close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY10238

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2008.02.28
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
G 01R 29/08
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРИЕНТАЦИИ
ВЕКТОРА ПОЛЯРИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ
ЛИНЕЙНОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ
(21) Номер заявки: a 20060042
(22) 2006.01.17
(43) 2007.10.30
(71) Заявители: Пащенко Константин
Константинович; Лапука Олег Георгиевич; Козубов Иван Александрович (BY)
(72) Авторы: Пащенко Константин Константинович; Лапука Олег Георгиевич; Козубов Иван Александрович
(BY)
BY 10238 C1 2008.02.28
BY (11) 10238
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатели: Пащенко Константин Константинович; Лапука Олег
Георгиевич; Козубов Иван Александрович (BY)
(56) Канарейкин Д.Б. и др. Поляризация
радиолокационных сигналов. - М.: Советское радио, 1966. - С. 118, 119, 122.
SU 1483399 A1, 1989.
SU 1561050 A1, 1990.
JP 5312869, 1993.
US 3836973, 1974.
Леонов А.И. и др. Моноимпульсная
радиолокация. - М.: Радио и связь. 1984. - С. 8-14.
(57)
Способ определения ориентации вектора поляризации электромагнитной волны линейной поляризации, заключающийся в разложении вектора поляризации линейно поляризованной электромагнитной волны на две поляризационно-ортогональные составляющие в линейном базисе, измерении амплитуд ортогональных компонент с
последующим вычислением угла ориентации вектора поляризации, отличающийся тем,
что измерение амплитуд ортогональных компонент осуществляют последовательно
трактом преобразования с обеспечением максимальной амплитудной идентичности каналов, а расчет угла ориентации вектора поляризации линейно поляризованной электромагнитной волны выполняют в соответствии с алгоритмом суммарно-разностной
обработки сигналов.
Фиг. 1
BY 10238 C1 2008.02.28
Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в радиосвязи, радиолокации, измерительной технике для измерения угла ориентации вектора поляризации
линейно поляризованной электромагнитной волны.
Известен метод поляризационной диаграммы [Канарейкин Д.Б., Павлов Н.Ф., Потехин В.А. Поляризация радиолокационных сигналов. - М.: Сов. Радио, 1966. - С. 108], компенсационный метод [Канарейкин Д.Б., Павлов Н.Ф., Потехин В.А. Поляризация
радиолокационных сигналов. - М.: Сов. Радио, 1966. - С. 112], метод разложения волны на
ортогонально поляризованные компоненты в круговом базисе [Канарейкин Д.Б., Павлов Н.Ф., Потехин В.А. Поляризация радиолокационных сигналов. - М.: Сов. Радио,
1966. - С. 118], метод нескольких антенн (одной антенны с изменяемой поляризацией)
[Канарейкин Д.Б., Павлов Н.Ф., Потехин В.А. Поляризация радиолокационных сигналов. М.: Сов. Радио, 1966. - С. 124], модуляционный метод [Канарейкин Д.Б., Павлов Н.Ф., Потехин В.А. Поляризация радиолокационных сигналов. - М.: Сов. Радио, 1966. - С. 136],
способ определения поляризационных характеристик электромагнитного поля [а.с. RU
2084909 С1, 1997].
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому способу
является метод разложения волны на ортогонально поляризованные компоненты в линейном базисе [Канарейкин Д.Б., Павлов Н.Ф., Потехин В.А. Поляризация радиолокационных
сигналов. - М.: Сов. Радио, 1966. - С. 118] включающий разложение вектора поляризации
линейно поляризованной электромагнитной волны на две поляризационно-ортогональные
составляющие в линейном базисе, измерение амплитуд ортогональных компонент с последующим вычислением угла ориентации вектора поляризации в соответствии с выражением (Канарейкин Д.Б., Павлов Н.Ф., Потехин В.А. Поляризация радиолокационных
сигналов. - М.: Сов. Радио, 1966. - С. 19]:
2E E
1
βˆ = arctg 2 X Y2 ,
(1)
2
EX − EY
где ЕX - амплитуда горизонтальной составляющей вектора электромагнитного поля;
ЕY - амплитуда вертикальной составляющей вектора электромагнитного поля.
К недостаткам известного способа относится узкий диапазон однозначных измерений
 π
0; 4  , выполнение алгоритмической обработки в соответствии с выражением (1) требует
больших временных затрат, при этом используется тригонометрическая функция, точность измерений зависит от амплитудной идентичности каналов передачи ортогональных
компонент.
Задачей предлагаемого изобретения является расширение диапазона однозначных измерений, сокращение времени, необходимого для выполнения алгоритмической обработки, за счет упрощения выражения для расчета угла ориентации вектора поляризации
линейно поляризованной электромагнитной волны, увеличение точности поляризационных измерений за счет последовательной обработки поляризационных компонент единым
физическим трактом.
Техническим результатом заявляемого изобретения является расширение диапазона
 π π
однозначных измерений в 2 раза − ;  , сокращение времени алгоритмической обра 4 4
ботки более чем в 2 раза, в выражении для расчета угла ориентации вектора поляризации
линейно поляризованной электромагнитной волны не используются тригонометрические
функции, исключение инструментальной ошибки определения угла наклона вектора поляризации, составляющей величину более 3° при значении амплитудной неидентичности
каналов преобразования ортогональных компонент, равном 1 дБ.
Технический результат достигается тем, что в заявляемом способе, включающем разложение вектора поляризации линейно поляризованной электромагнитной волны на две
2
BY 10238 C1 2008.02.28
поляризационно-ортогональные составляющие в линейном базисе, измерение амплитуд
ортогональных компонент с последующим вычислением угла ориентации вектора поляризации, в отличие от прототипа измерение амплитуд ортогональных компонент осуществляют последовательно трактом преобразования с обеспечением максимальной
амплитудной идентичности каналов, а расчет угла ориентации вектора поляризации линейно поляризованной электромагнитной волны выполняют в соответствии с алгоритмом
суммарно-разностной обработки сигналов. Алгоритм суммарно-разностной обработки известен из радиолокации и используется в суммарно-разностных моноимпульсных пеленгаторах [Леонов А.И., Фомичев К.И. Моноимпульсная радиолокация. - М.: Радио и связь,
1984. - С. 10]. Он обеспечивает автоматическую нормировку, чем достигается нечувствительность измерений к амплитуде принимаемого сигнала.
На фиг. 1 показана структурная схема устройства, позволяющего реализовать заявляемый способ.
На фиг. 2 представлена нелинейная измерительная характеристика устройства, позволяющего реализовать заявляемый способ.
На фиг. 3 представлена линейная измерительная характеристика устройства, позволяющего реализовать заявляемый способ.
Определение угла ориентации вектора поляризации линейно поляризованной электромагнитной волны выполняется следующим способом. Выполняют разложение вектора
поляризации линейно поляризованной электромагнитной волны на две поляризационноортогональные составляющие в прямоугольном базисе с помощью двух ортогонально
расположенных линейно поляризованных антенн 1 и 2 (фиг. 1) с апертурами, лежащими в
одной плоскости, поочередно с помощью коммутатора 3 подключают антенны с частотой
коммутации, обеспечивающей переключение антенн не менее 2 раз за время длительности
одного импульса излучения, к амплитудному детектору 4, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный амплитуде входного сигнала, преобразуют модули комплексных амплитуд поляризационно-ортогональных составляющих линейно поляризованной электромагнитной волны, поступающих от амплитудного детектора, в цифровой вид
E1(β) и Е2(β) с помощью аналого-цифрового преобразователя 5, выполняют расчет их разности ∆(β) = Е1(β) - Е2(β), суммы ∑(β) = E1(β) + Е2(β) и отношения разности к сумме:
∆(β )
D(β ) =
,
(2)
∑ (β)
где β - истинное значение угла ориентации вектора поляризации.
Далее
выбирают
из
тарировочной
таблицы
значение
− β min 
β
D i (i = 1; k, где k = round max
 - количество элементов тарировочной таблицы,
∆β


round( ) - функция взятия целой части аргумента, βmax и βmin - граничные значения диапазона измерения, ∆β - шаг измерения угла ориентации вектора поляризации, определяющий требуемую точность измерения), ближайшее к значению D(β), и присваивают
измеренному значению угла ориентации вектора поляризации β̂(β ) табличную величину
β̂ i , соответствующую значению Di.
Расчет элементов тарировочной таблицы выполняют однократно в процессе тарировки устройства в соответствии со следующими выражениями:
(3)
βˆ i = β min + i * ∆β,
sin βˆ i − cos βˆ i
Di =
.
(4)
sin βˆ + cos βˆ
( )
( i)
( )
( i)
Результат расчета угла ориентации вектора поляризации линейно поляризованной
электромагнитной волны выводят на индикатор 7.
3
BY 10238 C1 2008.02.28
Выражение (2) представляет собой нелинейную измерительную характеристику устройства, позволяющего реализовать заявляемый способ. На фиг. 2 изображена нелинейная
измерительная характеристика.
В результате использования тарировочной таблицы обеспечивается линейность измерительной характеристики. На фиг. 3 представлена линейная измерительная характеристика устройства, позволяющего реализовать заявляемый способ.
Фиг. 2
Фиг. 3
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
110 Кб
Теги
by10238, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа