Научная статья на тему 'Перспективы реконструктивных антенных измерений как основного метода приёма-сдаточных испытаний'

Перспективы реконструктивных антенных измерений как основного метода приёма-сдаточных испытаний Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
434
126
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
антенные измерения / ближняя зона / амплифазометрический метод / планарный сканер

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Исаков Михаил Александрович, Лисинский Владимир Павлович

Рассмотрен автоматизированный измерительно-вычислительный комплекс для антенных измерений ТСМА 0,15 – 12,0 Б3 083, создаваемый в Филиале № 1 АО «Концерн ВКО «Алмаз – Антей». Приведены его технические и метрологические характеристики, проанализированы достоинства и недостатки. Обсуждены перспективы ближнепольных измерений как основного метода при проведении приёмо-сдаточных испытаний антенных систем радиоэлектронных средств воздушно-космической обороны.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Исаков Михаил Александрович, Лисинский Владимир Павлович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Перспективы реконструктивных антенных измерений как основного метода приёма-сдаточных испытаний»

| ISSN 2221-1179 Вестник Концерна ПВО «Алмаз - Антей» | №3, 2015

УДК 621.396.67

© М. А. Исаков, В. П. Лисинский, 2015

Перспективы реконструктивных антенных измерений как основного метода приёма-сдаточных испытаний

Рассмотрен автоматизированный измерительно-вычислительный комплекс для антенных измерений ТСМА 0,15 - 12,0 Б3 083, создаваемый в Филиале № 1 АО «Концерн ВКО «Алмаз - Антей». Приведены его технические и метрологические характеристики, проанализированы достоинства и недостатки. Обсуждены перспективы ближнепольных измерений как основного метода при проведении приёмо-сдаточных испытаний антенных систем радиоэлектронных средств воздушно-космической обороны.

Ключевые слова: антенные измерения, ближняя зона, амплифазометрический метод, планарный сканер.

1. Внешняя задача теории антенн: измерения в дальнем и ближнем поле

Аналогично различию между волновым и геометрическим описаниями электромагнитных волн в оптическом диапазоне спектра в антенных измерениях пространство вне источника излучения принято делить на ближнюю (Френеля) и дальнюю (Фраунгофера) зоны. В дальней зоне вектор Пойтинга направлен радиально, угловое распределение поля независимо от расстояния характеризуется диаграммами направленности (ДН). По ряду причин антенные измерения традиционными методами в дальнем поле в последнее время вытесняются из мировой практики реконструктивными измерениями, базирующимися на возможности вычисления поля в дальней зоне по полю, измеренному в ближней зоне (NF2FF Transformation) [1, 2]. Измерения в ближней зоне обычно выполняются методами плоского, цилиндрического или сферического сканирования, что обусловлено как простотой реализации соответствующих кинематических схем сканирования, так и разработанностью методов восстановления поля в дальней зоне по измерениям геометрии поля в ближней зоне на этих поверхностях. При измерениях на плоскости составляющие поля антенны в дальней зоне Ea и Ер (а - азимутальный угол, Р - угол места) при этом представимы в виде линейной комбинации преобразований Фурье от амплитуд и фаз компонент Ex, Ey тангенциальной составляющей вектора E на этой плоскости [1], что требует высокостабильного опорного сигнала и фазостабильных СВЧ либо оптических трактов передачи сигналов. В России идея ближнепольных измерений не получила должного развития (после ГОСТ 8.309-78 «Методика выполнения измерений для определения

параметров антенн по полю в раскрыве» более новых отечественных стандартов в этой области не появлялось. Авторам известны лишь ОСТы 4Г0.209.204-77 и 4Г0.209.213-84), в то время как международные стандарты в этой области постоянно обновляются (например, IEEE 1720:2012 «IEEE Recommended Practice for Near-Field Antenna Measurements»).

