Логопериодические антенны

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 переменно фазным питанием, возбуждаемую двухпроводной линией. Двухпроводная линия запитывается коаксиальным кабелем со стороны меньшего вибратора. Схема электрическая принципиальная логопериодических антенн приведена на рисунке 1.

Логопериодические антенны
Рисунок 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.

Логопериодические антенны
График 1.
Логопериодические антенны
График 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.

Публикация от 4 февраля, 2016