bsuirДоклады БГУИРDoklady BGUIR1729-76482708-0382БГУИР10.35596/1729-7648-2020-18-1-5-13bsuir-2586Research ArticleЭЛЕКТРОНИКА, РАДИОФИЗИКА, РАДИОТЕХНИКА, ИНФОРМАТИКАELECTRONICS, RADIOPHYSICS, RADIOENGINEERING, INFORMATICSВЛИЯНИЕ РАЗМЕРОВ ПЛОСКОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДНОФАЗОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛЯ НА ОШИБКИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ ГОЛОГРАФИЧЕСКИМ МЕТОДОМAMPLITUDE-PHASE DISTRIBUTION MEASUREMENT PLANE DIMENSIONS INFLUENCE ON THE HOLOGRAPHIC METHOD ANTENNA ARRAY RADIATION PATTERN RECONSTRUCTION ERRORSЮрцевО. А.YurtsevO. A.

Юрцев О.А. (1933–2019), д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники БССР

Yurtsev O.A. (1933–2019), D.Sci, professor, Honored worker of Science and Technology of BSSR

ШимановскийР. Ч.ShimanouskiR. Ch.

Шимановский Роман Чеславович, аспирант кафедры информационных радиотехнологий 

220013, г. Минск, ул. П. Бровки, д. 6, тел. +375-17-293-89-27; 

Shimanouski Roman Cheslavovich, PG Student of Information Radiotechnologies Department

220013, Minsk, P. Brovka str., 6, tel. + 375-17-293-89-27

halo11@mail.ruБелорусский государственный университет информатики и радиоэлектроникиBelarusian State University of Informatics and Radioelectronics202006032020181513Copyright © Юрцев О.А., Шимановский Р.Ч., 20202020Юрцев О.А., Шимановский Р.Ч.Yurtsev O.A., Shimanouski R.C.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.bsuir.by/jour/article/view/2586

В статье исследуется голографический метод измерения диаграммы направленности антенн. В качестве тестируемой антенны используется плоская антенная решетка, а в качестве поверхности, на которой измеряется амплитудно-фазовое распределение в ближней зоне, использована плоская воображаемая поверхность прямоугольной формы. На примере плоской антенной решетки рассматривается влияние размера поверхности измерения амплитудно-фазового распределения поля в плоскости, ортогональной плоскости восстановления диаграммы направленности. Излучатели антенной решетки возбуждаются с комбинированным амплитудным распределением и линейным фазовым распределением. Поле в дольней зоне решетки определяется при помощи интеграла Кирхгофа. Делается оценка восстановленных диаграмм направленности при использовании амплитудно-фазового распределения на всей плоскости измерения в сравнении с диаграммой направленности решетки в дальней зоне. Также проводится численный анализ влияния на погрешности определения параметров диаграммы направленности решетки при использовании голографического метода: числа столбцов амплитудно-фазового распределения на плоскости измерения, положения этой плоскости по трем координатам относительно плоскости раскрыва решетки. Показывается, что при равенстве шага расположения точек измерения амплитудно-фазового распределения и шага решетки для восстановления диаграммы направленности голографическим методом достаточно использовать один столбец амплитудно-фазового распределения на плоскости измерения. Это существенно упрощает и удешевляет процесс измерения и необходимое оборудование. Приводятся примеры определения погрешностей измерения параметров антенной решетки при смещении плоскости измерения амплитудно-фазового распределения по трем координатам.

The article explores the holographic method of measuring the antenna pattern. A flat antenna array is used as the antenna under test, and a planar rectangular surface is used as the surface on which the amplitudephase distribution in the near field is measured. Using the example of a flat antenna array, we consider the influence of the size of the measurement surface of the amplitude-phase distribution of the field in a plane orthogonal to the reconstruction plane of the radiation pattern. Antenna emitters are excited with a combined amplitude distribution and linear phase distribution. The field in the longitudinal zone of the lattice is determined using the Kirchhoff integral. The reconstructed radiation patterns are estimated using the amplitude-phase distribution over the entire measurement plane in comparison with the array radiation pattern in the far zone. A numerical analysis of the influence on the errors in determining the parameters of the lattice radiation pattern using the holographic method is also carried out: the number of columns of the amplitude-phase distribution on the measurement plane, the position of this plane in three coordinates relative to the plane of the aperture of the lattice. It is shown that if the spacing of the points of measurement of the amplitude-phase distribution and the pitch of the lattice are equal, to restore the radiation pattern using the holographic method, it is sufficient to use one column of the amplitude-phase distribution on the measurement plane. This greatly simplifies and reduces the cost of the measurement process and the necessary equipment. Examples of determining errors in measuring the parameters of the antenna array when shifting the plane of measurement of the amplitude-phase distribution in three coordinates are given.

