Логопериодические антенны

4 Февраль, 2016
Приложения

Логопериодические антенны применяют для измерений электрической составляющей электромагнитного поля совместно с измерительными приемниками, анализаторами спектра, селективными вольтметрами, имеющими входное сопротивление 50 Ом. Антенна используется для измерений уровней радиопомех любой формы при решении задач электромагнитной совместимости технических средств, при решении задач обнаружения и измерений уровней побочных электромагнитных излучений, а также предельно допустимых уровней электромагнитных полей при эколого-защитных мероприятиях.

Логопериодические антенны применяют также для возбуждения электромагнитного поля для решения задач по определению устойчивости к воздействию электромагнитного поля при испытаниях совместимости технических средств, моделированию постановки помех при решении задач, связанных с радиоэлектронным противодействием.

Логопериодические антенны можно применять также в качестве образцовых средств измерений при поверке и калибровке измерительных антенн.

Логопериодические антенны представляют собой логопериодическую решетку диполей с переменнофазным питанием, возбуждаемую двухпроводной линией. Двухпроводная линия запитывается коаксиальным кабелем со стороны меньшего вибратора. Схема электрическая принципиальная логопериодических антенн приведена на рисунке 1.

nla-schemeРисунок 1. Схема электрическая принципиальная логопериодических антенн.

Правильно рассчитанная и изготовленная измерительная логопериодическая антенна должна иметь следующие технические характеристики:

  • коэффициент перекрытия по частоте не менее 10;
  • КСВН не более 2,0;
  • коэффициент усиления 7 дБ, с неравномерностью коэффициента усиления ± 2 дБ;
  • уровень боковых и задних лепестков диаграммы направленности не хуже -20 дБ;

С такими техническими характеристиками измерительные логопериодические антенны калибруются с погрешностью ± 2 дБ по коэффициенту усиления и успешно применяются для большинства метрологических задач.

Измерительные логопериодические антенны с коэффициентом усиления 7 дБ и неравномерностью коэффициента усиления ± 0,6 дБ, с КСВН не более 1,4, могут быть откалиброваны с более высокой погрешностью ±0,5 дБ, с указанием фазового центра на каждой частоте относительно носика антенны. Именно таким образом изготовленные и откалиброванные логопериодические антенны можно применять также в качестве образцовых средств измерений при поверке и калибровке измерительных антенн.

ООО «НПП НИФРИТ» осуществляет разработку и изготовление измерительных логопериодических антенн. На сегодняшний день измерительные логопериодические антенны:

НЛА-02 (предназначенная для излучения и измерения электромагнитного поля в диапазоне частот от 1 до 12,0 ГГц),

НЛА-02/1 (предназначена для излучения и измерения электромагнитного поля в диапазоне частот от 300 до 3000 МГц) проходят испытания в целях утверждения типа средства измерений.

Внешний вид измерительных логопериодических антенн НЛА-02 и НЛА-02/1 показан на рисунке 1 и 2. Корпус антенны НЛА-02 изготовлен из радиопрозрачного материала (стеклопластика на кварцевой ткани).

Кроме того, по специальным заказам, ООО «НПП НИФРИТ» изготовил образцовые измерительные логопериодические антенны для проведения поверочных работ в ФГУП «ВНИИФТРИ», ФГУ «Менделеевский ЦСМ», ООО НПК «Эталон-Тест».

Измерительные логопериодические антенны НЛА-02 и НЛА-02/1 по условиям эксплуатации относятся к группе 4 ГОСТ 22261 с пределом рабочих температур окружающей среды от минус 10 до плюс 40 °С. Типичные зависимости коэффициента усиления от частоты приведены в графиках 1 и 2.

nla02sГрафик 1.
График калибровкиГрафик 2.

В настоящее время на рынке представлен широкий ассортимент логопериодических антенн российских и зарубежных производителей. Однако не все антенны можно отнести к антеннам измерительным. Например, логопериодические антенны фирмы Aaronia, логопериодическая антенна из комплекта HE-300 (производства Rohde & Schwarz) предназначены более для определения направления на источник электромагнитного поля. КСВН у этих антенн превышает 2,5, на отдельных частотах до 3,5, что соответственно ведет к рассогласованию измерительного тракта и повышению погрешности измерения уровней измеряемых сигналов.

Измерение уровней электромагнитного поля относится к одним из весьма сложным видам измерений. ООО «НПП НИФРИТ» не только осуществляет техническую поддержку в вопросе эксплуатации, ремонте, периодической поверки выпускаемых измерительных логопериодических антенн, но и поможет потребителям с решением конкретных метрологических задач, связанных с измерением электромагнитных полей как на открытых площадках так и в лабораторных условиях.