Способ измерения потерь в обтекателе

Авторы патента:

G01R29/00 - Устройства для измерения или индикации электрических величин, не отнесенные к группам G01R 19/00-G01R 27/00

Владельцы патента RU 2587687:

Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Калужский приборостроительный завод "Тайфун" (RU)

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при радиотехнических испытаниях обтекателей радиолокационных станций. Измерения потерь в обтекателях проводятся серией из N измерений уровня сигнала Е_0j падающей плоской ЭМВ в диапазоне длин волн λ₀±Δλ на выходе измерительной антенны без обтекателя и серией из N измерений уровня E_i сигнала на выходе антенны с установленным обтекателем (измерительная антенна замещается системой антенна-обтекатель) с последующей математической обработкой результатов. Причем вариация фазы производится за счет вариации несущей длины волны падающей ЭМВ. Технический результат заключается в возможности измерения потерь ЭМВ в обтекателях с более высокой точностью и более высокой достоверностью результатов измерения, а также без использования штатных антенных устройств РЛС и организации штатного взаимного расположения и перемещения антенны и обтекателя, направлен на снижение трудоемкости и повышение автоматизации вычислений. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при радиотехнических испытаниях обтекателей радиолокационных станций (РЛС).

Известен способ проверки (измерения) радиотехнических параметров обтекателей (в т.ч. потерь) радиолокационных станций (РЛС) [1, с. 265], основанный на методе замещения. Измерительная антенна находится в поле плоской электромагнитной волны (ЭМВ) и ориентирована в направлении получения максимального сигнала на выходе. Измерения производятся на рабочей длине волны РЛС λ₀ в 2 этапа. На первом этапе измеряется уровень сигнала падающей ЭМВ с выхода измерительной антенны (далее - антенна) без обтекателя Е₀, затем (на втором этапе) измеряется уровень сигнала Е с выхода антенны с установленным обтекателем. По соотношению измененных сигналов производится расчет величины потерь ЭМВ П в обтекателе:

Недостатком известного способа является то, что результаты замеров величины Е, а значит, и расчета потерь ЭМВ П, зависят от взаимного расположения антенны и обтекателя.

Известен способ измерения [1, с. 266, 2-й абзац сверху], отличающийся от [1, с. 265] тем, что в качестве измерительной антенны используется штатная антенна РЛС, а ее перемещения и расположения относительно обтекателя соответствуют штатным эксплуатационным условиям РЛС.

Недостатком данного способа является необходимость использования штатной антенны РЛС и организации взаимного расположения и перемещения антенны и обтекателя, соответствующих штатным эксплуатационным условиям РЛС.

Целью настоящего изобретения является создание технического решения, обеспечивающего измерения потерь ЭМВ в обтекателях с более высокой точностью и более высокой достоверностью результатов измерения, а также измерения без использования штатных антенных устройств РЛС, организации штатного взаимного расположения и перемещения антенны и обтекателя, направленного на снижение трудоемкости и повышение автоматизации вычислений.

Для решения поставленной задачи и достижения указанного технического результата предложен способ измерения потерь в обтекателях регулярного типа путем устранения влияния погрешностей, связанных с переотражениями ЭМВ в промежутке системы измерительная антенна-обтекатель (А-О) на расчетную величину потерь ЭМВ, что обеспечивается за счет проведения серии измерений при различной вариации фазы отраженной волны в промежутке А-О с последующей математической обработкой результатов. Вариация фазы производится за счет вариации несущей длины волны падающей ЭМВ, а в качестве устройства измерения и регистрации сигнала может применяться векторный анализатор.

Способ измерения потерь в обтекателе основан на методе замещения. Для реализации данного способа используется антенна измерительная и источник формированная плоской электромагнитной волны (ЭМВ). Измерительная антенна находится в поле плоской ЭМВ и ориентирована в направлении получения максимального сигнала на выходе.

Измерение производится в 2 этапа в диапазоне длин волн λ₀±Δλ, где

Δλ₀ - длина волны рабочей частоты РЛС,

n=5…10, где L - расстояние от обтекателя до измерительной антенны.

На первом этапе производится серия из N измерений уровня сигнала Е_0iпадающей плоской ЭМВ на выходе измерительной антенны (далее - антенна) без обтекателя. Причем в каждом i-м измерении, i=1…N, несущая длина волны ЭМВ составляет где N>(10…20)n.

