Устройство для измерения коэффициента отражения радиоволн от радиопоглощающих покрытий

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для измерения коэффициента отражения радиоволн от радиопоглощающих покрытий (РПП) при малых углах облучения. Достигаемый технический результат - повышение точности измерений коэффициента отражения радиоволн от РПП. Указанный результат достигается за счет того, что устройство для измерения коэффициента отражения радиоволн от РПП содержит последовательно соединенные приемную антенну, приемное устройство, счетно-решающее устройство, блок управления и передающее устройство с передающей антенной, а также опорно-поворотное устройство и разделительную пластину из радиопоглощающего материала, которая установлена между приемной и передающей антеннами, при этом приемное устройство с приемной антенной установлены на устройство линейного перемещения в горизонтальной плоскости, которое соединено с третьим выходом блока управления, кроме того, блок управления вторым выходом соединен с опорно-поворотным устройством, на котором попеременно размещают уголковый отражатель с исследуемым образцом РПП и уголковый отражатель без него (эталонный образец), при этом соотношение линейных горизонтальных размеров граней которого выбрано в масштабе не менее 1:1,8, кроме того, уголковый отражатель размещен на опорно-поворотном устройстве так, что осью его вращения является линия, параллельная ребру уголкового отражателя и проходящая через середину образца РПП. 1 ил.

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для измерения коэффициента отражения радиоволн от радиопоглощающих покрытий (РПП) при малых углах облучения. Коэффициент отражения радиоволн от РПП исследуется в интересах снижения или увеличения заметности различных объектов, обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств и биологической защиты персонала.

Известно устройство (аналог) для измерения коэффициента отражения радиоволн от РПП в свободном пространстве [1. Алимин Б.Ф. Техника измерений коэффициентов отражения поглотителей электромагнитных волн. Зарубежная радиоэлектроника, №2, 1977 г., см. стр. 91].

Устройство содержит генератор СВЧ, фильтр нижних частот, аттенюатор, приемную и передающую антенны, приемник, компенсирующую цепочку, состоящую из фазовращателя и переменного аттенюатора, а также исследуемый образец РПП и эталонную металлическую пластину.

Недостатком известного устройства является низкая точность измерений коэффициента отражения РПП при малых углах облучения.

Наиболее близкое по технической сущности и достигаемому техническому результату известно устройство (прототип) для измерения коэффициента отражения радиоволн от РПП [2. Россия, патент №2339048, G01S 13/00; G01R 29/00, 2008].

Устройство измерения коэффициента отражения радиоволн от РПП содержит приемную антенну, приемное устройство, устройство регистрации и обработки, передающее устройство с передающей антенной, пульт управления, который соединен с опорным устройством, на котором попеременно размещают или исследуемый образец РПП, или эталонную металлическую пластину, а также между приемной и передающей антеннами размещена разделительная пластина из радиопоглощающего материала.

Исследуемый образец РПП помещается на опорное устройство в поле передающей антенны. Облучается исследуемый образец РПП широкополосным сигналом. Отраженный сигнал принимается приемной антенной и поступает в приемник, где усиливается и обрабатывается.

Затем на месте исследуемого образца устанавливается эталонная металлическая пластина, отражения от которой фиксируются приемником.

По отношению спектральных плотностей сигналов, отраженных от образца РПП и эталонной металлической пластины, вычисляют коэффициент отражения РПП в широкой полосе частот при облучении по нормали.

При измерении коэффициента отражения РПП при различных углах облучения в известном устройстве приемную и передающую антенны разносят относительно нормали к исследуемому образцу РПП на заданный угол и синхронно перемещают. Помещенная между приемной и передающей антеннами разделительная пластина из радиопоглощающего материала не исключает влияния электродинамического взаимодействия между передающей и приемной антеннами при малых углах облучения (менее 30 градусов).

Недостатком известного устройства является низкая точность измерений коэффициента отражения РПП при малых углах облучения, обусловленная электродинамическим взаимодействием передающей и приемной антенн.

Технической задачей данного изобретения является повышение точности измерений коэффициента отражения радиоволн от РПП при малых углах облучения.

