Proprietarii brevetului RU 2279100:
Institutul de Fizică Solară-Terrei SB RAS (RU)
Invenția se referă la măsurarea antenei și pot fi folosite pentru a studia modele de sisteme (NAM) antene cu diferite sisteme radio. Rezultatul tehnic este o creștere a preciziei, o reducere a timpului necesar pentru eliminarea DV și o reducere a costului cercetării antenei. Metoda se bazează pe măsurarea amplitudinii sursei de radio punct de semnal localizat în zona distală de acoperire a antenei, și coordonatele unghiulare ale sursei, în care în timpul utilizării cât mai puține radio, sateliți artificiali de navigație din (pavilion SS) Pământ de navigare prin GPS Global / GLONASS; date privind amplitudinea de radio INSS, coordonatele lor unghiulare și pseudo-gama INSS prezentate pe internet în formă de fișiere în format RINEX; prin tratare fișiere RINEX radio care formează șiruri de valori de amplitudine pentru fiecare steag SS ca funcție de coordonatele sale unghiulare ale multitudinii de rânduri serii selectate obținute pentru unghiuri de INSS mai mult spațiu 10 care sunt normalizate printr-un factor proporțional cu steagul pseudorange SS corespunzător; Seriile valorilor normalizate ale amplitudinii pentru toate NISZ sunt sintetizate și mediatizate în mod coerent. 3-il.
Invenția se referă la tehnicile de măsurare a antenei.
Există mai multe metode de măsurare a modelului direcțional al antenelor [1, 2].
One [2] - Metoda antenei rotative - bazată pe faptul că antena studiată este rotită în planuri verticale și orizontale, iar emitorul este staționar. Amplitudinea semnalului de la ieșirea antenei depinde de unghiurile de rotație ale antenei în planul azimut și plane spațiu unghiuri. Această metodă este utilizată în studiul antenelor de frecvențe ultrahighi, pentru prototipuri, precum și pentru studierea celor mai simple anteme ale undelor de măsură. Avantajul metodei este înregistrarea NAM în modul automat cu măsurarea simultană a unghiurilor de rotire a antenei. Dezavantajele includ restricționarea dimensiunilor geometrice ale antenelor studiate și dificultatea de a scoate antena antenei instalată pe un obiect.
Principiul o altă metodă de măsurare metoda Nam antenă staționară este aceea că poziția și orientarea antenei investigate rămân neschimbate, iar sursa de radiație este deplasată în jurul de-a lungul traiectorii circulare. Metoda antenei fixe este folosită în studiul antenelor antenelor centrelor radio, antenelor pe liniile de comunicații radio și așa mai departe. În același timp, poate fi determinată prin măsurători la sol [1], în care radiatorul este amplasat pe suprafața Pământului și cu ajutorul radiatoarelor auxiliare amplasate pe aeronavă [3]. Această metodă are unele dezavantaje. Astfel, atunci când măsurătorile la sol pot fi obținute Nam numai într-un singur plan, precizia de măsurare va fi foarte scăzută datorită influenței rugozității terenului și a zonelor de îndepărtare necorespunzătoare a emițătorului de la antena măsurată. Studiul NAM prin intermediul aeronavelor se caracterizează printr-o mare parte a forței de muncă și a timpului și a resurselor.
Cea mai apropiată soluție pentru această problemă este o metodă de determinare a modelelor de antenă prin iradierea cu talon prin satelit artificial (prin satelit) sau utilizarea spațiului de emisie radio, [4]. Avantajul metodei este studiul antenelor antenelor care funcționează într-o gamă largă de lungimi de undă, de la centimetri la kilometri; studiul antenei antenei, instalat la locul aplicării sale.
Cu toate acestea, cantități mici de satelit de baliză (beacon satelit LEO) și geometria rigidă a orbitelor prin satelit (semnalizatoare satelit geostaționari) nu oferă o măsurare exactă a NAM, deoarece este necesar să se efectueze măsurarea amplitudinii în care este posibil, cu trepte unghiulare mai mici în planul de azimut și unghiurile de locuri plane. În plus, atunci când se utilizează un satelit, este necesară determinarea suplimentară a poziției unghiulare a radiatorului.
