Способ измерения коэффициента усиления антенн в натурных условиях



Способ измерения коэффициента усиления антенн в натурных условиях
Способ измерения коэффициента усиления антенн в натурных условиях

Владельцы патента RU 2580340:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации (RU)
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для измерения коэффициента усиления антенн различных радиоэлектронных средств в натурных условиях, в частности в условиях городской застройки. Способ измерения коэффициента усиления антенн в натурных условиях, включающий формирование высокочастотного сигнала и измерение его мощности, отведение части мощности высокочастотного сигнала, излучение сигнала с помощью эталонной антенны в направлении исследуемой антенны, прием исследуемой антенной сигнала, его суммирование с отведенным высокочастотным сигналом, перекрытие области пространства, существенной для распространения радиоволн между антеннами, с учетом соблюдении условия дальней зоны от каждой из антенн до места перекрытия, площадь поперечного сечения которого определяется выражением S>πRэ 2Sin2Dэ/2, где Dэ - ширина диаграммы направленности эталонной антенны, Rэ - расстояние от места перекрытия до эталонной антенны, изменение уровня и фазы отведенного высокочастотного сигнала с целью получения нулевого уровня мощности суммарного сигнала, открытие между антеннами в плоскости поперечного сечения области пространства, существенной для распространения радиоволн. Предложенный способ позволяет снизить погрешность результатов измерений коэффициента усиления антенн радиоэлектронных средств в условиях многолучевого распространения радиоволн. 2 ил.

 

Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для измерения коэффициента усиления антенн различных радиоэлектронных средств в натурных условиях, в частности в условиях городской застройки.

Основной трудностью при измерении коэффициента усиления антенн наземных радиоэлектронных средств в условиях городской застройки является многолучевой характер распространения радиоволн. Из-за наличия вблизи антенн посторонних предметов (зданий, сооружений, деревьев и т.п.) связь между антеннами осуществляется не только прямым лучом, соединяющим фазовые (геометрические) центры передающей и приемной антенн, но и лучами, отраженными и переотраженными от посторонних предметов, которые в совокупности образуют помеховый сигнал (фон). Именно этим фактором обусловлено увеличение погрешности, вносимой в результаты измерений.

Известен способ измерения коэффициента усиления антенн (метод вышки) [Л.Н. Захарьев, А.А. Леманский, В.И. Турчин, Н.М. Цейтлин, К.С. Щеглов. Методы измерения характеристик антенн СВЧ. «Радио и связь», М. - 1984, стр. 71-79], при котором исследуемая и измерительная антенны располагаются на некотором удалении друг от друга на вышках, обеспечивающих прямую видимость и отсутствие влияния отражения от подстилающей поверхности.

Недостатком известного способа измерения является сильная зависимость результатов измерений от помехового сигнала, который обусловлен многолучевым характером распространения радиоволн при проведении измерений коэффициента усиления антенн в натурных условиях, в частности в условиях городской застройки. Следствием этого является увеличение погрешности, вносимой в результаты измерений.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату (прототип) является способ измерения коэффициента усиления антенн [Россия, патент №2345374, G01R 29/10, 2009], включающий формирование высокочастотного сигнала и измерение его мощности Рэ, излучение сигнала с помощью эталонной антенны с эффективной площадью Sэфф в направлении исследуемой антенны, прием исследуемой антенной сигнала, измерение его мощности и определение коэффициента усиления исследуемой антенны по формуле и , причем фазовые центры эталонной и исследуемой антенн находятся на одинаковой высоте h от подстилающей поверхности и на расстоянии между антеннами R=12h2/λ.

Недостатком известного способа измерения является сильная зависимость результатов измерений от помехового сигнала, который обусловлен многолучевым характером распространения радиоволн при проведении измерений коэффициента усиления антенн в натурных условиях, в частности в условиях городской застройки. Следствием этого является увеличение погрешности, вносимой в результаты измерений.

Технической задачей данного изобретения является снижение погрешности результатов измерений.

