Введение к работе
Актуальность теш. Работа посвящена проблеме автоматического измерения параметров антенных систем путом -измерения ампли-тудио-фазоного распределения (AvP) поля в их ближней зоне. Метод зародился в Армении в 60-х годах и был предложен процесором Геруни П. М. К настоящему времени техника антенных измерений по ближнему полю реализована в широкой диапазоне длин волн: дециметровом, сантиметровом и миллиметровом. По зтим 'измерениям возможно определение характеристик антенн (а также РЛС в целом), их аттестация, диагностирование, а такне нахождение прооилей излучающих поверхиостей. Эти новые голограї.ические-методы имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с классическими методами измерений в дальней зоне: быстродействие (примерно в 100 раз) и високая точность (примерно в 10 раз). При этой требуется ограниченное пространство-, что, в свою очередь, позволяет пере- вести антенные измерения из открытых полигонов с практически неуправляемой окружающей средой в лабораторные помещения. Высокая точность измерений объясняется прежде всего отсутствием паразитных отражений от земной.поверхности и постороишх предметов. Измерения могут производиться в относительно малых беЗэХОВНХ' камерах с контролируемыми параметрами внутренней среды.
Конечно же техника измерений по ближнему полю не заменяет полностью традиционные методы измерений в дальней зоне включая, например, радиоастрономические или коллиматорные. В зависимости от размеров испытуемой антенны, ее конструкции, требований по точности аттестации, наличия имеющегося оборудования предпочтение отдается тому или иному методу. Однако методы измерения в ближней зоне особенно эффективны для широкого класса остронап-
.-4-
равленных радиолокационных антенн наземных н бортовых систем, включая 5АР, и только они отвечают требованиям точної" аттестации таких антенн. -
В настоящее время весьма актуальны разработки радиотехнических сі'стем в диапазоне миллиметровых волн (ШВУ, которому соответствуют крайне высокие частоты (Ш1) от 30-ЗООГГц. Инг формацпонная емкость диапазона ШВ на порядок выше, чем у всех освоенных диапазонов. Малая длина волны обеспечивает также легкость получения узких диаграмй направленности передающих и приемных антенн, что, в свою очередь, обуславливает высокую разрешающую способность, низкую вероятность перехвата сообщений,' іянрокополосносгь (многоканальность) и помехозащищенность.Исходя из этого, вопрос более точного определения характеристик .антенн диапазона ММ8, являющихся неотъемлемой частью систем связи, радиолокации и т.д., является весьма актуальным.
Цель» нпссертацнонной работы являлась разработка и исследование новых уетройст для реализации автоматических измерительных комплексов (ШК) по ближнему .полю испытуемой антенны в диапазоне ШШ, обладающих повышенной точностью и универсальностью в сочетании с унифицированностью отдельных узлов.
Научная новизна работы- заключается в успешном решении трех основных проблем, позволяющих повысить точность работы ШК диапазона ММВ:
I.' С целью повышения отношения сигнал/шум предложена схема радноаппаратурной части АИК с.квазиопгическим входом с дальнейшим преобразованием частоты в диапазон ОВЧ, сочетающая в себе возможность эффективного подавления помех опорного канала, универсальность для работы в широком диапазоне длин волн и относительную простоту в эксплуатации.
2. Для повышения стабильности амплитудной/и азоЕОй передаточных характеристик подвижной части измерительного тракта разработано квазиоптическое подвижное сочленение на металлических еверхразиерных волноводах,а измерительная система построена с возможностью,в процессе автоматических измерений,реализации
неизменности геометрической дл/лы сигнального тракта путей применения тромбонных квазиоптических компенсаторов изменений длины тракта при перемещении пробного зонда по сканируемой поверхности .
3. Для повышения точности регистрации измеряемой информации предложена новая периодическая структура системы автоматического управления (САУ)АИК и на основе этой структуры предложена схема САУ с электрической задержкой импульсов управления. С целью упрощения электрической схемы САУ,.повышения ее надежности предложена модифицированная САУ с механической задерж-кой вращения диска периодической структуры,отличающаяся большей универсальностью.
Практическая ценность изложенных в диссертационной работе
результатов заключена в следующем: , .
Реализация АИК по ближнему полю испытуемых антенн диапазона' МЖ на основе исследований и предложений диссертационной работы позволит: Г. Оікісііо'юішс бол'ю высокой точности и:ш':ромий.
-
Повышение производительности аттестации антени (на'2090..
-
Снижение энергоемкости измерений (па1О/0. Л. Повышение универсальности АИК.
5. Повышение унификации узлов АИК.
Предложенные устройства защищены авторскими свидетельствами CCGP,патентами Российской Федерации и Республики Армения на изобретения.
Совокупность'представленных в диссертационной работе-результатов позволяет сформулировать следующие выносимые на защиту научные положения;
I. Повышение точности измерения АШР поля испытуемой антенны применением предложенной радиоаппаратурной части АИК,обеспечивающей одновременно относительную, простоту в эксплуатации АИК и его универсальность для работы в разных участках частотного диапазона измерений.
-
Повышение передаточных характеристик линий передач опорного и полезного сигналов применением квазиоптических трактов на основе сверхразмерных металлических волноводов с предложенными подвижными сочленениями.
-
Снижение ошибок измерений, обусловленных нестабильностью передаточных характеристик квазиоптического передающего тракта, путем применения тромбнных квазиоптических компенсаторов изменений длины передающего тракта в процессе автоматических измерений,
-
Повышение точности определения пространственного положе-ния измерительного зонда применением 'САУ с предложенной периодической структурой, которую можно разместить вне зоны измерений, и имеющей меньшую подверженность влиянию окружающей среды,
-
Снижение позиционных ошибок зонда, повышение надежности измерений с сочетанием универсальнрсти работы САУ в разных участках частотного диапазона измерений путем применения модифицированной САУ, отличающейся одновременно простотой и унифицированностью. .
-7-,
Апробация работы. Основные результаты диссертационной рабо
ты доложены на Всесоюзных конференциях по антенным измерениям
ЕКАИ-3, ВКАЙ-4, BIffif-5, на 8-ой Всесоюзной научно-технической
конференции молодых ученых и специалистов организаций и предпри
ятий Госстандарта СССР, опубликованы в виде научных статей и па
тентов на изобретения. , ' '.
Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 12 работах, в том числе в 5 тезисах докладов,I статье и 6 изобретениях-.
Построение и объем работы. Диссертация, состоит из введения, ,
четырех глав, заключения и списка цитируемой научной'"литературы.
Общий объем работы составляет 178 страниц, в том числе ІЗІЗ стра
ниц машинописного текста, 69 рисунков и списка литературы из 124
наименований. ' ., т.
