350 руб
Журнал «Антенны» №1 за 2020 г.
Статья в номере:
Простой метод определения координат фазового центра антенны
DOI: 10.18127/j03209601-202001-04
УДК: 621.396
Ключевые слова: Фазовый центр микрополосковая антенна метод наименьших квадратов одноточечное возбуждение четырехточечное возбуждение
Авторы:

Н. Г. Князев – инженер-исследователь,

АО «ОРКК» – «НИИ КП» (Москва)

E-mail: Knyazev_NG@orkkniikp.ru

О. А. Курдюмов  к.ф.-м.н., доцент, вед. науч. сотрудник,

филиал АО «ОРКК» – «НИИ КП» (Москва)

E-mail: Kurdyumov_OA@orkkniikp.ru

В. Е. Сагач  начальник научно-производственного комплекса, филиал АО «ОРКК» – «НИИ КП» (Москва) E-mail: Sagach_VE@orkkniikp.ru

Аннотация:

Постановка проблемы. Знание положения фазового центра (ФЦ) антенны необходимо при проектировании антенных решеток, облучателей зеркальных и линзовых антенн, систем фазовой навигации. Известен метод нахождения положения ФЦ, в котором снимаются зенитные сечения фазовой диаграммы направленности для ряда углов азимута. Далее методом наименьших квадратов находятся координаты ФЦ, минимизирующие известную квадратичную форму. Однако этот метод не позволяет определить зависимость положения ФЦ от сферических координат и дает результаты, не подтверждаемые экспериментом.

Цель. Разработать простой метод определения координат ФЦ, не требующий привлечения компьютерных средств для обработки результатов измерений и позволяющий проводить исследования зависимости положения ФЦ от сферических координат. Результаты. На основе теоретического анализа развит простой метод определения координат ФЦ антенн. Для вычисления положения ФЦ необходимо произвести симметричные повороты антенны на фиксированный зенитный угол и измерить фазы сигнала в этих положениях. Этот метод позволяет исследовать зависимость положения ФЦ от сферических координат. Проведены экспериментальные исследования положений ФЦ некоторых типов микрополосковых антенн, которые подтвердили справедливость предложенного метода. При этом метод наименьших квадратов дает значения положений ФЦ, не совпадающие с экспериментальными значениями и не зависящие от азимутального угла. Показано направление уменьшения зависимости положения ФЦ от сферических координат. Это позволит повысить точность определения координат по сигналам навигационных спутников. Исследована зависимость ФЦ антенны с одноточечным возбуждением от ее ориентации по азимуту, и показано, что он смещается по оси Z в пределах ~±8,5 мм. Отмечено, что у антенны с четырехточечным возбуждением наблюдается более стабильное положение ФЦ, особенно при увеличении толщины подложки до 18 мм.

Практическая значимость. Предложенный метод определения координат ФЦ позволяет разработчикам антенных устройств проводить оперативный контроль и оптимизацию фазовых свойств антенн.

Страницы: 28-33
Список источников
  1. Методы измерения характеристик антенн СВЧ / Под ред. Н.М. Цейтлина. М.: Радио и связь. 1985.
  2. Антенны эллиптической поляризации. Сборник статей: Пер. с англ. под ред. А.И. Шпунтова. М.: ИИЛ. 1961.
  3. URL: http://www.gpscom.ru.
  4. Лавров В.И., Кузовников А.В., Сомов В.Г. Оценка положения фазового центра в главных плоскостях фазовой диаграммы направленности // Решетневские чтения. 2011. Т. 1. № 15. С. 73–74 [Электронный ресурс] / URL: https://cyberleninka.ru/article/n/otsenka-polozheniya-fazovogo-tsentra-v-glavnyh-ploskostyah-fazovoy-diagrammy-napravlennosti (дата обращения: 20.06.2019).
  5. Патент РФ № 2326393. Способ определения положения фазового центра антенны / П.В. Миляев, А.П. Миляев, В.Л. Морев, Ю.Н. Калинин. Опубл. 10.06.2008. Бюл. № 16.
Дата поступления: 28 июня 2019 г.