Способ определения ориентации вектора поляризации электромагнитной волны линейной поляризации

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРИЕНТАЦИИ ВЕКТОРА ПОЛЯРИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ ЛИНЕЙНОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ(71) Заявители Пащенко Константин Константинович Лапука Олег Георгиевич Козубов Иван Александрович(72) Авторы Пащенко Константин Константинович Лапука Олег Георгиевич Козубов Иван Александрович(73) Патентообладатели Пащенко Константин Константинович Лапука Олег Георгиевич Козубов Иван Александрович(57) Способ определения ориентации вектора поляризации электромагнитной волны линейной поляризации, заключающийся в разложении вектора поляризации линейно поляризованной электромагнитной волны на две поляризационно-ортогональные составляющие в линейном базисе, измерении амплитуд ортогональных компонент с последующим вычислением угла ориентации вектора поляризации, отличающийся тем,что измерение амплитуд ортогональных компонент осуществляют последовательно трактом преобразования с обеспечением максимальной амплитудной идентичности каналов, а расчет угла ориентации вектора поляризации линейно поляризованной электромагнитной волны выполняют в соответствии с алгоритмом суммарно-разностной обработки сигналов. 10238 1 2008.02.28 Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в радиосвязи, радиолокации, измерительной технике для измерения угла ориентации вектора поляризации линейно поляризованной электромагнитной волны. Известен метод поляризационной диаграммы Канарейкин Д.Б., Павлов Н.Ф., Потехин В.А. Поляризация радиолокационных сигналов. - М. Сов. Радио, 1966. - С. 108, компенсационный метод Канарейкин Д.Б., Павлов Н.Ф., Потехин В.А. Поляризация радиолокационных сигналов. - М. Сов. Радио, 1966. - С. 112, метод разложения волны на ортогонально поляризованные компоненты в круговом базисе Канарейкин Д.Б., Павлов Н.Ф., Потехин В.А. Поляризация радиолокационных сигналов. - М. Сов. Радио,1966. - С. 118, метод нескольких антенн (одной антенны с изменяемой поляризацией) Канарейкин Д.Б., Павлов Н.Ф., Потехин В.А. Поляризация радиолокационных сигналов. М. Сов. Радио, 1966. - С. 124, модуляционный метод Канарейкин Д.Б., Павлов Н.Ф., Потехин В.А. Поляризация радиолокационных сигналов. - М. Сов. Радио, 1966. - С. 136,способ определения поляризационных характеристик электромагнитного поля а.с.2084909 С 1, 1997. Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому способу является метод разложения волны на ортогонально поляризованные компоненты в линейном базисе Канарейкин Д.Б., Павлов Н.Ф., Потехин В.А. Поляризация радиолокационных сигналов. - М. Сов. Радио, 1966. - С. 118 включающий разложение вектора поляризации линейно поляризованной электромагнитной волны на две поляризационно-ортогональные составляющие в линейном базисе, измерение амплитуд ортогональных компонент с последующим вычислением угла ориентации вектора поляризации в соответствии с выражением (Канарейкин Д.Б., Павлов Н.Ф., Потехин В.А. Поляризация радиолокационных сигналов. - М. Сов. Радио, 1966. - С. 19 212,(1) 22 где Е - амплитуда горизонтальной составляющей вектора электромагнитного поля Е - амплитуда вертикальной составляющей вектора электромагнитного поля. К недостаткам известного способа относится узкий диапазон однозначных измерений 0 4, выполнение алгоритмической обработки в соответствии с выражением (1) требует больших временных затрат, при этом используется тригонометрическая функция, точность измерений зависит от амплитудной идентичности каналов передачи ортогональных компонент. Задачей предлагаемого изобретения является расширение диапазона однозначных измерений, сокращение времени, необходимого для выполнения алгоритмической обработки, за счет упрощения выражения для расчета угла ориентации вектора поляризации линейно поляризованной электромагнитной волны, увеличение точности поляризационных измерений за счет последовательной обработки поляризационных компонент единым физическим трактом. Техническим результатом заявляемого изобретения является