На втором этапе производится серия из N измерений уровня сигнала на выходе антенны с установленным обтекателем (измерительная антенна замещается системой антенна-обтекатель). Серии значений уровней сигнала без обтекателя E_0i и с обтекателем Е_i подвергаются математической обработке следующим образом:

Полученная величина П является величиной потерь в обтекателе.

С целью снижения трудоемкости и повышения автоматизации вычислений в качестве устройства измерения и регистрации сигнала используется векторный анализатор цепей с возможностью нормировки регистрируемого значения сигнала к единице (нормализации) и усреднения измеренных значений в полосе частот. Векторный анализатор цепей включается в режим измерения S₂₁ - в диапазоне длин волн λ₀±Δλ.

В этом случае на первом этапе производится измерение и автоматическая нормировка значений сигнала Е_0i к единице (0 дБ): Е_0i=0 дБ для i=1…N. На втором этапе производится измерение и автоматическое усреднение величины E_t в диапазоне длин волн λ₀±Δλ, а величина потерь П вычисляется следующим образом:

где - среднее значение величины E_i в диапазоне длин волн λ₀±Δλ.

Источники информации

1. Привода Б.А., Кокунько B.C. Обтекатели антенн летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1970. - 288 с.

1. Способ измерения потерь в обтекателе, включающий антенну измерительную и источник формирования плоской ЭМВ, отличающийся тем, что измерения потерь в обтекателях проводятся серией из N измерений уровня сигнала Е_{0 j} падающей плоской ЭМВ в диапазоне длин волн на выходе измерительной антенны без обтекателя и серией из N измерений уровня E_i сигнала на выходе антенны с установленным обтекателем (измерительная антенна замещается системой антенна-обтекатель), с последующей математической обработкой результатов, причем вариация фазы производится за счет вариации несущей длины волны падающей ЭМВ.

2. Способ измерения по п. 1, отличающийся тем, что в качестве устройства измерения и регистрации сигнала может использоваться векторный анализатор цепей с возможностью нормировки регистрируемого значения сигнала к единице (нормализации) и усреднения измеренных значений в полосе частот, причем векторный анализатор цепей включается в режим измерения S₂₁ - параметров в диапазоне длин волн .

Изобретение относится к экранировке аппаратов или их деталей от электрических или магнитных полей и может быть использовано для контроля эффективности электромагнитного экранирования корабельных помещений, защищенных от преднамеренных электромагнитных воздействий.

Приспособление для снятия характеристик свч-устройств // 2577805

Изобретение относится к электротехнической, радиотехнической, электронной областям промышленности и может быть использовано в процессе настройки или проверки работоспособности СВЧ-устройства (нескольких СВЧ-устройств) для снятия его (их) характеристик в широком частотном диапазоне.

Устройство для регистрации формы импульса делений // 2572063

Устройство для регистрации формы импульса делений относится к измерительной технике и может быть использовано в ядерной физике при исследовании физических параметров импульсных исследовательских ядерных установок (ИЯУ).

Способ измерения эффективной поверхности рассеяния участков крупногабаритных объектов // 2560935

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для экспериментальной оценки вклада участков крупногабаритного объекта, например авиационного турбореактивного двигателя, в интегральную величину эффективной поверхности рассеяния двигателя.

Способ определения пространственного распределения напряженности электромагнитного поля // 2539814

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для решения задач электромагнитной совместимости и экологической безопасности электротехнического и радиоэлектронного оборудования промышленных, транспортных, общественных и бытовых объектов.

Способ определения начальной фазы колебания гармоники несинусоидального периодического электрического сигнала // 2534376

Изобретение относится к измерительной технике. Способ заключается в том, что для достижения положительного эффекта используют формируемую на основе электрического сигнала f(t) специальную функцию, значения которой определяются как временем t, так и вводимым изменяемым углом θ, при этом согласно предлагаемому изобретению указанную функцию возводят в положительную бόльшую единице степень n и для полученной таким образом функциональной зависимости в результате выполнения соответствующего вычислительного процесса выявляют такое значение угла θ, при котором эта функциональная зависимость имеет максимальное значение.

Автоматизированная система измерений радиотехнических характеристик головок самонаведения ракет // 2526495

Автоматизированная система измерений радиотехнических характеристик головок самонаведения ракет относится к области радиотехнических измерений и может быть использована для экспериментальной оценки радиотехнических характеристик головок самонаведения, содержащих антенну, защищаемую радиопрозрачным обтекателем.