Технический результат достигается за счет того, что в известном способе измерения коэффициента усиления антенн, включающем формирование высокочастотного сигнала и измерение его мощности, излучение сигнала с помощью эталонной антенны в направлении исследуемой антенны, прием исследуемой антенной сигнала, измерение его мощности и определение коэффициента усиления исследуемой антенны, дополнительно отводят часть мощности высокочастотного сигнала и суммируют ее с выходной мощностью сигнала исследуемой антенны, перекрывают между антеннами в поперечном сечении область пространства, существенную для распространения радиоволн, с учетом соблюдения условий дальней зоны от каждой из антенн до плоскости перекрытия, площадь поперечного сечения которой определяют из условия S>πRэ 2Sin2Dэ/2, где Dэ - ширина диаграммы направленности эталонной антенны, Rэ - расстояние от эталонной антенны до плоскости перекрытия, изменяют уровень и фазу отведенного высокочастотного сигнала и при равенстве нулю уровня мощности суммарного сигнала открывают между антеннами в плоскости поперечного сечения область пространства, существенную для распространения радиоволн.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1, где показано взаимное расположение 1 - эталонной и 2 - исследуемой антенн, 3 - посторонние предметы, а также 4 - область пространства, существенная для распространения радиоволн и 5 - площадь перекрытия в поперечном сечении области пространства, существенной для распространения радиоволн, 6 - помеховый сигнал. Как видно из фиг. 1, величина уровня сигнала на выходе исследуемой антенны определяется векторной суммой полезного сигнала, который обусловлен областью пространства, существенной для распространения радиоволн и помехового сигнала, который образуется за счет отражений и переотражений от посторонних предметов. Изобретение обеспечивает компенсацию помехового сигнала, путем формирования сигнала, равного по амплитуде и противоположного по фазе помеховому сигналу на выходе исследуемой антенны. Такой сигнал согласно изобретению формируется из высокочастотного сигнала путем изменения его амплитуды и фазы при отсутствии на входе исследуемой антенны полезного сигнала, что достигается перекрытием в плоскости поперечного сечения области пространства, существенной для распространения радиоволн между эталонной и исследуемой антеннами. Площадь перекрытия поперечного сечения которой определяют из условия S>πRэ 2Sin2Dэ/2, где Dэ - ширина диаграммы направленности эталонной антенны, Rэ - расстояние от эталонной антенны до плоскости перекрытия. Амплитуду и фазу высокочастотного сигнала регулируют до тех пор, пока суммарный сигнал не будет равен нулю. При открытии между антеннами в плоскости поперечного сечения области пространства, существенной для распространения радиоволн, суммарный сигнал будет определяться только уровнем полезного сигнала. Этим достигается технический результат, а именно снижение погрешности результатов измерений.

Способ изобретения может быть реализован с помощью известных радиотехнических элементов и материалов, выпускаемых промышленностью. Для перекрытия в плоскости поперечного сечения области пространства, существенной для распространения радиоволн, может быть использовано радиопоглощающее устройство, выполненное из широкополосного радиопоглощающего материала (см., например, [С.А. Филин, Л.А. Молохина, Средства снижения заметности (по патентным материалам). - М. ИНИЦ Роспатента - 2003., стр. 40]).

Способ измерения коэффициента усиления антенн в натурных условиях может быть реализован, например, при помощи устройства, изображенного на фиг. 2.

Устройство состоит из 1 - эталонной антенны, 2 - исследуемой антенны, 7 - генератора сигналов, 8 - измерителя мощности, 9.1 - первого направленного ответвителя, 9.2 - второго направленного ответвителя, 10 - приемника, 11 - фазовращателя, 12 - регулируемого аттенюатора.

Назначение элементов схемы понятно из их названия.

7 - генератор сигналов присоединен через 8 - измеритель мощности и 9.1 - первый направленный ответвитель к 1 - эталонной антенне. 2 - исследуемая антенна присоединена через 9.2 - второй направленный ответвитель к 10 - приемнику. Кроме того, первый 9.1 - направленный ответвитель вторым выходом присоединен через 12 - регулируемый аттенюатор к 11 - фазовращателю, который присоединен ко второму входу 9.2 - второго направленного ответвителя.