Поскольку тактико-технические характеристики радиоэлектронных средств воздушно-космической обороны в значительной мере определяются характеристиками их антенных систем, для Концерна вопросы технической реализации и метрологической корректности организации измерения характеристик антенн в ближней зоне являются актуальными. При измерениях в ближней зоне появляется ряд технических преимуществ: гарантируется выполнение требований по противодействию иностранным техническим разведкам и технической защите информации (ПД ИТР и ТЗИ); измерение ДН реализуется не только в главных сечениях; повышается метрологическая достоверность измерений; возрастают возможности для настройки активных фазированных решёток и дефектоскопии их приёмо-передающих модулей за счёт возможности характеризации локальных особенностей в структуре излучаемого электромагнитного поля, причины которых невозможно определить по интегральным результатам измерений в дальней зоне. Потенциально представляются более значимыми фундаментальные преимущества: хотя измерения в дальней зоне позволяют решать большинство представляющих практический интерес задач, некоторую информацию получить из измерений в дальней зоне нельзя принципиально - поскольку в дальней зоне поле не имеет радиальных компонент, часть информа-

51

| Электроника. Радиотехника |

| ISSN 2221-1179 Вестник Концерна ПВО «Алмаз - Антей» | №3, 2015

| Электроника. Радиотехника |

ции об источнике излучения оказывается утраченной, что в ближайшие десятилетия может стать критически важным для работ с перспективными изделиями.

Автоматизированный измерительно-вычислительный комплекс (АИВК) необходим для настройки и испытаний на соответствие требованиям технических условий различных антенных систем: радиолокаторов обнаружения, многофункциональных РЛС сопровождения и наведения, реализованных на основе как пассивных, так и активных антенных решёток. В мире существует ограниченное количество компаний, способных решить столь сложную задачу: Nearfield Systems, Inc. (США), Microwave Instruments Technlogies (США), группа компаний Microwave Vision Group (MVG), в состав которой входят, в частности, ORBIT/FR (США/Израиль), SATIMO (Франция) и др. В бывшем СССР эти технологии, как неотъемлемая часть антенной тематики, также развивались. Так, десятки АИВК поставили заказчикам ВНИИРИ (Армения) и НИИ «Квант» (Украина); ряд предприятий своими силами разрабатывали и разрабатывают аналогичные АИВК для собственного пользования (например, АО «НПО «ЛЭМЗ», ФГУП «ФНПЦ НИИИС им. Ю. Е. Седакова»), однако к настоящему моменту в России существует только одна компания, специализирующаяся на тематике ближнепольных антенных измерений и являющаяся монополистом на рынке АИВК на современном техническом уровне - ООО «НПП «ТРИМ СШП Измерительные системы» (г. Санкт-Петербург).

2. Геометрия АИВК

АИВК базируется на фундаментной плите размером 42900^34000x500 мм3, отрезанной от строительных конструкций корпуса. В фундаментной плите выполнен «приямок» размером 9000x2000x800 мм3 для размещения системы «лифт - пол», необходимой для функционирования автоматизированных экранированных ворот. АИВК состоит их безэховой электромагнитной камеры (БЭК) и прецизионной ближнепольной измерительной системы (ПБИС). 2.1. Безэховая электромагнитная камера БЭК реализована на основе заземлённой экра-

нированной камеры в комплекте с системами освещения, пожарной сигнализации, видеонаблюдения и др. с эффективностью экранирования в диапазоне частот 0,1-37,5 ГГц в соответствии с классом 1 по ГОСТ Р 50414-92. Для ввода цепей электропитания и сигнальных цепей, организации системы вентиляции использованы специализированные помехоподавляющие фильтры. Экранированная камера сборная, каркасного типа, производства компании Will Technology Co., Ltd. (Республика Корея); несущий каркас с внешними размерами 42 900x34 000x16 900 (высота) мм3 выполнен из стальных профилей. В качестве материала для экранирующей оболочки используются стальные сплошные щиты из оцинкованной стали толщиной 2 мм, имеющие двойную кромку с четырёх сторон. Они скрепляются между собой болтовыми соединениями с помощью сетки с мелкой ячейкой из стальной проволоки с медным покрытием, обеспечивающей электрический контакт и оптимальные радиочастотные характеристики уплотнения: герметичность стыков контролируется индукционным методом поверхностных токов. Внешние размеры камеры по экранирующей оболочке - 41 700x32 800x16 400 (высота) мм3. Предусмотрены мероприятия по антикоррозийной защите конструкций экранированного помещения. В БЭК предусмотрены сдвижные (вверх) экранированные ворота с размерами 7000x6000 (высота) мм2. Радиогерметичность обеспечивается контактным механизмом, встроенным по периметру в раму ворот, который изготавливается из оцинкованной стали и содержит комплект контактных бериллиево-медных ригелей. Экранированные ворота размещаются на системе «лифт - пол», обеспечивающей автоматизацию их открытия/ закрытия и поджима, и рассчитаны на установку на их внутреннюю поверхность радиопоглощающего материала. В непосредственной близости создана операторская размерами 4000x3000x3000 (высота) мм3. После установки несъёмных панелей радиопоглощающего материала на стены, автоматизированные ворота и потолок получается полубезэховая камера. Предусмотрена оперативная установка