Способ определения энергетического спектра электронов в электронном пучке // 2523424

Изобретение относится к технике измерения электрических величин, а также к технике определения характеристик электронных потоков с магнитным удержанием и может быть использовано в высоковольтных и сильноточных электронно-лучевых приборах, находящих применение в электронной технике, при реализации разнообразных технологических процессов и в физическом эксперименте.

Способ и устройство для выявления нелинейных искажений, вносимых аналого-цифровым преобразователем // 2507681

Изобретение относится к области радиоизмерений и предназначено для контроля работы аналого-цифровых преобразователей без применения специальных тестовых сигналов.

Способ оценивания отношения сигнал/помеха на длительности отрезка гармонического колебания // 2502077

Способ оценивания отношения сигнал/помеха на длительности отрезка гармонического колебания относится к области радиотехники, а именно к технике радиосвязи, и может быть использован в системах передачи данных, в режиме, когда на длительности элементарной посылки применяется одночастотный гармонический сигнал в заданной частотной полосе без введения избыточности, для осуществления оценки качества канала связи.

Устройство измерения амплитудно-временных и частотных параметров сигналов // 2592730

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в цифровых осциллографах, панорамных радиоприемниках и в аппаратуре мониторинга и анализа параметров источников радиоизлучений. В устройство введены АЦП радиоимпульса (канал ПЧ) 1.1, АЦП видеоимпульса (канал Видео) 1.2, устройство сглаживания и децимации 4, обнаружитель 5, коммутатор 7, первичный и вторичный измерители параметров 6 и 9 соответственно, контроллер передачи данных 8, селектор по амплитуде и длительности импульса 10.1 и 10.2 соответственно, блок запоминающего устройства 11. При этом выход АЦП по Видео подключен к устройству сглаживания и децимации, выход которого подключен к обнаружителю, выход обнаружителя подключен к первичному измерителю параметров, при этом сигнал с выхода АЦП по каналу ПЧ 1.1 задерживается в линии задержки 3 и синхронно с сигналом по каналу Видео поступает на вход коммутатора 7, выход которого подключен к контроллеру передачи данных 8, выход контроллера подключен к вторичному измерителю параметров 9, выход которого подключен к селектору по амплитуде 10.1, выход селектора по амплитуде подключен к селектору по длительности импульса 10.2, выходные данные хранятся в блоке запоминающего устройства 11. Технический результат заключается в расширении перечня измеряемых импульсных параметров и увеличении чувствительности системы. 2 ил.

Способ определения значения частоты установочного резонанса пьезоэлектрического вибропреобразователя и устройство для его осуществления // 2593646

Изобретения относятся к области измерительной техники и могут быть использованы для определения частотных характеристик средств измерения параметров вибрации. Устройство для осуществления способа определения значения частоты установочного резонанса пьезоэлектрического вибропреобразователя содержит колебательную систему, состоящую из пьезоэлектрического вибропреобразователя и рабочего тела, прикрепленный к рабочему телу пьезоэлектрический вибратор, подсоединенный к нему генератор импульсных электрических сигналов с регулировкой импульса по длительности и амплитуде и подключенный к вибропреобразователю блок регистрации со схемой для преобразования Фурье выходного сигнала пьезоэлектрического вибропреобразователя. Для осуществления способа от генератора импульсных электрических сигналов на пьезоэлектрический вибратор подают одиночный электрический импульс, возбуждают затухающие вибрационные колебания в колебательной системе и регистрируют в блоке регистрации выходной сигнал - отклик пьезоэлектрического вибропреобразователя на воздействующую вибрацию в функции от времени. В схеме для преобразования Фурье блока регистрации преобразуют поступивший выходной сигнал в его спектральный вид и по преобразованному виду сигнала определяют искомое значение частоты установочного резонанса пьезоэлектрического вибропреобразователя. Технический результат - упрощение процедуры определения частоты установочного резонанса пьезоэлектрического вибропреобразователя, расширение частотного диапазона определяемых значений резонансных частот, расширение функциональных возможностей технического решения. 2 н.п. ф-лы, 4 ил., 4 табл.