Устройство, реализующее способ измерения коэффициента усиления антенн в натурных условиях, работает следующим образом. С помощью 7 - генератора сигнала формируется высокочастотный сигнал и с помощью 8 - измерителя мощности измеряют его мощность. При помощи 9.1 - первого направленного ответвителя часть мощности высокочастотного сигнала отводится к 12 - регулируемому аттенюатору, а другая часть к 1 - эталонной антенне и излучается в направлении 2 - исследуемой антенны. Принятый 2 - исследуемой антенной сигнал суммируется во 9.2 - втором направленном ответвителе с сигналом, поступающим с 12 - регулируемого аттенюатора, через 11 - фазовращатель. Перекрывают между антеннами в плоскости поперечного сечения область пространства, существенную для распространения радиоволн. За счет этого, 2 - исследуемой антенной будет приниматься только помеховый сигнал. Регулировкой 12 - аттенюатора и 11 - фазовращателя добиваются нулевого уровня мощности суммарного сигнала. Открывают между антеннами в плоскости поперечного сечения область пространства, существенную для распространения радиоволн. Измеряют мощность принятого сигнала и определяют коэффициент усиления исследуемой антенны.

Способ измерения коэффициента усиления антенн в натурных условиях, включающий формирование высокочастотного сигнала и измерение его мощности, излучение сигнала с помощью эталонной антенны в направлении исследуемой антенны, прием исследуемой антенной сигнала, измерение его мощности и определение коэффициента усиления исследуемой антенны, отличающийся тем, что дополнительно отводят часть мощности высокочастотного сигнала и суммируют ее с выходной мощностью сигнала исследуемой антенны, перекрывают между антеннами в поперечном сечении область пространства, существенную для распространения радиоволн, с учетом соблюдения условий дальней зоны от каждой из антенн до плоскости перекрытия, площадь поперечного сечения которой определяют из условия S>πRэ 2Sin2Dэ/2, где Dэ - ширина диаграммы направленности эталонной антенны, Rэ - расстояние от эталонной антенны до плоскости перекрытия, изменяют уровень и фазу отведенного высокочастотного сигнала и при равенстве нулю уровня мощности суммарного сигнала открывают между антеннами в плоскости поперечного сечения область пространства, существенную для распространения радиоволн.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для проведения экспериментальной оценки коэффициента усиления антенн, различных радиоэлектронных систем в диапазоне частот.

Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для измерения комплексных амплитуд возбуждения каналов фазированной антенной решетки (ФАР), в частности, в составе штатной аппаратуры радиолокационной станции.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к средству электромагнитного испытания объекта. Стенд содержит зонды, безэховые электромагнитные поглотители, опорную конструкцию, систему перемещения, привод устройства механического перемещения, компьютер, интерфейс пользователя, датчик угла положения опоры, контур обратной связи, опорные ролики, а также вторую систему углового перемещения.
Использование: для разработки подземных антенн. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют подготовку площадки с подстилающей поверхностью, операции уменьшения антенны в M раз, где M - коэффициент моделирования, увеличения частоты в M раз, при этом выбирают параметры подстилающей поверхности, влияющие на электрические и направленные свойства антенн, диэлектрическую проницаемость ε и удельную проводимость σ, проводят измерения диэлектрической проницаемости ε и удельной проводимости σ различных подстилающих поверхностей, в вычислителе создают базы данных диэлектрической проницаемости ε и удельной проводимости σ, задают нужные значения рабочей частоты антенны, с помощью вычислителя выбирают параметры диэлектрической проницаемости ε и удельной проводимости σ, необходимые для получения нужного значения рабочей частоты антенны и напряженности ее поля.

Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для измерения коэффициента усиления антенн различных радиоэлектронных средств в натурных условиях, в частности в условиях городской застройки.

Изобретение относится к области электротехники, в частности для обработки синусоидального электрического сигнала с целью определения параметров его вектора. Способ включает использование цифрового информационно-измерительного устройства, состоящего из нелинейного преобразователя (НП) и линейного преобразователя (ЛП).

Изобретение относится к области антенных измерений. Измерения параметров антенных систем осуществляют с использованием метода пространственно-временной селекции.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для определения радиотехнических характеристик крупногабаритных антенн для космических аппаратов без их непосредственных измерений.

