способ юстировки антенны радиолокационной станции

Формула изобретения

Способ юстировки антенны радиолокационной станции с использованием вспомогательной антенны и геодезической марки, привязанной к датчикам углового положения юстируемой антенны, заключающийся в размещении рядом с раскрывом юстируемой антенны визира, жестко связанного с плоскостью раскрыва юстируемой антенны, отличающийся тем, что введен плоский металлический экран, на который направляют излучение от вспомогательной антенны, вспомогательную антенну и геодезическую марку в виде источника света располагают сзади юстируемой антенны на расстоянии дальней зоны, наводят электрическую ось юстируемой антенны с помощью ее поворотного устройства по одному из методов минимума на фазовый центр вспомогательной антенны, плоскость экрана выставляют так, чтобы лучи, падающие на него от вспомогательной антенны и геодезической марки, отражались соответственно на всю плоскость раскрыва юстируемой антенны и входной зрачок визира, при этом угловое отклонение оптической оси визира от направления на центр изображения геодезической марки на экране определяет разъюстировку юстируемой антенны.

Описание изобретения к патенту

Настоящее предлагаемое изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано при юстировке антенн радиолокационных станций.

Под юстировкой антенны понимается выявление соответствия между направлением электрической оси и показаниями координатной системы антенны. Для зеркальных осесимметричных антенн юстировка сводится к проверке отклонения электрической оси антенны от оптической оси визира, установленной параллельно геометрической оси антенны.

Известен традиционный и наиболее распространенный способ юстировки антенны по вышке [1]. Юстируемая и вспомогательная антенны расположены на некотором удалении друг от друга на высотах, обеспечивающих прямую видимость и отсутствие вблизи от линии связи мешающих объектов. Для уменьшения влияния отраженных радиосигналов от земли вспомогательная, или юстируемая, или обе антенны располагаются на вышках. По этой причине данный метод измерений параметров антенны по излучению вспомогательной антенны в дальней зоне условно именуют методом вышки.

Суть способа юстировки антенны методом вышки заключается в следующем: рядом с раскрывом антенны 1 на некотором расстоянии от оси антенны устанавливают и жестко связывают с плоскостью раскрыва визир 2 с координатами А и В по осям Х и У (см. фиг.1). На вышке 5, расположенной на определенном расстоянии от антенны 1 устанавливают щит 4, на котором размещают геодезическую марку 3 и вспомогательную антенну 6 в качестве излучателя. Геодезическая марка 3 удалена от фазового центра вспомогательной антенны 6 на расстояния А и В по осям Х и У, равные смещениям визира 2 от оси антенны 1 в плоскости, нормальной линии визирования. К геодезической марке 3 привязывают датчики углового положения антенны. Электрическую ось антенны 1 методом минимума направляют на фазовый центр излучателя 6. По угловому отклонению оптической оси визира 2 от направления на центр геодезической марки определяют величину разъюстировки антенны.

Данный способ юстировки имеет существенный недостаток. Из-за сложности использования высоких вышек юстировку антенн, как правило, проводят при малых углах места. Это приводит к погрешностям юстировки из-за отражений от земли и местных предметов. Воздействие ветра и тепловых деформаций создают угловые смещения вышки и установленного на ней излучателя, что также ухудшает точность юстировки.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение точности юстировки антенны радиолокационной станции.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе юстировки антенны радиолокационной станции с использованием вспомогательной антенны и геодезической марки, привязанной к датчикам углового положения юстируемой антенны, заключающийся в размещении рядом с раскрывом юстируемой антенны визира, жестко связанного с плоскостью раскрыва юстируемой антенны, введен плоский металлический экран, на который направляют излучение от вспомогательной антенны, вспомогательную антенну и геодезическую марку в виде источника света, располагают сзади юстируемой антенны на расстоянии дальней зоны, наводят электрическую ось юстируемой антенны с помощью ее поворотного устройства по одному из методов минимума на фазовый центр вспомогательной антенны, плоскость экрана выставляют так, чтобы лучи, падающие на него от вспомогательной антенны и геодезической марки, отражались, соответственно, на всю плоскость раскрыва юстируемой антенны и входной зрачок визира, при этом угловое отклонение оптической оси визира от направления на центр изображения геодезичкской марки на экране определяют разъюстировку юстируемой антенны.

Предлагаемый способ поясняется чертежом, представленным на фиг.2, где 1 - юстируемая антенна; 2 - визир; 3 - геодезическя марка; 7 - плоский металлический экран; 6 - вспомогательная антенна.

