Вопросы радиоэлектроники. 2021; : 10-15
Методы исследования системы «антенна-обтекатель» с помощью планарного и цилиндрического сканеров
https://doi.org/10.21778/2218-5453-2021-4-10-15Аннотация
В работе приводятся методы исследования антенны с обтекателем по измерениям в ближней зоне. Рассматриваются случаи планарного и цилиндрического сканирований. Как при планарном, так и при цилиндрическом сканированиях исследование системы «антенна-обтекатель» предполагается проводить в два этапа: по ампли- фазометрическим измерениям определяются составляющие векторных амплитудных спектров однородных плоских волн антенны в начале без обтекателя, а затем – с обтекателем. В отличие от планарного случая, при цилиндрическом сканировании составляющие векторных амплитудных спектров системы «антенна-обтекатель» определяются через амплитуды однородных векторных цилиндрических волн. Для оценки влияния обтекателя на размещенную под ним антенну предложено использовать спектральный тензор прохождения. Рассмотрен один из возможных путей уменьшения влияния обтекателя на характеристики фазированной антенной решетки с помощью корректировки амплитудно-фазового распределения ее излучающих элементов.
Список литературы
1. Kerns D. M. Plane-wave scattering-matrix theory of antennas and antenna-antenna interactions. Washington: U. S. Government Printing Office, 1981. 179 p.
2. Yaghjian A. D. An overview of near-field antenna measurements // IEEE Trans. Antennas Propag. 1986. Vol. 34. P. 30–45.
3. Бахрах Л. Д., Кременецкий С. Д. и др. Методы измерения параметров излучающих систем в ближней зоне. Л.: Наука, 1985. 272 с.
4. Кирпанев А. В., Кирпанев Н. А. Принципы исследования антенн с обтекателем регулярной формы с помощью сферического сканера // Вопросы радиоэлектроники. 2020. № 4. С. 14–21.
5. Yaghjian A. D. Near-field antenna measurements on a cylindrical surface: a source scattering-matrix formulation. NBS Technical Note 696. Washington: U. S. Government Printing Office, 1977. 32 p.
6. Каплун В. Л. Обтекатели антенн СВЧ. М.: Советское радио, 1974. 239 с.
7. Carey R. H. J. Radomes // The handbook of antenna design. London: P. Peregrinus, 1983.
8. Joy E. B. Microwave holography for antenna and radome diagnostics. Antennas and Propagation Society, 2001 IEEE International Sym. 2001. Vol. 4. P. 440–443.
9. Балашов В. М., Бузинов И. А., Смирнов А. О. Оценка погрешностей СВЧ датчиков радиоволнового контроля антенных обтекателей // Радиопромышленность. 2017. № 4. С. 80–84.
10. Басков К. М., Федоренко А. М., Федоров С. А. Методика расчета радиотехнических характеристик антенна-обтекатель // Журнал радиоэлектроники. 2016. № 2.
11. Макушкин И. Е., Дорофеев А. Е., Грибанов А. Н., Гаврилова С. Е., Синани А. И. Метод измерения угловых ошибок пеленга в системе «антенна-обтекатель» в области сканирования луча ФАР // Вестник Концерна ВКО «Алмаз-Антей». 2019. № 2. С. 7–24.
12. Столбовой В. С., Турко Л. С., Залетин П. В. Алгоритмическое и аппаратурное обеспечение компенсации пеленгационных ошибок систем «антенна – обтекатель» // Вестник Концерна ВКО «Алмаз-Антей». 2016. № 3. С. 15–23.
13. Криштопов А. В., Щербаков А. В. Алгоритм коррекции амплитудно-фазового распределения системы антенна – обтекатель для обеспечения заданных характеристик направленности ФАР (АФАР) перспективных авиационных и космических РЛС // Радиофизические методы в дистанционном зондировании сред. Материалы V Всероссийской научной конференции. Муром: МИ ВлГУ, 2012 С. 301–306.
14. Hollis J. S., Lyon T. J., Clayton L. Microwave antenna measurements. 3rd ed. Scientific-Atlanta, 1985.
15. Hirose M., Ishizone T., Komiyama K. Antenna pattern measurements using photonic sensor for planar near-field measurement at X band // IEICE Transactions on Communications. 2004. Vol. 87. No. 3. P. 727–734.
16. Togo H., Kukutsu N., Shimizu N., Nagatsuma T. Sensitivity stabilized fiber-mounted electrooptic probe for electric field mapping // Journal of Lightwave Technology. 2008. Vol. 26. No. 15. P. 2700–2705.
17. Lee D.-J., Kang N.-W., Choi J.-H., Kim J., Whitaker J. F. Recent advances in the design of electro-optic sensors for minimally destructive microwave field probing // Sensors. 2011. Vol. 11. No. 1. P. 806–824.
18. Кирпанев А. В., Лавров В. Я. Электромагнитное поле: теория идентификации и ее применение. М.: Вузовская книга, 2002. 208 с.