Способ увеличения дальности системы многоабонентной радиочастотной идентификации // 2594333

Способ увеличения дальности действия системы многоабонентной радиочастотной идентификации относится к области радиотехники и может быть использован при организации идентификации одновременно нескольких объектов. Новым в способе многоабонентной радиочастотной идентификации является включение в состав транспондеров, устанавливаемых на объектах идентификации однопортовых радиочастотных усилителей и управляемых фазовращателей проходного типа. Антеннами транспондеров радиочастотные колебания от считывающего устройства принимают и пропускают в первый раз через управляемый фазовращатель проходного типа. После этого радиочастотный сигнал усиливают однопортовым усилителем, где осуществляют его дополнительную амплитудную модуляцию уникальной кодовой последовательностью. Усиленный и модулированный радиочастотный сигнал вновь пропускают через управляемый фазовращатель проходного типа, на управляющий вход которого подают низкочастотный сигнал управления, и излучают далее через антенны транспондера. Двойной проход через фазовращатель приводит к сдвигу частоты радиочастотного сигнала. Антенной устройства считывания трансформированные по частоте и модулированные по амплитуде радиочастотные колебания вторично принимают и смешивают с исходными радиочастотными колебаниями, в результате чего на выходе смесителя получают одновременно несколько сигналов от транспондеров, при этом выделяют эти комбинационные низкочастотные составляющие разности исходных и трансформированных по частоте радиочастотных колебаний. Выделенные в каждом канале устройства считывания низкие частоты равны частотам сдвига, вносимым каждым из транспондеров, находящимся в зоне действия системы радиочастотной идентификации. Каждый из этих низкочастотных сигналов демодулируют и получают одновременно на выходе амплитудных детекторов несколько уникальных кодовых последовательностей, осуществляя тем самым идентификацию нескольких объектов одновременно.

Устройство измерения флуктуаций набега фазы и углов прихода микроволн // 2595247

Изобретение относится к области техники электрических измерений и может быть использовано при изучении распространения микроволн на открытых атмосферных трассах. В основу изобретения поставлена задача увеличения точности измерения флуктуации набега фаз и углов прихода микроволн, при исследовании их распространения от одной точки измерительной трассы к другой. Сравнение предлагаемого устройства с уже известными устройствами и прототипом показывает, что заявляемое устройство выявляет новые технические свойства, которые заключаются в достижении фазовой синхронизации опорных генераторов на обоих концах измерительной трассы и повышении помехозащищённости опорного сигнала, что позволяет повысить точность измерений набега фазы микроволн; также в усилении исследуемого микроволнового сигнала в ретрансляторе, что позволяет увеличить длину атмосферной измерительной трассы, тем самым повысить точность измерения углов прихода микроволн, а также в достижении оптимизации частотных свойств радиоканала, за счёт выбора отличающихся частот F1 и F2 опорного и синхронизирующего сигналов. Независимость частот F1 и F2 даёт разработчику свободу при выборе частоты опорного сигнала. Устройство измерения состоит из двух симметричных измерительных каналов и одного опорного канала. В опорном канале ретранслятора, переизлучающего микроволновый измерительный сигнал, создана специальная цепь обратной связи, которая автоматически отслеживает и подстраивает начальную фазу сигнала управления микроволновым фазовращателем. Дополнительное преимущество данного измерителя заключается в том, что ретранслятор усиливает переизлучаемый измерительный сигнал, что позволяет увеличить длину измерительной трассы. Следовательно, увеличивая длину измерительной трассы и базу интерферометра повышают точность измерения флуктуаций набега фазы и углов прихода микроволн за счёт снижения относительных погрешностей измерения разностей фаз исследуемых микроволновых сигналов.

Радиоизмерительная установка для измерения эффективной площади рассеяния радиолокационных целей // 2600491

Радиоизмерительная установка для измерения эффективной площади рассеяния радиолокационных целей содержит передатчик, двойной тройник, переменную комплексную нагрузку, приемник, приемно-передающую антенну, опору цели и компенсационную опору, причем выход передатчика соединен с входом одного Н плеча волноводного тройника, выход которого соединен со входом приемно-передающей антенны, выход другого Н плеча волноводного тройника соединен с входом-выходом переменной комплексной согласованной нагрузки, кроме того, выход Е плеча волноводного тройника соединен со входом приемника. Компенсационная опора, тождественная опоре цели, установлена параллельно и рядом с опорой цели на расстоянии больше диаметра опоры со сдвигом вдоль электрической оси приемно-передающей антенны на нечетное число четвертей длины волны ее излучений. Технический результат изобретения - увеличение точности измерения ЭПР цели за счет компенсации сигнала, отраженного от опоры. Этот результат достигается применением второй, компенсационной опоры, тождественной опоре цели и установленной рядом с ней на расстоянии больше ее диаметра со сдвигом вдоль электрической оси приемно-передающей антенны на нечетное число четвертей длины волны ее излучений. 1 ил.