Технический результат достигается за счет того, что в известное устройство для измерения коэффициента отражения радиоволн от РПП, содержащее последовательно соединенные приемную антенну, приемное устройство, счетно-решающее устройство, блок управления и передающее устройство с передающей антенной, а также опорно-поворотное устройство и разделительную пластину из радиопоглощающего материала, которая установлена между приемной и передающей антеннами, при этом блок управления вторым выходом соединен с опорно-поворотным устройством, на котором попеременно размещают исследуемый образец РПП и эталонный образец, вводят устройство линейного перемещения в горизонтальной плоскости, на котором установлены приемная антенна и приемное устройство, при этом устройство линейного перемещения соединено с третьим выходом блока управления, кроме того, эталонный образец выполнен в виде уголкового отражателя [3. Кобак В.О. Радиолокационные отражатели. М.: «Сов. Радио», 1975, 248 с., см. стр. 138], соотношение линейных горизонтальных размеров граней которого выбрано в масштабе не менее 1:1,8, а исследуемый образец размещают на меньшей грани уголкового отражателя. Уголковый отражатель размещают на опорно-поворотном устройстве так, что вертикальная средняя линия меньшей грани совпадает с осью вращения опорно-поворотного устройства.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем. Образец РПП размещают на меньшую грань уголкового отражателя, горизонтальные размеры которого выполнены в масштабе не менее 1:1,8. Этот уголковый отражатель с нанесенным на меньшей грани образцом РПП размещают на опорно-поворотное устройство так, что вертикальная средняя линия меньшей грани совпадает с осью его вращения. Передающую антенну направляют на среднюю точку меньшей грани уголкового отражателя. При вращении опорно-поворотного устройства изменяется угловое положение граней уголкового отражателя относительно передающей антенны, что приводит к изменению угла падения и отражения электромагнитной волны. Отраженная от меньшей грани электромагнитная волна переотражается от большей грани уголкового отражателя в направлении приемной антенны. При уменьшении угла падения электромагнитной волны на меньшую грань смещение точки переотражения на большей грани происходит в направлении, противоположном ребру уголкового отражателя. В результате проведенного математического моделирования процесса измерения при малых углах облучения установлено, что при соблюдении соответствия размеров граней уголкового отражателя масштабу не менее 1:1,8 смещение точки переотражения не будет вызывать появления помеховой составляющей, обусловленной краевыми волнами [3. Кобак В.О. Радиолокационные отражатели. - М.: «Сов. Радио», 1975. - 248 с., см. стр. 98]. С началом вращения опорно-поворотного устройства с помощью устройства линейного перемещения в горизонтальной плоскости начинается перемещение приемной антенны перпендикулярно оси вращения уголкового отражателя, со скоростью, обеспечивающей прием переотраженной электромагнитной волны.

Таким образом, введение в прототип уголкового отражателя, одна грань которого удлинена, размещение его на опорно-поворотном устройстве так, что вертикальная средняя линия меньшей грани совпадает с осью вращения опорно-поворотного устройства и введение устройства линейного перемещения в горизонтальной плоскости для перемещения приемной антенны в зависимости от угла облучения, позволит принимать переотраженную электромагнитную волну при ее падении на меньшую грань (с образцом РПП, или без него) при малых углах облучения с высокой точностью.

На чертеже представлена структурная схема изобретения.

Устройство состоит из 1 - приемной антенны, 2 - приемного устройства, 3 - счетно-решающего устройства, 4 - блока управления, 5 - передающего устройства, 6 - передающей антенны, 7 - опорно-поворотного устройства, 8 - устройства линейного перемещения в горизонтальной плоскости, 9 - уголкового отражателя, 10 - исследуемого образца РПП, 11 - разделительной пластины из радиопоглощающего материала.

Назначение элементов схемы понятно из их названия.

Последовательно соединены: приемная антенна 1, приемное устройство 2, счетно-решающее устройство 3, блок управления 4, передающее устройство 5, передающая антенна 6. Кроме того, блок управления 4 вторым выходом соединен с опорно-поворотным устройством 7, на котором попеременно размещают уголковый отражатель 9 с исследуемым образцом РПП 10 на одной грани и уголковый отражатель 9 без исследуемого образца РПП 10. Кроме того, приемное устройство 2 с приемной антенной 1 установлено на устройство линейного перемещения в горизонтальной плоскости 8, которое соединено с третьим выходом блока управления 4. Между приемной 1 и передающей антеннами 6 размещена разделительная пластина 11 из радиопоглощающего материала.