Использование: антенная техника, в частности в способах измерения характеристик диаграммы направленности активных и пассивных антенных решеток. Сущность: способ измерения характеристик диаграммы направленности активной/пассивной фазированной антенной решетки состоит в том, что осуществляют формирование сигнала на входе либо приемного, либо передающего канала и обработку принятых сигналов.

Изобретение относится к области радиотехники. Характеристики диаграммы направленности АФАР определяются в процессе СВЧ-контроля излучателей и связанных с ними ППМ при работе АФАР на прием дополнительно проводится оценка состояния многоступенчатого управляемого аттенюатора каждого i-го ППМ и оценка характеристик входящего в состав приемного канала каждого i-го ППМ АФАР малошумящего усилителя, а при работе АФАР на передачу проводится оценка состояния многокаскадного управляемого усилителя мощности передающего канала каждого i-го ППМ.

Отражатель электромагнитных волн для калибровки устройства радиолокационных систем образован соединением поверхностей минимум трех проводящих прямых круговых цилиндров с одинаковым радиусом основания и разной длиной образующих, лежащих в одной плоскости. Причем длина и радиус выбираются с учетом минимальной и максимальной длины электромагнитной волны излучателей антенн радиолокационных систем. Технический результат заключается в упрощении процесса калибровки и сокращении времени ее проведения. 6 ил.

Измерительная установка для измерения эффективной площади рассеяния моделей радиолокационных целей содержит: передатчик, двойной тройник, переменную комплексную нагрузку, приемник, приемно-передающую антенну, опору модели, компенсационную опору, тождественную опоре модели, отражения от которых само компенсируются, БЭК, задняя стена которой установлена под углом больше 45° к электрической оси антенны, и подъемник, на котором жестко установлены две опоры. Подъемник обеспечивает подъем и перемещение двух опор как единого целого вдоль длины диагонали куба с ребром длиной четверть длины волны падающего поля. Технический результат изобретения - увеличение точности измерения ЭПР моделей целей за счет уменьшения, до минимально возможного значения, суммарной когерентной помехи, вызванной зеркальными отражениями от стен БЭК, опоры цели и диффузным рассеянием падающего поля. 2 ил.

Изобретение относится к радиосистемам измерения диаграмм излучения антенн передающих устройств, расположенных на высотных башнях в вертикальной плоскости, в частности в базовых станциях сотовой связи. Комплекс содержит накопитель измеренной информации и бортовой комплект в составе последовательно соединенных антенны-зонда и селективного измерителя мощности, а также GPS/ГЛОНАСС приемника. Дополнительно введены: носитель бортового комплекта - дистанционно управляемый беспилотный летательный аппарат на платформе многомоторного вертолета (многокоптер) и наземный комплект, соединенный с бортовым комплектом через радиоканал Wi-Fi. Причем в состав наземного комплекта входят первый модем Wi-Fi, подключенный к первому порту первого модема пульт управления многокоптером, параллельно подключенные ко второму порту первого модема индикатор отображения измеренных данных в координатах «мощность-высота-время» и накопитель измеренной информации, подключенный к третьему порту первого модема индикатор отображения видеоинформации. При этом в бортовой комплект введены второй модем Wi-Fi, последовательно соединенные блок датчиков и полетный контроллер, первый выход которого подключен к третьему порту второго модема, видеокамера, подключенная ко второму порту второго модема, блок двигателей могокоптера, подключенный ко второму выходу полетного контроллера. Селективный измеритель мощности подключен к первому порту второго модема. В блок датчиков входят GPS/ГЛОНАСС приемник, акселерометр, бародатчик, трехосевой гироскоп, компас, а в блок двигателей входят двигатели многокоптера. Технический результат заключается в увеличении оперативности и точности измерения мощности излучения базовых станций сотовой связи в вертикальной плоскости. 3 ил.