Dificultăți în utilizarea surselor de radio spațiu asociate cu raportul / zgomot redus de semnal atunci când primește semnale de surse radio și cu mare de timp interval de deschidere pentru umplere - o cale pe zi, în cazul antenei investigate fixe și mici aranjament discret unghiulară de radio limitează posibilitatea de a studia antena cu un model de radiații îngustă.
Scopul invenției este creșterea preciziei, reducerea timpului de eliminare a modelului de radiație și reducerea costului studiului antenei.
Acest lucru se datorează faptului că sistemul NISS al sistemelor globale de navigație GPS / GLONASS este utilizat ca surse radio [5, 6]. Datele privind amplitudinea de radio INSS, coordonatele lor unghiulare și pseudo-gama INSS prezentate pe internet în formă de fișiere în format RINEX este un standard de măsurători receptor de navigare fișier. Prin RINEX-fișier semnale radio sub forma de prelucrare a seriei de valori de amplitudine pentru fiecare pavilion SS în funcție de coordonatele sale unghiulare. Seria care rezultă este normalizată la un coeficient proporțional cu intervalul pseudo-la NIS corespunzător. Rândurile valorilor amplitudinii normalizate pentru toate pavilion SS rezumat coerent și în medie, obținând astfel dependența amplitudinii semnalului radio la receptor ca funcție de unghiul de elevație și azimut la o distanță constantă față de sursele de radiație.
Avantajul metodei propuse pentru măsurarea DN este studiul proprietăților direcționale ale antenei instalate la locul aplicării. Acest lucru este relevant în special pentru sistemele moderne de radio de înaltă precizie, atunci când antena receptorului este înconjurat de obiecte din apropiere sau elemente structurale, și recepționează semnale radio sunt supuse unor distorsiuni interferențe. În acest caz, metoda propusă face posibilă măsurarea antenei DV "reale" cu permisiunea pentru efectul undelor radio reflectate.
Metoda propusă pentru măsurarea antenei antenei se bazează pe faptul că un receptor terestru de navigație cu două frecvențe este capabil să înregistreze simultan semnale radio de la mai multe NISZ-uri. În același timp, până la 12 NS pot fi localizate în zona "vizibilitate" a receptorului. timpul de prelucrare a datelor comune privind coerența amplitudinii semnalelor radio ale „vizibile“ INSS permite obținerea intensității semnalelor radio primite F (# x00398 ;, # x003B1;) ca o funcție de coordonate unghiulare - elevații (t) și azimut (t) direcții către NISP. Azimutul (t) este unghiul din planul orizontal dintre direcția spre nord și direcția spre NISZ din punctul de primire și unghiul de înălțime (t) se numără în planul vertical între direcția NISP de la punctul de recepție și planul orizontal.
În conformitate cu timpul de coerență se înțelege în acest caz, sincronizarea datelor privind amplitudinea semnalelor radio ale „vizibile“ INSS între ei și cu timpul de sistem unic de sisteme de navigație globală prin GPS / GLONASS.
Aceste observații de navigație GPS receptor obținute sub formă de fișiere în format RINEX [7], care conțin rezultatele măsurătorilor zilnice pentru toți „vizibile“ steag SS: Valorile fazei relative a uneia sau a ambelor valori purtătoare de valori pseudorange ale amplitudinile relative ale semnalelor pentru una sau ambele transportatorului un raport semnal / zgomot (SNR) - S1 (t) și S2 (t), precum și alți parametri. Mai mult, pregătite separat de navigare RINEX fișiere care conțin steagul efemeride SS, care este utilizat pentru determinarea unghiurilor de elevație (t) și azimut (t) direcții către NISP.
1, în „unghiul de elevație-azimutului“ prezintă dependența coordonatele care descriu punctul de observație traiectoriilor poziția INSS referitoare la cele trei stații pentru rețeaua GPS globală [7], locație diferită latitudinal. Pentru fiecare stație studiată, sunt afișate numele, coordonatele geografice și numărul de traiectorii NISZ "vizibile" în timpul zilei. Unghiul de azimut # x003B1; în grade se calculează la scară circulară. Cercurile concentrice caracterizează modificarea unghiului de înălțime # x00398; pe NISP în intervalul 0-90 # x000B0; cu centrul fiecărui grafic care corespunde # x00398; = 90 # x000B0;
Așa cum se poate vedea din desen, la latitudini joase (figura 1 "a"), o distribuție practică uniformă a traiectoriilor este asigurată pe întreaga gamă de unghiuri # x00398; și # x003B1; Pe măsură ce latitudinea stației de primire crește, modelul distribuției traiectoriilor este distorsionat (fig.1 "b" și "c"). În distribuție există o regiune pronunțată limitată de o serie de unghiuri # x00398; și # x003B1; în care traiectoriile NISP nu pot fi traversate. Acest lucru se explică prin geometria grupării GPS NIH.