Изобретение может быть реализовано с помощью известных радиотехнических элементов и материалов, выпускаемых промышленностью.

Устройство для измерения коэффициента отражения радиоволн от РПП работает следующим образом.

Уголковый отражатель 9, на меньшую грань которого прикреплен исследуемый образец РПП 10, помещается на опорно-поворотное устройство 7 в поле облучения передающей антенны 6, которая направлена на центр исследуемого образца РПП 10, при этом осью вращения уголкового отражателя 9 является линия, параллельная его ребру и проходящая через середину образца РПП 10. При вращении опорно-поворотного устройства 7 электромагнитная волна под различными углами падает на образец РПП 10, который прикреплен к меньшей грани уголкового отражателя 9. При уменьшении угла падения электромагнитной волны на образец РПП 10 точка переотражения на большей грани уголкового отражателя 9 смещается в противоположном направлении от его ребра. С началом вращения опорно-поворотного устройства 7, с помощью устройства линейного перемещения в горизонтальной плоскости 8 начинается перемещение приемной антенны 1 перпендикулярно направлению падения электромагнитной волны на образец РПП 10 со скоростью, обеспечивающей прием переотраженной электромагнитной волны. С приемной антенны 1 сигнал поступает в приемное устройство 2, далее - в счетно-решающее устройство 3, с помощью которого определяют зависимость величин отраженных сигналов от угла падения электромагнитной волны на образец РПП 10.

Затем исследуемый образец РПП 10 отсоединяют от грани уголкового отражателя 9, приводят уголковый отражатель во вращение и определяют зависимость величин отраженных сигналов от угла падения электромагнитной волны, как описано выше.

По отношению мощностей сигналов, отраженных от образца РПП 10 и от меньшей грани уголкового отражателя 9 (эталонного образца), вычисляют коэффициент отражения радиоволн от РПП 10 при малых углах облучения.

Таким образом, введение в состав прототипа устройства линейного перемещения, на котором установлены приемная антенна и приемное устройство, а также выполнение эталонного образца в виде уголкового отражателя, соотношение линейных горизонтальных размеров граней которого выбрано в масштабе не менее 1:1,8, и размещение исследуемого образца на меньшей грани уголкового отражателя, который установлен на опорно-поворотном устройстве так, что вертикальная средняя линия меньшей грани совпадает с осью вращения опорно-поворотного устройства, позволяют измерять коэффициент отражения радиоволн от РПП при малых углах облучения с высокой точностью.

Устройство для измерения коэффициента отражения радиоволн от радиопоглощающих покрытий (РПП), содержащее последовательно соединенные приемную антенну, приемное устройство, счетно-решающее устройство, блок управления и передающее устройство с передающей антенной, а также опорно-поворотное устройство и разделительную пластину из радиопоглощающего материала, которая установлена между приемной и передающей антеннами, при этом блок управления вторым выходом соединен с опорно-поворотным устройством, на котором попеременно размещают исследуемый образец РПП и эталонный образец, отличающееся тем, что в него введено устройство линейного перемещения в горизонтальной плоскости, на котором установлены приемная антенна и приемное устройство, при этом устройство линейного перемещения соединено с третьим выходом блока управления, кроме того, эталонный образец выполнен в виде уголкового отражателя, соотношение линейных горизонтальных размеров граней которого выбрано в масштабе не менее 1:1,8, а исследуемый образец размещен на меньшей грани уголкового отражателя, при этом уголковый отражатель размещен на опорно-поворотным устройстве так, что осью вращения уголкового отражателя является линия, параллельная его ребру и проходящая через середину образца РПП.