52

| ISSN 2221-1179 Вестник Концерна ПВО «Алмаз - Антей» | №3, 2015

вручную поглотителей электромагнитного излучения на полу, после чего камера превращается в полностью безэховую, моделирующую свободное (удовлетворяющее принципу излучения) пространство, которое соответствует по своим характеристикам испытательной площадке на открытом воздухе. Используется радиопоглощающий материал (РПМ) Eccosorb™ фирмы Emerson Anechoic Chambers (Бельгия), в частности типов VHP-26-NRL, VHP-36-NRL, VHP-18-NRL, HHP-60-NRL, FS-100-NRL (РПМ на стене за сканером - более высокого уровня поглощения, чем на остальной поверхности). Следует заметить, что характеристики в спецификациях от Emerson Anechoic Chambers заявлены как типичные значения, а не как гарантированные, и это является стандартным трюком зарубежных производителей: гарантированные значения заметно хуже, и, кроме того, речь идёт об идеализированной ситуации нормального падения электромагнитного излучения на РПМ, при отклонении же от нормали характеристики не нормируются (известно, что быстро ухудшаются).

Размеры безэховой зоны достаточны для испытаний антенных систем изделий. Уровень и величина зоны радиобезэховости будут подтверждаться при сдаче АИВК в эксплуатацию. Исходя из свойств РПМ максимальная средняя плотность потока мощности при измерениях ограничивается 1,5 кВт/м2. Оборудование, размещённое в АИВК, также будет укрываться щитами с РПМ для уменьшения отражений. Система кондиционирования БЭК обеспечивает при проведении всех видов испытаний температурный режим: (22 ± 2,5) °С, кратность воздухообмена может достигать 6 обменов в час, для чего предусмотрено по 30 вентиляционных отверстий ячеистого типа размерами 600^600 мм2 - приточных на потолке и вытяжных на стенах камеры.

Также в БЭК предусмотрены системы основного и аварийного освещения с использованием светодиодных светильников на потолке, системы сигнализации о возгорании, пожаротушения, видеонаблюдения, подвода необходимых питающих напряжений; операторская обеспечена телефоном, локальной сетью.

2.2. Прецизионная ближнепольная измерительная система

Создаваемая ПБИС рассчитана на проведение измерений как в режиме передачи, так и в режиме приёма (слабонаправленная антенна-зонд, механически перемещаемая сканером вблизи апертуры испытуемой антенны, является в первом случаем приёмником, во втором -передатчиком). При измерениях характеристик фазированных антенных решёток (ФАР) благодаря принципу взаимности можно работать в любом режиме. В настоящее время доминирующее положение в перспективных изделиях получают активные ФАР, являющиеся антеннами с невзаимными элементами, измерения для которых необходимо проводить раздельно.

Благодаря замене непрерывных функций распределений компонент электромагнитного поля матрицами отсчётов в конечном числе узлов координатной сетки (по умолчанию эквидистантной) и замене двумерного интегрального преобразования Фурье двумерным дискретным преобразованием Фурье проводится реконструкция геометрии поля в дальнюю зону и вычисляются радиотехнические характеристики испытуемой антенны: ДН по амплитуде и по мощности, их произвольные сечения, коэффициенты усиления и др.