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано при решении проблемы электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств, а также к исследованию параметров вторичного излучения различных сред. Устройство состоит из генератора тактовых импульсов 1, формирователя спектра излучения 3, коммутатора приемо-передающих антенн 3, приемной антенной системы 4, адаптивного преобразователя 5, формирователя информации излучения вторичных излучателей 6, преобразователя частотного спектра 7, блока фильтров 8, блока анализа спектра излучения 9, блока исследования спектра вторичного излучения 10, высоковольтной облучающей системы 11 (11-1 и 11-2), источника высокого напряжения 12. Технический результат заключается в возможности исследования различных сред на основе их излученного вторичного поля. 17 з.п. ф-лы, 23 ил.

Группа изобретений относится к измерительной технике, а конкретнее к измерению параметров канала фазированной антенной решетки (ФАР) и определению диаграммы направленности элементов ФАР. Технический результат заключается в возможности проводить измерения параметров при неподвижном зонде с высокой точностью, характерной для обычных амплифазометров, т.е. с точностью по фазе ≈2°, а по амплитуде ≈0,2 дБ. Раскрыты способ и устройство измерения параметров канала ФАР, способ и устройство для определения диаграммы направленности элементов ФАР. Способ измерения параметров канала ФАР, в каждом канале которой установлен дискретный многоразрядный фазовращатель, предназначенный для фазовой манипуляции сигнала в данном канале ФАР на частоте Ω/2π манипуляции, содержит этапы, на которых: а) запитывают ФАР начальным сигналом с частотой ω0/2π, осуществляют фазовую манипуляцию сигнала в измеряемом канале ФАР на частоте Ω/2π манипуляции с помощью одного разряда имеющегося в данном канале ФАР дискретного многоразрядного фазовращателя при коммутации его другого разряда; принимают излучаемый ФАР сигнал с помощью измерительной антенны, зафиксированной в промежуточной зоне излучения ФАР; компенсируют в принимаемом сигнале фоновый сигнал, образованный неманипулированными каналами ФАР, за счет использования части начального сигнала с частотой ω0/2π, подбирая величину этой части равной величине фонового излучения и имеющей противоположную фазу; выполняют квадратурную демодуляцию сигнала, полученного после компенсации фонового сигнала, для получения исходного сигнала I синфазного канала и исходного сигнала Q квадратурного канала; фильтруют сигнал I синфазного канала и сигнал Q квадратурного канала на частоте Ω/2π манипуляции; осуществляют синхронное детектирование отфильтрованных сигналов с частотой Ω/2π манипуляции, получая результирующий сигнал I' синфазного канала и результирующий сигнал Q' квадратурного канала; определяют по результирующему сигналу I' синфазного канала и результирующему сигналу Q' квадратурного канала амплитуду А и фазу ϕ измеряемого сигнала, характеризующие измеряемый канал ФАР. Способ определения диаграммы направленности элемента ФАР содержит этапы, на которых выделяют фрагмент упомянутой ФАР, включающий в себя не менее нескольких десятков элементов; устанавливают выделенный фрагмент ФАР на поворотном средстве; осуществляют этапы способа измерения параметров канала ФАР для различных углов поворота упомянутого выделенного фрагмента ФАР по отношению к упомянутой измерительной антенне; строят диаграмму направленности элемента в составе ФАР по найденным амплитудам и фазам каждого элемента упомянутого фрагмента ФАР с учетом геометрии упомянутого выделенного фрагмента ФАР и упомянутой измерительной антенны. 6 н. и 3 з.п. ф-лы. 7 ил.

