Содержание к диссертации
Введение
1. Общие вопросы измерения углового положения источников радиоизлучения 7
1.1. Методы измерения углового положения источников радиоизлучения 7
1.2. Устройства измерения углового положения источников радиоизлучения 15
Выводы 36
2. Оценка углового положения источника радиоизлучения по сигналам на выходе слоя нестационарной магнитоактивной плазм 37
2.1. Модель сигнала на выходе слоя плазмы в переменном магнитном поле 37
2.2. Синтез устройства оценки углового положения источника радиоизлучения по сигналам на выходе слоя плазмы в переменном магнитном поле 46
2.3. Анализ точности оценки углового положения источника радиоизлучения по сигналу устройства обработки на выходе приемника 54
Выводы 64
3. Оценка углового положения источника радиоизлучения по сигналам переизлученных металлической решеткой 65
3.1. Модель сигнала переизлученного металлической решеткой 65
3.2. Синтез устройства оценки углового положения источника радиоизлучения по сигналам переизлученным металлической решеткой 73
3.3. Анализ точности оценки углового положения источника радиоизлучения по сигналу на выходе устройства обработки колебаний переизлученных металлической решеткой 80
3.4. Экспериментальное измерение углового положения источника радиоизлучения по сигналу на выходе устройства обработки колебаний переизлученных металлической решеткой 94
Выводы 102
4. Оценка углового положения источника радиоизлучения по сигналам переизлученным решеткой управляемых пассивных рассеивателей 103
4.1. Модель сигнала переизлученного решеткой управляемых пассивных рассеивателей 103
4.2. Синтез устройства оценки углового положения источника радиоизлучения по сигналам переизлученным решеткой управляемых рассеивателей 120
4.3. Анализ точности оценки углового положения источника радиоизлучения по сигналу на выходе устройства обработки колебаний переизлученных решеткой управляемых рассеивателей 125
Выводы 140
Заключение 141
Литература 144
- Устройства измерения углового положения источников радиоизлучения
- Синтез устройства оценки углового положения источника радиоизлучения по сигналам на выходе слоя плазмы в переменном магнитном поле
- Синтез устройства оценки углового положения источника радиоизлучения по сигналам переизлученным металлической решеткой
- Синтез устройства оценки углового положения источника радиоизлучения по сигналам переизлученным решеткой управляемых рассеивателей
Введение к работе
В настоящее время перед органами внутренних дел использующими радиотехнические системы связи стоит проблема точного определения координат объектов: сопровождение грузов, определение точного положения групп задержания ПЦО, с целью улучшения эффективности несения службы и т.д.
Измерение углового положения источника излучения обычно выпол-няют, оценивая положение эквифазной поверхности путем измерения значения фаз поля в различных точках приемной антенны.
Точность оценки углового положения источника излучения определяется отношением длины волны к размеру апертуры приемной антенны. Поэтому для измерения углового положения источника излучения с высокой точностью требуется антенна большого в длинах волн размера. Большие размеры антенн приводят к проблемам создания их конструкций, которые должны удовлетворять требованиям по точности изготовления, механическим нагрузкам и т.д. Применение традиционных методов радиопеленгации требует построение радиотехнических систем с разнесенными на большие расстояния точек приема.
Другой способ измерения углового положения источника излучения по поляризационной структуре поля его волны предварительно, до регистрации, прошедшей через анизотропную неоднородность среды. В этом способе отношение длинны волны к поперечным размерам приемной антенны уже не является фактором, определяющим точность оценки углового положения, а зависит от разности действия среды на компоненты вектора электромагнитного поля ортогонального поляризационного базиса. Здесь, неоднородная среда, которая помещается на пути между источником излучения и приемной антенной, выполняет роль трансформатора волнового вектора в поляризационную структуру поля волны.
Однако в настоящее время мало конструктивных разработок, позволяющих создать мобильные системы для определения углового положения источника излучения.
