Анализ функционального назначения тромбонного компенсатора подвижной линии передачи миллиметровых волн автоматического измерительного комплекса поля на плоскости

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.