SU1666981A1 - Method of direction diagram determination of stationary aerial - Google Patents
Method of direction diagram determination of stationary aerial Download PDFInfo
- Publication number
- SU1666981A1 SU1666981A1 SU884654788A SU4654788A SU1666981A1 SU 1666981 A1 SU1666981 A1 SU 1666981A1 SU 884654788 A SU884654788 A SU 884654788A SU 4654788 A SU4654788 A SU 4654788A SU 1666981 A1 SU1666981 A1 SU 1666981A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- antenna
- stationary
- measuring
- stationary antenna
- equations
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 title 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000011835 investigation Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010606 normalization Methods 0.000 abstract 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к технике антенных измерений. Цель изобретени - повышение точности измерений и сокращение времени при измерении диаграммы направленности (ДН) стационарной антенны в заданных направлени х по азимуту вдоль поверхности Земли. Дл этого вспомогательные антенны (ВА) размещают вблизи от исследуемой стационарной антенны (ИСА) и ориентируют по компасу на местности. В каждый момент времени осуществл ют одновременный прием ИСА и ВА электромагнитных сигналов на исследуемой частоте. Определ ют напр женность электромагнитного пол в каждый момент времени дл каждого направлени из системы уравнений и определ ют ДН ИСА путем нормировки к максимальному значению решени системы уравнений. ВА выполнены с неравномерными ДН в горизонтальной плоскости, а их максимумы отклонены один от другого на угол, кратный 2ϕ/N, где N - число ВА. 1 ил.This invention relates to antenna measurement techniques. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy and reduce the time when measuring the radiation pattern of a stationary antenna in specified directions in azimuth along the surface of the Earth. For this, auxiliary antennas (VA) are placed near the stationary antenna (ISA) under investigation and are oriented on a terrain along a compass. At each moment of time, ISA and VA are simultaneously received by electromagnetic signals at the studied frequency. The intensity of the electromagnetic field at each moment in time is determined for each direction from the system of equations and the MDI is determined by normalization to the maximum value of the solution of the system of equations. VA are made with non-uniform DNs in the horizontal plane, and their maxima are deflected from one another by an angle of 2ϕ / N, where N is the number of VA. 1 il.
Description
Изобретение относитс к технике антенных измерений.This invention relates to antenna measurement techniques.
Цель изобретени - повышение точности измерений и сокращение времени при измерении диаграммы направленности стационарной антенны в заданных направлени х по азимуту вдоль поверхности земли.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements and reduce the time when measuring the radiation pattern of a stationary antenna in specified directions in azimuth along the surface of the earth.
На чертеже приведена структурна электрическа схема устройства, реализующего способ определени диаграммы направленности стационарной антенны.The drawing shows a structural electrical circuit of a device that implements a method for determining the radiation pattern of a stationary antenna.
Устройство содержит исследуемую стационарную антенну (ИСА) 1, N вспомогательных антенн (ВА) 2i. 2г2м.The device contains a stationary antenna under study (ISA) 1, N auxiliary antennas (BA) 2i. 2g2m
размещенных на рассто нии I Д, друг от друга, N селективных измерительных блоков 3i, 32Зм, блок 4 управлени и блок 5placed at a distance I D, from each other, N selective measuring units 3i, 32Zm, control block 4 and block 5
регистрации.registration.
Способ измерени диаграммы направленности стационарной антенны реализуетс следующим образом.A method for measuring the radiation pattern of a fixed antenna is implemented as follows.
