антенна-ближняя и дальняя зона Опции

[sergag]

Добрый день!
Вопрос, наверное, знатокам антенн, но устроит ответ и других знатоков RF+Microwave:)
Я прочитал на днях, что если измерить поле, создаваемое излучателем в ближней зоне, то по этим данным можно восстановить диаграмму направленности (и поле излучения в дальней зоне). Вроде это называется преобразование из ближней зоны в дальнюю. Это действительно так? А какие методы используют для этого?
Сдается мне, что это можно использовать для уменьшения времени счета в различных СВЧ-САПР?
Не ругайтесь, если глупости спрашиваю)

[roman_uhf]

Огромное колличество степеней свободы,присутствующих в реальном мире,учесть одновременно почти невозможно.Любой
свч-сапр использует упрощённые модели,однако степень упрощения разная (часто зависит не от САПРа,а от того ,кто этот САПР озадачивает).Но при некотором б/м -оптимальном упрощении
время счёта становится б/м-приемлемым.Реальные измерения поля
в ближней зоне проводились сотни тысяч раз теоретиками физики
поля в правильных электромагнитных условиях и уже учтены
авторами CAD-ов и CAE.Поэтому не заморачивайтесь подобными
вопросами.Для тех,у кого имеется должный уровень понимания
физики поля,я могу порекомендовать ТЩАТЕЛЬНЕЕ ИЗУЧАТЬ
МАТЧАСТЬ! -Уже имеющихся САПРов предостаточно и возможности
их достаточны для практического применения в 99% случаев.Если
Вы попадаете в оставшийся 1%,то вероятно Вам уже необходимо
самому быть физиком-теоретиком,да-бы дополнить ответами этот 1%.

[vhlshik]

если вы не слишком близко находитесь к антенне, то поле ее излучения можно приблизительно представить в виде асимптотического ряда по обратным степеням R.

теоретически, измеряя амлитуду и фазу на сферах вокруг антенны с разными радиусами, можно вычислить члены этого ряда. Диаграмма направленности - ессно член при 1/R.

[Alex Z]

Одиночный излучатель излучает сферическую волну в ближнем поле .Поэтому измерив АФР при
линейном перемещении измерительного зонда и пересчитав в дальнюю зону, получите большие
ошибки. Измерять в ближней зоне можно только решетку излучателей (больше трех ).

[Юрий2Б]

... точные измерение поля в ближней зоне -- кропотливая задача. Для того чтобы построить диаграмму направленности антенны в даьней зоне необходимо измерять не только амплитуду поля, но и фазу. При измерениях необходимо соблюдать (или учитывать математикой) равноудаленность всех точек, в которых проводились измерения, от фазового центра антенны.
В первом приближении ... по полученному амплитудному и фазовому распределению поля ( напрмер в раскрыве параболоида) методом линейной эквивалентной антенны расчитывается ДН.

Если речь идет о технике измерения, то это один из современных методов измерения ДН. НО Самый современный (как я считаю) - использование ультракоротких импульсов (несколько пико-фемпто- секунд ) и селекции отраженией методом временных окон в сочетании с ампли-фазометрическим методом.

[roman_uhf]

Все вышеизложенные рекомендации разных авторов представляют
интерес лиш при наличии Э/М условий,стремящихся к идеальным.
Если автора темы интересует постановка лаб.эксперимента,то могу
согласится с их предложениями (напр. для диплома...).Для прочих
случаев есть спец.проги (кажется деже бесплатные),которые
позволяют обсчитать такую задачу с приемлемой практической
точностью.

[Юрий2Б]

представляют
интерес лиш при наличии Э/М условий,

если речь идет о безэховой камере, то замечу, при измерении ДН моноимпусным методом камера не нужна.

[Unforgiven]

А поделитесь алгоритмом восстановления, плз. Очень нужно.

[ikolmakov]

А поделитесь алгоритмом восстановления, плз. Очень нужно.

Если известно распределение поля на плоскости, то поле в дальней зоне это просто двумерное преобразование Фурье от него. Это, фактически, разложение по плоским волнам. Т.е. exp(-alfa*n-betta*m) в преобразовании Фурье это плоская волна в соответствующем направлении.

