С.Б. Макаров1, Р.А. Давтян2, А.К. Агаронян3, М.В. Маркосян4, В.Г. Аветисян5,  С.В. Завьялов6, С.В. Томашевич7

1,5,6 Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (Санкт-Петербург, Россия)

2−5 Российско-Армянский университет

2−5 Ереванский НИИ средств связи

7 Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича  (Санкт-Петербург, Россия)

Постановка проблемы. Активное освоение диапазона миллиметровых волн (ММВ-диапазона) обусловлено развитием систем связи, радиолокации, радионавигации, зондирования и пассивного радиовидения. В свою очередь, определение характеристик антенн, используемых в указанных системах, имеет огромное значение для оценки эффективности работы каждой конкретной системы. Одним из методов определения характеристик антенн является прогрессирующий метод антенных измерений по ближнему полю посредством автоматических измерительных комплексов (АИК). Точность дальнейшего восстановления параметров дальнего поля испытуемых антенн (ИА) зависит от правильного измерения и достаточной точности распределения их ближнего поля. Поэтому подвижная линия, предающая сигнал через участок от стационарной аппаратуры к сканируемому по плоскости зонду или наоборот, должна обладать достаточной стабильностью передаточных характеристик по амплитуде и по фазе. Отсутствие фазостабильных передающих коаксиальных кабелей в ММВ-диапазоне требует новые подходы к построению линии передачи, обладающей подобными характеристиками. При реализации АИК ММВ-диапазона изза укорочения рабочей длины волны ИА приблизительно на порядок возникает задача обеспечения необходимых точностей позиционирования сканируемого измерительного зонда в процессе измерений.

Цель. Предложить конструкцию неизменной по геометрической длине, стабильной по передаточным характеристикам по амплитуде и по фазе, подвижной квазиоптической волноводной линии передачи сигнала ММВ-диапазона.

Результаты. Приведены описание конструкции и физические принципы работы универсальной квазиоптической подвижной линии передачи, размещаемой на механическом сканере вместе с двумя пантографами и действующей синхронно со сканером в процессе сканирования пробного зонда при измерениях распределения полей на плоскости. Показано, что такая совмещенная система, состоящая из сканера и линии передачи, может быть использована для измерений распределения поля ММВ-диапазона в узлах прямоугольной сетки координат на плоскости и в АИК для определения характеристик ИА ММВ-диапазона по измерениям их ближнего поля. Рассмотрены особенности построения сканера, линии передачи и пантографа при площади сканирования пробного зонда 1×1 м.

Практическая значимость. Предлагаемое построение линии передачи и сканера служит основой для изготовления его конструкции. Дальнейшим направлением работы является проведение исследований точности механической одновременной компенсации изменения геометрической длины подвижной линии передачи для сохранения неизменности ее длины в процессе сканирования пробного измерительного зонда в пределах намеченной площади L2 = 1×1 м плоскости измерений, а также исследования стабильности передаточных характеристик такой линии передачи по амплитуде и фазе с сохранением тех же условий.

Макаров С.Б., Давтян Р.А., Агаронян А.К., Маркосян М.В., Аветисян В.Г., Завьялов С.В., Томашевич С.В. Подвижная квазиоптическая линия передачи сигнала в составе сканера для планарных измерений полей диапазона миллиметровых волн // Радиотехника. 2021. Т. 85. № 11. С. 107−116. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202111-16

1. Геруни П.М. Автоматические измерения характеристик антенн в зоне раскрыва // Труды ВНИИРИ. Ереван. 1983.
2. Методы измерений параметров излучающих систем в ближней зоне / Под ред. Л.Д. Бахраха. Л.: Наука. 1985.
3. Yaghjian A.D. An overview of near-field antenna measurements // IEEE Trans. Antennas and Propagation. January 1986. V. 34.  Р. 30−45.
4. Bucci O.M., D’Elia G., Miglore M.D. An effective near-field far-field transformation technique from truncated and inaccurate amplitude-only data // IEEE Trans. Antennas Propagation. September 1999. V. 47. Р. 1377−1385.
5. Slater D. A 550 GHz near-field antenna measurement system for the NASA submillimeter wave astronomy satellite // Antenna Measurement Techniques Association Conf. October 1994. Р. 267−272.
6. Avetisyan V.H. Near-field testing system for antennas operating in short millimeter waveband» // IEEE Trans. on Antennas and Propagation. June 2010. V. 58. Р. 2149−2153.
7. Avetisyan V.H. Scanner with transmission line for conventional planar antenna near-field measurements in the short millimeter waveband // IEEE Trans. on Antennas and Propagation. September 2004. V. 52. Р. 2500−2503.
8. Маркосян М.В., Аветисян В.Г. Радиоизмерения ближнего комплексного поля антенн диапазона коротких миллиметровых волн. Построение радиосистем // Радиотехника. 2006. № 12. С. 59−64.
9. Аветисян В.Г. Автоматические планарные измерения ближних полей антенн в диапазоне коротких миллиметровых волн // Радиотехника. 2007. № 2. С. 20−26.
10. Маркосян М.В., Аветисян В.Г. Радиоизмерения ближнего комплексного поля антенн диапазона коротких миллиметровых волн. Расчет радиосистем // Радиотехника. 2007. № 5. С. 9−13.
11. Казанцев Ю.В., Харлашкин О.Н. «Прямоугольные волноводы класса «полый диэлектрический канал» // Радиотехника и электроника. 1978. № 10. С. 2060−2068.
12. Аветисян В.Г., Багдасарян А.А., Давтян Р.А. Подвижная линия передачи миллиметровых волн для антенных измерений по ближнему полю // Сб. статей 11-й науч. конф. РАУ. Ереван. 2016. С. 127−131.