Таким образом представляет научный интерес синтезировать устройства, осуществляющие определение координат источника радиоизлучения и исследовать их точностные характеристики.
Цель диссертационной работы - синтез устройства для измерения углового положения источника излучения повышенной точности и анализ предельных характеристик оценки углового положения источника излучения по поляризационной структуре поля при использовании неоднородных сред с различными электродинамическими параметрами.
Представленные в диссертации вопросы изложены в четырех разделах
В первом разделе диссертации рассмотрены методы радиопеленгации, а так же устройства при помощи которых реализуются данные методы. Показано, что точностные характеристики фазового и амплитудного методов измерения углового положения источника излучения зависят от отношения длины волны к размеру приемной антенны. Поэтому для измерения углового положения источника излучения с высокой точностью требуется антенна большого, в длинах волн, размера. Однако при определении углового положения источника излучения по поляризационному методу отношение длины волны к поперечным размерам приемной антенны уже не является фактором, определяющим точность оценки углового положения, что позволяет уменьшить размер приемных антенн.
Во втором разделе рассмотрено измерение углового положения источника излучения по поляризационной структуре поля волны прошедшей нестационарную магнитоактивную плазму. На основе электродинамики неоднородных сред, для плоской границы раздела записана модель сигнала прошедшего нестационарную магнитоактивную плазму. На основе известных решений задачи о распространении волны в нестационарной магнитоактивнои плазме записана модель сигнала на входе радиоприемного устройства. В предположении, широко используемом на практике, о приеме сигналов на фоне белого гауссовского шума, с помощью метода максимального правдоподобия синтезировано устройство для оценки углового положения источника излуче- ния, приведена его блок-схема. Произведен анализ точностных характеристик оценки углового положения источника излучения по поляризационной структуре поля.
В третьем разделе диссертации выполнен синтез и анализ радиотехнического устройства осуществляющего измерение углового положения источника излучения по поляризационной структуре поля волны переизлученной металлической решеткой. На основе известных решений задачи дифракции волны на металлической решетке записана модель сигнала на входе радиоприемного устройства. Приведена его блок-схема, выполнена практическая реализация устройства для измерения углового положения источника излучения. Проведен анализ выходного напряжения приемника максимального правдоподобия. По выходному напряжению определены точностные характеристики оценки углового положения источника излучения.
В четвертом разделе рассмотрено измерение углового положения источника излучения по поляризационной структуре поля волны переизлученной металлической решеткой с переменными электродинамическими параметрами. Записана модель сигнала прошедшего металлическую решетку с переменными электродинамическими параметрами. С помощью метода максимального правдоподобия синтезировано оптимальное приемное устройство для оценки углового положения источника излучения. Выполнен анализ выходного напряжения приемника максимального правдоподобия. Найдены характеристики оценки углового положения источника излучения применительно к сигналу с дополнительной модуляцией.
В заключении приведены выводы по работе в целом.
Результаты диссертационной работы докладывались на 1 Международной, 3 всероссийских, 2 межвузовских конференциях и, опубликованы в 13 работах, в том числе свидетельство на полезную модель.
Устройства измерения углового положения источников радиоизлучения
Из выше приведенного рассмотрения следует, что точность оценки углового положения источника излучения зависит от отношения Я / L при любом из выше перечисленных методов измерения. В то же время, увеличение отношения X I L при фиксированной дальности R приводит к уменьшению точности оценки дальности. Поэтому, для увеличения точности оценки углового положения, необходимо использовать другие параметры электромагнитной волны. К таким параметрам волны несущим информацию об угловом положении ис-точника излучения относятся поляризационные параметры. Зависимость поляризационной структуры поля отраженной и прошедшей волны от утла падения на границу раздела сред отмечалось в [1,20,75].