Сдается мне, что это можно использовать для уменьшения времени счета в различных СВЧ-САПР?
Не ругайтесь, если глупости спрашиваю)

Это будет, скорее всего, излишнее мудорствование... Пользуйтесь стандартными методами, не забывая ставить правильно граничные условия

Сообщение отредактировал ikolmakov - Jun 9 2006, 17:51

[Demonis]

На сколько я знаю, то, например, в методе моментов ищется распределение поля в антенне, и уже исходя из этого рассчитываются параметры диаграммы направленности. Поле в ближней зоне тоже может быть найдено, если известны токи. Так что в методе моментов поле ближней зоны скорее всего вторично. А вот в методе FDTD рассчет поля в ближней зоне скорее всего производится первично, а токи на метеллической поверхности завязаны на магнитное поле ближней зоны.

П.С. to Юрий2Б Не дадите ли несколько ссылок на литературу по моноимпульсному измерению диаграммы направленности. До сих пор измерения проводились в безэховой камере или на полигоне.

[Юрий2Б]

Для Demonis ...

1. Е.К. Miller. Time-domain measurements in electromagnetics. New-York, Van Nostrand Comp., 1986.
2. H.L. Bertoni, L.Carin, L.B. Felsen, Ultra-wideband, shot pulses electronics, New-York, Plenum Press., 1993.
3. J.D. Young, D. E. Svoboda, W.D. Burnside. A comparetion of time- and frequency-domain measurement techniques in antenna theory // // IEEE Transaction on Antennas and propagation, AP-32, 4, April 1973. p. 581-583.
4. T. B. Hansen, “Formulation of Planar Near-Field Scianning for Time-Domain Electroma.gnetic Fields,” Report for ESTEC, October 1994.
5. T. B. Hansen, A. D. Yaghjian, Planar Near-Field Scanning in the Time Domain, Part 2: Sampling Theorems and Computation Schemes // IEEE Transactions on Antennas and Propagation, AP- 42, 9, September 1994.
6. J.Rahman, T.K. Sarkar, Deconvolution and Total least Squares in Finding the Impulse Response of an Electromagnetic System from Measured Data // IEEE Transaction on Antennas and propagation, AP-43, 4, April 1985, pp. 416-421.
7. W.L.Gans, The measurement and Deconvolution of time Jitter in Equivalent-Time Waveform Sampelrs, //IEEE Transactions on Instrumentation and Measurment, IM-32, 1, March 1983, pp 126-133

[Unforgiven]

Только в эксеприемнте проснять распределение поля на плоскости не намного проще, чем снять ДН. Существует же какой-то метод по измерениям в некоторых дискретных точках восстановить полную ДН?

Подскажите, плз, хотя бы ссылки на литературу

[ikolmakov]

Только в эксеприемнте проснять распределение поля на плоскости не намного проще, чем снять ДН. Существует же какой-то метод по измерениям в некоторых дискретных точках восстановить полную ДН?

Подскажите, плз, хотя бы ссылки на литературу

Так измерения в дальней или ближней зоне делают не потому что где-то проще, а исходя из самой антены и доступности полигона, безэховой камеры или сканера ближнего поля

Если априори неизвестна ДН, то восстановить целое по части совершенно невозможно.

Сообщение отредактировал ikolmakov - Jun 10 2006, 18:43

[VitaliyZ]

Если априори неизвестна ДН, то восстановить целое по части совершенно невозможно.

Ошибаетесь, друг мой, именно так и делают на практике: измеряют поле в дискретных точках и затем восстанавливают ДН.
Все серьезные измерения проводятся именно так в безэховой камере. Забудьте про широкое русское поле и две одиноко стоящие в нем антенны. Про такое теперь только можно прочитать в старых советских книжках.

Мы живем в компьютерном мире: здесь всё дискретно.

[Юрий2Б]

компьютерном мире: здесь всё дискретно

и точность выставления угла зависит от триноги... на которой антенна выставлено