автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.07, диссертация на тему:Развитие и разработка методов экспериментального исследования характеристик остронаправленных зеркальных антенн
Автореферат диссертации по теме "Развитие и разработка методов экспериментального исследования характеристик остронаправленных зеркальных антенн"
На правах рукописи
КАЛИНИН Андрей Владимирович
РАЗВИТИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ОСТРОНАПРАВЛЕННЫХ ЗЕРКАЛЬНЫХ АНТЕНН
Специальность 05.12.07. - Антенны, СВЧ устройства и их технологии
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
Москва -2005г.
Работа выполнена в Федеральном государственном научном учреждении "Научно-исследовательский радиофизический институт" (Н. Новгород)
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор
КУРОЧКИН Александр Петрович;
доктор физико-математических наук, профессор ПЕРМЯКОВ Валерий Александрович;
доктор технических наук, профессор ПОНОМАРЕВ Леонид Иванович.
Ведущая организация: ФГУП Центральный научно-исследовательский
институт «Комета» (Москва).
Защита состоится 20 октября 2005г. в 15 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.157.05 при Московском энергетическом институте (техническом университете) по адресу: 111250 Москва, Красноказарменная ул., д. 17, аудитория А - 402.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского энергетического института (технического университета).
Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять по адресу: 111250 Москва, Красноказарменная ул., д.14, Ученый совет МЭИ (ТУ).
Автореферат разослан «¡^ » сентября 2005г.
Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.157.05
(
Т.Н. Курочкина.
¿00 6 /32оХ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.
Диссертация посвящена разработке высокоточных радиофизических методов экспериментального исследования характеристик СВЧ антенн и практической реализации их, в том числе для определения и улучшения характеристик крупных отечественных полноповоротных зеркальных радиотелескопов.
Актуальность темы. Разработка методов измерения параметров антенн различного назначения имеет важное значение для их создания и эксплуатации, о чем свидетельствует большое число работ, в том числе монографий и обзоров, посвященных этой теме. С повышением требований к техническим характеристикам антенных систем возрастают и требования к методам их измерений.
Одной из актуальных проблем антенной техники и радиоастрономии является максимальная реализация потенциальных технических возможностей существующих и вновь создаваемых крупногабаритных полноповоротных зеркальных антенн (в частности, радиотелескопов), которая невозможна без использования высокоточных методов измерения характеристик этих антенн. Хорошо разработанные и широко применяемые радиоастрономические способы позволяют определять параметры больших антенн, такие как диаграмма направленности (ДН) в пределах главного и первых боковых лепестков, энергетические характеристики - коэффициент усиления (КУ), коэффициент направленного действия (КНД), коэффициент использования поверхности (КИП), коэффициент рассеяния (КР). На практике возникает необходимость исследования низких уровней бокового излучения антенн, их фазовых и поляризационных характеристик. Для достижения максимально возможных значений КИП в сантиметровом диапазоне и для понижения минимальной рабочей длины волны требуются данные о реальных распределениях амплитуды и фазы (АФР) поля в апертуре. Тр
зволяют получать эту информацию.
Известен модифицированный, т.н. корреляционный (или интерферомет-рический) радиоастрономический способ, предусматривающий применение вспомогательной опорной антенны и двухканального корреляционного приемника. Данный способ позволяет существенно (на несколько порядков) расширить динамический диапазон измерения ДН антенн по сигналам естественных радиоисточников, определять фазовые и поляризационные характеристики. Корреляционный метод может быть реализован, прежде всего, для антенн, работающих в составе малобазовых интерферометров.
Для исследования характеристик крупных радиотелескопов применяется радиоголографический способ, заключающийся в измерении по сигналам внеземных радиоисточников комплексной ДН антенны в двумерном угловом секторе и последующем восстановлении через преобразование Фурье АФР поля в апертуре. Распределение поля в апертуре дает важную информацию о зеркальной и облучающей системах антенны: крупно- и среднемасштабных неровностях отражающей поверхности зеркала, дефокусировке облучателя или контррефлектора, неравномерности облучения зеркала, затенении контррефлектором и его опорами и т.п. По этим результатам может быть уточнена первоначальная юстировка зеркал и облучателя, в том числе отражающей поверхности главного зеркала. Подобная юстировка особенно важна для улучшения характеристик больших зеркальных антенн, работающих в сантиметровом и миллиметровом диапазонах волн. Конструкции крупных антенн, как правило, допускают такую возможность, поскольку их главные рефлекторы состоят из отдельных панелей (щитов) размером порядка единиц квадратных метров с узлами для монтажной коррекции положений, а элементы облучающей системы имеют механизмы для дистанционной и ручной регулировки. Альтернативой радиоголографии является юстировка по данным геодезических измерений. Создание оптической системы оперативного высокоточного контроля переменных деформаций зеркал и облучателей крупной полноповоротной антенны является весьма сложной технической задачей, и в настоящее время проекты таких систем существуют. Сле--9*1 4
дует отметить то, что геодезическими способами контролируются геометрические параметры — смещение облучателя антенны, а также отдельных участков главного или вторичного зеркала. Голография же дает непосредственную информацию о радиотехнических характеристиках — распределении поля в апертуре и диаграмме направленности антенны. Использование внеземных источников радиоизлучения позволяет провести оптимальную юстировку на рабочих углах места антенны, а также исследовать переменные гравитационные и температурные деформации. Достоинства радиоголографии определили то, что в последние годы различные модификации метода использовались для улучшения характеристик многих крупнейших зарубежных радиотелескопов.
Реализация как корреляционного, так и топографического способов на уникальных системах, какими являются крупные антенны, с достижением высокой точности (динамический диапазон измерения ДН порядка 50-70 дБ, погрешность восстановления профиля поверхности - менее одной сотой длины волны) требует создания специальной аппаратуры и разработки соответствующих методик с тщательным анализом возможных источников погрешностей. Учитывая высокие требования к точности и большой объем измеряемой информации (до нескольких сотен тысяч комплексных значений поля за один сеанс), необходима полная автоматизация измерений.
В НИРФИ корреляционный и голографический методы развивались на протяжении последних 25 лет. Разрабатывались методики измерений по сигналам дискретных радиоисточников, Солнца (для небольших антенн), геостационарных ИСЗ, которые затем были реализованы для исследования характеристик крупных антенн космической связи. Основные результаты этих разработок изложены в первых двух главах диссертации.
Другой актуальной проблемой антенной техники является повышение точности измерений, выполняемых при наличии рассеяния в измерительной установке и на окружающих предметах. Это относится как к измерениям на открытых площадках (полигонах), так и в помещениях, например, в безэхо-
5
вых камерах (БЭК). Разработке методов, уменьшающих влияние паразитного рассеяния, посвящено большое количество работ. Одним из таких способов является использование широкополосных сигналов, позволяющее существенно уменьшать погрешности, вносимые отражениями в измерительной установке, а также определять влияние элементов конструкции антенны и окружающих предметов на исследуемые характеристики. Известен, в частности, способ измерений во временной области (или т.н. времяимпульсный метод) с использованием в качестве зондирующих сигналов коротких импульсов. Данный метод требует применения специальной аппаратуры - генератора сверхкоротких импульсов, стробоскопического осциллографа и пр. Альтернативой прямым импульсным измерениям являются измерения в диапазоне частот с последующим синтезом отклика антенны во временной области. Такие, т.н. многочастотные, измерения могут быть выполнены с использованием традиционной аппаратуры для антенных измерений в частотной области (амплифазометра и генератора). Одновременно с помощью этого метода могут быть исследованы параметры полей, рассеянных в установке, (проведена аттестация измерительной установки), что также является актуальной задачей, о чем свидетельствует, в частности, появление свежих публикаций по данной теме в отечественной и зарубежной печати. Вопросам разработки и реализации многочастотного способа при измерениях в ближней и дальней зонах посвящена третья глава диссертации.
Целью диссертационной работы является:
1. Развитие и разработка методов и методик, обеспечивающих значительное повышение точности и информативности измерения характеристик СВЧ антенн, в первую очередь, остронаправленных зеркальных антенн.
2. Исследование характеристик действующих больших полноповоротных зеркальных антенн (радиотелескопов) и получение информации, необходимой для максимальной реализации потенциальных технических возможностей этих антенн в сантиметровом диапазоне длин волн.
Научная новизна. В диссертации разработаны и практически реализованы оригинальные методики высокоточных измерений характеристик крупных полноповоротных зеркальных антенн по сигналам естественных внеземных радиоисточников и геостационарных ИСЗ. Разработан и создан ап-паратурно—программный комплекс для автоматизированных антенных измерений. Впервые в отечественной практике корреляционным и радиоголо-графическим методами выполнены детальные экспериментальные исследования диаграмм направленности (до уровней —50...—70дБ) и распределений поля в апертуре (с разрешением 0.5... 0.7м) крупных антенн космической связи с зеркалами 25 и 64 метра, обеспечившие получение информации, необходимой для модернизации этих антенн и оптимизации их характеристик.
Предложен многочастотный способ определения пространственного распределения поля в ближней зоне антенны. Разработаны и экспериментально исследованы возможности многочастотных методик при измерениях в ближней зоне семиметровой зеркальной параболической антенны, а также при измерениях характеристик рупорных антенн методом дальней зоны в условиях БЭК.
Научное и практическое значение диссертации определяется тем, что разработанные методы и методики измерений существенно расширяют возможности исследования параметров СВЧ антенн, повышают точность и оперативность, дают новую информацию о характеристиках испытуемых антенн. Например, для экспериментального исследования бокового радиоизлучения больших полноповоротных антенн не существует реальной альтернативы корреляционному способу. Радиоголография дает уникальные возможности оперативного контроля распределения поля в апертуре, необходимого для реализации высоких технических характеристик зеркальных антенн (КИП, КУ и др.). Многочастотной способ позволяет разделить сигналы, несущие информацию об испытуемой антенне, от сигналов, отраженных от окружающих предметов, что обеспечивает повышение точности определения
характеристик антенн, и, кроме того, дает возможность определить реальные уровни паразитных рассеянных полей. При необходимости этим методом могут выполняться высокоточные измерения без использования дорогостоящих БЭК.
Практическое значение диссертации подтверждается тем, что все разработанные методы и методики реализованы на действующих антеннах и установках для антенных измерений.
В приведенных в приложении к диссертации актах о внедрении ее результатов в ФГУП ЦНИИ «КОМЕТА» и ФГУП ОКБ МЭИ отмечено, в частности, что:
• результаты проведенных исследований корреляционным методом характеристик 25-метровых антенн на одном из объектов ЦНИИ «Комета» явились основополагающими при оценке ЭМС и помехозащищенности станции космической связи, а также для дальнейшего совершенствования антенных систем других объектов;
• по результатам радиоголографических исследований характеристик 64-метровоЙ антенны ОКБ МЭИ в «Медвежьих Озерах» при подготовке к работе в проекте «Марс-96» выполнена регулировка положений щитов главного зеркала, в результате которой существенно повышена чувствительность антенны;
• по результатам первой серии голографических измерений на 64-метровой антенне ОКБ МЭИ в Калязине определены пути модернизации её многодиапазонной облучающей системы с целью повышения КИП в коротковолновой части сантиметрового диапазона.
Разработанные методики и измерительный комплекс могут быть применены (после соответствующей доработки) для исследования характеристик других крупных антенн. Заинтересованность в подготовке и проведении таких работ неоднократно высказывали пользователи 70- метровых, 32-метровых и 22-метровых радиотелескопов в России, Украине и Латвии.
Многочастотный способ также имеет большое практическое значение для антенных измерений. Проведенные экспериментальные исследования на стенде РАС НИРФИ «Старая Пустынь», а также на типовой установке в БЭК технологического университета Сингапура (Nanyang Technological University) подтвердили эффективность разработанных многочастотных методик для антенных измерений в ближней и дальней зонах.
Результаты, вошедшие в диссертацию, получены, в основном, в рамках хоздоговорных НИР, выполненных в НИРФИ по заданиям ЦНИИ «Комета», ОКБ МЭИ, АКЦ ФИАН. Они неоднократно включались в число важнейших результатов, представляемых НИРФИ в годичные доклады РАН. Работы по радиоголографии частично поддерживались также грантом Американского астрономического общества и контрактом с Европейским космическим агентством (1994г.).
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Методики корреляционных радиоастрономических измерений параметров антенн малобазовых интерферометров по сигналам естественных радиоисточников, обеспечивающие значительное расширение динамического диапазона измерения ДН, а также возможность определения АФР поля в апертуре. Реализация разработанных методик в серии корреляционных измерений характеристик 25-метровой полноповоротной зеркальной параболической антенны космической связи по сигналам дискретных радиоисточников.
2. Аппаратурно-программный комплекс и алгоритмы высокоточных радио-голографических измерений характеристик полноповоротных зеркальных антенн по сигналам геостационарных ИСЗ и дискретных радиоисточников.
3. Результаты исследования радиоголографическим методом характеристик двух крупнейших отечественных полноповоротных радиотелескопов с зеркалами 64 метра, обеспечившие получение необходимой информации
для юстировки их зеркальных и облучающих систем с целью повышения усиления этих антенн в диапазоне сантиметровых волн. 4. Многочастотный способ и методики антенных измерений, обеспечивающие повышение точности определения характеристик испытуемых антенн, а также определение уровня и пространственного распределения поля, рассеянного в измерительной установке.
Достоверность полученных результатов. Результаты и выводы диссертации обоснованы подробным анализом разработанных методик и погрешностей измерений, проведением вспомогательных (тестовых) экспериментов, сравнением с расчетными данными и с результатами, полученными другими способами (в пределах существующих альтернатив).
Апробация результатов. Результаты диссертации докладывались на следующих конференциях:
-II, IV и V Всесоюзных конференциях «Метрологическое обеспечение антенных измерений» (Ереван, 1981,1987 и 1990гг.), -Международном совещании «Радиоголографический контроль крупных
радиотелескопов» (Нижний Архыз, 1990г.), -XXV, XXVI и XXVII радиоастрономических конференциях (Пущино,
1993г, Санкт-Петербург, 1995 и 1997гг), -XXYII и XXVIII научно-технических конференциях по теории и технике
антенн (Москва 1994 и 1998гг.), -Международных конференциях по теории и технике антенн (Харьков,
1995г., Киев 1997г., Севастополь 1999 и 2003гг.), -International Antenna Conferences, JINA (Nice, France, 1994,1996 и 1998гг.), -Progress in Electromagnetic Research Symposiums, PIERS (Seattle, USA,
1995r., Cambridge, USA, I997r., Nante, France, 1998r.), -Ninth International Conference on Antennas and Propagation, ICAP (Eindhoven, Netherlands, 1995r.),
-Thirteenth National Radio Science Conference, NRSC (Cairo, Egypt, 1996r.), -International Conference "The World of Electromagnetics", AMEREM'96 (Albuquerque, USA, 1996r.), -XXYth URSI General Assembly (Lille, France, 1996r.), -IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium (Montreal, Canada, 1997г.),
-Conference on Precision Electromagnetic Measurements, CPEM'98 (Washington, USA,1998r.), -Asia-Pacific Microwave Conference (Sydney, Australia, 2000r.), -Восьмой научной конференции по радиофизике (Н. Новгород, 2004г.), -Всероссийской астрономической конференции ВАК-2004 «Горизонты
Вселенной» (Москва, 2004г.), -Second International Workshop "Ultrawideband and Ultrashort Impulse Signals", 2004, Sevastopol, Ukraine.
