Просмотр сведений о научной статье

Обложка номера

Заголовок

Обзор методов и средств измерения коэффициента усиления и коэффициента эллиптичности антенн космических аппаратов

Автор

В.И. Гриц

Организация

АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнёва»
г. Железногорск, Красноярский край, Российская Федерация

Аннотация

Одним из основных компонентов любого космического аппарата (КА) являются антенны, с помощью которых осуществляется прием и передача информации. Неотъемлемым этапом производства КА является проведение наземной экспериментальной отработки (НЭО) как КА в полном сборе, так и отдельных его частей, в том числе и антенн. После прохождения антенной очередного этапа испытаний необходимо проверить соответствие ее радиотехнических характеристик (РТХ) требованиям, заявленным в техническом задании (технических условиях). Важнейшими характеристиками любой антенны являются её коэффициент усиления (КУ) и коэффициент эллиптичности (КЭ). Цель настоящей статьи – рассмотрение основных методов измерения КУ и КЭ антенн СВЧ-диапазона, описание основных особенностей их применения, рассмотрение преимуществ и недостатков в сравнении с другими методами. В статье рассмотрены такие известные методы измерения коэффициента усиления и коэффициента эллиптичности, как метод трех антенн, метод сравнения, метод плоского экрана. Рассмотрен метод трех антенн на планарном сканере ближнего поля с использованием двух трактов, а также с использованием индикаторного приемника. Описан метод сравнения на коллиматорном антенном полигоне в двух вариантах: с использованием двух эталонных антенн, с помощью одной из которых измеряются амплитуды сигнала, а также с использованием двухканального измерителя мощности.

Ключевые слова

антенна, коэффициент усиления, коэффициент эллиптичности, метод трех антенн, метод сравнения, регулируемый аттенюатор

Список литературы

[1] Parini C. Theory and Practice of Modern Antenna Range Measurements / C. Parini, S. Gregson, J. McCormick. Croydon: The Institution of Engineering and Technology, 2015, 800 р. ISBN 978–1–84919–563–8

[2] Constantine A. B. Antenna theory Analysis and Design / A. B. Constantine. Second edition. United States of America: John Wiley & Sons, Inc, 1997, 941 р.

[3] Измерение характеристик и параметров антенн и рассеивателей с помощью сверхкоротких импульсных сигналов // TRIM–Сверхширокополосные измерительные системы: сайт. URL: https://trimcom.ru/post/1-radar-mms.pdf (дата обращения: 08.02.2023)

[4] Миляев П. В., Калинин Ю. Н., Савченко Д. И. Современные методы и средства измерения радиотехнических характеристик антенн // Альманах современной метрологии. 2019. № 2. С. 133–157.

[5] Пономарев М. Ю., Платонов О. Ю., Шубников В. В. Особенности измерения коэффициента усиления на планарном и сферическом стендах ближнего поля // Вестник концерна ПВО Алмаз-Антей. 2015. № 3. С. 43–47. ISSN 2221–1179

[6] Патент № RU 2116653C 1 МПК G01R 29/10. Способ измерения коэффициента усиления исследуемой антенны: № 93013382/09: заявл. 15.03.1993: опубл. 27.07.1998 / Зайцев Ю.А., Спиридонов Ю.А. – 6 с.

[7] Патент № RU 2104561C 1 МПК G01R 29/10. Способ измерения коэффициента усиления антенн и устройство для его реализации: № 95100282/09: заявл. 10.01.1995: опубл. 10.02.1998 / Березняк В.К Варюхин А.С Хитров Ю.А., Чернолес В.П. – 12 с.

[8] Фрадин А. З., Рыжков Е. В. Измерение параметров антенно-фидерных устройств. М.: Государственное издательство литературы по вопросам связи и радио, 1962. 317 с.

[9] Habersack J., Kress H., Lindemer W. and Steiner H.-J., Satellite Payload Parameter Measurements in a Compensated Compact Antenna Test Range, Proc. 21st AMTA 1999, Oct. 1999.

[10] Методы измерения характеристик антенн СВЧ / Л. Н. Захарьев, А. А. Леманский, В. И. Турчин [и др.]. Под ред. Н. М. Цейтлина. М.: Радио и связь, 1985. 368 с.

[11] Канарейкин Д. Б., Павлов Н. Ф., Потехин В. А. Поляризация радиолокационных сигналов. М.: Советское радио, 1966. 440 с.

[12] Патент № RU 2509316 C 1 МПК G01R 29/10. Способ определения поляризационных характеристик антенн: № 2012132554/28: заявл. 30.07.2012: опубл. 10.03.2014 / Вертей С. В., Ионов А. В., Мигачев М. И. 4 с.

[13] ООО НПП «СШП ТРИМ», Автоматизированный измерительно- вычислительный комплекс для измерений радиотехнических характеристик антенн (АИВК) ТМСА 1.0–40.0 Д071: Руководство по эксплуатации, ТМСА 071.040.00Д РЭ. СПб., 2016. 110 с.

[14] Шестаков Е. Н., Гриц В. И., Шестаков И. Я., Малышев Д. О. Основные методы измерения коэффициента усиления антенн // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Том 1. Красноярск: ФГБОУ ВО "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева", 2019. С. 500–502.

[15] Колотыгин С. А. Калибровка измерительных антенн на близких расстояниях // Альманах современной метрологии. 2018. № 16. С. 107–119. ISSN 2313–8068

[16] Снастин М. В., Добычина Е. М. Абсолютный метод измерения коэффициента усиления антенн // 14-я Международная конференция "Авиация и космонавтика – 2015" Тезисы, Москва, 16–20 ноября 2015 года / Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет). Москва: Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 2015. С. 274–276. EDN YLBSUY.

[17] Добычина Е. М., Снастин М. В., Малахов Р. Ю. Измерение коэффициента усиления антенн методом отражения // СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии (КрыМиКо'2015): Материалы докладов 25-ой Международной Крымской конференции. В 2 т. Севастополь, 06–12 сентября 2015 года. Том 1. Севастополь: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Севастопольский государственный университет", 2015. С. 449–450. EDN UZWNNZ.

[18] Доманов С. К. Особенности измерения коэффициента эллиптичности на автоматизированном измерительном комплексе дальней зоны в частотной области // Электронные средства и системы управления: Материалы докладов Международной научно- практической конференции. 2017. № 1–1. С. 142–144. EDN ZWNKSL

Цитирование данной статьи

Гриц В.И. Обзор методов и средств измерения коэффициента усиления и коэффициента эллиптичности антенн космических аппаратов // Космические аппараты и технологии. 2023. Т. 7. № 4. С. 259-267. doi: 10.26732/j.st.2023.4.04

Данная статья лицензирована по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.