Плоские сканеры обычно создаются вертикальными либо (реже) горизонтальными. Примером сопоставимого по масштабам вертикального планарного сканера ближнего поля является сканер NSI-400V разработки Nearfield Systems, Inc с областью сканирования 33000x16000 мм2. Качественным отличием 5-координатного прецизионного сканера AL-4954-1-32м-13м (изготовлен в сотрудничестве с предприятием компании Orbit/FR в Израиле) АИВК Филиала № 1 Концерна от традиционных Т-образных планарных сканеров является возможность динамического наклона плоскости сканирования (рисунок). Такая схема, не имеющая аналогов в мире на установках сопоставимого масштаба, была предложена «НПП «ТРИМ СШП Измерительные системы» с учётом требований технического задания (ТЗ) в целях наилучшего согласования технической и экономической целесообразности. Масса сканера - около 50 т, частотный диапазон 0,3-

53

| Электроника. Радиотехника |

| ISSN 2221-1179 Вестник Концерна ПВО «Алмаз - Антей» | №3, 2015

| Электроника. Радиотехника |

a

б

Прецизионный сканер АИВК (схематическое изображение): а - вид при вертикальном положении плоскости сканирования; б - вид при наклонном положении плоскости сканирования

54

| ISSN 2221-1179 Вестник Концерна ПВО «Алмаз - Антей» | №3, 2015

12,0 ГГц, размеры области сканирования - до 32 000x13 000 мм2.

Чтобы восстановить поле в дальней зоне с приемлемой погрешностью, для плоской поверхности сканирования необходимо выполне-нить условие [3]:

L > D + 2H ■ tg 0 + о(4Ш), где L - минимально необходимый размер плоскости сканирования;

D - максимальный размер испытуемой антенны (в том же измерении);

H - расстояние между антенной и плоскостью сканирования;

0 - величина границы углового сектора [-0, + 0], в котором необходимо восстановить поле в дальней зоне;

о( ) - бесконечно малая функция;

X - длина волны излучения.

В одном из изделий облучатели расположены на выносных конструкциях длиной более 5 м, что не позволяет приблизить плоскость антенны к плоскости сканирования ближе H ~ 6 м, что и обусловило размеры рабочей области сканера.

Сканер ^-4954-1-32м-13м обеспечивает для сменных сверхширокополосных антенн-зондов не менее 5 степеней свободы:

линейное перемещение антенны-зонда по трём взаимно ортогональным направлениям: горизонтали (ось X), вертикали (ось Y) и по нормали к плоскости сканирования (ось Z). Запас хода сканера по координате Z согласован на уровне ± 250 мм;

изменение угла наклона оси Y в диапазоне 0...32 угл. град. относительно вертикали с точностью ± 3 угл. мин;

угловое перемещение антенны-зонда по поляризации в диапазоне не менее ± 90 угл. град. с погрешностью не более ± 3 угл. мин.

Погрешности позиционирования зонда по координатам X, Y, Z (согласно ТЗ) не должны превышать (среднеквадратичное отклонение, СКО) следующих величин:

в полной рабочей зоне при вертикальной оси Y: по оси Х - 2,0 мм, по оси Y - 0,6 мм, по оси Z - 0,12 мм;

в полной рабочей зоне при наклоне оси Y 32 угл. град.: по оси Х - 4,0 мм, по оси Y - 1,2 мм, по оси Z - 0,12 мм;

в рабочей зоне 6x6 м2 при вертикальной оси Y: по оси Х - 0,25 мм, по оси Y - 0,25 мм, по оси Z - 0,12 мм;

в рабочей зоне 6x6 м2 при наклоне оси Y 32 угл. град.: по оси Х - 0,3 мм, по оси Y - 0,25 мм, по оси Z - 0,12 мм.

Допустимая инструментальная погрешность измерений положения зонда по осям X, Y, Z не должна превышать ± 0,15 мм.