Представленные в диссертации результаты обсуждались на семинарах и совещаниях в НИРФИ, ЦНИИ «Комета», ОКБ МЭИ, АКЦ ФИАН, JPL (США), UCLA (США), Nanyang Technological University (Сингапур).
Публикации. Автором опубликовано по теме диссертации 27 статей в журналах, сборниках и трудах международных конференций и совещаний, в том числе 11 статей (6 из них без соавторов) в журналах, входящих в Перечень периодических изданий, рекомендованных ВАК РФ для публикации основных результатов докторских диссертаций. Опубликованы также тезисы 19 докладов на всесоюзных, российских и международных конференциях, 5 препринтов НИРФИ, получено одно авторское свидетельство. Всего по теме диссертации автором опубликовано 53 работы.
Личный вклад автора. В работах, выполненных коллективами, вклад автора был равноправным, или определяющим. Исследования корреляционного метода были начаты автором совместно с В.СКоротковым и
В.И.Турчиным под научным руководством Н.М.Цейтлина. Разработка и реализация корреляционного способа для 25-метровой антенны выполнена группой сотрудников НИРФИ под руководством автора совместно с коллегами из ЦНИИ «Комета». Работы по радиоголографии 64- метровых радиотелескопов выполнены той же группой совместно с коллективом из ОКБ МЭИ, руководимым Б.А.Попереченко. Многочастотный способ предложен автором совместно с В.И.Турчиным. Разработка, исследование и реализация данного метода выполнены автором самостоятельно.
Являясь научным руководителем ряда НИР, в рамках которых, в основном, выполнялись работы, автор вносил определяющий вклад в разработку методик, подготовку и проведение измерений, обработку и интерпретацию результатов, составление технических заданий на разработку аппаратуры и программного обеспечения.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и приложения. Общий объем диссертации составляет 243 страницы, в том числе 62 страницы с рисунками и одной таблицей. Список литературы включает 174 наименования на 17 страницах.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ.
Во введении дана общая характеристика работы и кратко изложено ее содержание.
Первая глава диссертации посвящена разработке, исследованию и применению корреляционного радиоастрономического метода антенных измерений. В начале главы дан краткий обзор истории развития этого метода. В параграфе 1.1 рассмотрены схема и возможности корреляционного метода, его преимущества перед традиционными радиоастрономическими антенными измерениями. Для реализации способа необходим двухканальный корреляционный приемник и дополнительная (опорная) антенна, сопровождающая при измерениях максимумом своей ДН используемый источник радио-
излучения, которым могут быть дискретные радиоисточники, Солнце (для небольших антенн), а также квазишумовые каналы геостационарных ИСЗ. Основное преимущество метода заключается в значительном увеличении динамического диапазона измерений, что позволяет исследовать дальние боковые лепестки ДН испытуемых антенн. Появляется также возможность исследования характеристик антенны на отдельных поляризациях по неполя-ризованному излучению. В разделе 1.1.1 рассмотрены особенности измерений при различной поляризации излучения источника. Показано, что при хаотической поляризации сигнала источника поляризация измеряемой ДН определяется поляризацией в главном максимуме ДН опорной антенны. Это позволяет, изменяя поляризацию опорной антенны, измерять ДН исследуемой антенны на основной или паразитной поляризации. В измерениях по излучению с детерминированной поляризацией его поляризация полностью определяет поляризацию измеряемой ДН. В параграфе 1.2 рассмотрена структура построения аппаратурных комплексов для измерения характеристик антенн корреляционным способом. Для антенн, работающих в составе малобазовых интерферометров, метод может быть реализован с использованием штатного оборудование интерферометра, включая приемник, системы калибровки трактов, линии задержки и пр. Отличия в работе приборов и программ управления определяются изменением режима сканирования испытуемой антенны относительно наблюдаемого радиоисточника. Такие измерения были выполнены на семиметровой антенне системы апертурного синтеза РАС НИРФИ «Старая Пустынь», Измерения на 25-метровой антенне космической связи выполнялись с использованием макета промышленного корреляционного радиометра диапазона 2-4 ГГц, разработанного в ГНИПИ по заданию ЦНИИ «Комета» специально для антенных измерений. Приведена укрупненная блок-схема корреляционного приемника и требования к его параметрам в объеме, необходимом для последующего рассмотрения методик измерений. В параграфе 1.3 рассмотрены разработанные методики корреляционных измерений. Основное внимание уделено организации калибро-
13
вок с целью контроля медленных изменений (дрейфов) параметров аппаратуры и трактов. При большой продолжительности измерений - от нескольких десятков минут для сечения ДН в широком секторе, до десятков часов для двумерной ДН - дрейфы сигналов могут стать основной причиной погрешности. Приведены результаты экспериментального исследования возможностей использования нескольких видов калибровок. Часть из них аналогична калибровкам в обычных радиоастрономических измерениях. В корреляционных измерениях по естественному радиоисточнику дополнительные возможности для калибровок появляются из-за его постоянного смещения относительно базовой линии интерферометра. Медленные и линейные на коротких временных интервалах изменения геометрической задержки предоставляют возможность реализовать простую и эффективную калибровку путем сопровождения источника обеими антеннами в течение времени, необходимого для записи, как минимум, одного интерференционного периода. В параграфе рассмотрены возможности использования результатов калибровок для коррекции показаний приемника (компенсации неравенства усиления и неортогональности каналов, паразитных составляющих), а также для устранения интерференционной составляющей из измеренной фазовой ДН. В разделе 1.4.1 представлены результаты измерений корреляционным способом характеристик семиметровой антенны на РАС НИРФИ» Старая Пустынь. При работе этой антенны в составе интерферометра с базой 417м на частоте 540 МГц была выполнена серия измерений по радиоисточнику Лебедь-А. Для оценки потенциальных возможностей метода измерения проводились по нескольким алгоритмам сканирования антенны относительно источника. Были измерены сечения по отдельным координатам амплитудной и фазовой ДН на основной и ортогональной поляризациях, а также их распределения в двумерном угловом секторе. Проведено сравнение результатов с данными, полученными в измерениях с модуляционным радиометром по сигналу Солнца, а также методом фокусировки на наземный источник (генератор) в зоне Френеля. Наибольший динамический диапазон (порядка 40 дБ)
реализован в измерениях корреляционным способом при сканировании ДН за счет суточного перемещения источника. На этой же антенне в 10-см диапазоне проводилась апробация методик корреляционных измерений по Солнцу. Использовалась двухметровая опорная антенна, установленная на расстоянии около 10м от исследуемой. Проведенные на семиметровой антенне исследования показали реализуемость возможностей корреляционного способа при достаточной проработке аппаратуры и методик измерений. Приведенные результаты демонстрируют возможность измерения ДН антенны в широком динамическом диапазоне, а также существенное преимущество данного метода перед другими известными при измерении низких уровней бокового излучения антенн. В разделе 1.4.2 рассмотрены результаты исследования корреляционным методом характеристик 25-метровой зеркальной антенны космической связи. Впервые в отечественной практике на крупной полноповоротной антенне были не только измерены сечения ДН в широком динамическом диапазоне, но и восстановлено с достаточным разрешением АФР поля в апертуре. Серия измерений в 10-см диапазоне была выполнена по сигналам дискретных радиоисточников Кассиопея-А, Лебедь-А, Дева, Телец и др. Основные результаты получены по наиболее мощным источникам - Кассиопея—А и Лебедь—А. В качестве опорной использовалась точно такая же антенна, расположенная на расстоянии около 100 метров. Отдельные измерения были выполнены для проверки возможностей использования 2,5-метровой опорной антенны. Динамический диапазон измерения ДН составил около 50 дБ, тогда как с использованием модуляционного радиометра на данной антенне удавалось определить в лучшем случае уровень первого бокового лепестка (не более 25 дБ). На рис. 1 показан пример угло-местного сечения ДН антенны, измеренного по радиоисточнику Лебедь-А, демонстрирующий реализованный динамический диапазон. Двумерные распределения ДН (матрицы) измерялись в угловых секторах, обеспечивающих восстановление АФР с разрешением до 0,5x0,5м. Для уменьшения влияния
переменных гравитационных деформаций зеркала продолжительность каждого сеанса не превышала 3 часов. Измерения больших матриц проводились в течение нескольких последовательных ночей при высоких углах места источника, симметрично относительно верхней кульминации. В отдельных сеансах для демонстрации возможностей восстановления АФР на поверхности зеркала исследуемой антенны закреплялись дополнительные металлические листы размером 2x0,4м. Приведены примеры восстановленных АФР в виде графиков отдельных сечений и двумерных распределений (рис.2). Полученные результаты позволили детально проанализировать качество облучающей системы и отражающей поверхности зеркала данной антенны. В параграфе 1.5 сформулированы основные результаты первой главы.
град
■ 180
90 60 30 о
/ -30
-60
■ -90 -120 -180
Рис. 2. Распределения амплитуды (слева) и фазы поля в апертуре 25-метровой антенны, восстановленные по ДН, измеренной корреляционным методом по радиоисточнику Лебедь-А.
Угол месте, градусы.
Рис. I. ДН 25-метровой антенны, измеренная по радиоисточнику Лебедь-А корреляционным методом.
Вторая глава посвящена разработке и реализации радиоголографического метода исследования характеристик остронаправленных полноповоротных зеркальных антенн по сигналам внеземных радиоисточников. В начале главы обосновывается актуальность создания радиоголографической аппаратуры и методик для высокоточных измерений параметров больших отечественных зеркальных радиотелескопов. В параграфе 2.1 приведены исходные соотношения рассматриваемого способа антенных измерений. Блок-схема метода представлена на рис.3. В качестве источников используются узкополосные или квазишумовые сигналы геостационарных ИСЗ, а также дискретные радиоисточники. При вращении антенны по заданным траекториям (сканировании) относительно выбранного радиоисточника производится измерение ее комплексной ДН в двумерном угловом секторе. По измеренной ДН может быть восстановлено распределение поля в апертуре с использованием известных соотношений теории зеркальных антенн. В апертурном приближении ДН антенны связана с распределением поля в её раскрыве интегральным преобразованием Фурье. В приближении физической оптики использование преобразования Фурье от распределения токов, совпадающего с распределением поля в апертуре, справедливо лишь для ДН в узком угловом секторе вблизи оси и для антенн с достаточно большим фокусным расстоянием. Для антенн, результаты исследования характеристик которых представлены в
Облучение зеркала. Фокусировка.
Форма отражающей поверхносп.
♦ _
Естественные внеземные радноисточннки. Геостационарные ИСЗ.
Распределение амплитуды и фазы поля в апертуре Е(х|'>-А(х,у)ехр(1Ф(х,у))
Исследуемая _/_ антенна
Преобразование Фурье ♦
Комплексная диаграмма направленности исследуемой антенны Р(п,у)
«трический приемник
Рис.3. Блок-схема радиоголографического метода измерения характеристик антенн по сигналам внеземных радноисточников.
диссертации, приведены оценки, показывающие, что при сканировании ДН в угловом секторе порядка единиц градусов, обеспечивающем пространственное разрешение АФР в несколько десятков сантиметров, в обработке допустимо применять обратное преобразование Фурье. Показано, что при малых угловых секторах сканирования (порядка единиц градусов) поляризация измеренной составляющей ДН определяет поляризацию восстанавливаемого распределения поля в апертуре, что важно для интерпретации результатов голографических измерений. Приведены соотношения, определяющие искажения восстановленного фазового распределения при дефокусировке облучателя и локальных неровностях главного зеркала. В параграфе 2.2 рассмотрены вопросы согласования поляризации. Для последующей юстировки зеркальной и облучающей систем необходимо измерять ДН и восстанавливать поле в апертуре на основной поляризации. Поскольку в измерениях по ИСЗ поляризация измеряемой составляющей ДН полностью определяется составляющей принимаемого излучения в плоскости, перпендикулярной направлению его прихода, необходимо согласование этой поляризации с основной поляризацией исследуемой антенны. Для этого на практике выбирается сигнал ИСЗ с наиболее соответствующей поляризацией и выполняется подстройка поляризации в главном максимуме ДН исследуемой антенны под поляризацию принимаемого излучения. Показано, что для антенн с азиму-тально—угломестным поворотным устройством при сканировании ДН в узких угловых секторах и малых углах места ИСЗ можно пренебречь влиянием поворота вектора поляризации излучателя относительно антенны на восстанавливаемое распределение поля в апертуре. Приведены также соотношения, определяющие положение источника в системе координат исследуемого зеркала через наземные угловые координаты источника и антенны. В параграфе 2.3 рассмотрены общие методические вопросы голографических измерений. Поскольку для крупных российских радиотелескопов наблюдаемый угол места геостационарных ИСЗ не превышает 25°-30°, для исследо-
вания деформаций рефлектора целесообразно сочетать измерения по ИСЗ и по естественным радиоисточникам. В измерениях по ИСЗ выбор частоты ограничен, как правило, диапазонами 4 и 11 ГТц. При этом, например, в диапазоне 11 ГГц при реализации точности фазовых измерений около 1°-3° достижима точность восстановления формы поверхности порядка 40 -100 мкм, что на практике вполне достаточно. Приводятся оценки требуемого динамического диапазона и точности измерения ДН. Рассматриваются условия выбора углового сектора и дискрета сканирования ДН, вопросы организации калибровок аппаратуры и трактов при продолжительных сеансах измерений, возможные алгоритмы обработки данных. В параграфе 2.4 дан краткий обзор методик и результатов топографических измерений параметров крупнейших зарубежных радиотелескопов. Приведена таблица, составленная на основе зарубежных публикаций, позволяющая оценить разнообразие применяемых методик, точность измерений, реализованную на разных антеннах, и эффективность проведенной юстировки. Более детально рассмотрены методики и результаты топографических измерений на крупных миллиметровых радиотелескопах в Nobeyama (Япония), Pico Veleto (Испания) и на антеннах сети дальней космической связи DSN (США), где в течение ряда лет проводились серии топографических измерений, по результатам которых последовательно улучшались технические характеристики этих антенн. Параграф 2.5 посвящен аппаратуре для топографических измерений. Даны краткие описания специализированных аппаратурных комплексов, созданных для измерений характеристик радиотелескопа в Nobeyama и антенн сети DSN. В разделе 2.5.1 рассмотрены блок-схема и технические характеристики разработанного и созданного в НИРФИ мобильного автоматизированного комплекса для радиоголографических измерений параметров антенн по сигналам ИСЗ и естественных радиоисточников. Комплекс, создававшийся, в первую очередь, для измерения характеристик 64-метровых антенн ТНА-1500, включает в себя сменные выносные СВЧ конверторы диапазонов 4 и 11 ГТц,
преобразователь сигналов ПЧ, а также шестиразрядный цифровой коррелятор с тактовой частотой 10 МГц. Он позволяет выполнять высокоскоростные полностью автоматизированные антенные измерения. Дано описания разработанного программного обеспечения, предназначенного для управления режимами работы приемника, сбора данных, их обработки и представления результатов в удобном для анализа виде.
