Р.А. Давтян1, А.К. Агаронян2, Г.Г. Манасарян3, С.В. Волвенко4, В.Г. Аветисян5

1,2,5 Российско-Армянский университет (г. Ереван, Республика Армения)

2,5 Ереванский НИИ средств связи (г. Ереван, Республика Армения)

3 Национальный политехнический университет Армении (г. Ереван, Республика Армения)

3,5 Ереванский НИИ математических машин (г. Ереван, Республика Армения)

4,5 Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (Санкт-Петербург, Россия)

1 davtyan2919@gmail.com; 2 aharon.aharonyan@rau.am; 3 giga425385@mail.ru; 4 volk@cee.spbstu.ru; 5 avahan@mail.ru

Постановка проблемы. Известные преимущества диапазона миллиметровых волн (ММВ), к которым относятся высокая скорость передачи данных, возможность существенного снижения габаритных размеров антенных устройств и получения их сверхузких диаграмм направленности (ДН), обусловили широкое развитие соответствующих систем связи, радиолокации, радионавигации, зондирования и пассивного радиовидения. При проектировании подобных систем требуется знание характеристик их антенн. Один из методов определения этих характеристик - метод измерений по ближнему полю антенн посредством автоматических измерительных комплексов (АИК). Точность дальнейшего восстановления параметров дальнего поля испытуемых антенн зависит от правильного измерения и достаточной точности распределения их ближнего поля. В АИК предлагается применение в его сканере подвижной линии, предающей сигнал диапазона ММВ через участок «стационарная аппаратура - сканируемый по плоскости измерительный зонд». Линия должна обладать достаточной стабильностью передаточных характеристик по амплитуде и фазе. Кроме того, она содержит тромбонные компенсаторы изменения длины, применяющие пантографы, погрешность реализации которых существенно влияет на точность измерений ближнего поля антенн.

Цель. Провести анализ влияния различных погрешностей пантографов тромбонных компенсаторов и температурных изменений последних на передаточные характеристики подвижной линии передачи ММВ-сигнала в АИК, а также оценить потенциальный частотный предел работы АИК, обусловленный степенью точности реализации его пантографов.

Результаты. Проанализировано влияния различных погрешностей узлов тромбонного компенсатора и его температурных изменений на передаточные характеристики содержащей его подвижной линии передачи сигнала миллиметровых волн АИК. Показано, что при современном прецизионном станочном оборудовании с ЧПУ, соответствующей заданным технологии обработки и конструкторским решениям, можно обеспечить погрешности изготовления компонент пантографа порядка радиальных биений высокоточных подшипников, не превосходящих величину 5m. Определена погрешность в непостоянстве геометрической длины линии, обусловленная нестабильностью температуры и приведен способ, позволяющий значительно ее уменьшить. Выполнена оценка потенциального частотного предела работы АИК в диапазоне ММВ, обусловленного применением пантографа.  

Практическая значимость. При тщательной сборке тромбонного компенсатора можно получить итоговую погрешность в раскомпенсации непостоянства длины линии не более и при приемлемых СКО измерений по фазе и амплитуде амплитудно-фазового распределения ближнего поля ИА обеспечить обусловленный пантографом потенциальный рабочий предел измерений до частот 90…100 ГГц для АИК по ближнему полю антенн диапазона ММВ.

Давтян Р.А., Агаронян А.К., Манасарян Г.Г., Волвенко С.В., Аветисян В.Г. Анализ функционального назначения тромбонного компенсатора подвижной линии передачи миллиметровых волн автоматического измерительного комплекса поля на плоскости // Радиотехника. 2024. Т. 88. № 3. С. 138−152. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202403-13

1. Геруни П.М. Автоматические измерения характеристик антенн в зоне раскрыва // Труды ВНИИРИ. Ереван. 1983. 125 с.
2. Методы измерений параметров излучающих систем в ближней зоне / Под ред. Л.Д. Бахраха. Л.: Наука. 1985. 272 с.
3. Yaghjian A.D. An overview of near-field antenna measurements. // IEEE Trans. Antennas and Propagation. January 1986. V. 34. Р. 30-45.
4. Slater D. Near-field antenna measurements. Boston-London. Artech House. 1991. 310 p.
5. 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.
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. P. 2149-2153.
7. Аветисян В.Г., Багдасарян А.А., Давтян Р.А. Подвижная линия передачи миллиметровых волн для антенных измерений по ближнему полю. // Сборник статей 11-й годичной науч. конф. РАУ. Ереван. 2016. С. 127-131.
8. 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.
9. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. Т. 1. М.: Машиностроение. 2001. 920 с.
10. ГОСТ 520-2002. Подшипники качения.
11. Казанцев Е.И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования. М.: Металлургия. 1975. 368 с.
12. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. М.: Советское радио. 1966. 678 с.