Изобретение относится к антенной технике, в частности к способам определения диаграммы направленности активных фазированных антенных решеток (АФАР) в процессе их настройки и исследований. АФАР располагают на заданном расстоянии от вспомогательной антенны, излучают формируемое электромагнитное поле в направлении исследуемой АФАР и принимают сигналы, излученные вспомогательной антенной, исследуемой АФАР. При неподвижном опорно-поворотном устройстве измеряют комплексные коэффициенты передачи каждого приемного канала, формируя на их основе калибровочные коэффициенты в режиме приема. Затем принимают исследуемой АФАР сигналы, излученные вспомогательной антенной, и проводят измерения комплексных коэффициентов передачи каждого приемного канала, формируя на их основе комплексные ДН приемных каналов с учетом сферичности фазового фронта принятой электромагнитной волны и сформированных калибровочных коэффициентов в режиме приема, путем вращения АФАР, размещенной на опорно-поворотном устройстве. ДН АФАР в режиме приема определяют на основе математической модели, используя сформированные комплексные ДН приемных каналов. Для получения ДН АФАР в режиме передачи подключают формирователь сигналов поочередно ко входу каждого передающего канала АФАР, измеряют комплексный коэффициент передачи передающего канала при неподвижном опорно-поворотном устройстве и без открытого излучения АФАР в свободное пространство и преобразуют его в амплитуду и фазу сигнала. По результатам преобразованных амплитуд и фаз комплексных коэффициентов передачи каналов определяют амплитудно-фазовое распределение на выходах передающих каналов АФАР. ДН АФАР в режиме передачи находят в виде суммы взвешенных комплексных ДН приемных каналов АФАР с коэффициентами, соответствующими комплексным амплитудам амплитудно-фазового распределения на выходах передающих каналов АФАР. Технический результат заключается в исключении открытого излучения при определении ДН АФАР в передающем режиме. 2 ил.