В параграфе 2.6 рассмотрены методики и основные результаты радиого-лографических исследований характеристик 64-метровых полноповоротных антенн ТНА-1500. В разделе 2.6.1 дано краткое описание двух антенн ТНА-1500, разработанных и сооруженных ОКБ МЭИ в центрах дальней космической связи «Медвежьи Озера» под Москвой и недалеко от г. Калягина в Тверской области. В разделе 2.6.2 приведены схемы расположения аппаратуры измерительного комплекса и вспомогательного оборудования при измерениях на антеннах ТНА-1500. Основная задача при выборе схемы для голографических измерений на крупной антенне состоит в обеспечении высокой фазовой стабильности аппаратуры и протяженных СВЧ трактов, а также минимизации потерь при передаче сигналов между разнесенными блоками измерительного комплекса. С этой целью при измерениях на ТНА-1500 опорная антенна устанавливалась непосредственно на главное зеркало исследуемой у основания одной из опор контррефлектора. В разделе 2,6.3. рассмотрены основные особенности технологий (рабочих методик) разработанных для измерения характеристик антенн ТНА-1500 радиоголографиче-ским методом. В разделе 2.6.3.1 приведены результаты паспортизации оборудования (приемника, трактов, привода антенны), проводимой с целью обеспечения необходимой точности измерений. Представлены, в частности, результаты, демонстрирующие высокую стабильность сигналов в трактах измерительного комплекса: при подаче на входы приемника фиксированного сигнала на временном интервале более часа среднеквадратичные значения отклонений амплитуды и фазы выходных сигналов составили аа~0,4%,
<7ф ~ 0,2°. Демонстрируется также эффективность выявления и последующей коррекции динамических погрешностей определения координат отсчетов значений ДН, возникающих при высоких скоростях вращения антенны из-за конечности времени работы управляющих программ (драйверов) измерительного комплекса. В разделе 2.6.3.2 рассмотрены особенности проведения калибровок. Поскольку суточный дрейф используемых ИСЗ составляет порядка 4—5 угловых минут, в калибровках одновременно с контролем медленных уходов параметров сигналов (амплитуды и фазы) определяются текущие значения угловых координат (азимут, угол места) спутника. При продолжительных измерениях ДН промежуточные калибровки выполняются с интервалом около 30 минут. Представлены результаты, демонстрирующие эффективность проводимых калибровок для контроля дрейфов параметров сигналов и координат ИСЗ. В разделе 2.6.3.3 рассмотрена циклограмма измерения матрицы ДН антенн ТНА—1500, разработанная с учетом результатов паспортизации оборудования антенны и измерительного комплекса. Измерения выполняются при строчно-кадровом сканировании антенны относительно ИСЗ на высокой скорости по одной координате (З'/с в диапазоне 11 ГГц и Ю'/с в диапазоне 4 ГГц) с дискретным перемещением по другой. При этом используется режим работы коррелятора с минимальным временем накопления (26 мс) и минимально возможным периодом опроса, определяемым временем работы управляющей программы, и составившим в проведенных измерениях 50 мс. Таким образом, в измерениях сечений ДН около 50% времени проводится накопление сигнала. Реализуемые значения углового сектора сканирования ДН обеспечивают восстановление АФР поля в апертуре с разрешением 75-80 см по обеим координатам. При этом продолжительность одного сеанса измерения матрицы ДН составляет 3-3,5 часа. Для синхронизации работы управляющей программы и движения исследуемой антенны выполняется периодическая коррекция по внешним временным
меткам (СЕВ) показаний таймера компьютера измерительного комплекс и часов СПУ, управляющего наведением антенны.
В разделе 2.6.4 приведены основные результаты исследования характеристик радиотелескопа в п. «Медвежьи Озера» в диапазоне 4 ГТц. Измерения с целью восстановления АФР поля в апертуре и определения карты смещений щитов главного зеркала с разрешением не хуже 1 м проводились по сигналам геостационарных ИСЗ серий Intelsat и Telecom на углах места около 20°. Приведены примеры измерения отдельных сечений и двумерных распределений ДН, демонстрирующие, что динамический диапазон измерения ДН составляет около 70 дБ. Восстановлены распределения амплитуды и фазы поля в апертуре. По результатам серии голографических измерений, выполненных в феврале 1996г. при подготовке антенны к работе в проекте «Марс-96», среднеквадратичные по апертуре неровности поверхности зеркала составили 2,2 мм. Погрешность (случайная составляющая) восстановления
формы поверхности
измерениях оценивалась величиной менее
чем 0,1мм при пространственном разрешении около 70см. По данным голографических измерений были уточнены поправки к положению контррефлектора, а также вы-
зеркала в проведенных
полнена дополнитель-
ная регулировка глав-
Рис. 4. Распределение амплитуды поля в апертуре антенны ТНА-1500 в Медвежьих Озерах в диапазоне 4 ГГц.
ного зеркала антенны.
В результате регулировки положений щитов главного зеркала КИП антенны в диапазоне 5,1см был увеличен на 27% (1дБ). Кроме того, данные гологра-фических измерений были использованы в ОКБ МЭИ для доработки зеркальной и облучающей систем антенны. После выполнения регулировки зеркала был проведен следующий цикл топографических измерений. В тексте приведены цветные карты, демонстрирующие особенности распределения амплитуды и фазы поля в апертуре до и после регулировки главного зеркала и изменений в облучающей системе телескопа. На рис. 4 представлено в черно-белой шкале распределение амплитуды поля в апертуре. На рис. 5 -сравнение фрагментов распределения фазы до и после дополнительной регулировки главного зеркала.
Рис. 5. Сравнение фрагментов распределение фазы поля в апертуре антенны ТНА-1500 в Медвежьих Озерах в диапазоне 4 ГТц до и после юстировки зеркала.
В разделе 2.6.4.1 приведены результаты исследования голографическим способом тепловых деформаций зеркальной системы радиотелескопа, обусловленных дневным солнечным нагревом. Приведено сравнение результатов восстановления АФР поля в апертуре по данным ночных и дневных измерений, демонстрирующее характер крупномасштабных и локальных ис-
кажений фазового распределения. Среднеквадратичная по апертуре разность фазовых распределений, измеренных в ночное и дневное время, составила 6,5°. В разделе 2.6.4.2 приведены результаты топографических измерений по сигналу радиоисточника Лебедь-А. Малые размеры используемой опорной антенны ограничили динамический диапазон измерения ДН по радиоисточнику уровнем 20-25 дБ, что определило погрешность восстановления профиля зеркала величиной 0,5-0,7 мм при пространственном разрешении около Зм. Тем не менее, результаты голо1рафических измерений по радиоисточнику на высоких (около70°) и низких (около 10°) углах места хорошо согласуются с результатами измерений по ИСЗ. Полученные оценки среднеквадратичной неровности зеркала совпадают в пределах точности измерений с данными, полученными по спутнику. На восстановленных распределениях поля хорошо заметны особенности, отмеченные при анализе АФР, измеренных по ИСЗ. Приведенная в тексте разность распределений фазы поля в апертуре ТНА-1500 на высоких и низких углах места демонстрирует характер и пространственный масштаб гравитационных фазовых искажений.
В разделе 2.6.5 рассмотрены результаты первой серии топографических измерений характеристик радиотелескопа в Калязине, которые были начаты в 2002 г по заданию ОКБ МЭИ в интересах АКЦ ФИАН с целью улучшения радиотехнических характеристик этого телескопа в сантиметровом диапазоне, в частности в диапазоне 1,35 см для обеспечения возможности использования его в составе наземно-космического интерферометра проекта «Радио-астрон». Измерения проводились по сигналам геостационарного ИСЗ в диапазоне 11 ГГц. Среднеквадратичная по апертуре неравномерность фазового распределения составила величину 51°±2°. Приведены восстановленные с разрешением около 0,7 м карты распределений амплитуды и фазы (рис.6) поля в апертуре. Отмечено, что на рефлекторе имеются узлы со значительными отклонениями от требуемого положения, в частности указаны координаты пяти участков зеркала, отклонения в которых превышают величины
±6,5мм (±АУ4). По полученным результатам в ОКБ МЭИ была уточнена программа модернизации многодиапазонного облучателя антенны, после реализации которой предполагается проведение следующей серии топографических измерений.
В разделе 2.6.6 рассматриваются основные погрешности проведенных измерений. В разделе 2.6.6.1 рассмотрены результаты моделирования, проведенного с целью определения возможных искажений АФР поля в апертуре антенн ТНА-1500, обусловленных влиянием ограниченного сектора измерения ДН. Приведены оценки величин и пространственных масштабов соответствующих искажений поля на краю рефлектора, вблизи теней опор и в смещенных регулировочных узлах рефлектора. В разделе 2.6.6.2 показано, что основной вклад в случайную составляющую погрешности восстановления поля в апертуре вносят отклонения антенны от заданных траекторий (угловые погрешности) при сканировании ДН. Анализируется, каким образом эти погрешности воздействуют на восстанавливаемое распределение и как, с учетом этого воздействия, может быть скорректирован алгоритм обработки для повышения точности восстановления поля в апертуре. Рассматривается также влияние на исследуемое распределение поля паразитных сигналов приемника.
■ 180 -)го -60 о 60 1го
•им?«
'4%
Л.
«
Рис. 6. Распределение фазы поля в апертуре антенны ТНА-1500 в Калязине в диапазоне 11 ГГц.
В параграфе 2.7 рассмотрены методика и результаты исследования голо-графическим способом характеристик 7-метровой зеркальной антенны. Основная цель измерений, выполненных на РАС НИРФИ «Старая Пустынь», заключалась в отработка аппаратуры и методик, моделирующих последующие топографические измерения на больших антеннах. Кроме того, полученные результаты представляют собственный интерес, т.к. они демонстрируют возможности голографических измерений характеристик сравнительно небольших антенн. Измерения проводились по сигналам ИСЗ в диапазоне 11 ГТц с опорной антенной, установленной на отдельном ОПУ. Сканирование матрицы ДН проводилось как при непрерывном, так и при дискретном перемещении исследуемой антенны, наведением которой управляла ЭВМ измерительного комплекса по траекториям, обеспечивающим равномерную сетку отсчетов в системе координат зеркала. Реализованный угловой сектор сканирования ДН обеспечивал разрешение АФР поля в апертуре около 10x15см. Приведенные в параграфе результаты демонстрируют, что среднеквадратичные неровности зеркала антенны состаачяют около 1 мм, точность их восстановления - около 0,1 мм. Возможности измерений иллюстрируются результатами восстановления формы поверхности зеркала при закреплении на нем тестовой пластины толщиной 2 мм, а также сравнением АФР, восстановленных в разное время суток, демонстрирующим тепловые деформации каркаса и отражающей поверхности зеркала (рис.7.). В параграфе 2.8 сформулированы основные результаты второй главы диссертации.
Рис. 7. Сравнение форм поверхности 7-метрового зеркала, восстановленных по измерениям в дневное и ночное время.
Третья глава диссертации посвящена разработке и исследованию возможностей многочастотного способа антенных измерений. В параграфе 3.1 обосновывается актуальность разработки методов, повышающих точность антенных измерений в присутствии помехового рассеяния, а также определяющих параметры рассеянных в установке полей. Дан краткий обзор известных способов. Многочастотный метод является альтернативой измерениям во временной области. Подобные методики применялись для исследования СВЧ трактов, радиолокационных характеристик объектов. Принципы многочастотного метода определения характеристик антенн изложены в параграфе 3.2. Выходные сигналы антенны измеряются на дискретном наборе частот. Последующее Фурье-преобразование данных с переходом во временную область позволяет разделить компоненты измеренного сигнала, различающиеся временем распространения. При соответствующем выборе дискрета частоты и полосы возможно разделение полезных сигналов (поля антенны) и помех, вызванных рассеянием. По задержке помех могут быть определены источники рассеяния. Восстановление поля антенны на частотах измерений путем фильтрации помех во временной области и выполнения обратного преобразования Фурье обеспечивает получение исследуемых параметров антенны с повышенной точностью. Подобным же образом (при фильтрации поля антенны) могут быть определены значения рассеянного поля на рабочих частотах и погрешность, вносимая рассеянием в измеряемые характеристики антенны.
В параграфе 3.3 изложены результаты разработки рассматриваемого метода для антенных измерений в ближней зоне. В разделе 3.3.1 анализируется (в скалярном приближении) поле во временной области, синтезируемое при многочастотных измерениях в ближней зоне зеркальной параболической антенны. Для плоской поверхности сканирования рассмотрена импульсная переходная характеристика (ИПХ) антенны. Определены границы временного интервала, в котором сосредоточено поле исследуемой антенны. Приведены рассчитанные зависимости ИПХ и синтезированного поля антенны для раз-
27
ных координат измерительного зонда на плоскости сканирования. Показано, что при широкой полосе частот временная зависимость синтезируемого в ближней зоне антенны сигнала имеет выраженные максимумы (импульсы). При положении зонда вблизи центра прожекторного луча антенны выделяются два импульса. Запаздывание второго импульса относительно первого соответствует разности времен распространения сигнала, отраженного от вершины и от края зеркала. Амплитуда второго импульса зависит от уровня облучения края зеркала. Интерференция отмеченных компонентов поля антенны обуславливает осцилляции частотной зависимости измеряемого сигнала. В разделе 3.3.2 дается описание установки, на которой проводилась апробация метода - разработанного в НИРФИ макета стенда для измерения характеристик антенн в ближней зоне. Сканирование поля семиметровой зеркальной параболической антенны, ориентированной в зенит, осуществляется за счет ее поворотов вокруг вертикальной оси при быстром вращении измерительного зонда в горизонтальной плоскости по дуге окружности, проходящей над осью вращения антенны. Стрела сканера, перемещающая зонд, имеет «ажурную» трубчатую конструкцию с целью внесения минимальных искажений в измеряемое поле антенны. Экспериментальная оценка уровня рассеянного поля и его распределения по плоскости сканирования выполнялась с использование многочастотного метода. В тексте приведены параметры сканирующего устройства и аппаратуры, схема СВЧ тракта установки. Совместный частотный диапазон используемых на стенде измерительных приборов - амплифазометра ФК2-24 и генератора Г4-80 - составляет 1,5 ГГц, что позволяет реализовать разрешение во временной области, достаточное для геометрии данной установки. Отсутствие программного управления частотой генератора и гетеродина амплифазометра существенно ограничивает возможности многочастотных измерений на данной установке. Апробация метода проводилась в полуавтоматическом режиме. В разделе 3.3.3 рассмотрены методические вопросы многочастотных измерений на стенде НИРФИ. Определены условия выбора дискрета и полосы частот. Приведено
соотношение, определяющее по известной геометрии установки и с учетом дискретности перестройки частоты границы временного интервала, в котором сосредоточено поле антенны. Проведенное моделирование показало, что на стенде возможен синтез импульса длительностью порядка 1,5нс (в пространстве 40...50 см). Поле антенны сосредоточено в интервале, длительностью от 3,3 до 10 не (от 1 до 3 м), в зависимости от координат измерительного зонда. Максимальная разность хода между полезным сигналом и помехами, однократно переотраженными между стрелой сканера и зеркалом антенны, составляет около 18 м. С учетом названных значений ожидаемых параметров сигналов во временной области дискрет перестройки частоты должен составлять не более 6... 15 МГц. В разделе 3.3.4 рассматриваются экспериментальные результаты, полученные на стенде. Приведены частотные зависимости амплитуды и фазы сигнала, измеряемого в разных точках поверхности сканирования. Осцилляции амплитудной зависимости свидетельствуют о наличии в измеряемом сигнале нескольких компонентов с разными задержками. Эффективная полоса частот, определяемая СВЧ трактом установки, составляет порядка 1 ГГц, что позволяет получить разрешение по времени, близкое к ожидаемому. Представлены и проанализированы сигналы во временной области, синтезируемые при разных параметрах измерений. На рис. 8 показан пример сигнала во временной области над центром апертуры.
Во временной области сигнал разделяется на несколько составляющих. В полезном сигнале могут быть выделены составляющая, принимаемая непосредственно через задние лепестки ДН облучателя, и основной сигнал, отра-
апертуры 7-метровой антенны.