 

Похожие патенты:

Способ повышения точности определения угла прихода радиоволн относится к области техники электрических измерений и может быть использован при исследовании распространения радиоволн на открытых трассах. Цель изобретения - достижение высокой точности измерений угла прихода радиоволн. Новым в способе повышения точности определения угла прихода радиоволн является первоначальное генерирование высокочастотных колебаний с первой частотой в первом канале интерферометра и колебаний со второй частотой во втором канале интерферометра.

Изобретение относится к исследованию электромагнитного излучения от различной аппаратуры в закрытом пространстве, например в безэховой камере. Устройство для электромагнитного испытания объекта содержит сеть электромагнитных зондов (2), конструкцию (3) для поддержки сети зондов (2) и опору (4) для поддержания испытываемого объекта.

Изобретение относится к технике СВЧ, а именно к способам измерения отражательной характеристики - эхо-коэффициента участков боковых стен безэховой камеры (БЭК). Способ включает излучение СВЧ-сигнала в безэховую камеру, рассеивание его металлическим зондом и прием мощности сигналов, рассеянных зондом и освещенным участком боковой стены безэховой камеры.

Способ проведения объектовых исследований электромагнитного поля радиочастотного диапазона в помещениях, оснащенных средствами радиоэлектронного подавления беспроводных систем связи, предусматривает измерение значений модулей вектора напряженности электрического поля, создаваемого средствами беспроводной связи при наличии и отсутствии электромагнитного экранирования помещения, а также создаваемого средствами радиоэлектронного подавления.

Устройство для исследования побочных электромагнитных излучений (ПЭМИ) от технических средств (ТС) относится к области радиотехники, а именно к разделу «Измерение электрических и магнитных величин, измерение характеристик электромагнитного поля», и может быть использовано для исследования побочных электромагнитных излучений при определении информационной безопасности технических средств (ТС), объектов информатизации в рамках решения задач технической защиты информации в результате побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН).

Изобретение относится к области радиосвязи. Устройство содержит генератор тактовых импульсов, формирователь спектра излучения, коммутатор антенн, приемо-передающую антенную систему, адаптивный преобразователь, формирователь информации излучения вторичных излучателей, преобразователь частотного спектра, блок фильтров, блок анализа спектра излучения, блок исследования спектра вторичного излучения.

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано для измерения уровня вносимых потерь, фазовых характеристик и коэффициента эллиптичности электромагнитной волны волноводных устройств.

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано для измерения уровня вносимых потерь, фазовых характеристик и коэффициента эллиптичности электромагнитной волны волноводных устройств.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к разделу «Измерение электрических и магнитных величин, измерение характеристик электромагнитного поля» и может быть использовано для исследования ПЭМИ при определении информационной безопасности ТС, объектов информатизации в рамках решения задач технической защиты информации в результате побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН).

Изобретение относится к измерительным устройствам для определения напряженности электрического поля волны магнитного типа в волноводе. Устройство представляет собой комбинацию миниатюрных β-спектрометра и электронной пушки, которые монтируются на трубчатом вакуумированном волноводе.

Изобретение относится к генерированию электромагнитных полей для исследований их воздействия на биоорганизмы. Предложенное устройство содержит две электрические цепи, первая из которых включает генератор переменного напряжения, который входом подключен к сети напряжением 220 B и выходом соединен с одним из входов усилителя переменного напряжения, снабженного встроенным реостатом, при этом усилитель переменного напряжения вторым входом подключен через выключатель к сети напряжением 220 B и выходом соединен через амперметр с обмоткой соленоида, вторая электрическая цепь включает высоковольтный источник переменного напряжения, который входом подключен через выключатель к выходу лабораторного автотрансформатора, причем лабораторный автотрансформатор входом подключен к сети напряжением 220 B, при этом высоковольтный источник переменного напряжения имеет два выхода, одним из которых подключен к металлическим пластинам, встроенным в соленоид, причем клеммы подключения пластин снабжены резисторами, а другим выходом - к вольтметру переменного напряжения, причем максимальное напряжение на входе высоковольтного источника переменного напряжения может составлять 240 B. Техническим результатом является создание переносного устройства для генерирования электромагнитных полей с заданными параметрами этих полей для исследования их воздействия на биоорганизмы. 4 ил.

