УДК 621.396.67.012.12

Методическая и шумовая погрешности восстановления диаграммы направленности антенны при измерениях в неидеальных условиях, представимых сходящимся пучком плоских волн

 

Ю. И. Чони¹, И. Ю. Данилов²

¹ Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева − КАИ

² АО ”Информационные спутниковый системы им. академика М.Ф. Решетнёва”

 

Статья поступила в редакцию 12 декабря 2015 г.

 

Аннотация. Анализируется влияние методических и технических факторов на точность восстановления диаграммы направленности (ДН) антенны, измеренной в неидеальных условиях, под которыми понимаются любые отличия облучающего поля от плоской волны, в частности, из-за относительно близкого расположения вспомогательной антенны. Процедура восстановления ДН включает реконструкцию облучающего поля в виде сходящегося пучка плоских волн путем измерения и обработки сигнал от зонда, перемещаемого по граничной поверхности рабочей зоны. На примерах двухмерной скалярной задачи исследуется устойчивость задачи восстановления ДН, потенциальная точность и влияние погрешностей измерений, демонстрируются рельефы полей пучков волн внутри и вне рабочей зоны в вариантах цилиндрической или сферической облучающей волны. Представлены зависимости, позволяющие оценить достижимую точность восстановления ДН.

Ключевые слова: диаграмма направленности, сходящийся пучок плоских волн, алгоритм восстановления, погрешности, устойчивость, точность.

Abstract: The paper discusses methodological aspects, computing peculiarities and technical factors with regard to their impact on the accuracy of antenna pattern retrieval through the data, measured in non-ideal environments. We mean any circumstances giving rise to differences between the field in the working area and the ideal plane wave in the first place, a rather short distance from the illuminating antenna. The pattern retrieval procedure is based on the illuminating field reconstruction in the form of a converging cluster of plane waves. It is obtained by processing the data from the probe that is moved along the boundary surface of the working area. With regard to the two-dimensional scalar tasks we investigate the stability of a pattern retrieval problem, potential accuracy and the influence the of measurement errors. In cases cylindrical or spherical illuminating wave, the resultant fields of converging cluster of plane waves inside and outside the working area are demonstrated. The evaluation of the achievable retrieval accuracy is presented.

Key words: antenna radiation pattern, converging cluster of plane waves, antenna measurement accuracy, reconstruction algorithm, stability, precision.