Сущность метода измерения углового положения источника излучения по поляризационной структуре поля сводится к следующему. На пути распространения волны располагают ограниченную среду с известными электродинамическими параметрами. При этом отраженная или прошедшая неоднородность среды распространения волна получает дополнительный сдвиг фаз между ортогонально поляризованными компонентами поля. Этот сдвиг фаз зависит от угла прихода волны [1,20,75]. Измерение сдвига фаз производится с помощью поляризационного интерферометра, который обладает высоким пространственным разрешением [20]. Для преобразования волнового вектора волны в поляризационные параметры используют различные среды естественного или искусственного происхождения. Среди поляризационных пеленгаторов в общем случае различают пеленгацию по поляризационной структуре поля волны отраженной или прошедшей изотропную неоднородность среды распространения, а также пеленгацию по поляризационной структуре поля волны отраженной или прошедшей анизотропную неоднородность среды распространения.
Поляризационный пеленгатор состоит из двух радиоканалов (рис. 1.1) с двумя совмещенными ортогонально поляризованными антеннами А\ и А2, принимающими отраженный или прошедший неоднородность среды распространения сигнал. Пеленгатор, определяющий угловое положение источника излучения по поляризационной структуре поля волны отраженной изотропной неоднородностью среды распространения, принимает радиолокационные сигналы с помощью двух линейно поляризованных антенн, фазовые центры которых совмещены и одна из них развернута на 90 градусов в плоскости апертуры так, что одна антенна принимает сигналы горизонтальной поляризации, а другая вертикальной поляризации, связанные с двумя приемниками [74]. Пеленгатор принимает одновременно приходящие от цели прямые эхо-сигналы и отраженные от земли. Отраженные от земли эхо-сигналы цели изменяют свою первоначальную поляризацию. Информация об угле места цели содержится в разности сдвига фаз вертикальной и горизонтальной компоненты излученного и отраженного от земли эхо-сигнала. Угол места определяют путем решения трансцендентного уравнения связывающего измеренный сдвиг фаз, угол места, параметры пеленгатора и земной поверхности вблизи антенны.
Из [106-111] известен метод определения углового положения источника излучения по поляризационной структуре поля волны прошедшей анизотропную среду, проявляющую гиротропные свойства.
Волна, излучённая источником излучения, падает на ионосферный слой магнитоактивной плазмы. В нём она может быть представлена суммой двух мод: обыкновенной волной и необыкновенной волной [98]. Эти волны в магнитоактивной плазме имеют разные фазовые скорости. В результате чего, при выходе волны из плазмы между горизонтальной и вертикальной составляющими образуется фазовый сдвиг. Этот фазовый сдвиг и зависит от углового положения источника излучения.
Из вышеизложенного следует, что угловое положение источника излучения определяется по положению волнового вектора. Фазовый и амплитудные методы измерения углового положения используют зависимость разности фаз сигналов в различных точках пространства. Интерферометрический метод измерения обеспечивает высокую точность оценки направления прихода при расположении источника излучения в дальней зоне, он также позволяет производить измерения и на меньших расстояниях, но при этом точность оценки углового положения источника излучения при неизвестной дальности уменьшается. Фазовый и амплитудные методы используют сдвиг фаз, обусловленный геометрическим расположением приемных антенн в пространстве, и для повышения точности оценки требуют большие по отношению к длине волны апертуры приемных антенн. Измерение углового положения также проводят по сдвигу фаз между ортогональными составляющими вектора напряженности электрического поля волны отраженной или прошедшей неоднородность среды распространения с контролируемыми параметрами. Точность этого метода сравнима с точностью оценки углового положения интерферометрическим методом, при этом поперечные размеры апертуры приемной антенны могут быть малыми.
