Egy módszer annak meghatározására antennajelet
A tulajdonosok a szabadalmi RU 2279100:
Intézet Solar-Terrestrial Physics (RU)
A találmány tárgya a mérése antenna és lehet használni, hogy tanulmányozza minták (NAM) antennarendszerek különböző rádiós rendszerek. A műszaki eredmény pontosabb, kevesebb idő eltávolítjuk a NAM és költségeinek csökkentése az antenna kutatás. A módszer azon alapul, mérése a jel amplitúdóját pont rádióforrás a disztális antenna lefedettség, és szögkoordinátáit a forrás, ahol a felhasználás során, mint néhány rádiónavigációs mesterséges műholdak a Föld (SS flag) globális navigációs GPS / GLONASS; adatokat az amplitúdó rádió INSS azok szögkoordinátáit és pszeudo-tartományban INSS bemutatott az interneten formájában fájlok RINEX formátumban; kezeléssel RINEX-rádió fájlok képező sorokban amplitúdó értékeket az egyes SS zászló függvényében annak szögkoordinátáit a sorokból kiválasztott sorozat kapott szögek INSS több hely 10 amelyeket normalizálva egy olyan tényezővel arányos a megfelelő látszólagos SS flag; sorok normalizált amplitúdó értékek valamennyi INSS koherens összegeztük és átlagoltuk. 3-il.
A találmány tárgya antenna méretek.
Számos módszer mérésére irányított diagram (DS) antennák [1, 2].
Egy [2] - A módszer forgatható antenna - azon a tényen alapul, hogy a vizsgált antenna forgatjuk függőleges és vízszintes síkban, és az emitter álló helyzetben van. Az amplitúdó a kimenetén az antenna függ forgásszögek az antennát a azimut sík és a tér sík szögek. Ezt a módszert alkalmazzák a tanuló antennák mikrohullámú frekvenciákon, prototípus, valamint a tanulmány a legegyszerűbb antennák méteres hullámok. A módszer előnye - Nam elhelyezhet automatikus üzemmódban egyidejű mérése forgásszögeinek az antenna. A hátrányok a korlátozást a geometriai méretei a vizsgálati antenna és a nehéz eltávolítása a antennajelet szerelt bármilyen tárgy.
Az elv egy másik mérési módszerét Nam eljárás stacioner antennának, hogy a pozícióját és orientációját a vizsgált antenna változatlan marad, és a sugárforrás körül mozgott mentén körpályák. rögzített antennával módszert alkalmazzák a vizsgálat során a rádió központok Nam antennák, antennák mikrohullámú kommunikációs vonalak, stb Így határozza Nam lehetséges, mint földi méréseket [1], amelyben az emitter található a föld felszínén, és a Via kiegészítő radiátor található egy repülőgép [3]. Ez a módszer számos hátránya van. Így, amikor a földi méréseket lehet beszerezni Nam csak egy síkban, a mérési pontosság nagyon alacsony lesz hatása miatt a terep érdesség és területek nem megfelelő eltávolítása a kibocsátó a mért antenna. NAM vizsgálatban légi járművek nagy erőfeszítés és az idő- és erőforrás.
A legközelebbi megoldás erre a problémára egy olyan módszer meghatározására antennajelet történő besugárzással gyöngy mesterséges műhold (műholdas) vagy a rádió emissziós tér [4]. Előny a módszer - a tanulmány Nam antennák működő széles skáláját hullámhosszon centiméteres, km; Tanulmány NAM antenna telepítve az alkalmazás helyén.
Azonban kis mennyiségű beacon műhold (LEO műhold beacon) és a merev geometriáját műholdpályákat (geostacionárius műhold jelzők) nem ad pontos mérését NAM, hiszen el kell végezni az amplitúdó a lehető kisebb szöget bezáró, irányszög sík és szögek sík helyet. Továbbá, ha a műhold kell meghatározni a szögpozíciójának kibocsátó.
Nehézségek a térkihasználás rádióforrások társított alacsony jel / zaj arány, ha jelet fogad a rádiós források és nagy időintervallum betöltőnyílás - egyetlen útvonal naponta esetén rögzített vizsgált antenna és a kis szögletes diszkrét elrendezését rádiós korlátozza a lehetőségét tanul antenna egy keskeny sugárzási mintát.
A cél a találmány szerinti, hogy javítsa a pontosság, csökkenti az időt minta a eltávolítására és költségének csökkentése az antenna kutatás.
Ezt úgy érjük el annak a ténynek köszönhető, hogy a használt rádió INSS Global Navigation GPS / GLONASS rendszerek [5, 6]. Adatok az amplitúdó rádió INSS azok szögkoordinátáit és pszeudo-tartományban INSS bemutatott az interneten formájában fájlok RINEX formátum egy szabványos fájl navigációs vevő méréseket. By RINEX-fájl feldolgozása rádiójeleket alkotják a sorozat amplitúdó értékeket az egyes SS zászló függvényében a szögkoordinátáit. A kapott sorozat, normalizálva egy olyan tényezővel arányos a megfelelő látszólagos SS zászló. A sorok a normalizált amplitúdó értékeket az összes SS zászló koherensen összegeztük és átlagoltuk, és ily módon a függését az amplitúdó a rádiójel a vevőnél függvényében magassági szög és azimut szög állandó távolságban a sugárzásforrások.
Az erény a javasolt mérési módszere Nam - kutatás célja tulajdonságai antenna telepített alkalmazás helyén. Ez különösen fontos a modern, nagy pontosságú rádiós rendszerek, amikor a vevő antenna körül a közeli tárgyak vagy szerkezeti elemei, és fogadja a rádiójeleket zavarhat torzítás. Ebben az esetben a javasolt eljárás lehetővé teszi, hogy az intézkedés a „valódi” antenna minta befolyása a visszavert rádióhullámok.
A javasolt antenna minta mérési módszer azon a tényen alapul, hogy a föld kettős frekvenciájú navigációs vevőkészülék képes megragadni a rádiójelek egyszerre több SS zászló. A területen a „láthatóság” a vevőegység lehet akár 12 NA. Közös koherencia időn adatfeldolgozást az amplitúdó a rádiójeleket a „látható” INSS előállítását teszi lehetővé az intenzitás a vett rádiófrekvenciás jeleket F (# x00398 ;, # x003B1;) függvényében a szög koordináták - magasságokban # X00398; (t), és azimut # X003B1; (t) irányában INSS. Ugyanakkor azimut # X003B1; (t) - közötti szög a vízszintes irányhoz és az északi irányt a vételi ponton az SS zászló és a magassági szög # X00398; (t) számít egy függőleges síkban között az irányt, hogy a pont a vétel az SS zászló és a vízszintes síkban.
Az koherencia idő értetődő ebben az esetben az adatok szinkronizálásához az amplitúdó a rádiójeleket a „látható” INSS egymás között, valamint az egységes rendszer az időben a globális navigációs rendszerek GPS / GLONASS.
Ezek a navigációs GPS vevő megfigyelések formájában kapjuk a fájlok RINEX formátumban [7], amelyek tartalmazzák az eredmények napi mérés az összes „látható” SS flag: az értékeket a relatív fázisú egyik vagy mindkét hordozót értékek látszólagos értékek relatív jelek amplitúdóit az egyik vagy mindkét a hordozó a jel / zaj viszony (SNR) - S1 (t) és S2 (t), valamint néhány egyéb paramétereket. Továbbá, külön elkészített navigációs RINEX-fájlokat tartalmazó efemerisz SS zászló, amely annak megállapítására szolgál elevációs szögek # X00398; (t), és azimut # X003B1; (t) irányában INSS.
1, a „emelkedési szög-azimut” azt mutatja, hogyan függ a koordináta helyzetét leíró INSS pályák megfigyelési pont tekintetében három állomás a globális GPS hálózat [7], a különböző szélességi irányban. Minden egyes vizsgált állomás nevét adta, földrajzi koordináták, és az útvonalak számának INSS „látható” a nap folyamán. irányszög # X003B1; fok megszámoltuk az egy kör alakú skála. Koncentrikus körök jellemzik Szintkülönbség szög # X00398; a INSS tartományban 0-90 # x000B0, és a központ minden egyes grafikon megfelel # X00398; = 90 # x000B0;.
Amint látható, az alacsonyabb szélességi fokokon (1 „a”) van ellátva, lényegében egyenletes eloszlását a pályák az egész tartományban szögek # X00398; és # X003B1;. A növekvő szélességi helyét a vevőállomás pályáján, eloszlási mintázata torzul ( „b” és „c” az 1. ábrán). Az eloszlás jelenik ejtik által határolt területen a szögtartományban # X00398; és # X003B1;, amelyen belül a pálya nem tud futni INSS. Ez annak köszönhető, hogy a geometria csoportosulás INSS GPS.
Így, a használata GPS / GLONASS INSS nyújthat lényegében egyenletes töltőnyílása Nam dimenzióban. Amikor ezen a nyíláson töltési idő csökkenése legalább egy nagyságrenddel, mint a használt kis pályára műholdas beacon (10-15 pályákat naponta), és két nagyságrenddel, mint a rádiófrekvenciás tér (egyik útvonal naponta).
Ha megmérjük a NAM Jelen eljárás során figyelembe kell venni számos funkcióval társított geometria kategóriák SS zászló jellegű és terjedése a Föld légkörébe.
Először is, annak érdekében, hogy javítsa a megbízhatóságát méréseket kell használni NAM nyers adatokat jeleket az amplitúdó elevációs szögek INSS # X00398;> 10 # x000B0, mivel a rádiójeleket SS zászló alacsony emelkedési szögeket (# x00398;<10°) претерпевают существенные искажения при распространении через тропосферу Земли [8].
Másodszor, meg kell, hogy vegye figyelembe az időbeli változását a geometria „INSS vevő” rendszerben, mivel a keringési idejének INSS GPS / GLONASS nem többszöröse a 12 órás [5, 6].
Harmadszor, a távolság az antenna és az SS zászló idővel változik, mint egy szükséges feltétele a megfelelő és pontos mérés DN időben állandó intenzitása a kibocsátó jel, hogy a nagysága amplitúdója vett rádiójel kell normalizálni tényezővel arányos a tartomány SS zászló.
A fenti funkciók a mérési adatok feldolgozása Nam A jelen találmány alkalmazásával a következők szerint végezzük.
1. A szabványos RINEX-fájlokat kapott az interneten keresztül, úgy, hogy a kinyert idősorait a relatív amplitúdó értékek a jelek S1 (t) és S2 (t), szögek sorok helye # X00398; (t), és azimut szög # X003B1; (t) az irányt SS zászlót, és az idő sorozat értékei az SS zászló látszólagos C1 (t).
2. között a generált több időt sorozat kijelölt sorok, amelyek értékét kapjuk meg elevációs szögek # X00398; (t)> 10 # x000B0;. Annak érdekében, hogy az időben állandó emitter intenzitás értékeit amplitúdójú jelet S1 (t) és S2 (t), szerepel a kiválasztott idősorait, az együtthatók vannak normalizálva # X003B3;, arányos látszólagos C1 (t), amely megfelel az SS flag: Snorm (t) = S1 (t) # x000D7; # x003B3; (Snorm (t) = S2 (t) # x000D7; # x003B3;).
3. ábrája grafikusan mutatja a két-dimenziós intenzitás eloszlásának a kapott jel a koordinátákat „azimut-magasság” területek a SS zászló - F (# x00398 ;, # x003B1;). Eljárás építési a F (# x00398 ;, # x003B1;) a következőképpen.
4. a szögtartományban # X00398; (0-90 # x000B0;) és a # X003B1 (0-360 # x000B0;) van osztva elemi szakaszok. Ez képezi egy rács a sejtekben, amelyekben az egység cella méretek - # X00394; # x00398;, # X00394; # x003B1; - határozza meg a szükséges pontosságot építési Nam.
5. A rács a sejtek töltött az amplitúdó értékei Snorm (# x00398;, # X003B1;) kaptunk az összes „látható” SS zászló felhalmozódása az időintervallum (például naponta). sejtszám - m # x00398;. m # x003B1; - meghatározza az aktuális értékeket a csuklós INSS # X00398; és # X003B1 -m # x00398; = # X00398; / # x00394; # x00398;, m # x003B1; = # X003B1; / # x00394; # x003B1;. Az összeg az amplitúdó értékek # X02211; Snorm (# x00398;, # X003B1;) az egyes sejtek átlagoljuk száma feljegyzett értékek a sejtben n :.
6. Minden egyes cella m # x00398 szám;. m # x003B1; mx határozzuk sejtek számát. én a vízszintes síkban síkjával egybeeső elrendezése az antennát. Az egyes cellákban egy vízszintes síkban van rögzítve, a megfelelő érték a koordinátákat „azimut-magasság” :. Így egy vetülete eloszlása az értékeket a vízszintes síkban.
7. mx kapott minden cellában. az átlagos értékek normalizálódtak, hogy a maximális értéket. Az eredmények formájában intenzitásának a vett rádiójel derékszögű koordinátáit.
8. F (# x00398;, # X003B1;) a koordinátákat „azimut-magasság” síkjában az eloszlás F (x, y) van alkalmazva mintázata koncentrikus körök. Ezután a magassági szög # X00398; irányban a NS sugara határozza meg a kör (a közepén a kör megegyezik # X00398; = 90 # x000B0;), és az azimutális szög # X003B1; számított óramutató járásával megegyező irányban a kerületi irányban az északi (0 # x000B0;), amint a 2. ábrán látható.
Elemzés a kapott függőség F (# x00398;, # X003B1;) ebben az esetben arra enged következtetni, hogy a vizsgált antennarendszer COSA navigációs vevő állomás lényegében egyenletes Nam, amely egy félgömb. Ezek az eredmények megerősítik az elméleti ismerete az antennarendszer a műholdas navigációs rendszer vevőkészülék [5, 6].
A javasolt mérési módszer Nam antenna végezzenek további értékelését Nam-szekcionált-függvény F (# x00398;, # X003B1;) (2. ábra) a két függőleges sík. Az eredmény az ilyen értékelés 3. ábra mutatja be, mint egy jel intenzitása függőségek két kölcsönösen merőleges keresztmetszeteket - A1 A1 és B1 B1 (3 „a”, „b”). Amint a rajzból látható, a jel intenzitása az egyes szakaszok lényegében egyenletes és közel nagyságrendileg az egységben. Ez azt jelzi, egységességét a sugárzási minta F (# x00398;, # X003B1;) (2. ábra).
Így a javasolt módszer javítja a mérési pontosságot a NAM, hogy csökkentse az idő és a költségek csökkentése a vizsgálat az antenna használata révén a legtöbb nagy pontosságú, high-tech és a széles körben elérhető a jelenleg létező rádiós rendszerek.
1. Fradin AZ EV Ryzhkov mérési paramétereket az antenna-adagoló eszköz. M. Communications, 1972 352 p.
2. Miklashevsky AV Automatikus méter a mikrohullámú tartományban. M. Communications, 1972, 167. o.
8. Grudinskaya GP Radio terjedését. M. magasabb iskolai, 1975, 280 p.
Egy módszer annak meghatározására az antenna minta mérésével jelamplitúdó pont rádió forrás található a távolabbi területe az antenna, és a szög koordináták a forrás, azzal jellemezve, hogy a használt rádiónavigációs mesterséges műholdak a Föld (SS flag) globális navigációs GPS / GLONASS; adatokat az amplitúdó rádió INSS azok szögkoordinátáit és pszeudo-tartományban INSS bemutatott az interneten formájában fájlok RINEX formátum egy szabványos fájl navigációs vevő méréseket; kezeléssel RINEX-rádió fájlok képező sorokban amplitúdó értékeket az egyes SS zászló függvényében annak szögkoordináták; kialakítva sorokból kiválasztott sorozat kapott nagyobb szögben, mint 10 helyeken INSS # x000B0;, amely normalizálva egy olyan tényezővel arányos a megfelelő látszólagos SS flag; sorozat normalizált amplitúdó értékek az összes SS zászló koherensen összegeztük és átlagoltuk, és ily módon a függését az amplitúdó a rádiójel a vevőnél függvényében magassági szög és azimut szög állandó távolságban a sugárzásforrások.