Способ юстировки антенны радиолокационной станции осуществляется следующим образом: рядом с раскрывом юстируемой антенны 1 (см. фиг.2) устанавливают и жестко связывают с плоскостью раскрыва визир 2 с координатами А по оси Х и В по оси У. Ось У параллельна азимутальной оси вращения антенны 1, а начало координат находится на геометрической оси антенны 1. Оптическую ось визира 2 выставляют параллельно геометрической оси антенны 1.

Сзади антенны 1 на расстоянии ее дальней зоны L= 2D² /, где D - диаметр раскрыва антенны, - длина волны, располагают вспомогательную антенну. Вблизи вспомогательной антенны устанавливают геодезическую марку 3 в виде точечного источника света. Геодезическая марка 3 удалена от фазового центра вспомогательной антенны 6 на расстояния А и В соответственно по осям X' и У, лежащим в плоскости раскрыва вспомогательной антенны 6. Ось X' направлена по горизонтали, а начало координат совпадает с фазовым центром вспомогательной антенны 6.

Перед юстируемой антенной 1 в области ее прожекторного луча устанавливают на стойке из диэлектрического материала на высоте, превышающей верхний край раскрыва юстируемой антенны 1, плоский металлический экран с зеркальной поверхностью 7. Экран 7 может иметь форму эллипса. Малая ось эллипса и проекция большой оси на плоскость раскрыва антенны 1 больше диаметра антенны. При этом должно выполняться условие - малая ось эллипса много больше длины волны падающего на экран излучения.

Вспомогательную антенну 6 направляют на экран 7. Плоскость экрана 7 выставляют так, чтобы лучи, падающие на нее от вспомогательной антенны 6 и геодезической марки 3, отражались соответственно на всю плоскость раскрыва юстируемой антенны 1 и входной зрачок визира 2. Учитывая, что размеры экрана много больше длины волны падающего излучения, при рассмотрении отражения от экрана можно использовать законы геометрической оптики. При геометро-оптической трактовке переизлучения напряженности полей вблизи экрана до и после отражения одинаковы. Это позволяет считать, что до и после переизлучения энергия распространяется в одном и том же направлении [3].

Лучи, выходящие из раскрыва вспомогательной антенны 6, вблизи экрана параллельны между собой. Попадая на экран, они отражаются на плоскость раскрыва антенны 1. Оптические лучи от геодезической марки 3 также попадают на экран 7, отражаются от него и попадают на входной зрачок визира 2.

С помощью поворотного устройства антенны 1 ее электрическую ось одним из методов минимума [2] наводят на фазовый центр вспомогательной антенны. Радиолучи, отраженные от экрана 7, будут параллельны электрической оси юстируемой антенны 1. Оптические лучи от геодезической марки, распространяющиеся параллельно радиолучам, будут проходить через центр перекрестия визира, т.к. оптическая ось визира параллельна геометрической оси антенны 1. Затем определяют угловое отклонение оптической оси визира 2 от центра изображения геодезической марки 3 на экране, что является искомой разъюстировкой.

В процессе юстировки отраженные от земли сигналы не попадают на плоскость раскрыва юстируемой антенны, так как вспомогательная антенна расположена сзади юстируемой антенны. Та часть зеркально отраженных от земли сигналов, которая попадает на экран, отражаясь от него, не попадает на юстируемую антенну, так как угол прихода их меньше угла прихода сигнала, идущего напрямую от вспомогательной антенны. Лишь часть диффузно отраженных сигналов, падающих на экран будет отражаться на плоскость раскрыва юстируемой антенны. Но из-за малой высоты расположения экрана эти сигналы очень слабые и практически не влияют на точность юстировки.

Следует заметить, что высота стойки значительно меньше высоты вышки и, следовательно, исключается погрешность, вносимая угловыми смещениями излучателя из-за качания вышки.

Предложенный способ юстировки антенны радиолокационной станции позволяет без использования вышки исключить влияние отраженных сигналов на юстировку и повысить точность юстировки

Источники информации

1. Захарьев Л.Н., Леманский А.А., Турчин В.И. и др. Методы измерения характеристик антенн СВЧ. Под редакцией Н.М.Цейтлина. - М., Радио и связь, 1985, 114 с.

2. Васин В.В., Власов О.В., Григорин-Рябов В.В. и др. Радиолокационные устройства. - М., Советское радио, 1970, 27 с.

3. Айзенберг Г.З. Антенны ультракоротких волн. - М., Государственное идательство литературы по вопросам связи и радио. 1957. 500 с.