Спотворення характеристик випробувального компактного стенда для вимiрювання антен при врахуванні реальної конструкції рефлектора з плавно закругленими краями

Автор(и)

  • Ростислав Дубровка Лондонський університет королеви Марії, Велика Британія https://orcid.org/0000-0001-6900-1819
  • С. Г. Паріні Лондонський університет королеви Марії, Велика Британія
  • Стюарт Грегсон Лондонський університет королеви Марії, Велика Британія; Компанія «Next Phase Measurements Ltd.», Гарден-Гроув, США

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347024080016

Ключові слова:

компактний стенд для вимірювання антен, CATR, рефлектори з плавно закругленими краями, BRE, спотворення тихої зони, безлунна камера

Анотація

У статті представлено результати досліджень спотворень тихої зони QZ (quiet zone), спричинених врахуванням реальних конструктивних артефактів рефлектора з плавно закругленими краями BRE (blended rolled edge), що використовуються на компактних стендах для вимірювання антен CATR (compact antenna test ranges). Незважаючи на ретельні дослідження цього типу рефлекторів в останні роки, мало уваги приділено точним сценаріям, тобто коли характеристики CATR розглядаються для фізично виготовлених рефлекторів. Зазвичай, рефлектори мають фіксовану товщину і кінцеві розміри країв. В результаті, характеристики QZ, передбачені фізичною оптикою і фізичною теорією дифракції (ФО/ФТД), не враховують певні явища, які потенційно можуть вплинути на характеристики CATR. Зазвичай це пов’язано з обмеженнями як власного, так і комерційного програмного забезпечення ФО/ФТД, яке враховує лише незатінені поверхні і, як правило, не враховує повторне випромінювання. Параметрами, на які впливає конкретна механічна реалізація, є бічне і заднє опромінення безехових камер, амплітудні і фазові пульсації в тихій зоні як функції реальної товщини і обрізаних країв рефлектора BRE, які знаходяться в області глибокої тіні. Тому ця стаття зосереджена на ретельному дослідженні цих артефактів, де використано комерцiйний повнохвильовий тримiрний електромагнiтний розв’язувач CEM (Computational ElectroMagnetic), що розбиває весь об’єм на часткові елементи i вирішує задачу методом моментів.

Посилання

C. W. I. Pistorius, W. D. Burnside, “New main reflector, subreflector and dual chamber concepts for compact range applications,” 1987. uri: https://ntrs.nasa.gov/citations/19880003116.

I. J. Gupta, K. P. Ericksen, W. D. Burnside, “A method to design blended rolled edges for compact range reflectors,” IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 38, no. 6, pp. 853–861, 1990, doi: https://doi.org/10.1109/8.55582.

T.-H. Lee, W. D. Burnside, “Compact range reflector edge treatment impact on antenna and scattering measurements,” IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 45, no. 1, pp. 57–65, 1997, doi: https://doi.org/10.1109/8.554241.

C. Parini, S. Gregson, J. McCormick, D. J. van Rensburg, Theory and Practice of Modern Antenna Range Measurements. IET, 2014.

M. Dirix, S. F. Gregson, “Optimisation of the serration outline shape of a single offset-fed compact antenna test range reflector using a genetic evolution of the superformula,” in 2021 15th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP), 2021, pp. 1–5, doi: https://doi.org/10.23919/EuCAP51087.2021.9411036.

R. Dubrovka, C. Parini, S. Gregson, “Validation of blended rolled edge reflector characteristics for compact test ranges,” in 2023 17th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP), 2023, pp. 1–5, doi: https://doi.org/10.23919/EuCAP57121.2023.10133057.

M. Dirix, S. F. Gregson, R. R. Dubrovka, “Genetic evolution of the reflector edge treatment of a single offset-fed compact antenna test range for 5G new radio applications,” in 2021 Antenna Measurement Techniques Association Symposium (AMTA), 2021, pp. 1–6, doi: https://doi.org/10.23919/AMTA52830.2021.9620676.

M. Dirix, S. F. Gregson, “Broadband evolutionary optimisation of a free form contour defined serrated edge compact antenna test range,” in 2023 17th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP), 2023, pp. 1–5, doi: https://doi.org/10.23919/EuCAP57121.2023.10133800.

M. Dirix, S. F. Gregson, R. F. Dubrovka, “Genetic optimization of edge treatments of single offset reflector compact antenna test ranges,” in 2022 Antenna Measurement Techniques Association Symposium (AMTA), 2022, pp. 1–6, doi: https://doi.org/10.23919/AMTA55213.2022.9955023.

S. F. Gregson, M. Dirix, R. Dubrovka, “Efficient optimization of the blended rolled edge of a rectangular single offset-fed compact antenna test range reflector using genetic evolution,” in 2022 16th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP), 2022, pp. 1–5, doi: https://doi.org/10.23919/EuCAP53622.2022.9769585.

T.-H. Lee, W. D. Burnside, “Performance trade-off between serrated edge and blended rolled edge compact range reflectors,” IEEE Trans. Antennas Propag., vol. 44, no. 1, pp. 87–96, 1996, doi: https://doi.org/10.1109/8.477532.

C. G. Parini, R. Dubrovka, S. F. Gregson, “Compact range quiet zone modelling: Quantitative assessment using a variety of electromagnetic simulation methods,” in 2015 Loughborough Antennas & Propagation Conference (LAPC), 2015, pp. 1–5, doi: https://doi.org/10.1109/LAPC.2015.7366106.

C. G. Parini, R. Dubrovka, S. F. Gregson, “CATR quiet zone modelling and the prediction of ‘measured’ radiation pattern errors: Comparison using a variety of electromagnetic simulation methods,” 2015.

Altair, “Feko: solving connectivity, compatibility, and radar challenges,” Web-site, 2025. https://altair.com/feko (accessed Mar. 12, 2025).

Загальний вигляд моделі рефлектора BRE з 3D діаграмою спрямованості на частоті 6 ГГц

Опубліковано

2024-07-25

Як цитувати

Дубровка, Р., Паріні, С. Г., & Грегсон, С. (2024). Спотворення характеристик випробувального компактного стенда для вимiрювання антен при врахуванні реальної конструкції рефлектора з плавно закругленими краями. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 67(7), 392–401. https://doi.org/10.20535/S0021347024080016

Номер

Розділ

Оригінальні статті