Способ измерения диаграммы направленности антенны Советский патент 1990 года по МПК G01R29/10 

Изобретение относится к области антенных измерений и может быть использовано для измерения параметров антенн.

Цель изобретения - обеспечение возможности измерения фазовой диаграммы направленности антенны.

На фиг.1 приведено положение нулей диаграммы направленности (ДН) на комплексной плоскости (ot, J0) ; на фиг.2 - модуль ДН F(j0) 5 на фиг.З- фазовая ДН, соответствующая ДН, приведенной на фиг.2, с положением нулей, показанным на фиг.1.

Способ измерения диаграммы направленности антенны основан на известном факте, что комплексная диаграмма направленности является аналитической целой функцией экспоненциального типа В0 класса (3). Кроме того, диаграмма направленности остронаправленных антенн полностью характеризуется ее нулями, расположенными на оси обобщенного угла J0, где Q 2 sitiQ , где $ угол между раскрывом антенны и нормально к ней.

Таким образом, диаграмма направленности может быть аналитически представлена следующим образом.

Нули диаграмм направленности реальных антенн вследствие искажений АФР смещены с оси j 9 в комплексную плоскость (фиг,1), что приводит к деформациям АДН (фиг.2), и искривлению ФДН (фиг.З).

Как видно, фазовая диаграмма направленности имеет очень высокую крутизну в направлении минимумов АДН.

ел ел

СЛ

а

ЭО

эо

Производная фазовой диаграммы направленности по углу, а соответственно, и дифференциал также имеют свое максимальное значение в этих направ- лениях. Знак производной определяет в какую сторону (влево или вправо) относительно оси j0 сместится тот

ИЛИ ИНОЙ НУЛЬ а

Полученные в результате измерений амплитудные диаграммы направленности и знаки производных (дифференциалов) в окрестности минимумов АДН оказываются достаточной измерительной информацией для последующего вычисле- ния ФДН.

Известными методами определяются комплексно-сопряженные нули диаграммы направленности по мощности (воз- веденная в квадрат АДН). С помощью значений знаков производных ФДН осуществляется отбор из каждой пары нулей одного, соответствующего действительности.

Полученные в результате вычислений нули Рп, число которых определяется направленными свойствами антенны и диапазоном углов, в которых производились измерения, и достигает нескольких десятков с достаточной точностью аппроксимируют комплекс- ную диаграмму направленности в окрестности ее главного лепестка, т.е. получается аппроксимирующий полином очень высокой степени:

F(J6) A (--pf в

Фазовая диаграмма направленности вычисляется следующим образом:

N .0

Ф(Л0) -nSN arg (I- «)

Предлагаемый способ может быть реализован следующим образом в случае исследования наземной передающей антенны методом облета.

На борту самолета устанавливаются два принимающих антенны зонда, раз- несенных вдоль ее фюзеляжа, разность фаз сигналов с выхода которых при облете регистрируется фазометром.

0

5

5

5

0

5

0

0

Одновременно регистрируется и уровень сигнала с выхода одного из зон дов, Полученная после облета измерительная информация обрабатывается в предлагаемой последовательности. Использование изобретения обеспечивает возможность измерения фазовой диаграммы направленности крупных антенн в дальней зоне.

Формула изобретения

Способ измерения диаграммы направленности антенны, включающий излучение исследуемой антенной высокочастотного сигнала и прием его измерительной антенной, перемещаемой по заданным траекториям, лежащим на сферической поверхности, расположен™ ной в дальней зоне исследуемой антенны, измерение амплитуды принятого сигнала и координат измерительной антенны, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности измерения фазовой диаграммы направленности антенны, дополнительно принимают излученный испытуемый антенной сигнал с помощью второй измерительной антенны, размещенной на расстоянии (1/10Н/20) 0uj. R от первой измерительной антенны вдоль по траектории, где - ширина главного луча диаграммы направленности исследуемой антенны по половинной мощности, R - расстояние между исследуемой и измерительной антеннами, измеряют разность фаз между сигналами, принятыми первой и второй измерительными антеннами, и по положительному или отрицательному скачку разности фаз судят о перебросе фазовой диаграммы направленности на +180 соответственно, и определяют фазовую диаграмму направленности исследуемой антенны как значение фазы, полученное суммированием перебросов фазовой диаграммы направленности от начала измерения до данного положения измерительных антенн, причем значение фазовой диаграммы между двумя соседними перебросами постоянно и кратно :180°-.

Фиг.1

Изобретение относится к антенным измерениям. Цель изобретения - обеспечение возможности измерения фазовой диаграммы направленности (ДН) антенны. Для этого в случае исследования наземной передающей антенны методом облета используется данный способ измерения, при котором на борту самолета устанавливаются две принимающие антенны-зонды, разнесенные вдоль его фюзеляжа. Разность фаз сигналов с их выхода при облете регистрируется фазометром. Одновременно регистрируется и уровень сигнала с выхода одного из зондов. Полученная после облета измерительная информация далее обрабатывается в заданной последовательности. Это обеспечивает возможность измерения фазовой ДН крупных антенн в дальней зоне. 3 ил.

Щ8)I

5 в

Фиг. I