G01R29 / 10 - діаграми випромінювання антен
Власники патенту RU 2262117:
Державне унітарне підприємство "Конструкторське бюро приладобудування" (RU)
Винахід відноситься до юстування електричної осі антени. Технічним результатом є підвищення точності юстирування за рахунок виключення впливу відбитих від землі і місцевих предметів радіопроменів на юстировку без використання вишки. Суть винаходу полягає в тому, що використовують допоміжну антену і геодезичну марку, прив'язану до датчиків кутового положення юстіруемой антени, розміщують поряд з розкривом юстіруемой антени візир, жорстко пов'язаний з площиною розкриву юстіруемой антени. Вводять плоский металевий екран, на який спрямовують випромінювання від допоміжної антени, допоміжну антену і геодезичну марку у вигляді джерела світла розташовують ззаду юстіруемой антени на відстані далекої зони. Наводять електричну вісь юстіруемой антени за допомогою її поворотного пристрою по одному з методів мінімуму на фазовий центр допоміжної антени, площина екрану виставляють так, щоб промені, які падають на нього від допоміжної антени і геодезичної марки, відбивалися відповідно на всю площину розкриву юстіруемой антени і вхідна зіниця візира. При цьому кутове відхилення оптичної осі візира від напрямку на центр зображення геодезичної марки на екрані визначає раз'юстіровку юстіруемой антени. 2 мул.
Справжнє пропоноване винахід відноситься до області радіолокації і може бути використано при юстування антен радіолокаційних станцій.
Під юстировкой антени розуміється виявлення відповідності між напрямком електричної осі і показаннями координатної системи антени. Для дзеркальних осесиметричних антен юстирування зводиться до перевірки відхилення електричної осі антени від оптичної осі візира, встановленої паралельно геометричній осі антени.
Відомий традиційний і найбільш поширений спосіб юстування антени по вишці [1]. Юстіруемая і допоміжна антени розташовані на деякій відстані один від одного на висотах, що забезпечують пряму видимість і відсутність поблизу від лінії зв'язку заважають об'єктів. Для зменшення впливу відбитих радіосигналів від землі допоміжна, або юстіруемая, або обидві антени розташовуються на вишках. З цієї причини даний метод вимірювань параметрів антени по випромінюванню допоміжної антени в далекій зоні умовно називають методом вишки.
Суть способу юстування антени методом вишки полягає в наступному: поряд з розкривом антени 1 на деякій відстані від осі антени встановлюють і жорстко пов'язують з площиною розкриву візир 2 з координатами А і В по осях Х і У (див. Фіг.1). На вишці 5, розташованої на певній відстані від антени 1 встановлюють щит 4, на якому розміщують геодезичну марку 3 і допоміжну антену 6 в якості випромінювача. Геодезична марка 3 віддалена від фазового центру допоміжної антени 6 на відстані А і В по осях Х і У, рівні зсувам візира 2 від осі антени 1 в площині, нормальної лінії візування. До геодезичної марці 3 прив'язують датчики кутового положення антени. Електричну вісь антени 1 методом мінімуму направляють на фазовий центр випромінювача 6. За кутовому відхиленню оптичної осі візира 2 від напрямку на центр геодезичної марки визначають величину раз'юстіровкі антени.
Даний спосіб юстирування має істотний недолік. Через складність використання високих вишок юстировку антен, як правило, проводять при малих кутах місця. Це призводить до погрішностей юстирування через відбиття від землі і місцевих предметів. Вплив вітру та теплових деформацій створюють кутові зміщення вишки і встановленого на ній випромінювача, що також погіршує точність юстування.
Завданням запропонованого винаходу є підвищення точності юстирування антени радіолокаційної станції.
Рішення поставленого завдання досягається тим, що в способі юстування антени радіолокаційної станції з використанням допоміжної антени і геодезичної марки, прив'язаною до датчиків кутового положення юстіруемой антени, що полягає в розміщенні поруч з розкривом юстіруемой антени візира, жорстко пов'язаного з площиною розкриву юстіруемой антени, введений плоский металевий екран, на який спрямовують випромінювання від допоміжної антени, допоміжну антену і геодезичну марку у вигляді джерела світла, розташовуючись ють ззаду юстіруемой антени на відстані далекої зони, наводять електричну вісь юстіруемой антени за допомогою її поворотного пристрою по одному з методів мінімуму на фазовий центр допоміжної антени, площина екрану виставляють так, щоб промені, які падають на нього від допоміжної антени і геодезичної марки, відбивалися, відповідно, на всю площину розкриву юстіруемой антени і вхідна зіниця візира, при цьому кутове відхилення оптичної осі візира від напрямку на центр зображення геодезічкской марки на екрані визна еляют раз'юстіровку юстіруемой антени.
Пропонований спосіб пояснюється кресленням, представленим на фіг.2, де 1 - юстіруемая антена; 2 - візир; 3 - геодезичних марка; 7 - плоский металевий екран; 6 - допоміжна антена.
Спосіб юстування антени радіолокаційної станції здійснюється наступним чином: поруч з розкривом юстіруемой антени 1 (див. Фіг.2) встановлюють і жорстко пов'язують з площиною розкриву візир 2 з координатами А по осі Х і У по осі У. Ось У паралельна азимутальной осі обертання антени 1, а початок координат знаходиться на геометричній осі антени 1. Оптичну вісь візира 2 виставляють паралельно геометричній осі антени 1.