антенная решеткаголографический метод измерения диаграммы направленностиошибка восстановления диаграммы направленностиantenna arrayradiation pattern measure holographic methodradiation pattern reconstruction errorReferencesБахрах Л.Д., Владимирова О.Н., Курочкин А.П., Соболев Г.А., Фридман Г.Х. Применение методов когерентной оптики и голографии к задачам антенной техники и обработки информации. Антенны. 1976;2:33-54.Bahrakh L.D., Vladimirova O.N., Kurochkin A.P., Sobolev G.A., Fridman G.Kh. [Application of coherent optics and holography methods to the tasks of antenna technology and information processing]. Antenny = Antenny. 1976;2:33-54. (In Russ.)Ingals A. Optical simulation of microwave antennas. IEEE Trans on Antennas and Propagation. 1966;1:2-6.Ingals A. Optical simulation of microwave antennas. IEEE Trans on Antennas and Propagation. 1966;1:2-6.Beste D.C. Far field simulation on antennas have complex aperture distribution functions. IEEE Inter. Convc. Recorded. 1966;5:133-142.Beste D.C. Far field simulation on antennas have complex aperture distribution functions. IEEE Inter. Convc. Recorded. 1966;5:133-142.Бахрах Л.Д., Соболев Г.А., Фридман Г.Л. Получение голограмм трехмерных объектов. Известия ВУЗов. Радиофизика. 1967;10:589.Bahrakh L.D., Sobolev G.A., Fridman G.L. Getting holograms of three-dimensional objects. Izvestija VUZov. Radiofizika = Izvestija VUZov. Radiofizika. 1967;10:589. (In Russ.)Бахрах Л.Д., Геруни П.М., Курочкин А.П., Арутюнян Д.С. Оптическое моделирование диаграмм направленности антенн по радиоголограмме поля в их раскрыве. Антенны. 1976;14:28-34.Bahrakh L.D., Geruni P.M., Kurochkin A.P., Harutyunyan D.S. [Optical modeling of antenna patterns according to the radio hologram of the field in their aperture]. Antenny = Antenny. 1976;14:28-34. (In Russ.)Бахрах Л.Д., Колосов Ю.А., Курочкин А.П. Определение поля антенны в дальней зоне через значения поля в ближней зоне. Антенны. 1976;24:3-14.Bahrakh L.D., Kolosov Yu.A., Kurochkin A.P. [Determination of the antenna field in the far zone through the field values in the near zone]. Antenny = Antenny. 1976;24:3-14. (In Russ.)Колосов Ю.К., Курочкин А.П. Восстановление диаграммы направленности антенн по полю, измеренному в ограниченном секторе углов в зоне Френеля. Антенны. 1971;16:25-37.Kolosov Yu.K., Kurochkin A.P. [Restoration of the antenna pattern along a field measured in a limited sector of angles in the Fresnel zone]. Antenny = Antenny. 1971;16:25-37. (In Russ.)Зимин Д.В., Сeденков Е.Г. Об ошибках определения характеристик антенн путем измерения распределения поля в раскрыве. Антенны. 1976;23:72-80.Zimin D.V., Sedenkov E.G. [Errors in determining the characteristics of antennas by measuring the field distribution in the aperture]. Antenny = Antenny. 1976;23:72-80. (In Russ.)Каплун И.В., Курочкин А.П. Исследование случайных погрешностей голографических методов определения характеристик направленности антенн. Радиотехника и электроника. 1975;10;2038-2045.Kaplun I.V., Kurochkin A.P. [The study of random errors of holographic methods for determining the directivity characteristics of antennas]. Radiotehnika i jelektronika = Radiotehnika i jelektronika. 1975;10;2038-2045. (In Russ.)Турчин В.И., Фарфель В.А., Фогель А.П. Погрешности фазометрического метода восстановления ДН антенн по измерениям в ближней зоне. Радиотехника и электроника. 1976;1:72-82.Turchin V.I., Farfel V.A., Vogel A.P. [Errors of the phasometric method for reconstructing the antenna bottoms from measurements in the near field]. Radiotehnika i jelektronika = Radiotehnika i jelektronika. 1976;1:72-82. (In Russ.)Шифрин Я.С., Усин В.А. О точности голографических методов измерения диаграмм направленности антенн. Антенны. 1979;27:26-38.Shifrin Ya.S., Usin V.A. [On the accuracy of holographic methods for measuring antenna patterns]. Antenny = Antenny. 1979;27:26-38. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.