плоский широкополосный радиолокационный отражатель
Классы МПК: | H01Q15/14 отражающие поверхности; эквивалентные конструкции |
Автор(ы): | Давыдочкин В.М. |
Патентообладатель(и): | ООО "Предприятие "Контакт-1" |
Приоритеты: |
подача заявки:
2002-04-24 публикация патента:
27.06.2003 |
Отражатель может быть использован для аттестации, поверки и калибровки радиолокационных измерителей дальности в качестве эталонного, преимущественно на фиксированной дальности. Техническим результатом является обеспечение соответствия геометрической и электродинамической дальности с погрешностью не хуже 0,0012 длины волны в диапазоне длин волн
10% и 0,0014 длины волны в диапазоне длин волн
20%, если его размеры равны соответственно двум и четырем зонам Френеля на средней длине волны диапазона. Плоский широкополосный радиолокационный отражатель выполнен не менее чем из трех групп секторов одинакового радиуса в группе, между группами радиус секторов изменяется на одну зону Френеля для средней длины волны диапазона, а суммы угловых величин секторов одинакового радиуса распределены по закону, близкому к биномиальному. Минимальный радиус группы секторов отражателя может быть произвольным и, в том числе, равным нулю. Отражатель выполнен симметричным относительно осей прямоугольной системы координат, при этом сектора одинаковых радиусов распределены по всем квадрантам равномерно. На внешних кромках секторов отражателя размещен поглощающий материал в виде частей круговых колец, дополняющих сектора до соответствующих зон Френеля для волн, отраженных от затененных отражателей. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207001/177.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207001/177.gif)
Формула изобретения
1. Плоский широкополосный радиолокационный отражатель, отличающийся тем, что отражатель выполнен не менее чем из трех групп секторов одинакового радиуса в группе, между группами радиус секторов изменяется на одну зону Френеля для средней длины волны диапазона, а суммы угловых величин секторов одинакового радиуса![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207274/931.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207677/2207677-26t.gif)
где
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207677/2207677-27t.gif)
N - число групп секторов отражателя одинакового радиуса в группе;
n = 1, 2, 3,...N - номер группы секторов;
2. Плоский широкополосный радиолокационный отражатель по п.1, отличающийся тем, что внешние кромки группы секторов минимального радиуса
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207677/2207677-28t.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207089/961.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к антенной технике и может быть использовано для аттестации, поверки и калибровки радиолокационных измерителей дальности преимущественно в качестве эталонного отражателя на фиксированной дальности. Известен ряд радиолокационных отражателей как простых (сфера, диск и т. п. ) ([1], с. 101-132), так и сложных форм [1, 2, 3, 4], предназначенных для определения местоположения объектов на транспорте, в авиации, метеорологии и т. п. Указанные отражатели не могут обеспечить поверку и калибровку высокоточных радиолокационных измерителей дальности, т.к. фаза волн, отраженных такими отражателями, нелинейно зависит от длины волны и расстояния до радиолокационного измерителя дальности. Известен бесконечный плоский идеально проводящий отражатель ([1], с. 19; [5] , с. 182-215), который может быть использован при поверке и калибровке измерителей, т. к. отраженное от него поле в месте расположения антенны радиодальномера описывается выражением![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207677/2207677-2t.gif)
где
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207677/2207677-3t.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207677/2207677-4t.gif)
R0 - расстояние от антенны до плоскости;
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207677/2207677-5t.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207089/955.gif)
F0 - характеристика направленности антенны. Из приведенного выражения видно (известный факт), что фаза отраженного поля
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207180/981.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207677/2207677-6t.gif)
где
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207677/2207677-7t.gif)
S - поверхность отражателя;
F(
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207188/920.gif)
R - расстояние от антенны до точек на поверхности отражателя;
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207677/2207677-8t.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207677/2207677-9t.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207089/961.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207677/2207677-10t.gif)
где F0 - характеристика направленности антенны в направлении на центр отражателя;
F
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207089/961.gif)
R
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207089/961.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207089/955.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207089/955.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207180/981.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207089/955.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207274/931.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207677/2207677-11t.gif)
где
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207677/2207677-12t.gif)
N - число групп секторов отражателя одинакового радиуса в группе;
n = 1, 2, 3, ..., N - номер группы секторов. Внешние кромки группы секторов минимального радиуса
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207677/2207677-13t.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207089/961.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207089/955.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207677/2207677-14t.gif)
а суммы угловых величин секторов
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207274/931.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207677/2207677-15t.gif)
где
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207677/2207677-16t.gif)
n = 1, 2, 3, ..., N - номер группы секторов;
N - число групп секторов одинакового радиуса в группе;
F0 - модуль характеристики направленности антенны в направлении на центр отражателя (фиг.2);
Fn - модуль характеристики направленности антенны в направлении на внешнюю кромку секторов радиуса Rn (фиг.2);
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207677/2207677-17t.gif)
R0 - расстояние до центра отражателя (фиг.2). Внешние кромки группы секторов минимального радиуса
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207089/961.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207089/961.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207089/961.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207677/2207677-18t.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207677/2207677-19t.gif)
где М - число секторов в группе одинакового радиуса Rn, которое после преобразований можно представить в виде
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207677/2207677-20t.gif)
Первое слагаемое соответствует полю, отраженному бесконечным плоским отражателем. Второе слагаемое определяет величину погрешности формирования поля отражателем конечных размеров по сравнению с полем бесконечного отражателя. Аргумент этого выражения определяет фазу отраженного поля и соответственно электродинамическую дальность до отражателя. Нормированное к полю бесконечного отражателя выражение (3) примет вид
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207677/2207677-21t.gif)
где Uпогр - нормированная к полю бесконечного отражателя величина погрешности поля отражателя конечных размеров. Если радиусы групп секторов
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207677/2207677-22t.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207677/2207677-23t.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207677/2207677-24t.gif)
а погрешность определения дальности (разность
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207041/916.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207041/916.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207677/2207677-25t.gif)
Размещение на внешних кромках секторов отражателя поглощающего материала в виде частей круговых колец (фиг.1), дополняющих сектора до соответствующих зон Френеля для волн, отраженных от затененных отражателей (фиг.1, поз. 6), обеспечивает соответствие измеренных электродинамической и геометрической дальностей при наличии дополнительных отражателей, которые могут быть установлены для выполнения процесса калибровки радиолокационных измерителей дальности. В этом случае дальний отражатель (фиг.2, поз.7) выполняется неподвижным, а ближний 1 выполняется съемным. Из приведенного выражения (4) следует, например, что отражатели из трех и пяти групп секторов в диапазоне длин волн
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207001/177.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207001/177.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207089/955.gif)
![плоский широкополосный радиолокационный отражатель, патент № 2207677](/images/patents/263/2207089/955.gif)
1. Кобак В.О. Радиолокационные отражатели. - М.: Сов. Радио, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР 1646016, МКИ H 01 Q 15/16. Радиолокационный антенный отражатель. 1991, БИ 16. 3. Авторское свидетельство СССР 1385168, МКИ H 01 Q 15/14. Фазокорректирующий отражатель. 1998, БИ 12. 4. Авторское свидетельство СССР 1631638, МКИ H 01 Q 15/18. Уголковый отражатель. 1988, БИ 8. 5. Красюк Н.П., Дымович Н.Д. Электродинамика и распространение радиоволн. - М.: Высш. школа, 1974. 6. Борн М. , Вольф Э. Основы оптики. Изд. 2-е. Перевод с английского. Главная редакция физико-математической литературы изд-ва "Наука", 1973.
Класс H01Q15/14 отражающие поверхности; эквивалентные конструкции