Issues of radio electronics. 2021; : 10-15
Methods for studying «antenna-radome» system using planar and cylindrical scanners
https://doi.org/10.21778/2218-5453-2021-4-10-15Abstract
The paper presents the method for studying an antenna with a radome based on measurements in the near zone. Cases of planar and cylindrical scanning are considered. For both planar and cylindrical scanning, the study of the «antenna-radome» system is supposed to be carried out in two stages: by the amplitude and phase measurements the components of the vector amplitude spectra of uniform plane waves of antenna without radome are determined, and then for antenna with a radome. In contrast to the planar case, in the case of cylindrical scanning the components of vector amplitude spectra of the «antenna-radome» system are determined through the amplitudes of homogeneous vector cylindrical waves. To assess the effect of the radome on the antenna located under it, it is proposed to use the spectral tensor characteristic of the transmission, and ways how determine its elements are proposed. One of the possible ways to reduce the influence of the radome on the characteristics of a phased antenna array by correcting the amplitude-phase distribution of its radiating elements is considered.
References
1. Kerns D. M. Plane-wave scattering-matrix theory of antennas and antenna-antenna interactions. Washington: U. S. Government Printing Office, 1981. 179 p.
2. Yaghjian A. D. An overview of near-field antenna measurements // IEEE Trans. Antennas Propag. 1986. Vol. 34. P. 30–45.
3. Bakhrakh L. D., Kremenetskii S. D. i dr. Metody izmereniya parametrov izluchayushchikh sistem v blizhnei zone. L.: Nauka, 1985. 272 s.
4. Kirpanev A. V., Kirpanev N. A. Printsipy issledovaniya antenn s obtekatelem regulyarnoi formy s pomoshch'yu sfericheskogo skanera // Voprosy radioelektroniki. 2020. № 4. S. 14–21.
5. Yaghjian A. D. Near-field antenna measurements on a cylindrical surface: a source scattering-matrix formulation. NBS Technical Note 696. Washington: U. S. Government Printing Office, 1977. 32 p.
6. Kaplun V. L. Obtekateli antenn SVCh. M.: Sovetskoe radio, 1974. 239 s.
7. Carey R. H. J. Radomes // The handbook of antenna design. London: P. Peregrinus, 1983.
8. Joy E. B. Microwave holography for antenna and radome diagnostics. Antennas and Propagation Society, 2001 IEEE International Sym. 2001. Vol. 4. P. 440–443.
9. Balashov V. M., Buzinov I. A., Smirnov A. O. Otsenka pogreshnostei SVCh datchikov radiovolnovogo kontrolya antennykh obtekatelei // Radiopromyshlennost'. 2017. № 4. S. 80–84.
10. Baskov K. M., Fedorenko A. M., Fedorov S. A. Metodika rascheta radiotekhnicheskikh kharakteristik antenna-obtekatel' // Zhurnal radioelektroniki. 2016. № 2.
11. Makushkin I. E., Dorofeev A. E., Gribanov A. N., Gavrilova S. E., Sinani A. I. Metod izmereniya uglovykh oshibok pelenga v sisteme «antenna-obtekatel'» v oblasti skanirovaniya lucha FAR // Vestnik Kontserna VKO «Almaz-Antei». 2019. № 2. S. 7–24.
12. Stolbovoi V. S., Turko L. S., Zaletin P. V. Algoritmicheskoe i apparaturnoe obespechenie kompensatsii pelengatsionnykh oshibok sistem «antenna – obtekatel'» // Vestnik Kontserna VKO «Almaz-Antei». 2016. № 3. S. 15–23.
13. Krishtopov A. V., Shcherbakov A. V. Algoritm korrektsii amplitudno-fazovogo raspredeleniya sistemy antenna – obtekatel' dlya obespecheniya zadannykh kharakteristik napravlennosti FAR (AFAR) perspektivnykh aviatsionnykh i kosmicheskikh RLS // Radiofizicheskie metody v distantsionnom zondirovanii sred. Materialy V Vserossiiskoi nauchnoi konferentsii. Murom: MI VlGU, 2012 S. 301–306.
14. Hollis J. S., Lyon T. J., Clayton L. Microwave antenna measurements. 3rd ed. Scientific-Atlanta, 1985.
15. Hirose M., Ishizone T., Komiyama K. Antenna pattern measurements using photonic sensor for planar near-field measurement at X band // IEICE Transactions on Communications. 2004. Vol. 87. No. 3. P. 727–734.
16. Togo H., Kukutsu N., Shimizu N., Nagatsuma T. Sensitivity stabilized fiber-mounted electrooptic probe for electric field mapping // Journal of Lightwave Technology. 2008. Vol. 26. No. 15. P. 2700–2705.
17. Lee D.-J., Kang N.-W., Choi J.-H., Kim J., Whitaker J. F. Recent advances in the design of electro-optic sensors for minimally destructive microwave field probing // Sensors. 2011. Vol. 11. No. 1. P. 806–824.
18. Kirpanev A. V., Lavrov V. Ya. Elektromagnitnoe pole: teoriya identifikatsii i ee primenenie. M.: Vuzovskaya kniga, 2002. 208 s.