Вспомогательные антенны 2i2м, которые конструктивно могут быть выполнены в виде единого блока, размещаютс вблизи от ИСА 1 и ориентируютс известными методами на местности (например, по компасу ). Блок 4 управлени выдает команду блокам 3tЗм+i на измерение ими мощности прин того сигнала P(tj). ИСА 1 и PBK(tj) каждой из N ВА2(К-1,2N) одновременно . Результаты измерений фиксируютс в пам ти блока 4. Блок 4 определ ет напр QsAuxiliary antennas 2i2m, which can be constructively made as a single unit, are located close to ISA 1 and are oriented using locally known methods (for example, by compass). The control unit 4 commands the 3tЗм + i blocks to measure the power of the received signal P (tj). ISA 1 and PBK (tj) of each of N ВА2 (К-1,2N) simultaneously. The measurement results are recorded in the memory of block 4. Block 4 determines eg Qs
((
ОABOUT
оabout
0000
женность пол в каждый момент времени TjE(tj,pi) дл каждого направлени р ( -- 1,2М)путем решени М систем уравнений видаthe field at each time instant TjE (tj, pi) for each direction p (–1.2M) by solving M systems of equations of the form
LBK p()E2(ti.)pBK(t)), (1)LBK p () E2 (ti.) PBK (t)), (1)
I - 1I - 1
fjfj
где LF (/})- значение ненормированной диаграммы направленности ПСА в направпении fl ;where LF (/}) is the value of the unnormalized radiation pattern of the DOG in the direction fl;
LBK Ff3K (/}) - значение ненормированной ДН К-й вспомогательной антенны в направлении / LBK Ff3K (/}) - the value of unnormalized DN of the K-th auxiliary antenna in the direction of /
P(tj) PBK(TJ) - соответственно мощности электромагнитного сигнала, прин тые соответственно ИСА и каждой ВА.P (tj) PBK (TJ) are, respectively, the electromagnetic signal powers received, respectively, by the ISA and each VA.
Далее блок 4 решает систему уравнений вид Next, block 4 solves the system of equations
L X Г2Ыг(1,) Р(1,)L X Г2Ыг (1,) Р (1,)
i - 1i - 1
и определ ет ДН ИСА 1 путем нормировки к максимуму результатов ее решени . Ре- зульта гы определени ДН по команде блока 4 регистрируютс блоком 5 регистрации.and determines the days of ISA 1 by normalizing to the maximum results of its solution. Results of the determination of the DNs by the command of block 4 are recorded by block 5 of the registration.
Исследуема антенна представл ет со- бой стационарную антенну НЧ-диапазона (например, СВ, ДВ...), ДН которой необходимо измерить. Вспомогательные антенны 2i2ы представл ют собой малогабаритные антенны рассматриваемого диапазона с априорно известными неравномерными в горизонтальной плоскости ДН (например с ДН приближающейс к кардиоиде), причем их максимумы отклонены один от друго . 2л угол, кратныйThe studied antenna is a stationary antenna of the low-frequency range (for example, CB, DV ...), the DN of which must be measured. Auxiliary antennas 2i2 are small-sized antennas of the considered range with a priori known irregular in the horizontal plane DN (for example, with DN approaching the cardioid), and their maxima are deflected one from the other. 2n angle, multiple
го наgo on
-N-.-где-N -.- where
NN
числоnumber
/24 / 24
вспомо1ательных антенн.auxiliary antennas.
Селективные измерительные блоки 3i 3w+i предназначены дл измерени мгновенных значении ЭДС. наводимой в ИСА 1 и ВА 2, имеют селективные, перестраиваемые в соответствии с командами блока 4 управлени входы, и представл ют собой стандартные радиоизмерительные приборы .Selective measuring units 3i 3w + i are designed to measure the instantaneous value of emf. induced in ISA 1 and BA 2, have selective inputs tuned in accordance with the commands of the control unit 4, and are standard radio measuring devices.
В каждый конкретный момент времени, на конкретной частоте антенна 1 оказываетс под воздействием реальной электромагнитной обстановки, то есть элементарных напр женности пол Е (О , р) приход щих в точку ее расположени одновременно со всех направлений.At any given time, at a particular frequency, antenna 1 is affected by the actual electromagnetic environment, i.e. the elementary strengths of the field E (O, p) coming to its location simultaneously from all directions.
Выражение дл мощности на входе измерительного прибора дл конкретной частоты при условии согласовани антенны с фидером и без учета шумов антенны, фидера и измерительного прибора может быть записано в видеThe expression for the input power of the measuring instrument for a specific frequency, provided that the antenna is matched to the feeder and without considering the noise of the antenna, feeder and measuring instrument, can be written as
К 7K 7
Р(М l v- EV iF M/r/ rit / )P (M l v- EV iF M / r / rit /)
ч.о р.оp.o.