Синтез устройства оценки углового положения источника радиоизлучения по сигналам на выходе слоя плазмы в переменном магнитном поле
Подобно тому как в светодальномерных измерениях разность фаз отправленного на дистанцию и отраженного сигналов используется для вычисления расстояния, разности фаз несущей частоты сигналов, полученных приемниками А и Воспользуются для вычисления приращений координат между вазовыми центрами их антенн. Имеется существенное отличие между светодальномер-ными и спутниковыми фазовыми методами. В первом случае излучатель и Приемник совмещены в одном корпусе, во втором расстояние между излучателем и приемником составляет несколько километров. Поэтому для обработки спутниковых наблюдений применяются более сложные алгоритмы. Линию соединяющую фазовые центры антеннприемников спутниковых сигналов, принято называть базовой линией. В результате обработки фазовых данных вычисляются приращения координат именно для базовой линии.
Преимущества спутниковых методов: 1. Высокая точность определения приращений координат. Современная аппаратура и алгоритмы обработки данных позволяют вычислить приращения координат со среднеквадратичной ошибкой 1-2 см. 2. Высокая степень автоматизации наблюдений и обработки данных. 3. Возможность выполнения наблюдений в любое время суток и при любой погоде. 4. Наличие прямой видимости между пунктами не требуется. 5. Возможность выполнения наблюдений на больших расстояниях (до нескольких десятков километров). Существует целый ряд существенных ограничений: 1. Ограничения при выборе мест закрепления определяемых пунктов. Приемник должен быть в состоянии принимать сигналы не менее чем четырех спутников. Поэтому разместить его, например, вблизи здания нельзя. Препятствием при вазовых наблюдениях является и густая растительность. При этом кодовые определения в лесу возможны. 2. Одним из существенных источников ошибок при фазовых наблюдениях является переотражение сигналов. Поэтому желательно избегать наблюдений вблизи отражающих спутниковые сигналы поверхностей. 3. Современное программное обеспечение контроллеров (полевых компьютеров, предназначенных для управления работой приемников) позволяет определить количество «видимых» спутников на станции. Но поскольку при дифферетциальных наблюдениях с постобработкой данных работающие одновременно приемники «не знают» друг о друге, во время наблюдений невозможно определить качество вычисляемых приращений координат. Поэтому не удается объективно определить продолжительность наблюдений. На практике продолжительность сеанса определяется эмпирически. Если продолжительность оказалась недостаточной, наблюдения приходится повторить. Система «Глонасс» Потенциальными потребителями космических навигационных систем в России является целый рад отраслей народного хозяйства, в которых использование НКС может дать значительный экономический эффект. Это, прежде всего, транспортная отрасль (все виды авиации, морской и речной флот, автомобильный и железнодорожный транспорт и т.д.). Точность системы «Глонасс» определение местоположения 50 - 100 м., скорости 15 см/с, оперативность (первое определение в течение не более 0,5 - 4 минуты). Система «Глонасс» включает в себя три подсистемы (сегмента): - Подсистему космических аппаратов (орбитальный сегмент) - Наземный комплекс управления (наземный сегмент) - Подсистему (сегмент) потребителей Система состоит из 24 космических аппаратов размещенных в трех орбитальных плоскостях. Плоскости разнесены на 120 градусов и сдвинуты относительно друг друга по аргументу широты на 15 градусов. В каждой плоскости размещены по восемь спутников с равномерным сдвигом по аргументу широты 45 градусов. Спутники расположены на круговых орбитах с наклонением 64,8 градуса и периодом обращения равным 11 часов 15 минут. В состав бортовой аппаратуры спутника «Глонасс» входят навигационный комплекс, комплекс управления, системы ориентации, стабилизации коррекции и т.д. Каждый спутник оснащен цезиевым стандартом высокостабильной бортовой шкалы времени и синхронизации всех процессов в бортовой аппаратуре. Бортовой компьютер обрабатывает поступающую навигационную информацию из наземного комплекса управления, и преобразовывает ее в формат навигационного сообщения для потребителей. Навигационное сообщение передается в составе навигационного радиосигнала.
