Устройство для измерения диаграммы направленности антенны Советский патент 1993 года по МПК G01R29/10 

Устройство для снятия диаграмм направленности (в дальнейшем - устройство) относится к средствам радиотехнических измерений и может быть использовано для снятия объемных диаграмм направленности (ДН) и определения коэффициента усиления как отдельных антенн, так и антенн, установленных на отсеке летательного аппарата, в диапазоне сантиметровых, дециметровых, метровых и УКВ волн.

Цель изобретения - повышение точности отсчета.

На чертеже изображено устройство, общий вид.

Устройство содержит поворотный стол 1с приводом, две платформы 2, механизм перемещения 3, опоры роликовые 4 с фиксатором положения, два кольцевых элемента 5, телескопический раздвижной элемент

6 с фиксатором положения, фланец 7, объект 8 с антенной 9, рупор 10 облучающий устройство с объектом с антенной.

Устройство работает следующим образом.

На фланец 7 устанавливается исследуемый объект 8 с антенной 9. Ось антенны 9 совмещается с осью рупора 10. Для этого с помощью механизма перемещения 3 верхней платформы 2 и телескопического элемента 6 смешаем исследуемый объект с антенной так, чтобы апертура антенны находилась на оси Y устройства. Затем вращая объект с антенной в кольцевых элементах 5 на опорах роликовых 4, совмещаем ось антенны 9 проходящую перпендикулярно апертуре, с осью рупора 10. Таким образом, если антенна имеет электрический максимум в центре, получаем максимальный уро00Сл) СЯ

ся к

Сл)

вень сигнала от системы антенна-рупор . После этого фланец 7 закрепляет фиксатором положения телескопического раздвижного элемента и фиксатором положения опор роликовых 4.

Затем осуществляя автоматическое вращение устройства на 360° вокруг оси Y снимаем диаграмму направленности в горизонтальной плоскости.

Диаграмма направленности антенны, установленной на исследуемом объекте представляет собой графическую зависимость уровня мощности (фиксируемую в нашем случае автоматическим самописцем) от угла поворота антенны.

После снятия такой диаграммы направленности осуществляем поворот кольцевых элементов с исследуемым объектом и антенной вокруг оси X в плоскости YOZ на определенный дискрет, например 5°. При этом условия ориентации антенны, расположенной на объекте и облучающего рупора остаются прежними, т.е. апертуры антенн находятся на общей оси вращения Y.

Снимаем следующую диаграмму направленности путем вращения устройства в горизонтальной плоскости. И так далее поворачивая кольцевые элементы с объектом и антенной вокруг оси X в плоскости YOX через принятый дискрет и для каждого положения осуществляя полный поворот в горизонтальной плоскости снимаем совокупность плоскостных диаграмм направленности, которые вместе представляют собой объемную диаграмму направленности объекта с антенной. Такая совокупность диаграмм направленности после соответствующей машинной обработки может быть представлена в форме распечатки, выраженной в натуральных единицах или децибелах.1

При вращении на 360° вокруг оси Y устройство работает синхронно с автоматическим самописцем уровня сигнала, снимаемого с исследуемой антенны, установленной на объекте.

Опытный образец устройства, имеющий 5 степеней свободы, показал, эффективность его использования для снятия объемных диаграмм направленности, коэффициента усиления и других электрических характеристик антенн. Это находит выражение в качестве диаграмм-так как само устройство имеет малые отражения, а также в точности их выполнения и оперативности процесса работы.

Устройство позволяет снимать кроме диаграмм направленности другие характеристики (например, коэффициент усиления под определенными углами), используя вращение объекта с антенной вокруг его продольной оси.

Если вместо объекта с антенной на фланец установить рупорную антенну, нэпример, П6-23 и использовать ее в качестве приемной, то устройство с рупором П6-23 можно эффективно использовать для исследования отражений в безэховой камере. Установка системы осуществляется в исследуемом месте

0 безэховой камеры и благодаря широкой возможности вращений в разных плоскостях можно измерять величину коэффициента отражения, коэффициента фазы и т.п. в широком угловом диапазоне.

5Удобство использования устройства

для исследования безэховых камер возрастает если для этих целей установить его на подвижную тележку. Для этого предусмотрена возможность отсоединения устройст0 ва от стола вращения 1 и установка его в заданном месте.

Использование устройства выгодно отличает предложенное техническое решение от базового объекта тем, что с помощью

5 устройства можно обеспечить постоянство фазового центра антенны при снятии например фазовых диаграмм .и постоянство центра вращения антенны при снятии амплитудных диаграмм направленности путем

0 перемещения регулировочными винтами одной платформы относительно другой и перемещения объекта с антенной относительно двух колец.

Особенности устройства и в том, что

5 форма элементов конструкции выбрана с минимальной эффективной поверхностью отражения, а в узлах крепления вертикальных элементов к платформам и на поверхности платформ введен слой поглотителя,

0 конструкция выполнена из диэлектрика, что позволяет снизить коэффициент отражения по сравнению с устройствами содержащими металлические детали приблизительно на 25-30 Дб.

5 ф о р м у л а изобретения

Устройство для измерения диаграммы направленности антенны, включающее поворотный .стол, установленный горизонтально с возможностью поворота по азимуту,

0 блок поворота по углу места, отличающе- е с я тем, что, с целью повышения точности, введены платформа, установленная на поворотном столе с возможностью прямолинейного перемещения вдоль него, два

5 диэлектрических кольца, плоскости которых перпендикулярны направлению перемещения платформы, размещенные на узлах крепления на платформе соосно с возможностью поворота относительно оси, проходящей через центр каждого диэлектрического

кольца перпендикулярно их плоскости, блок поворота по углу места, выполненный в виде цилиндрического телескопического элемента, продольная ось которого параллельна плоскости каждого диэлектрического кольца, а подвижная часть снабжена элементом для крепления исследуемой антенны, торцевая часть подвижной части цилиндрического телескопического элемента снабжена фланцем, поверхности поворотного стола платформы, узлы крепления диэлектрических колец покрыты радиопоглощающим материалом, а оси вращения поворотного стола, двух диэлектрических колец и цилиндрического телескопического элемента пересекаются в одной точке.

Использование: изобретение относится к средствам антенных измерений. Сущность изобретения: устройство для измерения диаграммы направленности антенны, содержащее поворотный стол с приводом, на котором установлена платформ с кольцевыми элементами, позволяет получить объемную диаграмму направленности путем увеличения числе степеней свободы. Устройство снабжено второй платформой, установленной на первой платформе с возможностью перемещения относительно нее. Кольцевые элементы выполнены из диэлектрического материала с возможностью вращения относительно своей оси, параллельной плоскости платформ, и соединены между собой. Между кольцевыми элементами установлен телескопический элемент, подвижная часть которого снабжена фланцем. Для уменьшения коэффициента отражения на поверхностях платформ и узлах крепления кольцевых элементов введен слой поглотителя. 1 ил.

ю

8