г 7g 7
vnndi/jq i.I j f l B ir fe b.-(hi je vnndi / jq i.I j f l B ir fe b .- (hi je
9-a 9-a
Л1Ч.7.171МГПФ L1CH.7.171MGPF
ieo«4T ieo "4T
где f, 0- соответственно азимутальна и меридиональна угловые координаты;where f, 0-, respectively, azimuthal and meridional angular coordinates;
D (Ob, PO) коэффициент направленного действи антенны в направлении макси- мумаееДН;D (Ob, PO) is the directivity factor of the antenna in the maximum direction;
F (Э, (р) - значение нормированной ДН антенны в направлении 0,уз;F (E, (p) is the value of the normalized DN antenna in the 0 direction, knots;
|Ј|2 -нормированный пол ризационный коэффициент передачи по мощности;| Ј | 2-normalized polarization power transfer coefficient;
Г - коэффициент отражени от входа антенны;G is the reflection coefficient from the antenna input;
/- КПД антенны. Так как антенны рассматриваемого/ - Antenna efficiency. Since the antennas considered
2525
30thirty
„п класса располагаютс непосредственно у поверхности земли (высота подъема антенны над поверхностью земли гораздо меньше чем длина волны),распространение радиоволн в НЧ-диапазоне осуществл етс преимущественно земной волной, т.е угол места направлени прихода волны можно считать равным нулю.The class n is located directly at the surface of the earth (the height of the antenna rising above the ground is much less than the wavelength), the propagation of radio waves in the low-frequency range is carried out mainly by the earth wave, i.e. the angle of the direction of the wave arrival can be considered equal to zero.
Представив выражение(3) в виде суммы р да слагаемых, разбивают полный телесный угол на три области: А - область нижней полусферы, охватывающа все направлени на поверхности земли; В - область горизонтальной плоскости над поверхностью земли; С - область верхней полусферы. Дол мощности, обусловленна областью А (тепловые шумы земли), а также тепловые шумы антенны, ее фидерного тракта и измерительного прибора учитываютс отдельным слагаемым с использованием известного соотношени Найквиста в Р и РВк. Дол мощности, обусловленна областью С в дневное врем суток, достаточно мала и также может быть учтена, причем с известной степенью точности дл дневного времени суток ею можно пренебречь.By presenting expression (3) as the sum of a number of terms, the total solid angle is divided into three areas: A is the lower hemisphere area encompassing all directions on the surface of the earth; B - the area of the horizontal plane above the ground; С - area of the upper hemisphere. The proportion of power due to area A (thermal noise of the earth), as well as the thermal noise of the antenna, its feeder path and measuring device are taken into account by a separate term using the well-known Nyquist ratio in R and RVc. The share of power due to area C in the daytime is small enough and can also be taken into account, and with a certain degree of accuracy for the daytime it can be neglected.
Таким образом, может быть осуществлен переход от интегрировани по полному телесному углу к интегрированию в плоскости , а последнее представлено как сумма из N интегралов и преобразовано к виду уравнений , вход щих в систему (2). Соответственно дл каждого момента времени tj может быть записано свое уравнение и получена система уравнений вида (2), котора разрешима (в классическом смысле) при условии линейной независимости N векторов E(tj.yi). Электромагнитна обстановка (ЭМО) в НЧ-диапазоне достаточно сложна и насыщена . Ее формируют следующие источники ЭМ излучени : радиопередающиеThus, the transition from integration over a full solid angle to integration in the plane can be made, and the latter is represented as a sum of N integrals and transformed to the form of equations included in system (2). Accordingly, for each time instant tj, its own equation can be written and a system of equations of the form (2) is obtained, which is solvable (in the classical sense) under the condition of linear independence of N vectors E (tj.yi). The electromagnetic environment (EMO) in the low-frequency range is quite complex and saturated. It is formed by the following sources of EM radiation: radio transmitters
4040
4545
5050
5555
средства; атмосферное электричество; переменные электрические токи, протекающие в цеп х электрических машин и приборов.facilities; atmospheric electricity; alternating electric currents flowing in the circuits of electrical machines and devices.