Управление орбитальной группировкой «Глонасс» осуществляет наземный комплекс управления (НКУ). Он включает в себя Центр управления системой (ЦУС) и сеть станций слежения и управления, рассредоточенных по всей территории России. Наземный комплекс управления осуществляет сбор, накопление и обработку траекторной и телеметрической информации о всех спутниках системы и выдачу на каждый спутник команд управления и навигационной информации. Траєкторная информация периодически калибруется с помощью лазерных дальномеров из состава НКУ. Для этого спутники «Глонасс» оснащены лазерными отражателями. Для правильного функционирования системы очень важна синхронизация всех процессов. Для этого в составе НКУ предусмотрен Центральный синхронизатор (ЦС), который представляет собой высокоточный водородный стандарт времени/частоты.
Для определения трехмерных координат, скорости и времени потребитель использует навигационные сигналы, постоянно передаваемые спутниками «Глонасс». Каждый спутник «Глонасс» передает навигационные радиосигналы двух типов: стандартной точности (СТ) и высокой точности (ВТ). Каждый спутник «Глонасс» передает навигационный сигнал на собственной несущей частоте. Спутники, которые находятся в противоположных точках плоскости орбиты (антиподальные спутники), могут передавать навигационные сигналы на одной и той же несущей. Одновременное нахождение антиподальных спутников в зоне видимости отдельного потребителя невозможно. Навигационный приемник потребителя автоматически принимает сигналы не менее чем от че 35 тырех спутников и проводит измерения псевдодальности до этих спутников и
скоростей их изменения. Одновременно с проведением измерения из сигналов спутников выделяются и обрабатываются навигационные сообщения. В результате совместной обработки в процессоре приемника измерений и навигационных сообщений вычисляются три координаты потребителя, три составляющих скорости его движения и точное время.
Синтез устройства оценки углового положения источника радиоизлучения по сигналам переизлученным металлической решеткой
Из графиков рис.2.4 видно, что дисперсия оценки угла увеличивается при совпадении вектора напряженности магнитного поля с направлением на источник радиоизлучения, а также при ортогональном положении вектора напряженности относительно этого направления. С изменением L меняется и дисперсия оценки угла, а выбор параметров u(t) и v, т.е. среднего значения и амплитуды переменной напряженности магнитного поля и концентрации плаз -7 2 мы позволяет достичь значения дисперсии 10 рад . Потенциальная точность представленная на графиках достаточно постоянна в широком секторе углов. Как видно из графика рис.2.5, точность оценки углового положения в некотором секторе углов от 50 до 60 достигает величины 10" рад2, что видимо, обусловлено производной d0j/d6 и характеризует угол полного внутреннего отражения.
Проведенный анализ показал, что в зависимости от состояния плазмы, характеризуемой отношением плазменной частоты и средним значением гироча-стоты к частоте сигнала, точность оценки меняется, но остается достаточно постоянной в широком секторе углов. Точность оценки углового положения определяется девиацией разности фазовых скоростей обыкновенной и необыкновенной волн, длиной взаимодействия с плазмой в переменном магнитном поле. Увеличение точности во второй области прозрачности магнитоактивной плазмы обусловлено поведением преломления волн на границе плазма - воздух. При определенных состояниях плазмы преломление приводит как бы к "усилению" зависимости от разности фаз ортогональных поляризационных компонент в зависимости от углового положения источника излучения, и тем самым к увеличению точности оценки углового положения источника излучения, а переменное магнитное поле приводит к перемещению в определенном секторе углов точки в которой происходит "усиление" зависимости разности фаз ортогонально поляризационных компонент от углового положения источника радиоизлучения, так как дисперсия оценки углового положения определяется не абсолютным значением разности фаз а её девиацией. Для выбора наиболее эффективной, для практического использования для определения углового положения источника излучения по поляризационной структуре поля сигнала, области прозрачности плазмы необходимо оценить их точностные характеристики и энергетические затраты на создание гиротропной среды. Как следует из выше изложенного, дисперсия оценки углового положения в среднем для областей прозрачности плазмы имеет одно-порядковые значения.
