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

Чони, Юрий Иванович; Данилов, Игорь Юрьевич

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.

диаграмма направленности
погрешности
antenna radiation pattern
antenna measurement accuracy
сходящийся пучок плоских волн
алгоритм восстановления
устойчивость
точность

Abstract (in English)

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.

Для цитирования

Чони Ю.И., Данилов И.Ю. Методическая и шумовая погрешности восстановления диаграммы направленности антенны при измерениях в неидеальных условиях, представимых сходящимся пучком плоских волн // Журнал радиоэлектроники. – 2016. – № 1.

Литература

Бахрах Л.Д., Кременецкий С.Д., Курочкин А.П. Методы измерения параметров излучающих систем в ближней зоне. - Л.: Изд-во «Наука». 1985. 272 с.
Плохих С.А., Сазонов Д.М., Щербаков В.И. Восстановление диаграмм направленности антенн методом эталонной антенны по амплифазометрическим измерениям в ближней зоне // Известия вузов. Радиоэлектроника, т. 30. 1987. № 2. С. 59 - 64.
Чони Ю.И., Пироженко С.А. Восстановление ДН антенны по результатам измерений в неидеальных условиях // Известия вузов. Радиоэлектроника. т. 35. 1992. №2. С. 43-50.
Weixin Zhao. Retrieval of free space radiation patterns through measured data in a non-anechoic environment. PhD dissertation. Syracuse University. USA. December 2013. 165 p. // [Электронный ресурс]. URL: http://surface.syr.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1007&context=etd
Кривошеев Ю.В. Измерение характеристик антенн в зоне Френеля на разреженной сетке углов. Канд. диссертация. ФГБОУ ВПО «НИУ «МЭИ». 2014.
Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы. 1979. 288 с.
Чони Ю.И. Adjoint operator method and its aspects in regard to antenna synthesis. IХ Proceedings of the 2013 IX International Conference on Antenna Theory and Techniques (ICATT). Одесса. Украина. Сентябрь 2013. С. 86-91.