Способ увеличения дальности действия и увеличения точности измерения расстояния системы радиочастотной идентификации и позиционирования может быть использован, например, при идентификации управлении движением подвижных объектов. Новым в способе измерения дальности является использование в измерительной станции двух антенн круговой поляризации, работающих одна на излучение, другая на прием. При этом циркулятор, разделяющий излучаемые и принимаемые сигналы, из состава измерительной станции исключается. Пространственное разнесение антенн измерительной станции позволяет повысить развязку между каналами приема и передачи, что позволяет излучать сигналы повышенной мощности и дополнительно усиливать принимаемые сигналы. Дальность действия системы при этом повышается. Направление вращения плоскости поляризации приемной антенны измерительной станции выбирается противоположным направлению вращения плоскости поляризации волны, отраженной от поперечной площади рассеивания объекта, на котором установлен транспондер, что обеспечивает подавление этого мешающего сигнала и повышения таким образом точности определения расстояния. Кроме того, использование в транспондере антенны линейной поляризации позволяет ликвидировать замирания сигнала, возникающие при движении объекта и изменении таким образом взаимной ориентации антенн транспондера и измерительной станции.

Изобретение относится к геофизике. Сущность: система датчиков электрического и магнитного поля для измерения магнитотеллурического поля Земли состоит из двух пар заглубленных электродов с единой базой L. Одна пара электродов размещена в приповерхностном слое земли, а другая пара электродов находится с первой парой в одной плоскости, но уже на глубине h. При этом потенциал первой пары, соответствующий напряженности электрического поля, вычитают из потенциала заглубленной пары для получения соответствия напряженности магнитного поля. Технический результат: повышение точности измерения магнитотеллурического поля. 1 ил.

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано при решении проблемы электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств, а также исследованию параметров вторичного излучения различных сред. Устройство содержит генератор тактовых импульсов, формирователь спектра излучения, коммутатор приемо-передающих антенн, приемную антенную систему, верхнюю и нижнюю части высоковольтной облучающей системы, источник высокого напряжения, адаптивный преобразователь, формирователь информации излучения вторичных излучателей, преобразователь частотного спектра, блок фильтров, блок анализа спектра излучения, блок исследования спектра вторичного излучения. Технический результат заключается в автоматизации анализа частотных свойств поля вторичного излучения исследуемых объектов и их уровней. 17 з.п. ф-лы, 23 ил.

Изобретение относится к области радиолокации и предназначено для измерения эффективной площади рассеяния (ЭПР) радиолокационных целей на уменьшенных моделях. Установка содержит передатчик, разделитель излучаемого и принимаемого сигналов, комплексную переменную волноводную нагрузку, приемник сигнала поля вторичного излучения модели и приемно-передающая антенну, безэховую камеру (БЭК), в окне торца которой установлена антенна электрической осью соосно продольной оси БЭК. Подъемник опоры модели закреплен на полу под зоной безэховости БЭК с возможностью перемещения опоры вдоль диагонали куба с размером ребра, равным четверти длины волны излучаемого антенной сигнала. Разделитель излучаемого и принимаемого сигналов выполнен в виде двойного волноводного тройника. Выход передатчика соединен с входом одного H плеча волноводного тройника, выход другого H плеча соединен с входом аттенюатора, выход которого соединен с входом-выходом комплексной согласованной нагрузки, кроме того, выход E плеча волноводного тройника соединен с входом приемника. Технический результат заключается в возможности измерения ЭПР модели при амплитуде помехи больше амплитуды сигнала измеряемой модели. 4 ил.

