Оптимизация безэховых камер в дециметровом диапазоне длин волн

Постановка проблемы. Статья посвящена актуальной для разработчиков антенн и приемной аппаратуры теме  улучшению характеристик существующих безэховых камер (БЭК). Обычно БЭК прямоугольного сечения с покрытием стен радиопоглощающими материалами пирамидальной формы имеют в дециметровом диапазоне длин волн недостаточно низкий коэффициент безэховости (КБ) – примерно -15…-20 дБ. Для точных измерений амплитудных диаграмм направленности антенн требуется КБ ~ -20 дБ, а для фазовых измерений КБ  ~ -30 дБ.

Цель. Предложить метод улучшения свойств прямоугольных БЭК в L- и S-диапазонах путем установки диафрагм, отсекающих излучение передающей антенны на боковые стены, потолок и пол БЭК.

Результаты. Проведен анализ излучения передающей антенны в рабочей зоне БЭК с диафрагмой, для чего решена задача дифракции. Рассмотрена дифракция поля реальных антенн эллиптической поляризации в конструкции, представляющей собой прямоугольную область из поглощающего материала с поперечными размерами 40004000 мм толщиной 350 мм и длиной 500 мм, которая соединяется с прямоугольной диафрагмой из того же материала. Рассмотрены случаи зеркального отражения и диффузного рассеяния электромагнитных волн от боковых стен, потолка и пола рабочей зоны БЭК. Показано, что зеркальные отражения не приводят к значительному повышению КБ, в то время как рассеянное поле может увеличивать КБ. При экспериментальном исследовании диафрагмы с размерами отверстия от 700 до 1100 мм установлено соответствие между теоретическими расчетами КБ с учетом диффузного рассеяния и экспериментальными результатами. В L-диапазоне достижим коэффициент безэховости -30 дБ, а в S-диапазоне – -37 дБ.

Практическая значимость. Полученные результаты позволяют рекомендовать использование диафрагмы для улучшения безэховых свойств БЭК в случае антенн с широкой диаграммой направленности. В то же время в такой БЭК с диафрагмой можно работать с остронаправленными антеннами и дальней зоной порядка 10 м