Astfel, utilizarea NISS GPS / GLONASS poate asigura o umplere aproape uniformă a diafragmei atunci când se măsoară NAM. Când această deschidere timpul de umplere este redusă cu cel puțin un ordin de mărime în comparație cu utilizarea de far prin satelit pe orbită joasă (10-15 traiectorii pe zi) și două ordine de mărime, în comparație cu utilizarea de radio a spațiului (o singură cale pe zi).
La măsurarea NAM utilizând prezenta metodă trebuie să ia în considerare o serie de caracteristici asociate cu caracterul de pavilion categoriile geometria SS și propagarea în atmosfera Pământului.
În primul rând, pentru a spori fiabilitatea măsurării NAM, este necesar să se utilizeze datele inițiale privind amplitudinea semnalelor radio pentru NISZ cu unghiuri de înălțime , deoarece semnalele radio din NIS cu unghiuri de înălțime scăzute (# x00398;<10°) претерпевают существенные искажения при распространении через тропосферу Земли [8].
În al doilea rând, este necesar să se ia în considerare variația în timp a „INSS receptor“ sistem geometria, deoarece perioada de revoluție INSS GPS / GLONASS nu este un multiplu de 12 ore [5, 6].
În al treilea rând, distanța dintre antenă și schimbările de pavilion SS a lungul timpului, ca o condiție necesară pentru măsurarea corectă și precisă DN este constantă în timp intensitatea semnalului emițător, astfel încât magnitudinea de amplitudine a semnalului radio recepționat trebuie să fie normalizate cu un factor proporțional cu distanța până la pavilion SS.
Luând în considerare particularitățile menționate mai sus, prelucrarea datelor în măsurarea ND utilizând metoda propusă este efectuată după cum urmează.
1. De la standard de RINEX fișiere obținute prin Internet, prin tratarea seriilor de timp extrase a valorilor relative ale amplitudinii semnalele S1 (t) și S2 (t), unghiuri loc rânduri (t) și unghiurile de azimut (t) direcții către NISP, precum și o serie de timp de valori pseudorange până la NISI C1 (t).
2. Printre seturile de timp formate alegeți seria, ale cărei valori se obțin la colțurile locului (t)> 10 # x000B0; Pentru a asigura intensitatea constantă a semnalului emițătorului în timp, valorile amplitudinii S1 (t) și S2 (t) conținute în seria temporală selectată sunt normalizate la coeficienții # X003B3;, proporțională C1 pseudorange (t) care corespunde steagului SS: Snorm (t) = S1 (t) # x000D7; # x003B3; (Snorm (t) = S2 (t) # x000D7; # x003B3;).
3. Diagrama grafic reprezintă distribuția intensității bidimensională a semnalului recepționat de la zonele de coordonate „azimut-elevație“ pe steagul SS - F (# x00398 ;, # x003B1;). Procedeul de construire a F distribuție (# x00398 ;, # x003B1) este după cum urmează.
4. Gama de unghiuri (0-90 # x000B0;) și # x003B1; (0-360 # x000B0;) este împărțită în părți elementare. În acest caz, se formează o rețea de celule în care dimensiunile celulei unității - # x00394; # x00398; # x00394; # x003B1; - sunt determinate de precizia cerută a construcției DN.
5. Rețeaua celulelor este umplută cu valorile amplitudinii Snorm (# x00398;, # x003B1;) primite pentru toate NIAS "vizibile" pentru intervalul de timp de acumulare (de exemplu, pe zi). Numărul de celule este m # x00398 ;. m # x003B1; - determinată din valorile curente ale poziției unghiulare a INS # x00398; și # x003B1; -m # x00398; = # x00398; # m003; = # x003B1; / # x00394; # x003B1; Suma valorilor amplitudinii Snorm (# x00398; # x003B1;) pentru fiecare celulă este mediatizată prin numărul de n valori scrise în celula :.