Устройство наложения контрольного тока // 2606373

Устройство предназначено для использования в составе автоматики определения и контроля параметров электрической сети среднего напряжения и настройки контура нулевой последовательности посредством создания искусственного возмущения кратковременного действия. Устройство наложения контрольного тока содержит емкостные накопители со схемой заряда конденсаторов, подключенные параллельно сигнальной обмотке дугогасящего реактора через управляемые ключи, а также блок управления ключами. При этом блок управления ключами поочередно открывает ключи, формируя в сигнальной обмотке серию знакопеременных импульсов тока, частота следования которых внутри серии близка или равна собственной частоте контура нулевой последовательности сети. Технический результат изобретения заключается в повышении амплитуды измеряемых параметров и расширении области применения. 3 ил.

Измеритель напряженности электростатического поля // 2606927

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения напряженности электростатических полей различных заряженных материалов и изделий. Технический результат заключается в увеличении чувствительности измерителя посредством увеличения его помехозащищенности. Измеритель напряженности электростатического поля содержит чувствительный электрод, подключенный к входу усилителя, экранирующий электрод, электромагнитный привод, механически связанный с экранирующим электродом, генератор возбуждения, выход которого соединен с входом электромагнитного привода, синхронный детектор, выход которого через фильтр нижних частот подключен к индикатору, и основной двухполярный блок питания, шины питания которого соединены с шинами питания усилителя, синхронного детектора и фильтра нижних частот. Кроме того, в устройство введены дополнительный двухполярный блок питания и блок гальванической развязки, шины питания дополнительного двухполярного блока питания соединены с шинами питания электромагнитного привода, генератора возбуждения и с входной ступенью блока гальванической развязки. При этом шины питания выходной ступени блока гальванической развязки подключены к шинам питания основного двухполярного блока питания, выход генератора возбуждения соединен с входом блока гальванической развязки, выход блока гальванической развязки подключен к управляющему входу синхронного детектора, общие шины двухполярных блоков питания соединены с экранирующим электродом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство для измерения напряжённости электрического поля // 2611586

Изобретение относится к технике измерений и может быть использовано для измерений напряженности электрического поля атмосферы при проведении метеорологических, геофизических и радиофизических исследований, а также для оценки экологического состояния атмосферы и поверхности Земли, в частности при исследовании естественного и антропогенного электромагнитных фонов земной атмосферы. Устройство содержит приемную антенну, соединенную с общей точкой встречно включенных варикапов, аноды которых подключены ко вторичной обмотке трансформатора, к первичной обмотке которого подключен генератор модулирующего напряжения, и систему регистрации. Кроме того, устройство содержит управляемый источник ЭДС, вход которого соединен с выходом системы регистрации, а выход соединен со средней точкой вторичной обмотки трансформатора, причем вход системы регистрации соединен с приемной антенной через полосовой усилитель. Технический результат заключается в увеличении ширины динамического диапазона устройства для измерения напряженности электрического поля. 1 ил.

Электрометр // 2615038

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения электрических зарядов обоих знаков, включая высоковольтные заряды статического электричества, образующиеся в потоках движущихся диэлектрических жидкостей, например светлых нефтепродуктов. Электрометр содержит конденсатор, подключенный между входными шинами электрометра. С целью исследования высоковольтных зарядов, конденсатор одним выводом подключен напрямую на общий провод (к заземлению), а вторым выводом к коммутирующему ключу через последовательно включенный ограничительный резистор. При этом электрометр имеет второй ключ, который включен параллельно с конденсатором для его разряда. Электрометр также содержит усилитель с высокоомным входом, подключенный к конденсатору, микроконтроллер, подключенный к усилителю, обеспечивающий функцию аналого-цифрового преобразователя, вычислителя, интегратора, хранящего в памяти и передающего результат измерения на выход и осуществляющего управление указанными ключами. Между входными цепями и остальной схемой включен блок искрозащиты на диодах (стабилитронах). Технический результат заключается в повышении точности и уменьшении времени измерений. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.