Изобретение относится к технике антенных измерений. Устройство для измерения параметров диаграммы направленности антенн содержит последовательно соединенные исследуемую антенну, фазовращатель, волновой тройник, измерительный приемник, блок оцифровки и устройство обработки и управления, четвертый, пятый и шестой входы которого соединены соответственно с тремя выходами блока сопряжения, вход которого является выходом устройства наведения и сопровождения, последовательно соединенные первый датчик вал-код, первый следящий привод и поворотный стол азимутального вращения приемной антенны, который механически соединен с горизонтальной осью вращения приемной антенны и первым датчиком вал-код, последовательно соединенные второй датчик вал-код, второй следящий привод и поворотный стол угломестного наклона приемной антенны, который механически соединен с угломестной осью вращения приемной антенны и вторым датчиком вал-код, а также содержащее синхронизатор, три выхода которого соединены соответственно со вторыми входами измерительного приемника, блока оцифровки и устройства обработки и управления, первый выход которого подключен ко второму входу фазовращателя, второй выход - ко второму входу первого следящего привода, третий выход - ко второму входу второго следящего привода, а третий и седьмой входы соответственно ко вторым выходам первого и второго следящих приводов. Дополнительно введены последовательно соединенные устройство приема сигнала синхронизации и формирователь стробов измерения, первый выход которого соединен с первым входом электронного переключателя, второй выход - с первым входом измерителя, а третий выход - с входом генератора сигналов, выход которого является вторым входом электронного переключателя, первый выход которого соединен со вторым входом измерителя, а второй выход - с входом вспомогательной антенны, выход которой является третьим входом электронного переключателя, а также связанное по радиоканалу с устройством приема сигнала синхронизации устройство передачи сигнала синхронизации, вход которого является четвертым выходом синхронизатора, и передающее устройство, выход которого является входом исследуемой антенны, а вход соединен с четвертым выходом синхронизатора. Технический результат - повышение точности и информативности измерения параметров диаграммы направленности антенны за счет синхронизации функционирования измерительных устройств и источников измерительных сигналов устройства на прием/передачу во временной области. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для исследования диаграмм направленности (ДН) антенны методом её облета. Технический результат – расширение функциональных возможностей. Для этого обеспечивают автоматизацию процесса измерения направленности антенны на основе использования беспилотного летательного аппарат (БПЛА), совершающего круговые облеты измеряемой антенны в полностью автоматическом режиме, на расстоянии, удовлетворяющем условию дальней зоны исследуемой антенны. При этом определение глобальных координат БПЛА выполняется посредством бортового приемника сигналов глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС, в том числе ГЛОНАСС). Требуемая точность достигается за счет внесения полученных с контрольно-корректирующей станции (ККС) дифференциальных поправок в результат измерений в процессе постобработки. Для повышения точности измерений амплитуды сигнала в процессе постобработки и построения ДН в результат измерений вносятся поправки на основе данных о положении БПЛА относительно исследуемой антенны в момент измерений и априори известной ДН бортовой антенны. Заданная точность измерения ДН достигается за счет коррекции ошибок измерения глобальных координат, а также ошибок измерения амплитуды сигнала, связанных с эволюциями БПЛА в пространстве в процессе облета и неизотропностью ДН бортовой антенны. В случае измерения параметров направленности передающей антенны измерения мощности поля производятся непосредственно на борту БПЛА с помощью широкополосного измерителя мощности, фиксирующего мощность полезного сигнала, поступающего с входа перестраиваемого полосового фильтра. В случае измерения параметров направленности приемной антенны регистрация амплитуды сигнала производится на Земле посредством приемного измерительного устройства, подключенного к испытуемой антенне. Синхронизация данных измерений амплитуды сигнала и координат БПЛА производится в процессе постобработки по временным меткам, полученным с бортового приемника ГНСС на борту БПЛА и с ККС на Земле. В результате обеспечивается повышение точности, сокращение времени измерения технических характеристик антенн и уменьшение стоимости их исследования. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретения относятся к технике антенных измерений и может использоваться при измерениях диаграмм направленности азимутальных ДН антенн в составе наземных подвижных объектов больших размеров, в том числе летательных аппаратов (ЛА) в условиях открытых полигонов. Устройство содержит передатчик, исследуемую антенну, приемник, измерительную антенну, блок измерения дальности, блок регистрации и блок радиотехнической системы навигации. Исследуемая антенна установлена на подвижном объекте больших размеров, который размещен на измерительном участке открытого полигона, исследуемая антенна установлена на высоте h1 от его поверхности и подключена к выходу передатчика - источнику радиосигнала, излучаемого через эту антенну при вращении по азимуту, включающего программируемый генератор радиосигналов (ПГР) и широкополосный усилитель мощности (ШУМ). Выход ПГР через ШУМ связан с входом антенны объекта, второй выход ПГР и выходы штатной системы измерения истинного курса и географических координат объекта, а также выход его приемника GPS/ГЛОНАС подключены к входам системы измерения объекта (СИО). Радиосигналы, излученные антенной объекта, принимают две измерительные антенны ортогональной поляризации передвижного наземного измерительного пункта (НИП). Антенны НИП установлены на телескопической мачте с изменяемой высотой установки, выход антенн подключен к входу АСРВ, выходы АСРВ и приемника GPS/ГЛОНАСС НИП подключены через интерфейсы к его ЭВМ управления и регистрации, синхронизацию результатов измерений СИО и НИП реализуют в процедуре слияния данных ЭВМ НИП по единому времени UTC их приемников GPS/ГЛОНАСС. Кроме того, в центре круговых траекторий на высоте h1 от поверхности измерительного участка дополнительно установлена вспомогательная антенна для излучения тестового радиосигнала при измерении коэффициента отражения поверхности измерительного участка и зависимости уровня радиосигнала от дальности, вспомогательная антенна подключена к выходу ШУМ, вход которого соединен с выходом ПГР, которые совместно с автономным источником электропитания установлены в непосредственной близости от вспомогательной антенны. Технический результат заключается в повышении точности оценки ДН антенн. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ определения относительной погрешности измерения эталона, выполненного в виде металлического шара радиусом r и расположенного на расстоянии R над поверхностью земли, который состоит в том, что облучают эталон первичным полем приемно-передающей антенны, одновременно измеряют мощность поля обратного отражения эталона и поля его вторичного излучения в направлении нормали к поверхности земли, поле, отраженное от поверхности земли, ретранслируют с помощью эталона в направлении приемно-передающей антенны, при этом максимальную относительную погрешность измерения эталона (δσэ)max определяют по формуле: (δσэ)max=±2/N⋅tg(2n-1/4)+1/N2⋅tg2(2n-1/4), где N - количество длин волн λ поля в длине расстояния R при условии N>>R/λ, n - количество длин волн λ поля в длине радиуса r при условии n>1. Технический результат изобретения - уменьшение трудоемкости определения максимальной относительной погрешности измерения эталона. 1 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2016-04-10 2016-04-11T10:56:51
Наверх