женный от главного зеркала, который, как и ожидалось, имеет форму двойного импульса в центре области сканирования. По запаздыванию помех и известной геометрии установки были определены источники рассеяния. Показано, что основные помехи на данной установке возникают из-за однократных переотражений между сканирующим устройством и зеркалом антенны, а также элементами крепления облучателя. Исследованы уровни полезных и помеховых составляющих в разных точках области измерений. На основной рабочей частоте стенда 5 ГГц восстановлены распределения вдоль радиуса области сканирования «чистого» поля антенны и рассеянного поля, по которым выполнена оценка погрешности, вносимой рассеянием в восстановление ДН антенн на рабочей частоте. Для определения целесообразности использования радиопоглощающего материала измерения выполнялись как без РПМ на сканере, так и при укрытии им части стрелы сканера вблизи зонда. Результаты измерений показали, что в восстановленной ДН уровень помех, вызванных рассеянием, составляет от -10...-15 дБ в главном максимуме и менее -30 дБ вне главного лепестка. Использование РПМ приводит в целом к снижению уровня рассеянного поля.
Параграф 3.4 посвящен исследованию возможностей многочастотных антенных измерений в дальней зоне. В разделе 3.4.1 дано описание установки, на которой проводился эксперимент. В БЭК размером 6x3*3 м размещен серийный измерительный стенд разработки фирмы ORBIT/FR, предназначенный для проведения автоматизированных антенных измерений в дальней и ближней зонах в частотном диапазоне от 1 до 50 ГГц. На стенде используется микроволновый приемник НР8530А и синтезатор частот НР83651В, позволяющие выполнять высокоточные автоматизированные измерения, как на отдельных частотах, так и в диапазоне частот. При многочастотных измерениях использовалось только штатное оборудование и программа управления. В разделе 3.4.2 рассмотрены вопросы, связанные с методикой измерений и обработки. Показано, что на данной установке многочастотные измерения целесообразно выполнять на последовательности из примерно 400...800 час-
тот с дискретом порядка 6...20 МГц. При этом интервал, на котором восстанавливается сигнал во временной области, составляет от 160 до 50 не (в пространстве от 15 до 50 м) с дискретом порядка 3... 10см. Рассмотрена возможность применения нескольких весовых окон в частотной области для лучшего разделения полезных и помеховых сигналов во временной области. Экспериментально показано, что на аппаратуре данного стенда может быть синтезирован импульс с уровнем первого бокового лепестка не ниже -60 дБ и шириной по первым нулям порядка 40 см, на основании чего выбрано оптимальное весовое окно. Проведено моделирование восстановления сигналов в частотной области при обратном Фурье-преобразовании временного массива данных после фильтрации помех. Исследованы погрешности восстановления сигналов в частотной области, возникающие при значительном сужении фильтра во временной области. Показано, что при плавной частотной зависимости и использовании спадающего весового окна возможно уменьшение ширины фильтра во временной области до 3-4 дискретов с сохранением высокой точности восстановления сигналов в центральной части рабочей полосы частот. В разделе 3.4.3 рассмотрены экспериментальные результаты, полученные многочастотным методом при измерении характеристик стандартных пирамидальных рупоров частотных диапазонов от 1 до 18 ГГц. В разделе 3.4.3.1 приведены результаты исследования параметров полей, рассеянных в измерительной установке. Первые же эксперименты показали присутствие в измеряемом сигнале помехи с уровнем порядка -7 дБ и задержкой около 60 см относительно максимума полезного сигнала. На рис.9.показан пример распределения сигналов во временной области при угловом положении исследуемой антенны, соответствующем максимуму ее ДН. Полю исследуемого рупора (полезный сигнал) соответствует составляющая с задержкой ««21 м. Все последующие локальные максимумы обусловлены паразитными переотражениями в измерительной установке.
По результатам многочастотных измерений был определен источник паразитного отражения и приняты меры к снижению его уровня. Были исследованы распределения сигналов во временной области для разных угловых положений испытуемой антенны, соответствующих разным уровням ее ДН. Результаты показали, что все основные рассеянные сигналы (с уровнем выше -65 дБ) имеют запаздывание не более 10м относительно полезного сигнала. В указанном интервале имеются компоненты с относительным уровнем -25...-35дБ и задержками 0,3... 1м и компоненты с уровнем -40...-45дБ с большими задержками. При измерении низких уровней ДН антенны амплитуда отдельных компонентов становится сравнимой с амплитудой полезного сигнала. Были восстановлены на рабочих частотах угловые распределения рассеянных полей и проведено их сравнение с ДН, измеренными на тех же частотах. Исследовались распределения суммарного рассеянного поля, а также его компонентов с разными временными задержками. По полученным результатам сформулированы выводы относительно уровней и источников рассеянных полей на данном стенде.
В разделе 3.4.3.2 анализируются результаты восстановления зависимостей в частотной области по части данных во временной области, соответствующей полю антенны. Поскольку, как показано в предыдущем разделе, задержка ближайших помех составляет 30...60см, для их подавления необходим довольно узкий фильтр во временной области. По экспериментальным данным проведена оценка полосы частот, на которой при использовании узкого временного фильтра не возникает существенных искажений восстановленных зависимостей амплитуды и фазы сигнала. Показано, что при использовании весового окна в частотной области и временного фильтра шириной
0 |й «•20 £-40 Ё 1-60 ■80 2 Рис. зи{ 5 - -1- - - -
! 1 ... -----
0 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 задержка (с1), метры 9. Амплитуда сигнала во временной области, синте-юванного при многочастотных измерениях в БЭК.
40...50 см (±3...±4 дискрета во временной области) возможно восстановление характеристик антенны в центральной части размером около половины рабочей полосы частот. Для нескольких пирамидальных рупоров приведены результаты, подтверждающие возможность восстановления сечений ДН в динамическом диапазоне около 50...60 дБ по данным довольно узкого интервала во временной области (40...50см). Приведены также сравнения сечений ДН, измеренных при разных распределениях рассеянных полей в БЭК. На верхнем графике рис. 10 показан пример сечения ДН, восстановленного на одной из частот рабочего диапазона с использованием данных в пространственном окне шириной около 40см. На среднем графике показана разность двух измерений этого сечения обычным способом при незначительно отличающейся конфигурации установки. На нижнем графике представлена эта же разность при применении многочастотных методик. Показано, что различия в боковых лепестках ДН, наблюдаемые при обычных (одночастотных) измерениях, значительно уменьшаются при использовании многочастотных методик. В условиях БЭК с высокой безэховостью преимущества метода проявляются при измерении низких уровней ДН (порядка -30...-50-дЕ^Вместе с тем, полученные ре-
'ОС НАЦион/иГьиля !
•ИВЛИОТЕКЛ
нй ий -до -й —¡5—±—еЬ "й^'ТХТа Рис. 10. Сечение ДН рупорной антенны, восстановленное многочастотным методом (верхний график); разность двух измерений этого сечения одночастотным (средний график) и многочастотным (нижний график) способами.
зультаты дают основание утверждать, что разработанные многочастотные методики могут эффективно применяться для антенных измерений и в условиях сильных переотражений. В параграфе 3.5 сформулированы основные результаты третьей главы.
В заключении приведены основные результаты диссертационной работы.
В приложении приведены акты о внедрении результатов диссертации в ФГУП ЦНИИ «Комета» и ФГУП ОКБ МЭИ.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.
1. Разработаны методики измерений параметров антенн по сигналам естественных радиоисточников корреляционным радиоастрономическим способом, обеспечивающим возможность исследования предельно низких уровней бокового излучения антенн, а также их фазовых и поляризационных характеристик. Выполнена серия измерений по сигналам дискретных радиоисточников в 10-сантиметровом диапазоне характеристик 25-метровой зеркальной параболической антенны космической связи, входящей в состав интерферометра с базой 100 метров. При этом динамический диапазон измерения диаграммы направленности расширен с 25 до 50 дБ по сравнению с обычным радиоастрономическим способом, по результатам измерений восстановлено распределение поля в апертуре антенны с разрешением около 0,5 метра.
2. Разработан и создан аппаратурно-программный комплекс для автоматизированных измерений характеристик остронаправленных полноповоротных зеркальных антенн по сигналам геостационарных ИСЗ, а также естественных радиоисточников в частотных диапазонах 4 и 11 ГГц. Комплекс, включающий в себя быстродействующий цифровой коррелятор с тактовой частотой 10 МГц, позволяет проводить измерения комплексной диаграммы направленности в широком динамическом диапазоне и восстанавливать распределение поля в апертуре антенны.
Г 4 34
3. Разработаны методики (технологии) высокоточных радиоголографических измерений, с использованием которых выполнены экспериментальные исследования характеристик двух 64—метровых полноповоротных зеркальных антенн ТНА—1500, обеспечившие получение данных, необходимых для максимальной реализации потенциальных технических возможностей этих антенн в сантиметровом диапазоне длин волн.
•На антенне в пункте космической связи «Медвежьи Озера» выполнена серия измерений в частотном диапазоне 4 ГГц по сигналам ИСЗ и естественных радиоисточников. Исследованы диаграмма направленности в широком угловом секторе до уровней порядка -70 дБ, амплитудно-фазовое распределение поля в апертуре с разрешением около 0,7 метра. Восстановлена форма отражающей поверхности главного зеркала с погрешностью около 0,1 мм. По полученным данным разработчиками антенны проведена дополнительная регулировка главного зеркала, в результате которой, в частности, коэффициент использования поверхности в диапазоне 5 см увеличен на 27% (1дБ).
•На антенне в Калязине проведена серия измерений по сигналам геостационарных ИСЗ в диапазоне 11 ГГц. Определены крупномасштабные и локальные неоднородности распределения амплитуды и фазы поля в апертуре. Получены данные, позволившие уточнить программу модернизации многодиапазонной облучающей системы антенны с целью повышения КИП в коротковолновой части сантиметрового диапазона
4. Исследованы возможности радиоголографического метода для измерения характеристик зеркальных антенн средних размеров по сигналам геостационарных ИСЗ. Разработаны методики и проведены измерения формы поверхности семиметрового зеркала и его тепловых деформаций, обусловленных дневным солнечным нагревом.
5. Предложен и исследован многочастотный способ определения пространственного распределения поля в ближней зоне антенны, предназначенный
для повышения точности и информативности антенных измерений при наличии рассеяния в установке и на окружающих предметах.
6. Разработаны методики многочастотных антенных измерений в ближней и в дальней зоне, обеспечивающие определение с повышенной точностью характеристик испытуемых антенн, а также определение уровней и пространственных распределений полей, рассеянных в измерительной установке.
•Выполнена апробация методик при планарных измерениях на открытой площадке в ближней зоне семиметровой зеркальной параболической антенны. Определен уровень рассеянного поля и его распределение по плоскости сканирования. Оценена погрешность, вносимая рассеянием в измерение диаграммы направленности антенны обычным (одночастотным) способом.
•Экспериментально исследованы возможности разработанных методик на действующей типовой установке для антенных измерений в безэховой камере (БЭК). Показано, что они обеспечивают выделение в измеряемом сигнале помех, обусловленных паразитными переотражениями от стен БЭК и от элементов установки, с уровнем до -70...-80 дБ относительно полезного сигнала и задержками от нескольких десятков сантиметров до нескольких десятков метров, что позволяет определять основные источники переотражений и принимать меры для существенного снижения их уровня.
Главный научный результат диссертации заключается в разработке методов и исследовании с их использованием характеристик ряда действующих крупных отечественных полноповоротных зеркальных антенн, обеспечившем получение информации, необходимой для оптимизации и модернизации этих антенн с целью улучшения их характеристик в сантиметровом диапазоне волн. Данный результат можно характеризовать как решение проблемы, имеющей важное значение для космической связи и радиоастроно-
мии. Кроме того, использование разработанных в диссертации методов и методик позволит внести значительный вклад в совершенствование характеристик других существующих и вновь создаваемых антенных систем как научного, так и оборонного назначения.
Автор выражает искреннюю благодарность профессору Б.А.Попереченко, при поддержке и активном участии которого были реализованы голографи-ческие измерения на 64-метровых антеннах, профессору В.А.Разину за постоянное внимание и помощь в работе, всем своим коллегам из НИРФИ и других организаций, принимавшим участие в совместных работах, а особенно В.С.Беагону, Г.А.Кислякову, В.П.Мальцеву, Е.Е.Калининой, В.И.Турчину, В.С.Короткову, Н.А.Дугину, Л.Р.Семеновой, Э.ПГорбатову, Б.Д.Сапожникову, А.Н.Фатееву, И.Г.Лукину, С.Г.Гусеву, Б.Л.Когану, В.П.Саурину.
Автор благодарен безвременно ушедшему из жизни профессору
H.М.Цейтлину, под чьим научным руководством были начаты работы, результаты которых вошли в диссертацию.
СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.
I. Коротков B.C., Калинин A.B., Турчин В.И., Векслер Н.В., Беагон B.C. Корреляционный метод измерения диаграмм направленности антенн. 4.1, 4.2: Препринт НИРФИ № 150,151. -Нижний Новгород, 1982.-64с., 40с
2. Векслер Н.В., Калинин A.B., Коротков B.C., Турчин В.И. Измерение поляризационных и фазовых диаграмм направленности антенн и амплитудно-фазового распределения корреляционным методом с использованием внеземных источников радиоизлучения // Изв. вузов. Радиофизика. -1984. -Т.27, №3, -С.341-349.
3. А. с. 1376048 СССР. Способ определения пространственного распределения электромагнитного поля в ближней зоне антенны / Калинин A.B., Турчин В.И. Заявл. 20.01.1986г.; опубл. 1988, бюл. № 7. -С.190.
4. Белов Ю.И., Калинин A.B., Калинина Е.Е. Использование ряда Якоби-Бесселя при обработке данных поля в ближней зоне антенны, измеренных в узлах квазирадиальной решетки// Изв. вузов. Радиофизика. -1987. -Т.30, № 10.-С. 1286-1288.
5. Калинин A.B. Многочастотный способ определения поля в ближней зоне антенны. Препринт НИРФИ № 222. -Нижний Новгород, 1986.-35с.
6. Калинин A.B. Многочастотный способ определения поля в ближней зоне антенны. // Изв. вузов. Радиофизика. - 1988. -Т.31, №4. -С.495-500.
7. Цейтлин Н.М., Турчин В.И., Фогель A.JL, Калинин A.B., Белов Ю.И., Короткое B.C. Радиоголографические методы измерения характеристик антенн радиотелескопов // Радиоголографический контроль крупных радиотелескопов: Материалы Междунар. совещ., Нижний Архыз, 1013.09.1990г. —Л.: Наука, 1991. -С.28-30. (на англ. яз.)
8. Калинин A.B., Беагон B.C., Кисляков Г.А., Калинина Е.Е. Исследование поверхности зеркала радиотелескопа НИРФИ радиоголографическим методом по сигналам ИСЗ. Препринт НИРФИ № 371. -Нижний Новгород, 1993.-24с.
9. Калинин A.B., Кисляков Г.А., Беагон B.C., Попереченко Б.А., Горбатов Э.П. Радиоголографическая юстировка 64-метрового радиотелескопа ТНА-1500 // Труды Междунар. антенной конф. ЛЫА-94, 8-10.11.1994. -Ницца, Франция, 1994.-С.359-360. (на англ. яз.)
10. Калинин A.B., Калинина Е.Е. Исследование температурных деформаций зеркальной антенны, вызванных солнечным воздействием // Труды Междунар. антенной конф. JINA-94, 8-10.11.1994. -Ницца, Франция, 1994-С.497-500. (на англ. яз.)