Рассчитаем энергетические затраты на создание холодной магнитоактив-ной плазмы. В качестве одной из возможных физических реализаций ограниченной магнитоактивной плазмы для расчётов будем использовать плазму газового разряда между электродами идеального газоразрядного прибора [98]. Под магнитным полем, замагничивающим плазму, будем понимать поле создаваемое однослойным соленоидом. Энергетические затраты выразим через ток потребляемый газоразрядным прибором и соленоидом для создания холодной магнитоактивной плазмы с заданными параметрами.
Для расчёта будем использовать средние по области прозрачности плазмы значения и и v представленные в таблице 2.1, и соответствующие им значения магнитной индукции В и концентрации плазмы N.
Как известно из [40], ток в катушке соленоида прямо пропорционален магнитной индукции В создаваемого им магнитного поля. Концентрация плазмы в идеальном газоразрядном приборе так же прямо пропорциональна плотности тока газового разряда [65]. Следовательно энергетические затраты на создание холодной магнитоактивной плазмы растут с увеличением номера области прозрачности плазмы.
Так минимальные затраты необходимы для создания первой области прозрачности плазмы. Энергетические затраты для создания магнитоактивной плазмы газового разряда соответствующей первым двум областям прозрачности практически одинаковые.
Сопоставим полученные точностные характеристики определения углового положения и энергетические затраты на создание гиротропной среды. Как видно из вышеизложенного, первое окно прозрачности обеспечивает постоянную точность в широком секторе углов, сравнимую с точностями при интерфе-рометрическом способе определения углового положения, при минимальных энергетических затратах на создание магнитоактивной плазмы газового разряда. Немного большими энергетическими затратами характеризуется вторая область прозрачности, при этом динамика поведения дисперсии оценки углового положения подобна дисперсии оценки для первого окна, за исключением сектора углов некоторым увеличением точности оценки.
Расчеты показали, что эффективными для практического применения для определения углового положения источника излучения по поляризационной структуре поля волны являются обе анализируемые области прозрачности. Точность оценки во второй области прозрачности выше чем в первой, но при этом несколько выше и энергетические затраты на создание гиротропной среды. Выбор области должен диктоваться конкретным техническим заданием. Маленький энергетический переход между ними даёт возможность реализации двух областей прозрачности на одних и тех же конструктивных элементах.
Таким образом, выполнен расчет и проведен анализ дисперсии оценки углового положения источника радиоизлучения по выходному напряжению устройства обработки сигнала прошедшего слой плазмы в переменном магнитном поле.
Определены параметры магнитоактивной плазмы наиболее применимые для практического определения углового положения источника излучения по поляризационной структуре поля волны.
Синтез устройства оценки углового положения источника радиоизлучения по сигналам переизлученным решеткой управляемых рассеивателей
Расчеты, проведенные в предыдущих разделах, показали, что точность оценки углового положения источника излучения по поляризационной структуре поля определяется электродинамическими параметрами металлической решетки и расстоянием до приемной антенны.
В предыдущих параграфах было показано, что поляризационная структура поля, прошедшего через металлическую решетку зависит от угла падения, при этом точность оценки углового положения растет с увеличением разности между ортогонально поляризованными компонентами вектора напряженности электрического поля прошедшего через металлическую решетку волны Е.
Экспериментальную проверку приближенных формул, для оценки углового положения источника излучения по разности фаз компонент ортогонального базиса волны прошедшей металлическую решетку осуществим с помощью регистрации напряжения на выходе приемного устройства изображенного на рис.3.11. Приемное устройство было построено согласно алгоритму (3.33). Основная операция, осуществляемая приемником, состоит в формировании корреляционных интегралов.
В качестве источника выберем гармонический излучатель ортогонально поляризованных колебаний с равными амплитудами и нулевой разностью фаз между колебаниями излучателей. Расстояние между излучателем и приемником, физические и геометрические параметры среды, интервал измерения углового положения выберем так, чтобы излучатели разрешались.
