Устройство для измерения электромагнитных характеристик объектов Советский патент 1990 года по МПК G01R29/08 

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может быть использовано в антенных измерениях/ аттестации и проверке измерителей напряженности электромагнитных полей в СВЧ диапазоне.

Целью изобретения является сокращение времени измерений в широком диапазоне частот.

На фиг. 1 приведена электрическая структурная схема устройства для измерения электромагнитных характеристик объектов; на фиг. 2 - вариант расположения приемных антенн и исследуемого объекта в поперечном сечении , безэховой камеры в месте расположе- ния приемных антенн; на фиг. 3 - вариант электрической структурной схемы устройства с автоматизацией процесса измерения.

Устройство для измерения электромагнитных характеристик объектов содержит цилиндрическую безэховую камеру 1, внутренняя поверхность которой покрыта поглощающим материалом 2. В двух параллельных сечениях А и Б безэховой камеры 1 размещены соответственно п передающих антенн 3 и п приемных антенн 4. Приемные антенны 4 являются образцовыми (эталонными). В сечении Б расположен и исследуемый объект 5 (например, проверяемая антенна или преобразователь измерителя напряженности поля).

Внутри безэховой камеры 1 на валах 6 и 7 жестко закреплены первый и второй отражатели 8 и 9 с плоской рабочей поверхностью. В предлагаемой конструкции вращения зеркал целесообразно осуществлять дискретно, при этом число переключений зеркала 8 равно числу передающих антенн, а число переключений зеркала 9, расположенного в сечении Б, на единицу больше числа приемных антенн. К каждой передающей антенне 3 подключен соответствующий генератор 10, работающий в диапазоне частот передающей антенны 3.

Сечения камеры А -и Б, в которых размещены соответственно передающие антенны 3 и приемные антенны 4, параллельны между собой, но перпендикулярны оси симметрии безэховой камеры 1 и проходят через центры плоских рабочих поверхностей первого и второго отражателей 8 и 9.

Плоскости рабочих поверхностей отражателей 8 и 9 образуют с осью сим0

5

0

5

0

5

0

5

0

метрии безэховой камеры 1 углы 45°, при этом обратная сторона отражателей может быть выполнена конической и покрыта поглощающим материалом 11.

Для приема измерительной информа-г ции с исследуемого объекта 5 и прием- ных антенн 4 они соединены с соответствующими входами измерительного блока 12.

Как передающие антенны 3, так и приемные антенны 4 и исследуемый объект 5 по периметру сечений камеры расположены равномерно, например, как это показано на фиг. 2 для . Общее количество передающих к приемных антенн должно обеспечивать перекрытие всего рабочего диапазона частот устройства .

Для реализации в устройстве автоматизированного режима работы (фиг.З) на валах 6 и 7 могут быть установлены шаговые двигатели 13, 14, дополнительно введены блоки 15 управления и 16 обработки данных, которые через шину 17 управления и сбора данных обеспе-:- чивают управление генераторами 10, шаговыми двигателями 13, 14, а также сбор, обработку данных с измерительного блока 12 и регистрацию результатов измерений.

Устройство работает следующим образом.

В зависимости от частоты, на которой проводят измерения, от одного из генераторов 10 подают СВЧ-сигнал на соответствующую передающую антенну 3. Вращением валов 6 и 7 вокруг оои добиваются ориентации (переключения) отражателей 8 и 9 таким образом, чтобы сигнал, излученный из соответствую ющей передающей антенны 3, после отра- жения от отражателей 8 и 9 был сориентирован на прием соответствующей по частоте образцовой приемной антенной 4.

По сигналу, принятому приемной антенной 4, определяют величину напряженности или плотности потока энергии СВЧ-излучения в сечении Б, в котором расположен исследуемый объект 5. Затем вращением вала 7 коммутируют сигнал, отраженный вторым отражателем 9, на исследуемый объект 5.

Измерение сигнала с объекта 5 в электромагнитном поле, напряженность или плотность потока энергии которого предварительно измерена с помощью образцовой антенны 4, позволяет опреде-

5

лить его электромагнитные характеристики путем сравнения с образцовым сигналом.

Каждая из передающих и приемных антенн 3 и 4 рассчитана на работу в своем частотном поддиапазонег в сумме перекрывая заданный диапазон частот. В общем случае количество передающих антенн 3 и приёмных (образдовых) антенн 4 S составе устройства может быть различным.

При работе устройства в автоматизированном режиме коммутация электромагнитного поля отражателями 8 и 9 может быть осуществлена по заданной программе посредством шаговых двигателей 13 и 14 с обеспечением синхронного включения генераторов 10 и съема данных с измерительного блока 12 через шину 17 управления и сбора данных посредством блока 15 управления. Измерительная информация обрабатывается блоком 16 обработки данных.

Формула изобретения

, 1. Устройство для измерения электромагнитных характеристик объектов, содержащее безэховую камеру, п передающих антенн, к каждой из которых

подключен соответствующий генератор,, последовательно соединенные приемную антенну и измерительный блок, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени измерений в широ

ком диапазоне частот, введены; п-1 приемных антенн, подключенных к дополнительным п-1 входам измерительного блока, первый и второй плоские отражатели, расположенные по оси симметрии безэховой камеры под углом 45° к ней и выполненные с возможностью вращения относительно нее, причем оси передающих антенн расположены в плоскости, перпендикулярной оси симметрии безэховой камеры и проходящей через центр первого отражателя, а оси приемных антенн и исследуемого объекта, выход которого подключен к дополнительному (п-1)-му входу измерительного блока, расположены в плоскости, перпендикулярной оси симметрии безэховой камеры и проходящей через центр второго отражателя.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что.обратные поверхности первого и второго отражатегт лей выполнены коническими и покрыты поглощающим материалом.

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ. Цель изобретения - сокращение времени измерений в широком диапазоне частот. В зависимости от частоты, на которой проводят измерения, от одного из г-ров 10 подают СВЧ-сигнал на соответствующую передающую антенну 3. Вращением валов 6 и 7 вокруг оси, добиваются ориентации плоских отражателей 8 и 9 так, чтобы отраженный ими сигнал был сориентирован на прием соответствующей по частоте образцовой приемной антенной 4. По сигналу, принятому антенной 4, определяют величину напряженности или плотности потока энергии СВЧ-излучения в сечении Б, где расположен исследуемый объект 5. Затем вращением вала 7 коммутируют сигнал, отраженный отражателем 9, на объект 5. Измерение сигнала с объекта 5 в электромагнитном поле, напряженность или плотность потока энергии которого предварительно измерена с помощью антенны 4, позволяет определить его электромагнитные х-ки путем сравнения с образцовым сигналом. Каждая из антенн 3 и 4 рассчитана на работу в своем частотном поддиапазоне в сумме перекрывающих заданный диапазон частот. При этом обратные поверхности отражателей 8 и 9 м.б. выполнены коническими и покрыты поглощающим материалом 11. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Фиг.2

фиг.З