11. Калинин A.B., Белов Ю.И., Турчин В.И., Попереченко Б.A., van't Klooster C.G.M. Предварительные результаты голографических измерений харак-
38
теристик 64-метровой антенны в Медвежьих Озерах Московской области. // Труды 9 Междунар. конф. по антеннам и распространению радиоволн (ICAP), 4—7.04.95. -Эйндховен, Нидерланды, 1995. -С.49-55. (на англ. яз.)
12. Калинин А.В., Мальцев В.П., Кисляков Г.А., Беагон B.C., Калинина Е.Е. Радиоголографические антенные измерения по сигналам внеземных источников // Труды 13 национальной радио конф. (NRSC '96). -Каир, Египет, 1996. -С.53-60. (на англ. яз.)
13. Калинин А.В. Использование синтезированных коротких радиоимпульсов для антенных измерений в ближней зоне // Ultra-wideband, short-pulse electromagnetics 3 / Под ред. C.E.Baum, L.Carin, A.P.Stone. -Нью Йорк: Plenum Publishing Corp., 1997. C. 89-95. (на англ. яз.)
14. Калинин А.В.. Попереченко Б.А. Радиоголографические измерения характеристик 64-метровой антенны ТНА-1500 в Медвежьих Озерах // Труды Междунар. антенной конф. JINA-96, 12-14.11.96. -Ницца, Франция, 1996.-С.559-562. (на англ. яз.)
15. Калинин А.В.. Попереченко Б.А. Радиоголографические измерения и юстировка поверхности 64-метровой зеркальной антенны в Медвежьих Озерах. (Россия) // Труды Междунар. симпоз. общества по антеннам и распространению радиоволн IEEE. - Монреаль, Канада, 1997. Т.1. С.
' 564-567. (на англ. яз.)
16. Калинин А.В.. Попереченко Б.А. Высокоточные топографические изме-* рения характеристик зеркальной антенны ТНА-1500 в Медвежьих Озерах // Труды конф. по прецизионным электромагнитным измерениям (СРЕМ'98). - Вашингтон, США, 1998. - С.590-591. (на англ. яз.)
17. Калинин А.В. Радиоголографический метод измерения характеристик антенн радиотелескопов // Антенны. - 1998. №2 (41). - С.51-67.
18. Калинин А.В. Радиоголографический метод измерения характеристик антенн радиотелескопов // Telecommunication and radio engineering. -Be-
gell House Inc., Нью Йорк, США, 2001. -Т.56, №.12, -С.78-101. (на англ. яз.)
19. Калинин A.B., Беагон B.C., Кисляков Г.А., Мальцев В.П. Разработка радиоастрономического корреляционного метода измерения характеристик зеркальных антенн // Изв. вузов. Радиофизика. - 2002. -Т.45, №4. -С.279-288.
20. Калинин A.B. Исследование возможностей многочастотного метода для антенных измерений в безэховой камере. Препринт НИРФИ № 489. Нижний Новгород, 2004. -32с.
21. Калинин A.B. Использование радиоголографии для контроля деформаций больших полноповоротных зеркальных антенн // Промышленное и гражданское строительство. -2004. -№9. -С. 25,26,49.
22. Калинин A.B., Попереченко Б.А., Беагон B.C., Калинина Е.Е., Мальцев
B.П., Сапожников Б.Д. Результаты голографических измерений характеристик 64-метровой антенны ТНА-1500 в Калягине // Электромагнитные волны и электронные системы. -2004. -№11. - С. 30-34.
23. Калинин A.B., Попереченко Б.А. Технологии высокоточных голографических измерений характеристик 64-метровых антенн ТНА-1500 // Электромагнитные волны и электронные системы. - 2004. -№12. -С.ЗЗ—39.
24. Калинин A.B. Об использовании многочастотного способа исследования рассеянных полей при антенных измерениях в безэховой камере // Изв. вузов. Радиофизика. -2004. Т.47, №12. -С.1066—1077.
25. Калинин A.B. Многочастотные методики измерения характеристик антенн и аттестации измерительных установок // Антенны. -2004. -№12.
C.28-33.
26. Калинин A.B. Экспериментальное исследование возможностей многочастотных антенных измерений на типовой установке в безэховой камере// Антенны.-2004. -№12. -С.34-40.
27. Калинин A.B., Беагон B.C., Кисляков Г.А. Аппаратура и методика радио-голографических исследований характеристик радиотелескопов по сиг-
налам ИСЗ // Тез. докл. XXY радиоастрономической конф.. -Пущино, 1993. -С.183-185.
28. Калинин A.B., Кисляков Г.А., Беагон B.C., Мальцев В.П. Разработка метода и проведение корреляционных измерений характеристик антенн по сигналам внеземных источников // Тез. докл. XXYII научно-технич. конф. по теории и технике антенн. -М., АО Радиофизика, 1994. - С.421-422.
29. Калинин A.B. Широкополосные антенные измерения в ближней зоне // XXY генеральная ассамблея URSI: Тез. докл. -Лилль, Франция, 1996. С.587. (на англ. яз)
30. Калинин A.B., Мальцев В.П., Беагон B.C., Кисляков Г.А. Интерферомет-рические измерения зеркальных антенн по сигналам внеземных источников // Труды конф. PIERS'97. - Кэмбридж, США, 1997. - С.600. (на англ. яз.)
31. Калинин A.B., Беагон B.C., Кисляков Г.А., Мальцев В.П., Попереченко Б.А., Горбатов Э.П., Коган Б.Л., Фатеев А.Н. Радиоголографическая юстировка зеркальной антенны ТНА-1500 в Медвежьих Озерах // Труды 2 Междунар. конф. по теории и технике антенн, 20-22 мая 1997г. -Киев, Украина 1997. -С. 222-223. (на англ. яз.)
32. Калинин A.B., Беагон B.C., Кисляков Г.А., Попереченко Б.А., Горбатов Э.П.. Исследование гравитационных и тепловых деформаций зеркальной системы радиотелескопа ТНА-1500 // Тез. докл. XXVII радиоастрономической конф. - Санкт-Петербург, 1997. -Т.З. -С.98.
33. Калинин A.B. Биполярные антенные измерения в ближней зоне с использованием коротких синтезированных радио импульсов // Труды конф. PIERS'98. -Нант, Франция, 1998. -Т.З. -С.1207. (на англ. яз.)
34. Калинин A.B. Широкополосные антенные измерения в безэховой камере // Сверхширокополосные и сверхкороткие импульсные сигналы: Труды 2 Междунар. совещ., 19-22 сентября 2004г. -Севастополь, Украина, 2004. -С. 151-153. (на англ. яз.)
л
а
Подписано в печать ^ Зак. Т ¡00 п _ ? Полиграфический центр МЭИ (ТУ) Красноказарменная ул., д. 13
»15580
РНБ Русский фонд
2006-4 13208
Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Калинин, Андрей Владимирович
Введение
Глава 1. Корреляционный радиоастрономический метод измерения характеристик антенн
1.1. Возможности корреляционного метода и его преимущества по сравнению с традиционным радиоастрономическим способом антенных измерений
1.1.1. Измерение поляризационных характеристик
1.2. Аппаратура для корреляционных антенных измерений
1.3. Особенности методик измерения характеристик антенн малобазового интерферометра по сигналам естественных внеземных радиоисточников
1.4. Экспериментальные результаты
1.4.1. Измерение характеристик 7-метровой зеркальной антенны по сигналам радиоисточников Лебедь-А и Солнце
1.4.2. Исследование характеристик 25-метровой зеркальной антенны по сигналам дискретных радиоисточников
1.5. Основные результаты главы
Глава 2. Радиоголографический метод исследования характеристик больших полноповоротных зеркальных антенн по внеземным источникам радиоизлучения
2.1. Метод и основные исходные соотношения
2.2. Согласование поляризации
2.3. Общие методические вопросы
2.4. Обзор методик и результатов голографических измерений параметров крупнейших зарубежных радиотелескопов
Ш 2.5. Аппаратура для радиоголографических измерений
2.5.1. Аппаратурно-программный комплекс НИРФИ для измерения параметров антенн по сигналам геостационарных ИСЗ и естественных радиоисточников
2.6. Исследование радиоголографическим методом характеристик российских
64-метровых радиотелескопов
2.6.1. Зеркальные параболические полноповоротные антенны ТНА-1500. 98 ф 2.6.2. Схема размещения аппаратуры и оборудования на антенне ТНАпри голографических измерениях 100 2.6.3. Технология голографических измерений характеристик антенн ТНАпо сигналам геостационарных ИСЗ
2.6.3.1. Паспортизация аппаратуры и оборудования
2.6.3.2. Организация калибровок
2.6.3.3. Циклограмма измерений, обработка данных и представление результатов 108 W 2.6.4. Основные результаты измерений характеристик радиотелескопа в «Медвежьих Озерах» в диапазоне 4 ГГц
2.6.4.1 .Исследование тепловых деформаций зеркальной системы 123 Ф 2.6.4.2.Исследование гравитационных деформаций зеркальной системы по сигналу радиоисточника Лебедь-А
2.6.5. Результаты голографических измерений характеристик антенны в Калязине по сигналам геостационарных ИСЗ в диапазоне 11 ГГц
2.6.6. Основные погрешности проведенных измерений
2.6.6.1.Погрешности, обусловленные ограниченностью сектора сканирования ДН
2.6.6.2. Инструментальные погрешности
2.7. Методика и результаты исследования характеристик 7-метровой антенны по сигналам ИСЗ с опорной антенной, установленной на отдельном ОПУ
2.8. Основные результаты главы
Глава 3. Многочастотный метод антенных измерений
3.1 Методы измерения характеристик антенн при наличии рассеяния в измерительной установке и на окружающих предметах
3.2 Физические основы многочастотных антенных измерений
3.3 Многочастотный способ измерения поля антенны в ближней зоне
3.3.1. Поле в ближней зоне зеркальной параболической антенны, синтезируемое при многочастотных измерениях
3.3.2. Описание измерительной установки
3.3.3.Методические особенности многочастотных измерений в ближней зоне зеркальной параболической антенны
3.3.4.Результаты эксперимента
3.4 Исследование возможностей многочастотного способа для антенных измерений в безэховой камере
3.4.1. Описание измерительной установки
3.4.2.Методика измерений и обработки 201 3.4.3.Экспериментальные результаты 206 3.4.3.1 .Исследование рассеянных полей 206 3.4.3.2.Измерение диаграммы направленности антенны
3.5 Основные результаты главы
Введение 2005 год, диссертация по радиотехнике и связи, Калинин, Андрей Владимирович
Диссертация посвящена разработке высокоточных радиофизических методов экспериментального исследования характеристик СВЧ антенн и практической реализации их, в том числе для определения и улучшения характеристик крупных отечественных полноповоротных зеркальных радиотелескопов.
Актуальность темы. Разработка методов измерения параметров антенн различного назначения традиционно имеет важное значение для их создания и эксплуатации, о чем свидетельствует большое число работ, в том числе монографий и обзоров, посвященных этой теме, например [1-7, 20-28]. С повышением требований к техническим характеристикам антенных систем возрастают и требования к методам их измерений.
Одной из актуальных проблем антенной техники и радиоастрономии является максимальная реализация потенциальных технических возможностей существующих и вновь создаваемых крупногабаритных полноповоротных зеркальных антенн (в частности, радиотелескопов), которая невозможна без использования высокоточных методов измерения характеристик этих антенн. Хорошо разработанные и широко применяемые радиоастрономические способы [1—3,5,20,26] позволяют определять параметры больших антенн, такие как диаграмма направленности (ДН) в пределах главного и первых боковых лепестков, энергетические характеристики - коэффициент усиления (КУ), коэффициент направленного действия (КНД), коэффициент использования поверхности (КИП), коэффициент рассеяния (КР). На практике возникает необходимость исследования низких уровней бокового излучения антенн, их фазовых и поляризационных характеристик. Для достижения максимально возможных значений КИП в сантиметровом диапазоне и для понижения минимальной рабочей длины волны требуются данные о реальных распределениях амплитуды и фазы (АФР) поля в апертуре. Традиционные методы не позволяют получать эту информацию.
Известен [5,20,29] модифицированный, т.н. корреляционный (или интерферометри-ческий) радиоастрономический способ, предусматривающий применение вспомогательной опорной антенны и двухканального корреляционного приемника. Данный способ позволяет существенно (на несколько порядков) расширить динамический диапазон измерения ДН антенн, определять фазовые и поляризационные характеристики. Корреляционный метод может быть реализован, прежде всего, для антенн, работающих в составе малобазовых интерферометров [9,15,30].
Для исследования характеристик крупных радиотелескопов был предложен [31,32] радиоголографический способ, заключающийся в измерении по сигналам внеземных радиоисточников комплексной ДН антенны в двумерном угловом секторе и последующем восстановлении через преобразование Фурье АФР поля в апертуре. Распределение поля в апертуре дает важную информацию о зеркальной и облучающей системах антенны: крупно- и среднемасштабных неровностях отражающей поверхности зеркала, дефокусировке облучателя или контррефлектора, неравномерности облучения зеркала, затенении контррефлектором и его опорами и т.п. По этим результатам может быть уточнена первоначальная юстировка зеркал и облучателя, в том числе отражающей поверхности главного зеркала. Подобная юстировка особенно важна для улучшения характеристик больших зеркальных антенн, работающих в сантиметровом и миллиметровом диапазонах волн. Конструкции крупных антенн, как правило, допускают такую возможность, поскольку их главные рефлекторы состоят из отдельных панелей (щитов) размером порядка единиц квадратных метров с узлами для монтажной коррекции положений, а элементы облучающей системы имеют механизмы для дистанционной и ручной регулировки.
Альтернативой радиоголографии является юстировка по данным геодезических измерений. Создание оптической системы оперативного высокоточного контроля переменных деформаций зеркал и облучателей крупной полноповоротной антенны является весьма сложной технической задачей, и в настоящее время проекты таких систем существуют (например, [164,165]). Следует отметить то, что геодезическими способами контролируются геометрические параметры — смещение облучателя антенны, а также отдельных участков главного или вторичного зеркала. Голография лее дает непосредственную информацию о радиотехнических характеристиках — распределении поля в апертуре и диаграмме направленности антенны. Использование внеземных источников радиоизлучения позволяет провести оптимальную юстировку на рабочих углах места антенны, а таклее исследовать переменные гравитационные и температурные деформации. Достоинства радиоголографии определили то, что в последние годы различные модификации метода использовались для улучшения характеристик многих крупнейших зарубежных радиотелескопов [15,33-53].
Реализация как корреляционного, так и голографического способов на уникальных системах, какими являются крупные антенны, с достилсением высокой точности (динамический диапазон измерения ДН порядка 50-70 дБ, погрешность восстановления профиля поверхности - менее одной сотой длины волны) требует создания специальной аппаратуры и разработки соответствующих методик с тщательным анализом воз-моясных источников погрешностей. Учитывая высокие требования к точности и большой объем измеряемой информации (до нескольких сотен тысяч комплексных значений поля за один сеанс), необходима полная автоматизация измерений.
В НИРФИ корреляционный и голографический методы развивались на протяжении последних 25 лет [26,74,110-113,120-133,136-141,143-150,153,154,156,157,161]. Разрабатывались методики измерений по сигналам дискретных радиоисточников, Солнца (для небольших антенн), геостационарных ИСЗ, которые затем были реализованы для исследования характеристик крупных антенн космической связи. Основные результаты этих разработок изложены в первых двух главах диссертации.
