УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУХПОЗИЦИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК РАДИОПОГЛОЩАЮЩИХ ПОКРЫТИЙ
DEVICE FOR TWO-POSITION MEASUREMENTS OF RADIOLOCATING CHARACTERISTICS OF RADIO-ABSORBING COATINGS

Изобретение относится к радиолокации, в частности к радиолокационным измерениям, и может быть использовано при разработке и создании радиолокационных измерительных комплексов (РИК).
Потребность в двухпозиционных измерениях характеристик радиопоглощающих покрытий (РПП) возникают в случаях, когда необходимо уменьшить эффективную поверхность рассеяния полостей, например, воздухозаборников летательных аппаратов, уголковых образований на объектах или уменьшить ЭПР летательных аппаратов при наблюдении их двух- или многопозиционными радиолокационными станциями.
Известно устройство, позволяющее производить двухпозиционные измерения (ТИИЭР, 1965 г., т.53, №8, с.1231). Устройство состоит из передатчика с передающей антенной, приемника с приемной антенной, цели и нескольких плоских отражателей. Все составные части устройства расположены на плоской поверхности, причем передатчик с передающей антенной постоянно направлен на цель. Приемник установлен неподвижно вместе с передатчиком, а приемная антенна установлена с возможностью вращения по азимуту в пределах 0…150°. Отражатели установлены на расстоянии R вокруг цели с шагом, равным 180°/n, где n - число отражателей. Устройство работает следующим образом. Передатчик с передающей антенной постоянно облучают цель. Отраженный от цели сигнал попадает на плоские отражатели, от которых сигнал принимается приемной антенной, которая, последовательно поворачиваясь к тому или иному отражателю, принимает сигнал. Местом расположения отражателей определяется двухпозиционный угол.
Недостатком данного устройства является то, что с его помощью нельзя плавно менять двухпозиционный угол, что увеличивает время измерения, калибровки и погрешность измерения.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство, которое применялось для двухпозиционных измерений на краях (ТИИЭР, 1965 г., т.53, №8, с.1272). Устройство состоит из передатчика, передающей (рупорной) антенны с корректирующей линзой, приемника, приемной антенны, подвижной тележки, кругового рельсового пути, сельсин-приемника, регистрирующего устройства, выполненного в виде самописца, опорно-поворотного устройства и пульта управления. Передатчик соединен с рупорной передающей антенной, приемная антенна соединена с приемником и регистрирующим устройством, при этом приемник с антенной имеет возможность перемещаться по круговому рельсовому пути. Сельсин-приемник расположен на опорно-поворотном устройстве и соединен электрически с регистрирующим устройством. На опорно-поворотном устройстве устанавливаются попеременно исследуемый и эталонный образцы. Передатчик через передающую рупорную антенну облучает образец РПП. Вторичное излучение образца РПП принимается приемной антенной, проходит приемник и записывается регистрирующим устройством. Сельсин-приемник показывает значение двухпозиционного угла и выдает сигнал на горизонтальный привод регистрирующего устройства.
Недостатками данного технического решения являются большие погрешности измерения характеристик РПП при двухпозиционном измерении за счет невозможности плавного изменения двухпозиционного угла.
Задачей настоящего изобретения является повышение точности измерения двухпозиционных радиолокационных характеристик РПП за счет обеспечения плавного, непрерывного изменения двухпозиционного угла при одновременном уменьшении массогабаритных характеристик его.
Поставленная задача решается за счет того, что в известное устройство для двухпозиционных измерений радиолокационных характеристик РПП, содержащее образец РПП и эталонный образец, передатчик, антенну, опорно-поворотное устройство (ОПУ), последовательно соединенные приемник и регистрирующее устройство, ко второму входу которого подсоединен пульт управления, который подключен к ОПУ, дополнительно введены развязывающее устройство и два двухгранных уголковых отражателя, один из которых эталонный, а другой рабочий, на одной из граней которого прикреплен образец РПП, при этом передатчик и приемник присоединены к антенне через развязывающее устройство, двухгранные уголковые отражатели устанавливают на ОПУ попеременно, а антенна выполнена приемо-передающей. Дополнительное введение в заявляемое устройство развязывающего устройства и двухгранных уголковых отражателей эталонного и рабочего, на грани которого расположен образец РПП, и выполнение антенны приемо-передающей, как показали экспериментальные исследования, позволило снизить погрешность измерения устройства на 2-3 дБ за счет обеспечения непрерывного плавного изменения двухпозиционного угла и одновременно существенно снизить массогабаритные характеристики устройства.
Проведенный анализ уровня техники позволяет установить, что техническое решение, характеризующееся совокупностью признаков и идентичное всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле изобретения, отсутствует, что указывает на соответствие заявляемого изобретения критерию охраноспособности «новизна».
Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными признаками заявляемого устройства, показали, что в общедоступных источниках информации не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с его отличительными признаками. Из уровня техники также не подтверждена известность влияния отличительных признаков заявляемого изобретения на указанный заявителем технический результат, следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию «изобретательский уровень».
Предлагаемое техническое решение «устройство для двухпозиционных измерений радиолокационных характеристик РПП» промышленно применимо, так как совокупность характеризующих его признаков обеспечивает возможность его осуществления, работоспособность и воспроизводимость, так как для его реализации могут быть использованы известные материалы и оборудования.
На фиг.1 представлена структурная схема заявляемого устройства, на фиг.2 показано изменение двухпозиционного угла при вращении уголковых отражателей.
Устройство для двухпозиционных измерений радиолокационных характеристик РПП содержит последовательно соединенные передатчик 1, развязывающее устройство 2, приемо-передающую антенну 3, а также содержит рабочий уголковый отражатель с образцом РПП 4, эталонный уголковый отражатель 5, опорно-поворотное устройство 6, пульт управления 7, приемник 8, устройство регистрации 9.
Приемо-передающая антенна 3 облучает двухгранные уголковые отражатели - рабочий с образцом РПП 4 и эталонный 5, устанавливаемые попеременно на ОПУ 6, которое соединено с пультом управления 7. Второй выход пульта управления 7 соединен с устройством регистрации 9. Второй выход развязывающего устройства 2 соединен с приемником 8, выход которого соединен с устройством регистрации 9.
Устройство для двухпозиционных измерений радиолокационных характеристик РПП работает следующим образом. Передатчик 1 формирует зондирующий сигнал, который через развязывающее устройство 2 и приемо-передающую антенну 3 облучает рабочий уголковый отражатель с образцом РПП 4. Рабочий уголковый отражатель 4 при этом вращается вокруг вертикальной оси с помощью опорно-поворотного устройства 6. Отраженный от рабочего уголкового отражателя с образцом РПП 4 сигнал поступает на приемо-передающую антенну 3 и с помощью развязывающего устройства 2 поступает в приемник 8, а затем в регистрирующее устройство 9. Управление устройством производится с пульта управления 7. После того как с помощью опорно-поворотного устройства 6 рабочий уголковый отражатель с образцом РПП 4 повернется на угол 360°, опорно-поворотное устройство 6 останавливается и рабочий уголковый отражатель с образцом РПП 4 заменяется эталонным уголковым отражателем (ЭО) 5, опорно-поворотное устройство 6 включается и поворачивает постепенно ЭО, установленный на нем, также постепенно на угол 360°, и производится запись сигнала от эталонного уголкового отражателя. Двухпозиционные характеристики РПП вычисляются из сравнения двух записей: от рабочего уголкового отражателя с образцом РПП 4 и эталонного уголкового отражателя 5, в качестве которого выступает аналогичный уголковый отражатель, но без образца РПП. При одинаковых углах поворота изменение двухпозиционного угла представлено на фиг 2, где показано, что при вращении двухгранных уголковых отражателей 4, 5 изменяется непрерывно и плавно двухпозиционный угол α.
Устройство для двухпозиционных измерений радиолокационных характеристик РПП в 3 см диапазоне волн может быть выполнено с использованием следующих функциональных элементов.
Передатчик 1 клистронного типа с источником питания - стандартный генератор типа Г4-111.
Развязывающее устройство 2 может быть выполнено на двойном волноводном Т-мосте (Ф.Тишер «Техника измерений на сверхвысоких частотах» - М., «Физматгиз», 1963 г., с.160).
Приемо-передающая антенна 3 - рупорного типа (Кочержевский Г.Н. «Атенно-фидерные устройства» - М., «Связь», 1972 г., с.255).
2
Двухгранные уголковые отражатели 4, 5 выполнены из металла с размером граней ≥(5λ), где λ - длина волны, на которой измеряются характеристики РПП. Размеры граней найдены экспериментально.
Опорно-поворотное устройство 6 - типовое с малоотражающей (пенопластовой) опорой и мотор-редуктором типа ЗПМ-31,5.
Приемник 8 - измеритель разности фаз и отношения уровней типа ФКГ-33.
Регистрирующее устройство 9 - самописец Н-110.
Пульт управления 7 - выполнен из типовых элементов - выключателей, переключателей.
Таким образом, применение предлагаемого устройства может быть технически реализовано на известных элементах. Как показали экспериментальные исследования, точность измерения может быть повышена на 2-3 дБ за счет непрерывности и плавности изменения двухпозиционного угла.