6. Pentru fiecare celulă cu numărul m # x00398; m # x003B1; definiți o celulă cu numărul mx. în plan orizontal, care coincide cu planul antenei de recepție. În fiecare celulă al planului orizontal, se notează valoarea corespunzătoare în coordonatele "unghiul de înălțime-azimut" :. Astfel se formează proiecția distribuirii cantităților pe plan orizontal.
7. Mx obținut pentru fiecare celulă. valorile mele medii sunt normalizate la valoarea maximă. Rezultatul este reprezentat de dependența intensității semnalului radio recepționat în coordonate dreptunghiulare.
8. Pentru a obține F (# x00398; # x003B1;) în coordonatele "unghiul de înălțime-azimut" pe planul de distribuție a cantităților F (x, y) suprapuneți șablonul sub formă de cercuri concentrice. Apoi, unghiul de înălțime # x00398; direcția pe HC este determinată de raza cercului (centrul cercului corespunde cu = 90 # x000B0;) și unghiul azimutului # x003B1; sunt numărate în sensul acelor de ceasornic de-a lungul circumferinței de la direcția spre nord (0 # x000B0;), așa cum se arată în fig.
Analiza dependenței obținute F (# x00398; În acest caz, ne permite să concluzionăm că sistemul de antene investigat al receptorului de navigație al stației COSA are un DN practic, uniform, care este o emisferă. Aceste rezultate sunt confirmate de informațiile teoretice privind sistemele de antenă ale receptoarelor sistemului de navigație prin satelit [5, 6].
În cadrul metodei propuse pentru măsurarea antenei antenei, este posibilă efectuarea unei estimări suplimentare a DN pe secțiunea transversală a funcției F (# x00398; # x003B1;) (figura 2) cu două planuri verticale. Rezultatul acestei evaluări este prezentat în fig.3 în formă de dependență a intensității semnalului în două secțiuni transversale reciproc perpendiculare - A1 A1 și B1 B1 (fig.3a, a, b). Așa cum se poate vedea din figură, intensitatea semnalului în fiecare dintre secțiunile transversale este practic uniformă și apropiată de valoarea unității. Aceasta dovedește uniformitatea diagramei de directivitate F (# x00398; # x003B1;) (figura 2).
Astfel, metoda propusă face posibilă îmbunătățirea acurateței măsurătorilor DV, scurtarea timpului și reducerea costului cercetării antenei prin utilizarea celor mai exacte sisteme de radiocomunicații disponibile pe scară largă și extrem de precise.
1. Fradin A.Z. Ryzhkov E.V. Măsurători ale parametrilor dispozitivelor de antrenare-alimentare. M. Svyaz, 1972, 352 p.
2. Miklashevskaya A.V. Aparate automate în gama de microunde. M. Svyaz, 1972, 167 p.
8. Grudinskaya G.P. Propagarea undelor radio. M. Școala superioară, 1975, 280 p.
O metodă de determinare a modelului de antenă prin măsurarea semnalului sursei de radio punct de amplitudine situat în zona distală a antenei, iar coordonatele unghiulare ale sursei, caracterizat prin aceea că radio utilizat navigație sateliți artificiali ai (steag SS) Pământ de navigație GPS Global / GLONASS; date privind amplitudinea de radio INSS, coordonatele lor unghiulare și pseudo-gama INSS prezentate pe internet în formă de fișiere în format RINEX este un standard de măsurători receptor de navigare fișier; prin tratarea fișierelor RINEX-radio, care formează rânduri de valori de amplitudine pentru fiecare pavilion SS în funcție de coordonatele sale unghiulare; formată dintr-o multitudine de șiruri de serie selectate obținut pentru unghiuri mai mari de 10 locuri INSS # x000B0, care este normalizat printr-un factor proporțional cu steagul pseudorange SS corespunzător; serie de valori de amplitudine normalizate pentru toate pavilion SS rezumat coerent și în medie, obținând astfel dependența amplitudinii semnalului radio la receptor ca funcție de unghiul de elevație și azimut la o distanță constantă față de sursele de radiație.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: