Патент на изобретение №2346365

(54) БЕЗЭХОВАЯ КАМЕРА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для измерения диаграмм эффективной поверхности рассеяния моделей радиолокационных целей. Техническим результатом является уменьшение погрешностей измерения диаграмм и уменьшение стоимости камеры. Безэховая камера (БЭК) выполнена в виде закрытого помещения, внутренние стены, пол и потолок которого плоские и покрыты плоским радиопоглощающим материалом. Поперечное сечение БЭК выполнено в виде параллелограмма, одни параллельные стороны которого находятся под острым углом к вертикальной плоскости, а две другие к горизонтальной плоскости. Продольное сечение БЭК выполнено в виде трапеции с горизонтальным основанием. Углы равны или больше отношения диаметра D безэховой зоны к четырем расстояниям L от внешней поверхности безэховой зоны до ближайшей внутренней поверхности БЭК (D/4L). 3 ил.

Изобретение относится к безэховым камерам (БЭК), которые предназначены для измерений диаграмм эффективной поверхности рассеяния (ЭПР) радиолокационных целей на моделях и диаграмм направленности антенн. Преимущественное назначение изобретения – измерение диаграмм ЭПР моделей радиолокационных целей.

Известна БЭК, которая выполнена в форме прямоугольного параллелепипеда, внутренняя поверхность которого покрыта шиловидным радиопоглощающим материалом (М.Ю.Минцмахер, В.А.Торгованов. Безэховые камеры СВЧ. М., «Радио и связь», 1982 г., стр.39, Рис.2.3).

При измерении в такой камере диаграмм ЭПР моделей целей (МЦ) и при вращении их в горизонтальной плоскости, при углах наблюдения ±45° от их продольной оси возникают большие погрешности измерения. Боковые лепестки диаграммы ЭПР цилиндрических объектов, при углах наблюдения ±45° к их продольной оси объектов, меньше на 20-30 дБ ЭПР торцов и боковой поверхности. Излучение измерительной антенны (ИА) отражается зеркально от образующей цилиндрической поверхности под углами 45° в направлении перпендикуляра к боковой стене БЭК. После чего излучение возвращается на боковую поверхность цилиндра и отражается от нее в сторону приемной антенны в виде помехи, где суммируется с отражением кромок цилиндра, что приводит к погрешностям измерения бокового излучения.

За прототип изобретения принята камера с продольными гофрами на боковых стенах и поперечными на торцевых (М.Ю.Минцмахер, В.А.Торгованов, Безэховые камеры СВЧ. М., «Радио и связь», 1982 г., стр.40, Рис.2.5). Известно, что гофры, выполненные в виде тупого клина, отражают в обратном направлении первой зоной Френеля, которая отражает как полоса. Гофры, по сравнению с плоской стеной, в обратном направлении отражают меньше на 5-10 дБ. Такое уменьшение переотражений стеной уменьшает погрешности измерения ЭПР боковых лепестков диаграмм ЭПР цилиндров, но недостаточно, когда габариты цилиндра соизмеримы с диаметром безэховой зоны (БЗ) БЭК.

Технический результат изобретения – уменьшение погрешностей измерения диаграмм ЭПР моделей радиолокационных целей под углами ±45° к их продольной оси и уменьшение стоимости камеры за счет применения РПМ низкого качества с коэффициентом отражения минус 10-15 дБ.

Изобретение поясняется чертежами фиг.1, 2 и 3.

На фиг.1 изображено поперечное сечение камеры, в плоскости которого находится центр безэховой зоны БЭК, которое выполнено в виде параллелограмма, противоположные стороны параллелограмма находятся под острым углом к вертикальной и горизонтальной плоскости, и измеряемая модель цели (МЦ), расположенная в горизонтальной плоскости под углом 45° к электрической оси ИА.

На фиг.2 изображено осевое продольное сечение камеры в горизонтальной плоскости с измерительной антенной (ИА) и измеряемой МЦ, продольная ось которой находится под углом 45° к продольной оси БЭК.

На фиг.3 изображено осевое продольное сечение камеры в вертикальной плоскости, выполненное в виде трапеции с горизонтальными основаниями, боковые стороны трапеции находятся под острым углом к вертикальной плоскости;

– острый угол, образованный поверхностями стен, потолка и пола БЭК и аналогичными поверхностями описанного вокруг камеры прямоугольного параллелепипеда;

D – диаметр безэховой зоны (БЗ) или максимальный размер измеряемой модели;

L – расстояние от БЗ до ближайшей внутренней поверхности камеры, на которую МЦ зеркально отражает излучение ИА;

БЗ – безэховая зона БЭК;

ИА – измерительная антенна;

МЦ – модель цели.

Позициями 1, 2, 3 и 4 обозначены лучи излучений, которые зеркально отражаются от МЦ и внутренней поверхности БЭК. Луч 1 – переотражение излучений ИА от МЦ на боковую стену. Луч 2 – отражение от первой боковой стены на вторую боковую стену. Луч 3 – отражение от второй боковой стены на первую. Луч 4 – второе отражение от первой боковой стены на потолок.

Безэховая камера (БЭК) выполнена в виде закрытого помещения, внутренние стены, пол и потолок которого плоские и покрыты плоским радиопоглощающим материалом.

Поперечное сечение БЭК выполнено в виде параллелограмма, одни параллельные стороны которого находятся под острым углом к вертикальной плоскости, а две другие к горизонтальной плоскости. Продольное сечение БЭК выполнено в виде трапеции с горизонтальным основанием. БЭК вписана в прямоугольный параллелепипед. Углы равны или больше отношения диаметра D безэховой зоны к четырем расстояниям L от внешней поверхности безэховой зоны до ближайшей внутренней поверхности БЭК (D/4L).

В одной торцевой стене камеры по продольной оси БЭК выполнено окно, предназначенное для измерительной антенны (ИА).

Предложенная камера была выполнена в виде настольной БЭК, длиной 2 м и шириной 1 м. Поперечное сечение выполнено в виде ромба, а продольное в виде равнобочной трапеции (фиг.1 и 3). Диаметр БЗ равен 0,2 м. Камера облучалась ИА 2-х см диапазона волн. Стены, потолок, пол БЭК покрыты многослойным плоскослоистым РПМ с коэффициентом отражения минус 15 дБ.

Испытания камеры производились с помощью цилиндра длиной 0,2 м и диаметром 0,1 м. При многократных измерениях одного и того же цилиндра при смещении его центра масс на четверть длины волны вдоль и поперек электрической оси антенны боковые лепестки диаграммы ЭПР, при расположении оси цилиндра под углом 45°, воспроизводились строго одинаково. Этот факт свидетельствует об отсутствии помеховых переотражений, вызванных переотражениями от стен камеры и цилиндра.

При таком положении цилиндра в БЗ БЭК луч 1, зеркально отраженный от боковой цилиндрической поверхности, попадает на одну боковую стену камеры (луч 2) и зеркально отражается от нее в сторону противоположной боковой стены (луч 3), после отражения луча 3 от второй боковой стены луч 3 вновь отражается от первой боковой стены, отражается от нее (луч 4) и попадает на потолок БЭК. Можно проследить дальнейшую судьбу лучей, которые так и не попадают в БЗ. При каждом отражении лучи ослабевают на 15 дБ, многократно отражаются от стен, пола и потолка БЭК и поглощаются ими (фиг.1).

Технический результат изобретения – уменьшение погрешностей измерения диаграмм ЭПР моделей радиолокационных целей под углами ±45° к их продольной оси и уменьшение стоимости камеры за счет применения РПМ с коэффициентом отражения минус 10-15 дБ достигнут.

Формула изобретения

Безэховая камера (БЭК), выполненная в виде закрытого помещения, внутренние стены, пол и потолок которого плоские и покрыты радиопоглощающим материалом (РПМ), отличающаяся тем, что стены БЭК покрыты плоским РПМ, причем поперечное сечение БЭК выполнено в виде параллелограмма, одни параллельные стороны которого находятся под острым углом к вертикальной плоскости, а две другие к горизонтальной плоскости, продольное сечение выполнено в виде трапеции с горизонтальным основанием, причем БЭК вписана в прямоугольный параллелепипед, углы равны или больше отношения диаметра D безэховой зоны к четырем расстояниям L от внешней поверхности безэховой зоны до ближайшей внутренней поверхности БЭК (D/4L).

РИСУНКИ