Другой актуальной проблемой антенной техники является повышение точности измерений, выполняемых при наличии рассеяния в измерительной установке и на окружающих предметах. Это относится как к измерениям на открытых площадках (полигонах), так и в помещениях, например, в безэховых камерах (БЭК). Разработке методов, уменьшающих влияние паразитного рассеяния, посвящено большое количество работ [17,24,25,28,85-92,106]. Одним из таких способов является использование широкополосных сигналов, позволяющее существенно уменьшать погрешности, вносимые отражениями в измерительной установке, а также определять влияние элементов конструкции антенны и окружающих предметов на исследуемые характеристики. Известен, в частности, способ измерений во временной области (или т.н. времяимпульсный метод) с использованием в качестве зондирующих сигналов коротких импульсов [17,88-92]. Данный метод требует применения специальной аппаратуры - генератора сверхкоротких импульсов, стробоскопического осциллографа и пр. Альтернативой времяимпульс-ному способу являются измерения в диапазоне частот с последующим синтезом отклика антенны во временной области [106,116,118,119,134,135, 142,151,152,155,158— 160,163]. Такие, т.н. многочастотные, измерения могут быть выполнены с использованием традиционной аппаратуры для антенных измерений в частотной области (ампли-фазометра и генератора). Одновременно этим методом могут быть исследованы параметры полей, рассеянных в установке (проведена аттестация измерительной установки), что также является актуальной задачей [16,96—102], о чем свидетельствует, в частности, появление свежих публикаций по данной теме в зарубежной и отечественной печати [101,163,167]. Вопросам разработки и реализации многочастотного способа при измерениях в ближней и дальней зоне посвящена третья глава диссертации.
Целью диссертационной работы является:
1. Развитие и разработка методов и методик, обеспечивающих значительное повышение точности и информативности измерения характеристик СВЧ антенн, в первую очередь, остронаправленных зеркальных антенн.
2. Исследование характеристик действующих больших полноповоротных зеркальных антенн (радиотелескопов) и получение информации, необходимой для максимальной реализации потенциальных технических возможностей этих антенн в сантиметровом диапазоне длин волн.
Научная новизна. В диссертации разработаны и практически реализованы оригинальные методики высокоточных измерений характеристик крупных полноповоротных зеркальных антенн по сигналам естественных внеземных радиоисточников и геостационарных ИСЗ. Разработан и создан аппаратурно—программный комплекс для автоматизированных антенных измерений. Впервые в отечественной практике корреляционным и радиоголографическим методами выполнены детальные экспериментальные исследования диаграмм направленности (до уровней —50.—70дБ) и распределений поля в апертуре (с разрешением 0.5. 0.7м) крупных антенн космической связи с зеркалами 25 и 64 метра, обеспечившие получение информации, необходимой для модернизации этих антенн и оптимизации их характеристик.
Предложен многочастотный способ определения пространственного распределения поля в ближней зоне антенны. Разработаны и экспериментально исследованы возможности многочастотных методик при измерениях в ближней зоне семиметровой зеркальной параболической антенны, а также при измерениях характеристик рупорных антенн методом дальней зоны в условиях БЭК.
Научное и практическое значение диссертации определяется тем, что разработанные методы и методики измерений существенно расширяют возможности исследования параметров СВЧ антенн, повышают точность и оперативность, дают новую информацию о характеристиках испытуемых антенн. Например, для экспериментального исследования бокового радиоизлучения больших полноповоротных антенн не существует реальной альтернативы корреляционному способу. Радиоголография дает уникальные возможности оперативного контроля распределения поля в апертуре, необходимого для реализации высоких технических характеристик зеркальных антенн (КИП, КУ и др.). Многочастотной способ позволяет разделить сигналы, несущие информацию об испытуемой антенне, от сигналов, отраженных от окружающих предметов, что обеспечивает повышение точности определения характеристик антенн, и, кроме того, дает возможность определить реальные уровни паразитных рассеянных полей. При необходимости этим методом могут выполняться высокоточные измерения без использования дорогостоящих БЭК.
Практическое значение диссертации подтверждается тем, что все разработанные методы и методики реализованы на действующих антеннах и установках для антенных измерений.
В приведенных в приложении актах о внедрении результатов диссертации в ФГУП ЦНИИ «КОМЕТА» и ФГУП ОКБ МЭИ отмечено, в частности, что:
• результаты проведенных исследований корреляционным методом характеристик 25-метровых антенн на одном из объектов ЦНИИ «Комета» явились основополагающими при оценке ЭМС и помехозащищенности станции космической связи, а также для дальнейшего совершенствования антенных систем других объектов;
• по результатам радиоголографических исследований характеристик 64-метровой антенны ОКБ МЭИ в «Медвежьих Озерах» при подготовке к работе в проекте «Марс-96» выполнена регулировка положений щитов главного зеркала, в результате которой существенно повышена чувствительность антенны;
• по результатам первой серии голографических измерений на 64-метровой антенне ОКБ МЭИ в Калязине определены пути модернизации её многодиапазонной облучающей системы с целью повышения КИП в коротковолновой части сантиметрового диапазона.
Разработанные методики и измерительный комплекс могут быть применены (после соответствующей доработки) для исследования характеристик других крупных антенн. Заинтересованность в подготовке и проведении таких работ неоднократно высказывали пользователи 70- метровых, 32-метровых и 22-метровых радиотелескопов в России, Украине и Латвии.
Многочастотный способ также имеет большое практическое значение для антенных измерений. Проведенные экспериментальные исследования на стенде РАС НИРФИ «Старая Пустынь», а также на типовой установке в БЭК технологического университета Сингапура (Nanyang Technological University) подтвердили эффективность разработанных многочастотных методик для антенных измерений в ближней и дальней зонах.
Результаты, вошедшие в диссертацию, получены, в основном, в рамках хоздоговорных НИР, выполненных в НИРФИ по заданиям ЦНИИ «Комета», ОКБ МЭИ, АКЦ ФИАН. Они неоднократно включались в число важнейших результатов, представляемых НИРФИ в годичные доклады РАН. Работы по радиоголографии частично поддерживались также грантом Американского астрономического общества и контрактом с Европейским космическим агентством (1994г.).
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Методики корреляционных радиоастрономических измерений параметров антенн малобазовых интерферометров по сигналам естественных радиоисточников, обеспечивающие значительное расширение динамического диапазона измерения ДН, а также возможность определения АФР поля в апертуре. Реализация разработанных методик в серии корреляционных измерений характеристик 25-метровой полноповоротной зеркальной параболической антенны космической связи по сигналам дискретных радиоисточников.
2. Аппаратурно-программный комплекс и алгоритмы высокоточных радиоголографи-ческих измерений характеристик полноповоротных зеркальных антенн по сигналам геостационарных ИСЗ и дискретных радиоисточников.
3. Результаты исследования радиоголографическим методом характеристик двух крупнейших отечественных полноповоротных радиотелескопов с зеркалами 64 метра, обеспечившие получение необходимой информации для юстировки их зеркальных и облучающих систем с целью повышения усиления этих антенн в диапазоне сантиметровых волн.
4. Многочастотный способ и методики антенных измерений, обеспечивающие повышение точности определения характеристик испытуемых антенн, а также определение уровня и пространственного распределения поля, рассеянного в измерительной установке.
Достоверность полученных результатов. Результаты и выводы диссертации обоснованы подробным анализом разработанных методик и погрешностей измерений, проведением вспомогательных (тестовых) экспериментов, сравнением с расчетными данными и с результатами, полученными другими способами (в пределах существующих альтернатив).
Апробация результатов. Результаты диссертации докладывались на следующих конференциях:
- II, IV и V Всесоюзных конференциях «Метрологическое обеспечение антенных измерений» (Ереван, 1981, 1987 и 1990гг.),
- Международном совещании «Радиоголографический контроль крупных радиотелескопов» (Нижний Архыз, 1990г.),
- XXV,XXVI и XXVII радиоастрономических конференциях (Пущино, 1993г, Санкт-Петербург, 1995 и 1997гг),
- XXYII и XXVIII научно-технических конференциях по теории и технике антенн (Москва 1994 и 1998гг.),
- Международных конференциях по теории и технике антенн (Харьков, 1995г., Киев 1997г., Севастополь 1999 и 2003гг.),
- International Antenna Conferences, JINA (Nice, France, 1994, 1996 и 1998гг.),
- Progress in Electromagnetic Research Symposiums, PIERS (Seattle, USA, 1995r., Cambridge, USA, 1997r., Nante, France, 1998г.),
- Ninth International Conference on Antennas and Propagation, ЮАР (Eindhoven, Netherlands, 1995r.),
- Thirteenth National Radio Science Conference, NRSC (Cairo, Egypt, 1996r.),
- International Conference "The World of Electromagnetics", AMEREM'96 (Albuquerque, USA, 1996г.),
- XXYth URSI General Assembly (Lille, France, 1996r.),
- IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium (Montreal, Canada, 1997r.),
- Conference on Precision Electromagnetic Measurements, CPEM'98 (Washington, USA, 1998r.),
- Asia-Pacific Microwave Conference (Sydney, Australia, 2000r.),
- Восьмой научной конференции по радиофизике (Нижний Новгород, 2004г.),
- Всероссийской астрономической конференции ВАК-2004 «Горизонты Вселенной» (Москва, 2004г.),
- Second International Workshop "Ultrawideband and Ultrashort Impulse Signals" (Севастополь, Украина, 2004г.).
Представленные в диссертации результаты обсуждались на семинарах и совещаниях в НИРФИ, ЦНИИ «Комета», ОКБ МЭИ, АКЦ ФИАН, JPL (США), UCLA (США), Nan-yang Technological University (Сингапур).
Публикации. Автором опубликовано по теме диссертации 27 статей в журналах, сборниках и трудах международных конференций и совещаний, в том числе 11 статей (6 из них без соавторов) в журналах, входящих в Перечень периодических изданий, рекомендованных ВАКом РФ для публикации основных результатов докторских диссертаций. Опубликованы также тезисы 19 докладов на всесоюзных, российских и международных конференциях, 5 препринтов НИРФИ, получено одно авторское свидетельство. Всего по теме диссертации автором опубликовано 53 работы.
Личный вклад автора. В работах, выполненных коллективами, вклад автора был равноправным, или определяющим. Исследования корреляционного метода были начаты автором совместно с В.С.Коротковым и В.И.Турчиным под научным руководством Н.М.Цейтлина. Разработка и реализация корреляционного способа для 25-метровой антенны выполнена группой сотрудников НИРФИ под руководством автора совместно с коллегами из ЦНИИ «Комета». Работы по радиоголографии 64- метровых радиотелескопов выполнены той же группой совместно с коллективом из ОКБ МЭИ, руководимым Б.А.Попереченко. Многочастотный способ предложен автором совместно с В.И.Турчиным. Разработка, исследование и реализация данного метода выполнены автором самостоятельно.
Являясь научным руководителем ряда НИР, в рамках которых, в основном, выполнялись работы, автор вносил определяющий вклад в разработку методик, подготовку и проведение измерений, обработку и интерпретацию результатов, составление технических заданий на разработку аппаратуры и программного обеспечения.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и приложения. Общий объем диссертации составляет 243 страницы, в том числе 62 страницы с рисунками и одной таблицей. Список литературы включает 174 наименования на 17 страницах.
Заключение диссертация на тему "Развитие и разработка методов экспериментального исследования характеристик остронаправленных зеркальных антенн"
Основные результаты работы.
1. Разработаны методики измерений параметров антенн по сигналам естественных радиоисточников корреляционным радиоастрономическим способом, обеспечивающим возможность исследования предельно низких уровней бокового излучения антенн, а также их фазовых и поляризационных характеристик. Выполнена серия измерений по сигналам дискретных радиоисточников в 10-сантиметровом диапазоне характеристик 25-метровой зеркальной параболической антенны космической связи, входящей в состав интерферометра с базой 100 метров. При этом динамический диапазон измерения диаграммы направленности расширен с 25 до 50 дБ по сравнению с обычным радиоастрономическим способом, по результатам измерений восстановлено распределение поля в апертуре антенны с разрешением около 0,5 метра.
2. Разработан и создан аппаратурно-программный комплекс для автоматизированных измерений характеристик остронаправленных полноповоротных зеркальных антенн по сигналам геостационарных ИСЗ, а также естественных радиоисточников в частотных диапазонах 4 и 11 ГГц. Комплекс, включающий в себя быстродействующий цифровой коррелятор с тактовой частотой 10 МГц, позволяет проводить измерения комплексной диаграммы направленности в широком динамическом диапазоне и восстанавливать распределение поля в апертуре антенны.
3. Разработаны методики (технологии) высокоточных радиоголографических измерений, с использованием которых выполнены экспериментальные исследования характеристик двух 64—метровых полноповоротных зеркальных антенн ТНА—1500, обеспечившие получение данных, необходимых для максимальной реализации потенциальных технических возможностей этих антенн в сантиметровом диапазоне длин волн.
•На антенне в пункте космической связи «Медвежьи Озера» выполнена серия измерений в частотном диапазоне 4 ГГц по сигналам ИСЗ и естественных радиоисточников. Исследованы диаграмма направленности в широком угловом секторе до уровней порядка -70 дБ, амплитудно-фазовое распределение поля в апертуре с разрешением около 0,7 метра. Восстановлена форма отражающей поверхности главного зеркала с погрешностью около ОД мм. По полученным данным разработчиками антенны проведена выборочная регулировка главного зеркала, в результате которой, в частности, коэффициент использования поверхности в диапазоне 5 см увеличен с 0,51 до 0,65.
•На антенне в Калязине проведена серия измерений по сигналам геостационарных ИСЗ в диапазоне 11 ГГц. Определены крупномасштабные и локальные неоднородности распределения амплитуды и фазы поля в апертуре, восстановлена форма поверхности главного зеркала с погрешностью около 0,2 мм и разрешением около 0,7 метра. Подготовлены исходные данные для доработки облучающей системы и первичной регулировки главного зеркала с целью уменьшения минимальной рабочей длины волны этого радиотелескопа.
4. Исследованы возможности радиоголографического метода для измерения характеристик зеркальных антенн средних размеров по сигналам геостационарных ИСЗ. Разработаны методики и проведены измерения формы поверхности семиметрового зеркала и его тепловых деформаций, обусловленных дневным солнечным нагревом.
5. Предложен и исследован много частотный способ определения пространственного распределения поля в ближней зоне антенны, предназначенный для повышения точности и информативности антенных измерений при наличии рассеяния в установке и на окружающих предметах.
6. Разработаны методики многочастотных антенных измерений в ближней и в дальней зоне, обеспечивающие определение с повышенной точностью характеристик испытуемых антенн, а также определение уровней и пространственных распределений полей, рассеянных в измерительной установке.
• Выполнена апробация методик при планарных измерениях на открытой площадке в ближней зоне семиметровой зеркальной параболической антенны. Определен уровень рассеянного поля и его распределение по плоскости сканирования. Оценена погрешность, вносимая рассеянием в измерение диаграммы направленности антенны обычным (одночастотным) способом.
•Экспериментально исследованы возможности разработанных методик на действующей типовой установке для антенных измерений в безэховой камере (БЭК). Показано, что они обеспечивают выделение в измеряемом сигнале помех, обусловленных паразитными переотражениями от стен БЭК и от элементов установки, с уровнем до -70.-80 дБ относительно полезного сигнала и задержками от нескольких десятков сантиметров до нескольких десятков метров, что позволяет определять основные источники переотражений и принимать меры для существенного снижения их уровня.
