

L

h ,-

5

0

где D - диаметр раскрыва приемопередающей антенны 4; расстояние от плоскости раскрыва приемной антенны 9 до оси опоры 5; длина волны излучения; расстояние от плоскости раскрыва приемопередающей антенны 4 до оси опоры 5 расстояние между электрическими осями приемопередающей и приемной антенны. Эта формула получена из геометрических соотношений, изображенных на фиг,2. Если учесть, что при измерении радиолокационного рассеяния объектов используют обычно антенны, ширина ДН которых по первым нулям не превышает 30° и аппроксимируется приближенным выражением Q A/D, где D - диаметр раскрыва антенны, то справедливы приближения для приемопередающей антенны 4 и для приемной антенны 9, Из построений на фиг.2 следует:

В +

С - L С L 2d

+ с).

После преобразований получено соотношение (1), При вращении опоры 5 раскомпенсадии сигнала не наступает, так как в приемопередающую 4 и приемную 9 антенны поступают части одного и того же переменного по амплитуде (из-за неоднородности опоры 5) и фазе (из-за биения конц.з опоры 5) сигнала, поэтому индикатор 6 регист12

фиг2