Для стационарного неполяризованного и однородного случайного га-уссовского 8 - коррелированного поля помех, корреляционная квадратурная обработка двух ортогонально поляризованных сигналов реализуется в сочетании поляризованного интерферометра [20] и амплитудного детектора. в поляризационном интерферометре в качестве опорного сигнала использовался сигнал одного из каналов, при этом разность фаз в опорных каналах реализовывалась путем введения сдвига фаз соответствующего истинному угловому положению в каналы калиброванным фазовращателем. Для разрешаемого источника излучения операция суммирования колебаний излучателей может быть проведена прежде операции детектирования. Сигналы суммировались в измерительной линии, возводились в квадрат и интегрировались в диодном детекторе и входных цепях селективного вольтметра. Для обеспечения четкой интерференционной картины распределения поля, необходимо обеспечить равенство амплитуд и однонаправленность распространения сигнала в каждом канале, эти процедуры реализуются регулируемым аттенюатором и ферритовым вентилем в каждом канале приемника [59].
Используемое в эксперименте передающее устройство, изображенное на рис.3.12, состоит из СВЧ генератора 1, волноводного моста 2, калиброванного фазовращателя 3, ферритового вентилей 4, регулируемого аттенюатора 5, поляризатора 6, антенны 7. В качестве поляризатора использовалось турникетное соединение стандартных волноводов [12], поляризатор непосредственно соединен с рупорной антенной. Промодулированный сигнал с генератора 1 поступает в два пространственно - ортогональных плеча волноводного тракта. Соотношение между амплитудами и фазами в этих каналах, определяемое регулируемым аттенюатором 5, и калиброванным фазовращателем 3, обеспечивает получение поля излучения с произвольным видом поляризации.
Приемное устройство состоит из антенны 1, поляризационного расщепителя 2, калиброванного фазовращателя 3, регулируемого аттенюатора 4, ферритового вентиля 5, измерительной линии 6, диодного детектора 7, индикаторного прибора (селективного вольтметра) 8. Антенна 1 вместе с поляризационным расщепителем 2 обеспечивают прием волны любой поляризации с последующим разложением её на элементы поляризационного базиса. Поляризационный расщепитель 2 реализован с помощью турникетного соединения стандартных волноводов [12]. Соотношение в плечах турникетного соединения определяет вид поляризационного базиса разложения. Передающая и приемная антенна тестировались на адекватность приема заданной поляризации. Сигнал с поляризационного расщепителя поступает в два пространственно-ортогональных плеча волноводного тракта. Подстройкой аттенюаторов 4 выравниваются амплитуды в каналах. Наличие вентилей в каждом канале обеспечивает однонаправленность. Наличие волноводной скрутки в одном из каналов переводит пространственно ортогональные сигналы в одну плоскость, что обеспечивает их интерференцию в измерительной линии 6. Детектор 7 измеряет средний квадрат суммы амплитуд двух принятых сигналов. При изменении сдвига фаз между сигналами в пространственно - ортогональных каналах, даже при неравных амплитудах сигналов изменения интерференционной картины в измерительной линии 6 будет пропорционально изменению фазы. При регистрации распределения поля стоячей волны в измерительной линии сигнал на выходе детектора проходит через максимум и минимум всякий раз, когда разность фаз меняется на к. Измерения сдвига фаз обычно проводят путем измерения распределения поля стоячей волны, характеризующееся расположением минимумов (узел) и максимумов (пучность) напряженности поля [84]. Ввиду неточности измерения положения максимума (пучности) напряженности поля, обусловленной шунтирующим влиянием зонда, большим, чем на положение минимума, измерения проводят по положению минимума.
Похожие диссертации на Синтез и анализ устройств оценки углового положения источника радиоизлучения по поляризационному методу