Плоскостность, под которой подразумевается допустимое СКО от среднего по координате Z при осуществлении сканирования антенной-зондом в плоскости XY, не более (согласно ТЗ):

в полной рабочей зоне при вертикальном положении оси Y - 1,2 мм;

в полной рабочей зоне при наклоне оси Y на 32 угл. град. - 2,0 мм;

в рабочей зоне размером 6x6 м2 при вертикальном положении оси Y - 0,6 мм;

в рабочей зоне размером 6x6 м2 при наклоне оси Y на 32 угл. град. - 0,75 мм.

Минимальные шаги Ах и Ay между дискретными позициями зонда при сканировании ближнего поля с максимально допустимым разрешением: по Х - не более 1 см (разрешение не менее 100 позиций/метр), по Y - не более 1 см (разрешение не менее 100 позиций/метр). Вопрос минимально допустимого шага дискретизации обсуждён в [3]; обычным является требование Ах < X/2, на практике обычно шаг зонда делается несколько меньше, ближе к X/3.

В связи с большими размерами плоскости сканирования и известными требованиями к плоскостности (например, согласно ОСТ 4Г0.209.204-77 систематические и случайные отклонения зонда от измерительной плоскости должны быть в пределах ± 0,11 и ± 0,011 соответственно, а погрешность определения координат зонда в измерительной плоскости должна быть в пределах ± 0,031) перед поставщиком был поставлен вопрос об обязательности использования лазерной системы определения истинного местоположения антенны-зонда по всем трём координатам для достижения возможности предобработки данных (аппроксимации реально измеренного массива данных в узлы идеальной сетки с использованием информации об истинном положении

55

| Электроника. Радиотехника |

| ISSN 2221-1179 Вестник Концерна ПВО «Алмаз - Антей» | №3, 2015

| Электроника. Радиотехника |

зонда относительно идеальной поверхности, которую он должен был описать) перед подачей их на вход алгоритма трансформации из ближнего поля в дальнее. Такая система определения местоположения зонда поставляется в составе АИВК.

Необходимое программное обеспечение разработано поставщиком. Из прямых натурных измерений в ближней зоне на поверхности сканирования доступны для анализа (визуализируются, экспортируются):

амплитудные распределения ближнего

поля;

фазовые распределения ближнего поля. Из реконструированной геометрии поля в дальней зоне нетрудно вычислить и визуализировать радиотехнические характеристики испытуемой антенны, а именно зависимости в дальней зоне от угловых переменных сферической системы координат, в частности: амплитуд (амплитудные ДН); фаз (фазовые ДН);

плотностей потока мощности (ДН по мощности);

поляризаций (поляризационные ДН).

В разработанном поставщиком программном обеспечении реализуются возможности просмотра указанных ДН при их нормировании и по напряжённости поля и по мощности в полярной и в декартовой системах координат (в линейном и в логарифмическом масштабах), а также их произвольных сечений, из которых определяются:

ширины ДН на произвольных (задаваемых) уровнях;

направления главных максимумов ДН; уровни и направления боковых лепестков ДН;

координаты фазовых центров испытуемых антенных систем в случае их существования и точечности (или центров излучения, относительно которых эквифазные поверхности в заданном угловом секторе пространства менее всего отличны от сфер);

коэффициенты направленного действия испытуемых антенных систем в произвольных направлениях (не только в направлении главного максимума амплитудных ДН);

коэффициенты усиления испытуемых ан-

тенных систем в произвольных направлениях (не только в направлении главного максимума амплитудных ДН).

Важно, что в ТЗ реализуется требование возможности экспорта результатов измерений ближнего поля в текстовые файлы, что позволит проводить преобразования и анализ во внешних математических пакетах.

Комплект управляющего и обрабатывающего оборудования в составе АИВК включает (не перечислены стойки для оборудования, принтеры, источники бесперебойного питания, промышленная мебель и другие малозначимые компоненты):

автоматизированное рабочее место оператора, включая персональный компьютер со специализированным программным обеспечением управления сбором и обработкой данных;

векторный анализатор цепей R&S ZVA -24 с необходимыми опциями;

стробоскопический осциллограф TMR 8112 с диапазоном частот 0-12 ГГц;

генератор сигналов R&S SMF-100A с необходимыми опциями;

генератор импульсов TMG020020VN01; комплект антенн-зондов (ТМА3 1-2 И для диапазона частот 1-2 ГГц; ТМА3 2-4 И для диапазона частот 2-4 ГГц; ТМА3 4-8 И для диапазона частот 4-8 ГГц; ТМА3 8-12 И для диапазона частот 8-12 ГГц).

