СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИАГРАММ НАПРАВЛЕННОСТИ АНТЕНН Советский патент 1973 года по МПК G01R29/10 

J

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к технике измерения параметров антенн.

ПО .из1вестном у апособу определения диаrpaiMiM напраюленностл приемных антенн, заключающему ,в иэмере1нии сирнала на выходе иопытувмой антениы нри различ1ных углах ее псуворота относительно нормали к фронту Потоской облучающей волны, необходимо располагать облучающую антенну на большом раостоянии от иоиытуемой, что вызвано требова1нием апределенното раапределения поля облучающей волиы.

По предлагаемому способу обеспечение возможности олределения .истинных диаграмм направленности нри произвольном распределении поля облучающей волны достигаетол тем, что из из1меренного амплитудно-фазового распределения выходного сигнала формируют пространственный спектр, фильтруют его ври помощи ф.ильтра, имеющего пространственно-частотную характеристику, обратно пропорциональную ф1у1Н1КЦИи распределения облучающего поля в области раскрыва испытуемой антенны, и из отфильтрогванного опекпра вос€тана1вли1вают распределение, соответствующее HOKOiiMofi диаграмме направленности.

Предлагаемый способ может быть реализован следующим o6pia30:M.

Сначала измеряют амплитуиу и фазу сигнала на (Выходе испытуемой антенны при различных положениях относительно направления OZ прихода облучающей волны. Положение антенны характеризуется угла.ми « и /3 между нап1ра1влен.ие1м нормали к плоскости раокрьша 5 и горизонтальной XZ и вертикальной YZ плоскостями соответственно. Начало системы координат OXYZ со внадает с точкой раскрыва, около которой вращается антенна.

Измеряемый на выходе испытуемой антенны сигнал Bu(U, V) пропорциовален следующему интегралу:

- fi/i(.t,y)),XA-Sy)dA-dy, (1)

J J

S

л / г / -i ()

где А(х,у) Q - ра:апределение

обЛучающего лоля около раОдрьява S;

Еи(а у ) - расдраделение по.ПЯ ,в раокрыве испытуемой антенны при работе ее на передачу;

х , у - декартовы координаты в плоскости рас«ры1ва.

6 :/{sina, 1/ Л-з1п,

и- 2ir ,

-, л-длина волны.

Л

30

Из выражения (1) следует, что результат измерения зависит от распределения облучающего поля и совпадает с истинной диаграммой на п1р а1влен1ности, которая определяется выражением:

F(U,V Eи(( + )

только при А(х , г/) 1, т. е. пр.и облученли плоокой волной.

Далее для ог ределения реальной диа;Г1раммы наиравлелиости при Л (л;, у} предлагается провести обработку измеренного распределения. Для этого формируется пространственный cneiKTip GU(P, q) измеревного распределения, который, в соответствии с выражением (1), пронорциоиален произведению Л (,, у) Е(х , у ), и проводится фильтрация зтого спектра фильтром, npocTpaHCTOeHiHO-MaCTiOTiHafl xaipa.KTep.HiCTHiKa которого описывается функцией

1

A(p,q}

По нолучевному спектру восстанавливается распределение

Gii(Piq} i(Mp + vq) ,.

QA/((/,V)

гUvu.U .

A(p,q}

Которое, как легко убедиться из ора1вненйя с выражением (2), coisnaaaeT с реальной диаграммой направленности ислользуемой антенны, поскольку

-А( видно, пространственно-частотная характеристика фильтра должна быть обратно пропорциональна функции распределения поля облучающей волны в раскрыве испытуемой антенны.

Раопределенле облучающего поля можно измерить HenoqpeacTiBeHHo при иамощи зонда. Однако зонд всепда вносит искажения в измеряемое поле и получаемый результат отличается от истинного раопраделения. Чтобы изба1витыся от .из мерений зондом, оредлагается определять раанределенне облучающего поля пр,и помощи измерения в этом поле ам-плитуд

и фаз сипнала на выходе эталоинюй антенны, для которой распределение поля в раскрыве, Е {%, (/) .в режиме работы на передачу заранее известно. Бели Вэ(/, V) характеризует излгеренное для эталонной антенны раопределение сигнала, то на ооноваии-и формулы (1)

- -1Й1пде ОЭ(Р, q) - простравственный Опектр распределения выходного сигнала бэ (U, У) эталонной а«тенны при облучении ее полем А. При определении характеристики фильтра с помощью эталоиной антенны предполагается, что облучающее поле остается одним и там же при замене испытуемой антенны на эталонную в каждом фиксированном положен.ин, т. е. при у. аэ, р„ Рэ- Такое догпущение справедливо, если IB качест1ве эталонной используется антенна того же типа и с близкими размерами, что и антенны, характеристнки .которых требуется измерить.

Предмет изобретения

Опособ определения диаграмм направленности антенн, заключающийся в измерении сигнала на выходе и,спытуемой антенны при

различных углах ее поворота относительно прихода облучающей волны, отличающийся тем, что, с целью обеанечвния возможности определения истинных диаграмм направленности при прои1звольном распределении поля

облучающей волны, из измеренного амплитудно-фазового расаределвни1Я выходного сигнала формируют простратаственный спектр, фильтруют его при помощи фильтра, имеющего пространственно-частотную ха|рактеристику, обратно пропорциональную функции распределения облучающего поля в области раскрыва испытуемой антенны, и из отфильтрованного спектра восстанавливают распределение, соответствующее искомой диаграмме

направленности.