Ззаду антени 1 на відстані її далекої зони L = 2D 2 / # x003BB ;, де D - діаметр розкриву антени, # X003BB; - довжина хвилі, мають у своєму розпорядженні допоміжну антену. Поблизу допоміжної антени встановлюють геодезичну марку 3 у вигляді точкового джерела світла. Геодезична марка 3 віддалена від фазового центру допоміжної антени 6 на відстані А і В відповідно по осях X 'і У, які лежать в площині розкриву допоміжної антени 6. Вісь X' спрямована по горизонталі, а початок координат збігається з фазовим центром допоміжної антени 6.
Перед юстіруемой антеною 1 в області її прожекторного променя встановлюють на стійці з діелектричного матеріалу на висоті, що перевищує верхню край розкриву юстіруемой антени 1, плоский металевий екран із дзеркальною поверхнею 7. Екран 7 може мати форму еліпса. Мала вісь еліпса і проекція великий осі на площину розкриву антени 1 більше діаметра антени. При цьому повинна виконуватися умова - мала вісь еліпса багато більше довжини хвилі падаючого на екран випромінювання.
Допоміжну антену 6 направляють на екран 7. Площина екрану 7 виставляють так, щоб промені, які падають на неї від допоміжної антени 6 і геодезичної марки 3, відбивалися відповідно на всю площину розкриву юстіруемой антени 1 і вхідний зіницю візира 2. З огляду на, що розміри екрану багато більше довжини хвилі падаючого випромінювання, при розгляді відображення від екрана можна використовувати закони геометричної оптики. При геометро-оптичної трактуванні переизлучения напруженості полів поблизу екрану до і після відображення однакові. Це дозволяє вважати, що до і після переизлучения енергія поширюється в одному і тому ж напрямку [3].
Промені, що виходять з розкриття допоміжної антени 6, поблизу екрану паралельні між собою. Потрапляючи на екран, вони відображаються на площину розкриву антени 1. Оптичні промені від геодезичної марки 3 також потрапляють на екран 7, відбиваються від нього і потрапляють на вхідний зіницю візира 2.
За допомогою поворотного пристрою антени 1 її електричну вісь одним з методів мінімуму [2] наводять на фазовий центр допоміжної антени. Радіопромені, відбиті від екрану 7, будуть паралельні електричної осі юстіруемой антени 1. Оптичні промені від геодезичної марки, що поширюються паралельно радіопромені, будуть проходити через центр перехрестя візира, тому що оптична вісь візира паралельна геометричній осі антени 1. Потім визначають кутове відхилення оптичної осі візира 2 від центру зображення геодезичної марки 3 на екрані, що є шуканої раз'юстіровкой.
В процесі юстирування відбиті від землі сигнали не потрапляють на площину розкриву юстіруемой антени, так як допоміжна антена розташована позаду юстіруемой антени. Та частина дзеркально відбитих від землі сигналів, яка потрапляє на екран, відбиваючись від нього, не потрапляє на юстіруемую антену, так як кут приходу їх менше кута приходу сигналу, що йде безпосередньо від допоміжної антени. Лише частина дифузно відбитих сигналів, що падають на екран буде відображатися на площину розкриву юстіруемой антени. Але через малу висоту розташування екрану ці сигнали дуже слабкі і практично не впливають на точність юстування.
Слід зауважити, що висота стійки значно менше висоти вежі і, отже, виключається похибка, яку вносить кутовими зсувами випромінювача через гойдання вишки.
Запропонований спосіб юстування антени радіолокаційної станції дозволяє без використання вишки виключити вплив відбитих сигналів на юстировку і підвищити точність юстування
1. Захар'єв Л.Н. Леманський А.А. Турчин В.І. і ін. Методи вимірювання характеристик антен НВЧ. Під редакцією Н.М.Цейтліна. - М. Радіо і зв'язок, 1985, 114 с.
2. Васін В.В. Власов О.В. Грігорін-Рябов В.В. та ін. Радіолокаційні пристрою. - М. Радянське радіо, 1970, 27 с.
3. Айзенберг Г.З. Антени ультракоротких хвиль. - М. Державне ідательство літератури з питань зв'язку та радіо. 1957. 500 с.
Спосіб юстування антени радіолокаційної станції з використанням допоміжної антени і геодезичної марки, прив'язаною до датчиків кутового положення юстіруемой антени, що полягає в розміщенні поруч з розкривом юстіруемой антени візира, жорстко пов'язаного з площиною розкриву юстіруемой антени, що відрізняється тим, що введений плоский металевий екран, на який направляють випромінювання від допоміжної антени, допоміжну антену і геодезичну марку у вигляді джерела світла розташовують ззаду юстіруемой антени на відстані далекої зони, наводять електричну вісь юстіруемой антени за допомогою її поворотного пристрою по одному з методів мінімуму на фазовий центр допоміжної антени, площина екрану виставляють так, щоб промені, які падають на нього від допоміжної антени і геодезичної марки, відбивалися відповідно на всю площину розкриву юстіруемой антени і вхідна зіниця візира, при цьому кутове відхилення оптичної осі візира від напрямку на центр зображення геодезичної марки на екрані визначає раз'юстіровку юстіруемой антени.