Изобретение относится к технике измерений, в частности к измерению интенсивности электромагнитного излучения с пространственным и поляризационным разрешением. Пироэлектрический детектор миллиметрового излучения выполнен на основе пироэлектрической пленки с системой считывания сигнала, в котором на поверхности пироэлектрической пленки размещен ультратонкий резонансный поглотитель, состоящий из диэлектрической пленки, с одной стороны которой, обращенной к падающему излучению, выполнен металлизированный топологический рисунок, образующий частотно избирательную поверхность и обеспечивающий поглощение на заданной длине волны миллиметрового излучения, а с обратной стороны нанесен сплошной слой с металлической проводимостью, который имеет с пироэлектрической пленкой надежный физический контакт, обеспечивающий эффективную передачу тепловой волны от поглотителя к пироэлектрической пленке. Технический результат заключается в повышении быстродействия детектора. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Установка для измерения эффективной площади рассеяния радиолокационных целей на моделях содержит: передатчик, приемник, двойной волноводный тройник, комплексную переменную нагрузку, приемно-передающую антенну, опору модели и компенсационную опору. Компенсационная опора выполнена тождественно опоре модели, устанавливают ее на платформе в измерительной зоне полигона жестко, как единое целое с опорой модели цели и параллельно ей на расстоянии больше диаметра опоры со сдвигом вдоль электрической оси антенны на нечетное число четвертей длины волны падающего на модель поля. Технический результат изобретения - увеличение точности измерения ЭПР моделей целей путем подавления помехи, вызванной отражением падающего поля от опоры модели. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехническому испытательному оборудованию, предназначенному для проведения стендовых испытаний ракетных двигателей космических аппаратов, в частности для измерения электромагнитного излучения. Реверберационная камера содержит корпус, источник электромагнитного излучения, измерительную антенну, экран, выполненный из электропроводящего материала, узлы крепления элементов конструкции камеры к корпусу камеры, переизлучатель электромагнитного излучения, выполненный с возможностью вращения, и узел вращательного движения переизлучателя. Экран расположен в полости камеры между источником электромагнитного излучения и измерительной антенной. Переизлучатель выполнен в виде цилиндрической обечайки с расположенными на ее поверхности щелевыми отверстиями. В качестве источника электромагнитного излучения использован ракетный двигатель, генерирующий направленный поток заряженных частиц, а в качестве корпуса - осесимметричный корпус вакуумной камеры. Выходной канал ракетного двигателя ориентирован в направлении продольной оси симметрии корпуса вакуумной камеры. Переизлучатель расположен со стороны выходного канала ракетного двигателя, выполнен с возможностью вращения относительно продольной оси симметрии и соединен с узлом вращательного движения. Внутренний диаметр переизлучателя превышает поперечный размер ракетного двигателя, а продольная ось симметрии переизлучателя ориентирована вдоль направления движения генерируемого ракетным двигателем потока заряженных частиц. Изобретение позволяет повысить достоверность и точность измерения возбуждаемых ракетным двигателем электромагнитных колебаний в процессе испытаний на электромагнитную совместимость с радиотехническим оборудованием космического аппарата. 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано при измерении эффективной площади рассеяния различных объектов радиолокации, соизмеримых и меньших длины волны. Достигаемый технический результат – повышение точности измерения сверхмалых значений эффективной площади рассеяния радиолокационных объектов. Функционирование устройства основано на измерении значений эффективной площади рассеяния дифракционных максимумов сигналов, отраженных от решетки, составленной из этих объектов, и содержит передающий и приемный блок, соединенный с регистратором, опорно-поворотный блок, на котором вдоль оси вращения параллельно закреплены на одинаковом расстоянии друг от друга линейные эквидистантные решетки из одинаковых и одинаково ориентированных радиолокационных объектов, образующих двумерную решетку, при этом осуществляют изменение по определенному закону шага размещения объектов в линейных эквидистантных решетках. 7 ил.

Изобретение относится к области определения радиолокационных характеристик объектов - эффективной поверхности рассеяния (ЭПР) в режиме экспресс-анализа в условиях естественной фоновой обстановки штатными (принятыми в эксплуатацию), например, корабельными радиолокационными средствами и штатным надувным радиолокационным отражателем в реальных морских условиях. Устройство содержит радиолокационную станцию (РЛС); стандартный аттенюатор, встроенный в каскады усилителя промежуточной частоты, не подверженные воздействию временной регулировки усиления; эталон в виде штатного надувного радиолокационного отражателя и металлическую или металлизированную сетку. Достигаемый технический результат – проведение экспресс-измерения ЭПР объектов и ложных целей на естественном фоне, проведение тренировки и учения как на стоянке, так и в море, а также обеспечение подготовки и расстановки мишенной обстановки при оценке приоритетности выбора целей головками самонаведения противокорабельных ракет. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх