ВИМІРЮВАННЯ КОЕФІЦІЄНТА ПІДСИЛЕННЯ АНТЕН ДОВІЛЬНОЇ ПОЛЯРИЗАЦІЇ ДЗЕРКАЛЬНИМ МЕТОДОМ

Автор(и)

  • Наталія Миколаївна Каращук Житомирський військовий інститут імені С. П. Корольова, Ukraine
  • В'ячеслав Пилипович Манойлов Державний університет "Житомирська політехніка", Ukraine
  • Петро Петрович Мартинчук Державний університет "Житомирська політехніка", Ukraine
  • Сергій Олександрович Соболенко Житомирський військовий інститут імені С. П. Корольова, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.46972/2076-1546.2021.20.02

Ключові слова:

дзеркальний метод, колова поляризація, круглі щілини, поляризаційний екран, коефіцієнт підсилення

Анотація

Вимоги до характеристик і параметрів сучасних антен, особливо до електромагнітної сумісності, постійно зростають. Ефективне використання антенної техніки в теперішній час неможливе без розвитку та вдосконалення засобів і способів вимірювань електричних характеристик та параметрів. Експериментальне дослідження характеристик антен – найважливіший технологічний процес у ході їх розробки та виготовлення.  Результати  вимірювань  характеристик  антен  дозволяють перевірити достовірність розрахунків та моделювання, правильність вибору конструкції і матеріалів, точність виготовлення, а також відповідність вимогам щодо електромагнітної сумісності. У статті проаналізовано чинні дзеркальні методи визначення характеристик антен еліптичної та колової поляризацій. На підставі аналізу (особливостей розглянутих методів) обґрунтовано необхідність їх удосконалення. Запропоновано структурну схему вимірювання коефіцієнта підсилення антени довільної поляризації дзеркальним методом. Вона відрізняється наявністю поляризаційного екрана із пінопластової прямокутної пластини, на яку нанесені тонкі металеві провідники, відстань між якими менше чверті довжини хвилі в повітрі. У склад схеми також входять: панорамний вимірювач коефіцієнта стоячої хвилі за напругою, індикатор, узгоджувальний трансформатор, досліджувана антена, дзеркальне зображення антени. Вимірювання коефіцєнта підсилення проведено з урахуванням його зв’язку із діаграмою спрямованості антени. Наведено розрахункові та експериментально зняті графіки діаграм спрямованості антен колової поляризації в площинах Е та Н відповідно: прямокутного хвилеводу із круглими щілинами та квадратної рупорної антени з діелектричною пластиною, на якій із двох сторін нанесено неоднорідні щілинні лінії. Порівняння результатів розрахунків та експерименту показали можливість застосування методу дзеркального зображення для вимірювання характеристик антен із коловою поляризацією. Особливістю удосконаленого дзеркального методу вимірювання коефіцієнта підсилення є те, що напрямок обертання вектора напруженості електричного поля за відбиття не змінюється на протилежний, не потрібно вимірювати параметри поляризаційного еліпса, не має значення, яким чином забезпечується збудження електромагнітної хвилі обертової поляризації, можна вимірювати параметри антен лінійної поляризації.

Посилання

Kuzavkov, V. V., & Zarubenko, A. O. (2017). Otsinka mozhlyvosti zminy konstruktyvu vstanovlennia ta nalashtuvannia anten suputnykovoho zv’iazku [Assess the possibility of changing the design of installation and configuration of satellite antennas]. Tekhnohenno-ekolohichna bezpeka ta tsyvilnyi zakhyst : zb. nauk. prats [Technogenic and ecological safety and civil protection : Collection of scientific works], 1 (7), 69–74. Kyiv [in Ukrainian].

Kuzavkov, V. V., & Zarubenko, A. O. (2019). Alhorytm rozrakhunku kharakterystyk anteny suputnykovoho zv’iazku v blyzhnii zoni sferychnym metodom vymiriuvannia [Algorithm for calculating the characteristics of a satellite antenna in the near zone by a spherical method of measurement]. Zb. nauk. prats VITI [Collection of scientific works of Military Institute of Telecommunications and Information Technologies], 3, 33–47. Kyiv [in Ukrainian].