Метрологическая аттестация АИВК на возможность сдачи изделий заказчику во всех режимах, прописанных в ТУ - самостоятельная большая научно-техническая работа.

Погрешности при реконструктивных измерениях (их основные источники рассмотрены в [4]):

погрешности ограничения (область измерения имеет конечные размеры и незамкнута);

погрешности дискретизации (получаемые функции, определённые в дискретных точках, не могут не отличаться от непрерывных распределений);

погрешности измерения ближнего поля (нестабильность генератора опорного сигнала, флуктуации коэффициентов передачи в соединительных трактах, СКО зонда по нормали от плоскости измерений и погрешности позиционирования зонда по горизонтали и вертикали).

56

| ISSN 2221-1179 Вестник Концерна ПВО «Алмаз - Антей» | №3, 2015

Поскольку ДН зондовой антенны неизотропна, измерения в различных точках плоскости сканирования происходят при неэквивалентных условиях, это проявление общего принципа теории измерений: результат измерения - суперпозиция (конволюция) функции объекта с передаточной функцией измерительного прибора, из-за чего необходима коррекция конволюционных артефактов (и даже после её проведения неизбежны незначительные различия результатов реконструкции поля из измерений на плоскости, на цилиндре и на сфере для одной и той же антенны в одном режиме работы).

В соответствии с условиями договора АИВК поставляется как единое средство измерений, требующее утверждения типа (внесения в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений). Согласно ТЗ АИВК должен обеспечивать следующие инструментальные погрешности измерений амплитудных и фазовых диаграмм направленности (АДН и ФДН), коэффициентов усиления и направленного действия (КУ и КНД):

АДН до минус 20 дБ - ± 0,3 дБ; АДН до минус 30 дБ - ± 0,5дБ; АДН до минус 60 дБ - ± 3 дБ;

ФДН при АДН до минус 20дБ - ± 2,0 угл. град.; ФДН при АДН до минус 30дБ - ± 3,0 угл. град.; ФДН при АДН до минус 60 дБ - ± 11,0 угл. град.;

КУ - не хуже ± 0,5 дБ;

КНД - не хуже ± 0,5 дБ.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Реальные полные предельные значения инструментальных погрешностей определятся силами ФГУП «ВНИИФТРИ» на этапе испытаний АИВК для утверждения типа средства измерения и первичной поверки.

3. Ход реализации проекта, вопросы приёмки АИВК Филиалом № 1 Для перехода от прописанных в ТУ на изделия методов измерения характеристик антенн в дальней зоне к ближнепольным методам специалистами Филиала № 1 в 2012-2013 гг. было разработано ТЗ на поставку АИВК для организации измерений характеристик антенных систем изделий в целях контроля соответствия требованиям, предъявляемых ТУ на изделия.

АО «Концерн ВКО «Алмаз - Антей» и ООО «НПП «ТРИМ СШП Измерительные системы» в мае 2013 г. подписали договор о создании АИВК. По состоянию на май 2015 г. завершён монтаж экранированной камеры, в Филиал № 1 доставлены необходимый радиопоглощающий материал, сканер ближнепольной измерительной системы, радиоизмерительное оборудование, начаты работы по монтажу.

После утверждения типа и первичной поверки средства измерения необходимо реализовать выполнение требований ПД ИТР и ТЗИ, в том числе спецпроверку и аттестацию аппаратуры из состава АИВК.

