×
10.04.2016
216.015.2efc

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ АНТЕНН В НАТУРНЫХ УСЛОВИЯХ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: 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>πR SinD/2, где D - ширина диаграммы направленности эталонной антенны, R - 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.
Основные результаты: 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>πR SinD/2, где D - ширина диаграммы направленности эталонной антенны, R - 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.
Реферат Свернуть Развернуть

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>πRэ2Sin2Dэ/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>πRэ2Sin2Dэ/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>πR SinD/2, где D - ширина диаграммы направленности эталонной антенны, R - 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.
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ АНТЕНН В НАТУРНЫХ УСЛОВИЯХ
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ АНТЕНН В НАТУРНЫХ УСЛОВИЯХ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 779 items.
10.02.2013
№216.012.2338

Приборная панель космического аппарата

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для космических конструкций, например, каркасов приборных панелей. Приборная панель космического аппарата содержит несущие верхнее и нижнее основания, между которыми установлен заполнитель в виде сот, и закладные элементы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474518
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.27bf

Кассетный боеприпас

Изобретение относится к военной технике, а более конкретно к кассетным боеприпасам. Кассетный боеприпас содержит корпус, в кормовой части которого расположен отсек с парашютной системой и срезаемым элементом. Парашютная система помещена в чехол. Парашютный отсек выполнен в виде тонкостенного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475695
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.03.2013
№216.012.3008

Артиллерийский осколочно-фугасный снаряд

Изобретение относится к военной технике, а более конкретно к осколочно-фугасным снарядам, которые применяются при стрельбе из артиллерийских орудий. Артиллерийский осколочно-фугасный снаряд содержит корпус с ведущим пояском, взрыватель и взрывчатое вещество. Корпус состоит из соединенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477831
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.04.2013
№216.012.33da

Сопло летательного аппарата

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к конструкциям сопел летательных аппаратов, и может быть использовано для сопловых блоков летательных аппаратов, в которых устанавливаются заглушки, служащие для защиты внутренней полости летательного аппарата. Сопло содержит раструб,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478817
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.04.2013
№216.012.3af9

Кран шаровой

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено, в частности, для использования в трубопроводной запорной арматуре пневмогидросистем ракет-носителей космического назначения, а также в любой отрасли промышленности, использующей гидравлическую технику, где необходимо периодически...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480658
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.05.2013
№216.012.3e54

Тренога

Изобретение относится к треногам для установки приборов. Тренога содержит основание (1) с центральным отверстием (2) и тремя кронштейнами (3) у основания с выполненными в них проушинами (4). Между проушинами (4) на конической поверхности основания (1) содержатся проточки (5), обеспечивающие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481523
Дата охранного документа: 10.05.2013
27.05.2013
№216.012.454c

Устройство для измерения эффективной площади рассеяния крупногабаритных объектов

Изобретение относится к радиолокационным измерениям и может быть использовано на открытых радиоизмерительных полигонах. Устройство для измерения эффективной площади рассеяния (ЭПР) крупногабаритных объектов, содержащее последовательно соединенные импульсный передатчик, антенный переключатель,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483317
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.06.2013
№216.012.4a42

Устройство формирования радиопомех

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для формирования радиопомех дискретным каналам связи со сверточным кодированием и скоростью 4/5. Устройство формирования помех формирует помеховый дезинформирующий сигнал, по структуре аналогичный передаваемому, который приемным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484590
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.06.2013
№216.012.4bf4

Солнечная батарея

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при проектировании выносных конструкций космических аппаратов, преимущественно солнечных батарей (СБ). Солнечная батарея содержит раму, верхние и нижние створки, попарно связанные между собой шарнирами, на оси которых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485026
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4d30

Силовой блок двигательной установки ракеты-носителя

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано преимущественно в силовых блоках ракет-носителей (РН) для управления вектором тяги. Силовой блок РН с управляемым вектором тяги содержит хвостовой отсек для установки маршевого жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) и силовое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485342
Дата охранного документа: 20.06.2013
Showing 1-10 of 508 items.
10.02.2013
№216.012.2338

Приборная панель космического аппарата

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для космических конструкций, например, каркасов приборных панелей. Приборная панель космического аппарата содержит несущие верхнее и нижнее основания, между которыми установлен заполнитель в виде сот, и закладные элементы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474518
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.27bf

Кассетный боеприпас

Изобретение относится к военной технике, а более конкретно к кассетным боеприпасам. Кассетный боеприпас содержит корпус, в кормовой части которого расположен отсек с парашютной системой и срезаемым элементом. Парашютная система помещена в чехол. Парашютный отсек выполнен в виде тонкостенного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475695
Дата охранного документа: 20.02.2013
20.03.2013
№216.012.3008

Артиллерийский осколочно-фугасный снаряд

Изобретение относится к военной технике, а более конкретно к осколочно-фугасным снарядам, которые применяются при стрельбе из артиллерийских орудий. Артиллерийский осколочно-фугасный снаряд содержит корпус с ведущим пояском, взрыватель и взрывчатое вещество. Корпус состоит из соединенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477831
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.04.2013
№216.012.33da

Сопло летательного аппарата

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к конструкциям сопел летательных аппаратов, и может быть использовано для сопловых блоков летательных аппаратов, в которых устанавливаются заглушки, служащие для защиты внутренней полости летательного аппарата. Сопло содержит раструб,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478817
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.04.2013
№216.012.3af9

Кран шаровой

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено, в частности, для использования в трубопроводной запорной арматуре пневмогидросистем ракет-носителей космического назначения, а также в любой отрасли промышленности, использующей гидравлическую технику, где необходимо периодически...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480658
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.05.2013
№216.012.3e54

Тренога

Изобретение относится к треногам для установки приборов. Тренога содержит основание (1) с центральным отверстием (2) и тремя кронштейнами (3) у основания с выполненными в них проушинами (4). Между проушинами (4) на конической поверхности основания (1) содержатся проточки (5), обеспечивающие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481523
Дата охранного документа: 10.05.2013
20.06.2013
№216.012.4bf4

Солнечная батарея

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при проектировании выносных конструкций космических аппаратов, преимущественно солнечных батарей (СБ). Солнечная батарея содержит раму, верхние и нижние створки, попарно связанные между собой шарнирами, на оси которых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485026
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4d30

Силовой блок двигательной установки ракеты-носителя

Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано преимущественно в силовых блоках ракет-носителей (РН) для управления вектором тяги. Силовой блок РН с управляемым вектором тяги содержит хвостовой отсек для установки маршевого жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) и силовое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485342
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4e5d

Логопериодическая антенна

Изобретение относится к области антенной техники и может быть использовано в радиотехнических системах различного назначения в качестве самостоятельной сверхширокополосной антенны, либо в качестве базового элемента антенной решетки. Технической результат - повышение идентичности ширины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485643
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.08.2013
№216.012.5dc5

Клапан

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к клапанам с пневматическим управлением, и предназначено для пуска и отсечки рабочего тела. Клапан содержит корпус с входным и выходным патрубками, элемент с втулкой на ребрах и седлом, установленный в корпус, подпружиненный затвор с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489626
Дата охранного документа: 10.08.2013
+ добавить свой РИД