Near-field vs Far-field. (Reprinted with the permission of Nearfield Systems Inc.). (n.d.). Retrieved from http://educypedia.karadimov.info/library/NSI-near-far.pdf

Fordham, J. A. (n.d.). An introduction to antenna test ranges, measurements and instrumentation (Microwave Instrumentation Technologies, LLC). Retrieved from http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.112.9981&rep=rep1&type=pdf

Parini, C., Gregson, S., Mc Cormic, J., & Daniel, J. (2014). Theory and Practice of Modern Antenna Range Measurements. Electromagnetic waves series. Institution of Engineering and Technology (eBooks). DOI: 10.1049/PBEW055E. e-ISBN: 9781849195638

Fradin, A. Z., & Ryzhkov, E. V. (1972). Izmereniia parametrov antenno-fidernykh ustroistv [Measurements of parameters of antenna-feeder devices]. Moscow [in Russian].

Zakhar'ev, L. N., Lemanskii, A. A., & Turchin, V. V. et al. (1983). Metody izmerenii kharakteristik antenn SVCh [Methods for measuring the characteristics of microwave antennas]. Moscow [in Russian].

Zhuk, M. S., & Molochkov, Iu. B. (1973). Proektirovanie linzovykh, skaniruiushchikh shirokodiapazonnykh antenn i fidernykh ustroistv [Design of lens, scanning broadband antennas and feeder devices]. Moscow [in Russian].

Shubarin, Iu. V., & Voloshin, V. A. (1966). Metod izmereniia koeffitsienta usileniia antenn krugovoi poliarizatsii [Method for measuring the gain of circular polarized antennas]. Radiotekhnika i elektronika [Radio engineering and electronics], Vol. 11, 1870–1872 [in Russian].

Drabkin, A. A., Zuzenko, V. L., & Kislov, A. G. (1974). Antenno-fidernye ustroistva [Antenna feeder devices]. Moscow [in Russian].

Karashchuk, N. M., Manoilov, V. P., Nikitchuk, T. M., & Chukhov, V. V. (2020). Ruporna antena na osnovi zahranychnoho priamokutnoho khvylevodu iz chastkovym dielektrychnym zapovnenniam ta petleiu zv’iazku [Horn antenna based on foreign rectangular waveguide with partial dielectric filling and communication loop]. Tekhnichna inzheneriia [Technical engineering], 1 (85), 177–183. Zhytomyr : Zhytomyr polytechnic [in Ukrainian].

Shteinshleiger, V. B. (1952). Izmereniia na vysokikh chastotakh [High frequency measurements]. Moscow [in Russian].

Manoilov, V. P., Morozov, D. S., & Karashchuk, N. M. (2018). Ruporna antena kruhovoi poliaryzatsii [Horn antenna of circular polarization] : patent 117152 Ukraine. H1913/02; № Q2016 07072; stated 29.06.2016; published 25.06.2018, Bulletin № 12. 4 p. [in Ukrainian].

Karashchuk, N. M., Manoilov, V. P., Morozov, D. S., & Sydorchuk, O. L. (2018). Antena Vivaldi na osnovi symetrychnykh shchilynnykh linii [Vivaldi antenna based on symmetrical slit lines]. Visnyk NNTU KPI. Radiotekhnika. Radioaparatobuduvannia [Bulletin of NNTU KPI. Radio Engineering. Radioengineering], 73, 5–11 [in Ukrainian].

Korenovskaia, O. L., Manoilov., V. F., & Morozov, D. S. et al. (2015). Modelirovanie i ekspress-metodika izmereniia EPR rupornykh antenn [Modeling and express-method for measuring EPR of horn antennas]. Visnyk NNTU KPI. Radiotekhnika. Radioaparatobuduvannia [Bulletin of NNTU KPI. Radio Engineering. Radioengineering], 62, 31–40 [in Russian].

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-02-17

Як цитувати

Каращук, Н. М., Манойлов, В. П., Мартинчук, П. П., & Соболенко, С. О. (2022). ВИМІРЮВАННЯ КОЕФІЦІЄНТА ПІДСИЛЕННЯ АНТЕН ДОВІЛЬНОЇ ПОЛЯРИЗАЦІЇ ДЗЕРКАЛЬНИМ МЕТОДОМ. ПРОБЛЕМИ СТВОРЕННЯ, ВИПРОБУВАННЯ, ЗАСТОСУВАННЯ ТА ЕКСПЛУАТАЦІЇ СКЛАДНИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМ, (20), 18–27. https://doi.org/10.46972/2076-1546.2021.20.02