В реальной ситуации на каждой конк- ретной частоте рассматриваемого диапазоне одновременно действует множество источников, некоррелированных друг с другом , электромагнитное поле которых в общем случае характеризуетс большими, быстрыми флюктуацичми. следовательно, секторы, характеризующие мгновенное значение напр женности ЭМ пол , приход щего в точку измерений с различных направлений , в общем случае вл ютс линейно независимыми, т.е. существуют объективные услови дл определени ДН ИСА путем решени системы уравнений ви- да (2),In a real situation, at each specific frequency of the considered range, simultaneously there are many sources that are uncorrelated with each other, whose electromagnetic field in general is characterized by large, fast fluctuations. consequently, the sectors characterizing the instantaneous value of the EM field strength coming to the measurement point from different directions are generally linear, i.e. There are objective conditions for determining the ISA DN by solving the system of equations of the form (2),
Векторы Е (tj , ), характеризующие мгновенные значени ЭМО в месте расположени ИСА, могут быть определены при использовании вспомогательных антенн с известными характеристиками, дл каждой из которых в каждый конкретный момент времени tj может быть записано уравнение в виде (1), а дл всей совокупности получена соответствующа система уравнений.The vectors E (tj,), which characterize the instantaneous EMO values at the location of the ISA, can be determined using auxiliary antennas with known characteristics, for each of which an equation in the form of (1) can be written at any particular time tj, and for all In the aggregate, the corresponding system of equations was obtained.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884654788A SU1666981A1 (en) | 1988-12-30 | 1988-12-30 | Method of direction diagram determination of stationary aerial |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU884654788A SU1666981A1 (en) | 1988-12-30 | 1988-12-30 | Method of direction diagram determination of stationary aerial |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1666981A1 true SU1666981A1 (en) | 1991-07-30 |
Family
ID=21430682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU884654788A SU1666981A1 (en) | 1988-12-30 | 1988-12-30 | Method of direction diagram determination of stationary aerial |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1666981A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2349935C2 (en) * | 2004-04-03 | 2009-03-20 | Статойл Аса | Electromagnetic data processing method and device |
| RU2526891C1 (en) * | 2013-05-07 | 2014-08-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Method of measuring beam characteristics of active/passive phased antenna array |
-
1988
- 1988-12-30 SU SU884654788A patent/SU1666981A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Фрадин А.З., Рыжков Е.В. Измерение параметров антенно-фидерных устройств. М.: Св зь. 1972, с. 263-265. Авторское свидетельство СССР № 1543352,кл. G 01 R 29/10, 1988. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2349935C2 (en) * | 2004-04-03 | 2009-03-20 | Статойл Аса | Electromagnetic data processing method and device |
| RU2526891C1 (en) * | 2013-05-07 | 2014-08-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Method of measuring beam characteristics of active/passive phased antenna array |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3715660A (en) | Determining distance to lightning strokes from a single station | |
| US3354459A (en) | Tri-orthogonal antenna system with variable effective axis | |
| CN110764059B (en) | Method for transmitting and receiving vertical beam three-coordinate phased array radar | |
| CN104659491B (en) | A kind of miniature reception antenna and azimuth method of estimation for HF/VHF radars | |
| SU1666981A1 (en) | Method of direction diagram determination of stationary aerial | |
| SE0102520L (en) | Antenna device for use of three-dimensional electromagnetic field information inherent in a radio wave | |
| Salonen et al. | Linear pattern correction in a small microstrip antenna array | |
| US3246331A (en) | Direction finder antenna apparatus | |
| Duplouy et al. | 3D direction-of-arrival estimation using a wideband vector antenna | |
| US2270130A (en) | Directive antenna system | |
| Tyapkin et al. | Interference cancelling responses for various configurations of antenna arrays for angular measuring navigation equipment | |
| US3900877A (en) | Elevation measuring device for phase-interferometer aircraft landing system | |
| CN116559745B (en) | Scanning probe correction method in planar near field method antenna measurement | |
| RU2319169C1 (en) | Method for determining position of radio radiation emitter | |
| Mueller et al. | Application of modern DOA algorithms to an Adcock array antenna | |
| Mappatao | Patterns of sidemount four-bay FM antenna system | |
| RU1800400C (en) | Radio-holographic method of measuring aerial directional pattern | |
| JPS5760271A (en) | Antenna for direction finder | |
| Evans | The crossed-spaced-loop direction-finder aerial | |
| JPS58168970A (en) | Measuring method of antenna efficiency | |
| CN204732513U (en) | For the miniature reception antenna of HF/VHF radar | |
| Whale et al. | An automatic direction finder for recording rapid fluctuations of the bearing of short radio waves | |
| Ghazaany et al. | Experimental study of coupling compensation of low profile spiral antenna arrays response for direction-finding applications | |
| Hey et al. | Reflexion of centimetric electro-magnetic waves over ground, and diffraction effects with wire-netting screens | |
| Freese et al. | Semi-circular array antennas for DOA-estimation and beamforming |