расширение диапазонаоднозначных измерений в 2 раза, сокращение времени алгоритмической обра 4 4 ботки более чем в 2 раза, в выражении для расчета угла ориентации вектора поляризации линейно поляризованной электромагнитной волны не используются тригонометрические функции, исключение инструментальной ошибки определения угла наклона вектора поляризации, составляющей величину более 3 при значении амплитудной неидентичности каналов преобразования ортогональных компонент, равном 1 дБ. Технический результат достигается тем, что в заявляемом способе, включающем разложение вектора поляризации линейно поляризованной электромагнитной волны на две 2 10238 1 2008.02.28 поляризационно-ортогональные составляющие в линейном базисе, измерение амплитуд ортогональных компонент с последующим вычислением угла ориентации вектора поляризации, в отличие от прототипа измерение амплитуд ортогональных компонент осуществляют последовательно трактом преобразования с обеспечением максимальной амплитудной идентичности каналов, а расчет угла ориентации вектора поляризации линейно поляризованной электромагнитной волны выполняют в соответствии с алгоритмом суммарно-разностной обработки сигналов. Алгоритм суммарно-разностной обработки известен из радиолокации и используется в суммарно-разностных моноимпульсных пеленгаторах Леонов А.И., Фомичев К.И. Моноимпульсная радиолокация. - М. Радио и связь,1984. - С. 10. Он обеспечивает автоматическую нормировку, чем достигается нечувствительность измерений к амплитуде принимаемого сигнала. На фиг. 1 показана структурная схема устройства, позволяющего реализовать заявляемый способ. На фиг. 2 представлена нелинейная измерительная характеристика устройства, позволяющего реализовать заявляемый способ. На фиг. 3 представлена линейная измерительная характеристика устройства, позволяющего реализовать заявляемый способ. Определение угла ориентации вектора поляризации линейно поляризованной электромагнитной волны выполняется следующим способом. Выполняют разложение вектора поляризации линейно поляризованной электромагнитной волны на две поляризационноортогональные составляющие в прямоугольном базисе с помощью двух ортогонально расположенных линейно поляризованных антенн 1 и 2 (фиг. 1) с апертурами, лежащими в одной плоскости, поочередно с помощью коммутатора 3 подключают антенны с частотой коммутации, обеспечивающей переключение антенн не менее 2 раз за время длительности одного импульса излучения, к амплитудному детектору 4, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный амплитуде входного сигнала, преобразуют модули комплексных амплитуд поляризационно-ортогональных составляющих линейно поляризованной электромагнитной волны, поступающих от амплитудного детектора, в цифровой вид 1 и Е 2 с помощью аналого-цифрового преобразователя 5, выполняют расчет их разностиЕ 1 - Е 2, суммы 1 Е 2 и отношения разности к сумме,(2)где- истинное значение угла ориентации вектора поляризации. Далее выбирают из тарировочной таблицы значение(1 , где- количество элементов тарировочной таблицы,( ) - функция взятия целой части аргумента,и- граничные значения диапазона измерения,- шаг измерения угла ориентации вектора поляризации, определяющий требуемую точность измерения), ближайшее к значению , и присваивают измеренному значению угла ориентации вектора поляризации ( ) табличную величину Расчет элементов тарировочной таблицы выполняют однократно в процессе тарировки устройства в соответствии со следующими выражениями Результат расчета угла ориентации вектора поляризации линейно поляризованной электромагнитной волны выводят на индикатор 7. 10238 1 2008.02.28 Выражение (2) представляет собой нелинейную измерительную характеристику устройства, позволяющего реализовать заявляемый способ. На фиг. 2 изображена нелинейная измерительная характеристика. В результате использования тарировочной таблицы обеспечивается линейность измерительной характеристики. На фиг. 3 представлена линейная измерительная характеристика устройства, позволяющего реализовать заявляемый способ. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.