Автор выражает искреннюю благодарность профессору Б.А.Попереченко, при поддержке и активном участии которого были подготовлены и реализованы топографические измерения на антеннах ТНА-1500, профессору В.А.Разину за постоянное внимание и помощь в работе, всем своим коллегам из НИРФИ и других организаций, принимавшим участие в совместных работах, а особенно В.С.Беагону, Г.А.Кислякову, В.П.Мальцеву, Е.Е.Калининой, В.И.Турчину, В.С.Короткову, Н.А.Дугину, Л.Р.Семеновой, Э.П.Горбатову, Б.Д.Сапожникову, А.Н.Фатееву, И.Г.Лукину, С.Г.Гусеву, Б.Л.Когану, В.П.Саурину.
Автор благодарен безвременно ушедшему из жизни профессору Н.М.Цейтлину, под чьим научным руководством были начаты работы, результаты которых вошли в диссертацию.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПИЯТИЕ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ «КОМЕТА»
115280 Москва, Велозаводская ул., 5 Тел. 675-07-01, Факс 674-08-70
Заключение.
Библиография Калинин, Андрей Владимирович, диссертация по теме Антенны, СВЧ устройства и их технологии
1. Кузьмин А.Д., Саломонович А.Е. Радиоастрономические методы измерений параметров антенн. - М.: Сов. радио, 1964 — 184с.
2. Цейтлин Н.М. Применение методов радиоастрономии в антенной технике. М.: Сов. радио, 1966-214с.
3. Есепкина Н.А., Корольков Д.В., Парийский Ю.Н. Радиотелескопы и радиометры. -М.: Наука, 1973. -416с.
4. Фрадин А.З., Рыжков Е.В. Измерение параметров антенно-фидерных устройств. -М.: Связь, 1972.-352с.
5. Цейтлин Н.М. Антенная техника и радиоастрономия. М: Сов. радио, 1976.-350с.
6. Захарьев JI.H., Леманский А.А., Турчин В.И., Цейтлин Н.М., Щеглов К.С. Методы измерения характеристик антенн СВЧ. /Под ред. Н.М.Цейтлина. М. Радио и связь, 1985.-368с.
7. Бахрах Л.Д., Кременецкий С.Д., Курочкин А.П., Усин В.А., Шифрин Я.С. Методы измерений параметров излучающих систем в ближней зоне Л.:Наука, 1985,—272с.
8. Христиансен У., Хегбом И. Радиотелескопы/ Перевод с англ. под ред. А.А.Пистолькорса. 2-ое изд. - М.: Мир, 1988. - 304с.
9. Томпсон А.Р., Моран Д.М., Свенсон Д.У. Интерферометрия и синтез в радиоастрономии/ Перевод с англ. под ред. Л.И.Матвеенко. 2-ое изд. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. - 624с.
10. Антенны сантиметровых волн: Перевод с англ. под ред. Я.Н.Фельда. В 2-х ч. М.: Сов радио, 1950, ч.1, 320с, ч.2, 258с.
11. Фельд Я.Н., Бененсон Л.С. Антенны сантиметровых и дециметровых волн. В 2-х ч. 4.1. М.: ВВИА им. Н.Е.Жуковского, 1955.-208с.
12. Айзенберг Г.З., Ямпольский В.Г., Терешин О.Н. Антенны УКВ./Под. ред. Г.З. Айзенберга. В 2-х ч. 41. М.: Связь, 1977- 384с.
13. Марков Г.Т., Сазонов Д.М. Антенны. М.: Энергия, 1975. —528с.
14. Справочник по антенной технике: Справ, в 5 т. Т.1./ Л.Д.Бахрах, Л.С.Бененсон, Е.Г.Зелкин и др.; Под. ред. Я.Н.Фельда, Е.Г.Зелкина. М.: ИПРЖР, 1997. -256с.
15. Радиоголографический контроль крупных радиотелескопов. Материалы международного совещания. Нижний Архыз, 1990. Л.: Наука, 1991. — 135с.
16. Мицмахер М. Ю., Торгованов В.А. Безэховые камеры СВЧ. —М, Радио и связь, 1982.- 128с.
17. Глебович Г.В., Андриянов А.В., Введенский Ю.В., Ковалев И.П., Крылов ВВ., Рябинин Ю.А. Исследование объектов с помощью пикосекундных импульсов./ Под ред. Г.В.Глебовича. М.: Радио и связь, 1984. - 256с.
18. Марпл-мл. C.JI. Цифровой спектральный анализ и его приложения. М., Мир, 1990. - 584с.
19. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. М., Наука, 1978. — 832с.
20. Baars J.W.M. The measurement of large antennas with cosmic radio sources. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 1973, vol. AP-21, n.4, pp. 461-474.
21. Куммер B.X., Джиллеспи Э.С. Антенные измерения -78. ТИИЭР, 1978, т.66, №4, с. 143-173.
22. Турчин В.И., Цейтлин Н.М. Амплифазометрический метод антенных измерений (обзор). Радиотехника и электроника, 1979, т.24, №12, с.2381-2413.
23. Курочкин А.П. Состояние и перспективы развития методов измерений внешних параметров антенн (обзор). В сб. Антенны/Под ред. А.А.Пистолькорса. М.: Радио и связь, 1982, №30, с.46-65.
24. Воронин Е.Н., Нечаев Е.Е. Современные методы антенных измерений. — Зарубежная радиоэлектроника, 1984, №1, с.26^2.
25. Воскресенский Д.И., Воронин Е.Н., Комаров В.М., Нечаев Е.Е Измерение внешних характеристик антенн с учетом искажающих факторов (обзор). Изв. ВУЗов. Сер. Радиоэлектроника, 1984, т.27, №2, с.4-19.
26. Цейтлин Н.М. Развитие и разработка радиоастрономических методов антенных измерений в научно-исследовательском радиофизическом институте (НИРФИ). Препринт N 357, НИРФИ, Нижний Новгород, 1993, 14с.
27. Пистолькорс А.А., Бахрах Л.Д., Курочкин А.П. Развитие отечественной антенной техники (к 100-летию изобретения радио). Радиотехника, 1995, № 7-8, с. 26-41// Антенны 1997, № 1 (38), с.85-100.
28. Курочкин А.П. Антенные измерения-97. Антенны. 1997. № 1(38). с.5-24.
29. Smith P. Measurement of the complete far-field pattern of large antennas by radio sources. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 1966, v.AP-14, n.l, p.6-16.
30. Hartsuijker A.P., Baars J.W.M., et al. Interferometric measurements at 1415 MHz of radiation pattern of paraboloidal antenna at Dwingeloo radio observatory. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 1972, v.AP-20, p. 166-176.
31. Bennet J.C., Anderson A.P., Mclnnes P.A., Whitaker A.J.T. Microwave holographic metrology of large reflector antennas. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 1976, v.AP-24, n.3, p.295-303.
32. Scott P.F., Ryle M. A rapid method for measuring the figure of a radio telescope reflector. Monthly Notices Roy. Astron. Soc., 1977, v.178, p.539-545.
33. Godwin M.P., Whitaker A.J.T., Bennett J.C., Anderson A.P. Microwave diagnostics of the Chilbolton 25 m antenna using the OTS satellite. Proc. IEE Int. Conf., York, England, 1981, p.232-236.
34. Rahmat-Samii Y., Guilds S., Levy G.S., Seidel B.L. et al. Microwave holographic surface measurement of the Tidbinbilla 64-m antenna. Proc. Astron. Society of Australia, 1983, n.5(2), p.270-272
35. Elder J., Lundahl L., Morris D. Test of phase-retrieval holography on the Onsala 20-m radiotelescope. Electronics letters, August 1984, v.20, n.l7, p.709-710.
36. Morris D. Phase retrieval in the radio holography of reflector antennas and radio telescopes. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 1985, v.AP-33, n.7, p.749-755.
37. Rahmat-Samii Y. Microwave holography of large reflector antennas -simulation algorithms. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 1985, v. AP-33, n.ll, p.l 194-1203.
38. Rahmat-Samii Y. Surface diagnosis of large reflector antennas using microwave holographic metrology — an iterative approach. Radio Science, 1984, v. 13, n.4, p. 1205— 1217.
39. Godwin M.P., Schoessow E.P., Grahl B.H. Improvement of the Effelsberg 100 meter telescope based on holographic reflector surface measurements. Astron. and Astrophys., 1986, p.390-394.
40. Padin S., Davis R.J., Lasenby A.N. The JodreU Bank wide-band interferometers and their application to surface profile measurements of the telescopes. Monthly Notices Roy. Astron. Soc., 1987, v.227, p.685-699.
41. Morris D., Baars J.W.M., Hein H. et al. Radio-holographic reflector measurement of the 30-m millimeter radio telescope at 22 GHz with a cosmic signal source. Astronomy and Astrophysics, 1988, v.203, n.2, p.399-406.
42. Wellington K.J., Kesteven M.J., Calabretta M. et al. A holography study of the Parkes 64m reflector. Proc. Astron. Society of Australia, poster paper, august 1988.
43. Thomas B.M., Schafer J.T., Sinclair M.W., Kesteven M.J., Hall P.J. The Parkes radio telescope modified for rapid receiver changes. IEEE Antennas and Propagation Magazin, 1997, v.39, n.2, p.54-63.
44. Rochblatt D.J., Rahmat-Samii Y. Effects of measurement errors on microwave antenna holography. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 1991,v.AP-39,n.7,p.933-942.
45. Rochblatt D.J., Seidel B.L. Microwave antenna holography. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 1992, v. MTT-40, n.6, p.1294-1300.
46. James G.C., Poulton G.T., McCulloch P.M. Panel setting from microwave holography by the method of successive projections. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 1993, v. AP-41, n.ll, p.1523-1529.
47. Tarchi D., Comoretto G. Holographic measurements on Medicina radio telescope using artificial satellites at 11 GHz. Astronomy and Astrophysics, 1993, p.679-685.
48. Ukita N., Tsuboi M. A 45-meter telescope with a surface accuracy of 65 mlcm. Nobeyama radio observatory report N 346, 1994.
49. Bucci O.M., Elia G.D., Romito G. Reflector distortions diagnosis from far-field amplitude pattern. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 1995, v. AP-43, n.ll, p.1217-1225.
50. Leone G., Pierri R. Reflector antenna diagnosis from phaseless data. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 1997, v. AP-45, n.8, p.1236-1244.
51. Serabyn E., Phillips T.G., Mason C.R. Surface figure measurements of radio telescopes with a shearing interferometer," Applied optics, vol. 30, pp. 1227-1241, April 1991.
52. Peters W. Surface measurements of large antennas at high accuracy. Proc. of the XXYII URSI General Assembly, Maastricht, Netherlands, Aug. 17-24, 2002.
53. Богомолов А.Ф., Попереченко Б.А., Соколов А.Г. Следящий параболический радиотелескоп ТНА-1500 диаметром 64м. В сб. Антенны/Под ред. А.А.Пистолькорса. -М.: Радио и связь, 1982, №30, с.3-13.
54. Поляк B.C., Соколов А.Г. Конструкция зеркального радиотелескопа ТНА-1500. В сб. Антенны/Под ред. А.А.Пистолькорса. -М.: Радио и связь, 1982, №30, с.13-26.
55. Попереченко Б.А., Гиппиус А.А., Клюев О.Л., и др. Система наведения радиотелескопа ТНА-1500. В сб. Антенны/Под ред. А.А.Пистолькорса. -М.: Радио и связь, 1982, №30, с.27-35.
56. Попереченко Б.А. Большие зеркальные антенны- В кн.: Проблемы антенной техники. Под ред. Л.Д.Бахраха и Д.И.Воскресенского. -М.: Радио и связь, 1989.
57. Гришмановский В.А., Козлов А.Н., Тарасов В.Б. Зеркальная система радиотелескопа РТ-70. Известия ВУЗов Радиофизика, 1973,т.16, №12,с.1909-1913.
58. Асланян A.M., Гулян А.Г., Козлов А.Н. и др. Измерение основных параметров антенны РТ-70. Изв. ВУЗов Радиофизика, 1984, т.27, №5, с.543-549 .
59. Finkelstein A., Korkin Е., Poperechenko B.,et al. VLBI Activity in IAA, St. Petersburg: New 32-m Radio Telescope for VLBI. Workshop on Large Antennas in Radio Astronomy, Feb. 1996, ESTEC, Noordwijk, the Netherlands.
60. Бахрах Л.Д., Илясов Ю.П., Попереченко Б.А. О состоянии и перспективах действующих и строящихся радиотелескопов в России и СНГ и об эффективностиих использования. Тезисы докладов XXVI радиоастрономической конференции, Санкт-Петербург, 1995, с.4-5
61. Гиммельман В.Г., Кучинский Г.С., Куколев В.Е. Состояние антенного парка России и перспективы его развития. Тезисы докладов XXVII радиоастрономической конференции, Санкт-Петербург, 1997, т.З, с.4-5.
62. Мозгов А.П., Гиммельман В.Г., Панкратов Б.В., Тихомиров В.В. Состояние и перспективы использования антенн комплекса П-2500. Тезисы докладов XXVII радиоастрономической конференции, Санкт-Петербург, 1997, т.З, с.12-13.
63. Заболотный В.Ф., Кардашев Н.С., Артеменко Ю.И. и др. Полноповоротный радиотелескоп РТ-70 на плато Суффа в Узбекистане состояние и перспективы. Тезисы докладов Всероссийской астрономической конференции. СПб.: НИИХ, СпбГУ, 2001, с.67-68.
64. Кардашев Н.С., Попов М.В. Наземно-космический проект «Радиоастрон». Тезисы докладов Российской конференции памяти А.А.Пистолькорса «Радиотелескопы РТ-2002» (антенны, аппаратура, методы). Пугцино, 2002, с. 10.
65. Konovalenlco A. A., Lytvynenlco L. N., van't Klooster С. G. M. Radiotelescope RT-70 in Evpatoria and space investigations. Proc.of IY International Conference on Antenna Theory and Techniques, 9-12 September, 2003, Sevastopol, Ukraine, pp. 57-62.
66. Беагон B.C., Дугин H.A., Романычев A.A. и др. Система апертурного синтеза НИРФИ дециметрового диапазона. Изв. ВУЗов Радиофизика, 1983, т.26, №11, с. 1420-1427.
67. Засухин В.Ф., Романычев А.А., Романычев Ю.Н., Титов Г.К. Двухканальный усилитель-преобразователь для радиоастрономических измерений. Изв. ВУЗов Радиофизика, 1976, т. 19, №7, с.949-955.
68. Беагок B.C., Дугин Н.А.,. Романычев А.А. и др. Двухэлементный радиоинтерферометр НИРФИ, предназначенный для работы в системе апертурного суперсинтеза. Препринт N 143, НИРФИ, Горький, 1980, 56с.
69. Хейман М.Д., Караулов Б.А., Кашкаров Е.Н. и др. Корреляционный радиометр для антенных измерений. Четвертая Всесоюзная конференция «Метрологическое обеспечение антенных измерений», ВКАИ-4, Тезисы докладов, Ереван, 1987, с.172-173.
70. Khaikin V., Yaremenlco A. Two-channel holoarachv receiver at 22 GHz. Материалы1. Л. •/ Xмеждународного совещания «Радиоголографический контроль крупных радиотелескопов», Нижний Архыз, 10-13 сентября 1990, Ленинград, Наука, 1991, с.82-84.
71. Мальцев В.П., Щеглов К.С. Корреляционные радиометры в технике антенных измерений. Антенны, 1997, в.2(39), с.57-62.
72. Горбачев И.В. Радиоголографическая система для исследования и юстировки больших зеркальных антенн. Труды ИПА РАН, вып. 2, СПб, 1997.
73. Генералова Ю.Е. Математическая обработка и моделирование радиоголографических измерений. Труды ИПА РАН, вып.2, СПб, 1997.