Для введения АИВК в эксплуатацию необходимо по каждому из изделий, планирующихся к испытаниям в АИВК, выполнить большой объём работ:

согласовать с разработчиками изделий технический облик измерительного стенда, включая устройство позиционирования испытуемой антенны относительно сканера ПБИС (антенные системы изделий будут размещаться в АИВК как на специальных технологических основаниях, так и в составе изделий при помощи роботизированных транспортёров) и интерфейс взаимодействия между испытуемой антенной и электроникой из состава АИВК (дополнительная стендовая электроника и согласующее программное обеспечение);

разработать и изготовить необходимые элементы измерительного стенда;

разработать методики настройки и измерений характеристик антенны, проработать вопросы оптимизации (ускорения) процесса измерения (реализацию измерений на различных частотах и в разных режимах работы антенны при одном сканировании ближнего поля с целью минимизировать количество сканирований, необходимых для выполнения объёма измерений, требуемого ТУ);

отработать на практике и уточнить разработанные методики настройки и измерения на серийных образцах изделий;

провести первичную аттестацию измерительного стенда в соответствии с ГОСТ Р 8.568-97 и аттестацию методик измерений

57

| Электроника. Радиотехника |

| ISSN 2221-1179 Вестник Концерна ПВО «Алмаз - Антей» | №3, 2015

| Электроника. Радиотехника |

(установление пределов погрешностей измерения нормируемых характеристик) силами ФГУП «ВНИИФТРИ» или ФБУ «ГНМЦ МО РФ».

После проведения указанных работ и демонстрации поставщиком реализуемости разработанных методик измерения будет подписан акт приёмки АИВК и во всю полноту встанет вопрос о внесении разработчиками изделий дополнений в ТУ, что разрешило бы использовать АИВК как средство для проведения приёмо-сдаточных испытаний вместо методов дальней зоны.

Выводы

1. Задача восстановления поля на апертуре для дефектоскопии элементов ФАР продолжает оставаться актуальной.

2. Ближнепольные методы измерений активно развиваются, в частности, в направлении создания методов бесфазовых (Phaseless) измерений [2, 6] как расширения описанного амплифазометрического метода, поскольку по мере развития антенной техники в сторону сотен ГГц и (в перспективе) единиц ТГц трудности измерения фаз быстро возрастают.

3. Перспективны с фундаментальной точки зрения - совершенствование методов бесфазовых ближнепольных измерений, с технической точки зрения - разработка алгоритмов амплитудно-фазовой компенсации в реальном

времени некорректно работающих фазовращателей ФАР или приёмо-передающих модулей АФАР, работающими штатно.

Список литературы

1. Бахрах Л. Д, Кременецкий С. Д, Курочкин А. Н., Усин В. А., Шифрин Я. С. Методы измерений параметров излучающих систем в ближней зоне. Л.: Наука, 1985. 272 с.

2. Parini C, Gregson S., McCormick J, Janse van Rensburg D. Theory and Practice of Modern Antenna Range Measurements. London: The Institution of Engineering & Technology, 2015. 784 p.

3. Захарьев Л. Н, Леманский А. А. , Турчин В. И. и др. Методы измерения характеристик антенн СВЧ / под ред. Н. М. Цейтлина. М.: Радио и связь, 1985. 368 с.

4. Калинин Ю. Н. Измерение диаграмм направленности антенн в планарном сканере без измерения фазы // Антенны. 2015. № 1. С. 61-68.

5. Newell A. C. Error Analysis Techniques for Planar Near-Field Measurements // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 1988. V. 36, No. 6. P. 754-768.

6. Razavi S. F. Planar Near-Field Phaseless Measurement Techniques for Antenna Characterizations and Diagnostics. New York: Umi Dissertation Publishing, 2011. 208 p. Поступила 15.06.15

Исаков Михаил Александрович - кандидат физико-математических наук, ведущий инженер-технолог Филиала № 1 АО «Концерн ВКО «Алмаз - Антей», г. Нижний Новгород.

Область научных интересов: радиотехника, антенные измерения, физика и технология полупроводниковых наноструктур.

Лисинский Владимир Павлович - главный конструктор - начальник ЦКБ ОАО «Нижегородский машиностроительный завод», г. Нижний Новгород.

Область научных интересов: радиолокация, методы наведения.

58

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.