74. Горбачев И.В. Радиоголографическая измерительная система для юстировки радиотелескопов сети «Квазар». Кандидатская диссертация, Институт прикладной астрономии РАН, Санкт-Петербург, 2000г, 209с.
75. Генералова Ю.Е. Методика обработки радиоголографических измерений на полноповоротных радиотелескопах сети «Квазар». Кандидатская диссертация, Институт прикладной астрономии РАН, Санкт-Петербург, 2000г, 180с.
76. Grimm K.R. Antenna analysis by near-field measurements. Microwave J., 1976, v. 19, n.4, p.43-52
77. Fizsimons Т.К. Eliminating the effect of site reflections on radiation patterns of microwave aerials. Electron. Letters, 1968, v.4., n.17, p.348-349.
78. Chaloupka H., Galka.M., Schlendermann A. Determination of antenna radiation pattern from frequency-domain measurements in reflecting environment. Electron. Letters, 1979, v.15, n.17, p.512-513.
79. Пономарев Д.М., Горячев А.В., Жаворонков B.H., Горюнова С.В. Экспериментальное исследование антенных систем во временной области. Изв. ВУЗов Радиофизика, 1987, т.30, №8, с.1023-1029.
80. De Jongh R.V., Hajian М., Ligthart L. P. Antenna time-domain measurement techniques. IEEE Antennas and Propagation Magazine, v. 39. n.5. Oct. 1997,pp. 7-11.
81. Горюнова C.B., Дрожилкин C.B., Жаворонков B.H., Пономарев Д.М., Семенова Л.Р., Скулкин С.П., Турчин В.И. Времяимпульсный метод измеренияхарактеристик антенн в ближней зоне. Изв. ВУЗов Радиофизика, 1989, т. 32,№1,с.73-83.
82. Hansen Т.В., Yaghjian A.D. Planar near-field scanning in the time domain. Part I: Formulation. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, v. AP-42, pp.1280-1291, Sept. 1994.
83. Hansen T.B., Yaghjian A.D. Planar near-field scanning in the time domain. Part II: Sampling theorems and computation schemes. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, v. AP^12, pp. 1292-1300, Sept. 1994.
84. Содин Л.Г. Импульсное излучение антенны с круглой апертурой, возбужденной единичным скачком тока (переходная диаграмма). Радиотехника и электроника. 1992, т.37, №10, с. 1783-1787.
85. Скулкин С.П., Турчин В.И. Импульсное переходное поле зеркальной антенны в ближней зоне. Изв. ВУЗов Радиофизика, 1999, т.42, №9, с.886-892.
86. Emerson W.H. Electromagnetic wave absorbers and anechoic chambers through the years. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 1973, v. AP-21, n.4, pp. 484489.
87. Appel-Hansen J. Reflectivity level of radio anechoic chambers. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 1973, v. AP-21, n.4, pp. 490-498.
88. Clouston E.N., Langsford P.A., Evans S. Measurement of anechoic chamber reflections by time-domain techniques. Proceedings of IEE, 1988, v. 135, pt. H, pp. 93-97.
89. Brumley S.A. Time-domain methods silence reflections in anechoic chambers. Microwave & RF, 1989, v.28,n.7,pp. 109-110, 112, 114.
90. Tofani S., Ondrejka A., Kanda М. A Time-domain method for characterizing the reflection coefficient of absorbing materials from 30-1000 MHz. IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, 1991, v. 33, n.3, pp. 234-240.
91. Fourestie В., Altman Z., Wiart J., Azoulay A. On the use of the matrix-pencil method to correlate measurements at different test sites. Transactions on Antennas and Propagation, 1999, v. AP-47, n. 10, p. 1569-1573.
92. Hines M.E., Stinehelfer H.E. Time-domain oscillographic microwave network analysis using frequency-domain data. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 1974, v. MTT-22, n.3, pp. 276-282.
93. Robinson L.A., Weir W.B. and Young L. An RF time-domain reflectometer not in real time. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 1972, v. MTT- 20, n.12, pp. 855-857.
94. Ulriksson В. A time domain reflectometer using a semiautomatic network analyzer and the fast Fourier transform. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 1981, v.MTT-29, n. 2, pp. 172-174.
95. Юб.Дробахин О.О., Клименко А.Д. Определение диаграмм направленности в условиях антенных полигонов с низкой безэховостью. Изв.ВУЗов «Радиоэлектроника», 1998г., №1,с. 20-27.
96. Бахарев Н.В., Белов Ю.И., Корелов В.Т. и др. Сканирующее устройство измерителя волнового поля. Авторское свидетельство N 1123383 (СССР), приоритет от 01.02.1982г., опубл. в БИ№ 15,1987.
97. Хэррис Ф.Дж. Использование окон при гармоническом анализе методом дискретного преобразования Фурье. ТИИЭР, 1978, т. 66, №1, с. 60-96.
98. Nye J.F. Theory of the directional pattern of a pyramidal horn. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 1997, v. AP-45, n. 9, p. 1357-1365.
99. Коротков B.C., Калинин А.В., Турчин В.И., Векслер Н.В., Беагон B.C. Корреляционный метод измерения диаграмм направленности антенн. 4.1, 64с, 4.2, 40с. Препринты № 150 и 151, НИРФИ, Нижний Новгород, 1982.
100. Калинин А.В., Белов Ю.И., Алтунин В.И. Радиотехнические испытания антенной системы космического радиотелескопа проекта "Радиоастрон". Препринт ИКИ АН СССР № 1244, Москва, 1987г., 27стр.
101. Белов Ю.И., Калинин А.В., Калинина Е.Е. Использование ряда Якоби-Бесселя при обработке данных поля в ближней зоне антенны, измеренных в узлах квазирадиальной решетки. Изв. ВУЗов Радиофизика, 1987, т.30, № 10, с.1286-1288.
102. Калинин А.В. Измерение многочастотным способом поля в ближней зоне зеркальной антенны на стенде НИРФИ. Четвертая Всесоюзная конференция «Метрологическое обеспечение антенных измерений», ВКАИ-4. Тезисы докладов, Ереван, 1987, с.204.
103. Антонец М.А., Бахарев Н.В., Белов Ю.И. и др. Автоматизированный стенд НИРФИ для измерения параметров СВЧ антенн в ближней зоне. Препринт № 279, НИРФИ, Горький, 1989г., 67с.
104. Калинин А.В., Турчин В.И. Способ определения пространственного распределения электромагнитного поля в ближней зоне антенны. Авторское свидетельство № 1376048 (СССР), приоритет от 20.01.1986г., опубликовано в БИ № 7, 1988, с.190.
105. Калинин А.В. Многочастотный способ определения поля в ближней зоне антенны. Препринт № 222, НИРФИ, Нижний Новгород, 1986, 35с.// Изв. ВУЗов "Радиофизика", 1988г., т.31, №4, с.495-500.
106. Емельянов Д.Е., Калинин А.В, Кисляков Г.А., Мальцев В.П., Щеглов К.С. Методика и результаты измерения характеристик крупногабаритной зеркальной антенны корреляционным методом. Пятая Всесоюзная конференция
107. Метрологическое обеспечение антенных измерений», ВКАИ-5. Тезисы докладов, Ереван, 1990, с.67-68.
108. Калинин А.В., Беагон B.C., Кисляков Г.А., Калинина Е.Е. Исследование поверхности зеркала радиотелескопа НИРФИ радиоголографическим методом по сигналам ИСЗ. Препринт № 371, НИРФИ, Нижний Новгород, 1993, 24с.
109. Калинин А.В., Беагон B.C., Кисляков Г.А. Аппаратура и методика радиоголографических исследований характеристик радиотелескопов по сигналам ИСЗ. Тезисы докладов XXY радиоастрономической конференции, Пущино 1993г., с.183-185.
110. Калинин А.В. Исследование температурных деформаций зеркальной антенны, обусловленных солнечным воздействием. Тезисы докладов XXYII научно-технической конференции по теории и технике антенн. АООТ "Радиофизика", Москва, 1994г., с.428-429.
111. Kalinin A.V., Kislyakov G.A., Beagon V.S., Poperechenko B.A., Gorbatov E.P. Radioholographic adjustment of the 64-meter radiotelescope TNA-1500. Proc. of the Int. Antenna Conference JINA-94, 8-10.11.1994, Nice, France, p.359-360.
112. Kalinin A.V., Kalinina E.E. Investigation of mirror antenna temperature deformations induced by the solar action. Proc. of the Int. Antenna Conference JINA-94, 8-10.11.94, Nice, France, pp.497-500.
113. Kalinin A.V., Turchin V.I., Beagon V.S., Kislyakov G.A., Kalinina E.E, Belov Yu.I. Holographic assessment of 64-meter groundbased antenna in Russia. Progress report by ESTEC contract P.O. # 130991, NIRFI, 1994, 60p.
114. Калинин А. В., Кисляков Г. А., Попереченко Б. А., Горбатов Э. П. Радиоголографическая юстировка 64-метрового радиотелескопа ТНА-1500 в Медвежьих Озерах. Тезисы докладов XXVI радиоастрономической конференции, Санкт-Петербург, 1995, с.376-377.
115. Kalinin A.V., Maltcev V.P., Kislyakov G.A., Beagon V.S., Kalinina E.E. Radioholographic antenna measurements with extraterrestrial sources. Proc. of Thirteenth National Radio Science Conference, NRSC '96, March 19-21, Cairo, Egypt, p.53-60.
116. A.V.Kalinin, V.S.Beagon,G.A.Kislyakov,V.P Mal'cev. Radioholographic measurements on large Russian mirror antennas, Proc. of AMEREM'96, Albuquerque, NM, USA, 1996, p. 144.
117. Kalinin A.V., Kislyakov G.A., Beagon V.S., Poperechenco B.A., Gorbatov E.P. Radioholographic measurements of the large Russian reflector antennas. Abstracts of XXYth URSI General Assembly, Lille, France, 1996, p.99.
118. Kalinin A.V. Wideband near-field antenna measurements. Abstracts of XXYth URSI General Assembly, Lille, France, 1996, p.587.
119. Kalinin A.V., Poperechenlco B.A. Radioholographic measurements of the 64-meter mirror antenna TNA-1500 in Bear Lakes. Proc. of the Int. Antenna Conference JINA-96, 12-14.11.96, Nice, France, p.559-562.
120. Kalinin A.V., Mal'tcev V.P., Beagon V.S., Kislyakov G.A. Interferometric measurements of mirror antennas with extraterrestrial sources, Proc. of PIERS 1997, Cambridge, Ma, USA, p.600.
121. Kalinin A.V., Poperechenco B.A. Radioholographic measurements and surface adjustment of the 64-meter reflector antenna in Medvezhy Ozera (Russia). Digest of IEEE Antennas and Propagation Society Int. Symp., 1997, Montreal, Canada, v.l, pp. 564-567.
122. Kalinin A.V. Bi-polar near-field antenna measurements with synthesized short radio pulse. Proc. of PIERS'98, July 13-17,1998, Nante, France, v.3, p.1207.
123. Калинин A.B. Радиоголографический метод измерения характеристик антенн радиотелескопов. Антенны, 1998, №2(41), с.51-67.
124. Kalinin A.V. Development of correlational antenna measurements for large Russian reflector radiotelescopes. Proc. of the Int. Antenna Conference JINA'98, 17-19.11.98, Nice, France, p.663-665.
125. Kalinin A.V. Radioholographic correlational measurements measurements of large reflector antennas. Proc. of the 3nd Int. Conference on Antenna Theory and Techniques, 9-12 September 1999, Sevastopol, Ukraine, pp. 459-460.
126. Kalinin A.V. Microwave holographic measurements of large reflector antennas in Russia. 2000 Asia-Pacific Microwave Conference (APMC 2000), Sydney Australia, 3-6 December 2000, pp. 1490-1492.
127. Kalinin A.V. The radio holographic method of measurements of radio telescope antenna characteristics. Telecommunication and Radio Engineering. Begell House Inc., NY, 2001, v.56, n.12, p. 78-101.
128. Калинин A.B., Беагон B.C., Кисляков Г. А., Мальцев В.П. Разработка радиоастрономического корреляционного метода измерения характеристик зеркальных антенн. Изв. ВУЗов Радиофизика, 2002, т.45, №4, с.279-288.
129. Калинин А.В. Исследование возможностей многочастотного метода для антенных измерений в безэховой камере. Препринт № 489. Нижний Новгород, НИРФИ, 2004, 32с.
130. Калинин А.В. Широкополосные антенные измерения в безэховой камере. Труды восьмой научной конференции по радиофизике, ННГУ, Н.Новгород, 2004г, с.80— 81.
131. Калинин А.В. Использование радиоголографии для контроля деформаций больших полноповоротных зеркальных антенн. Промышленное и гражданское строительство, 2004г., №9, с.25,26,49.
132. Kalinin A.V. Wideband antenna measurements in anechoic chamber. Proc. of Second International Workshop "Ultrawideband and Ultrashort Impulse Signals", Sept. 19-22, 2004, Sevastopol, Ukraine, pp. 151-153.
133. Калинин A.B., Попереченко Б.А., Беагон B.C., Калинина E.E., Мальцев В.П., Сапожников Б.Д. Результаты голографических измерений характеристик 64-метровой антенны ТНА-1500 в Калязине. Электромагнитные волны и электронные системы, 2004г, №11, с.30-34.
134. Калинин А.В., Поиереченко Б.А. Технологии высокоточных голографических измерений характеристик 64-метровых антенн ТНА-1500. Электромагнитные волны и электронные системы, 2004г, №12, с.ЗЗ—39.
135. Калинин А.В. Об использовании многочастотного способа исследования рассеянных полей при антенных измерениях в безэховой камере. Изв. ВУЗов, Радиофизика, 2004г, т.47, №12, с. 1066-1077.
136. Калинин А.В. Многочастотные методики измерения характеристик антенн и аттестации измерительных установок. Антенны, 2004г, №12, с.30—35.
137. Калинин А.В. Экспериментальное исследование возможностей многочастотных антенных измерений на типовой установке в безэховой камере. Антенны, 2004г, №12, с.36-42.
138. Калинин А.В., Мальцев В.П., Щеглов К.С. Исследование характеристик крупногабаритной зеркальной антенны корреляционным радиоастрономическим методом. Радиотехника и электроника (в печати).
139. Ludwig А.С. The definition of cross polarization. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 1973, vol. AP-21, n.l, pp. 116- 119.
140. Loredo S., Pino M.R., Las-Heros F., Sarkar Т.К. Echo Identification and cancellation techniques for antenna measurements in non-anechoic test sites. IEEE Antennas and Propagation Magazine, 2004, v.46, n. 1, pp. 100-107.
-
Похожие работы
- Электромагнитные поля круговой поляризации в теории зеркальных антенн
- Антенные системы автоматических космических станций
- Устройство связи с объектом и алгоритмы микропроцессорного контроллера многолучевой зеркальной антенны
- Исследование и разработка способов расширения рабочей зоны коллиматорных стендов
- Кольцевые концентрические антенные решетки с широкоугольным сканированием
-
- Теоретические основы радиотехники
- Системы и устройства передачи информации по каналам связи
- Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения
- Антенны, СВЧ устройства и их технологии
- Вакуумная и газоразрядная электроника, включая материалы, технологию и специальное оборудование
- Системы, сети и устройства телекоммуникаций
- Радиолокация и радионавигация
- Механизация и автоматизация предприятий и средств связи (по отраслям)
- Радиотехнические и телевизионные системы и устройства
- Оптические системы локации, связи и обработки информации
- Радиотехнические системы специального назначения, включая технику СВЧ и технологию их производства