Радиоголографический метод контроля профиля параболических зеркальных антенн по электромагнитному полю в ближней зоне

1 / 15

УДК 621.317.2
РАДИОГОЛОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД КОНТРОЛЯ ПРОФИЛЯ
ПАРАБОЛИЧЕСКИХ ЗЕРКАЛЬНЫХ АНТЕНН
ПО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМУ ПОЛЮ В БЛИЖНЕЙ ЗОНЕ
В.Н. Митрохин, Э.О. Можаров
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация
e-mail:
К качеству отражающей поверхности крупноапертурных зеркальных антенн
при изготовлении радиотелескопов и коллиматоров предъявляются высокие
требования. Сложность контроля и юстировки рефлекторов вызвана про-
тиворечивыми требованиями высокой точности измерений (порядка десятков
мкм) при больших размерах. Представлен радиоголографический метод изме-
рения профилей поверхностей параболических зеркальных антенн по полю в
ближней зоне планарным сканером в декартовой системе координат. Приве-
дено подробное математическое описание разработанного метода: выведен
алгоритм вычисления неровностей отражателя, определено разрешение изме-
рительной системы. Выполнено моделирование работы представленного ме-
тода. Рассматриваемый метод позволяет исследовать стационарные крупно-
апертурные зеркальные антенны с помощью планарного сканера, габаритные
размеры которого меньше раскрыва исследуемой антенны.
Ключевые слова: радиоголография, ближнее поле, коллиматор, зеркальная ан-
тенна, профиль отражателя, планарный сканер.
RADIOHOLOGRAPHY METHOD OF ELECTROMAGNETIC NEAR FIELD
CONTROL OF PARABOLIC REFLECTOR ANTENNA PROFILE
V.N. Mitrokhin, E.O. Mozharov
Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russian Federation
e-mail:
In the process of manufacturing of radio telescopes and collimators a serious
attention should be paid to the quality of the reflecting surface of large aperture
reflector antennas, which must meet strict requirements. The complexity of the
reflectors’ control and alignment results from the conflicting requirements of high-
quality measurement accuracy (of tens of microns) for large sizes. The paper presents
a radioholography method of measuring the surface profile of parabolic reflector
antennas by the near-field with a planar scanner in the Cartesian coordinate system.
A detailed mathematical description of the developed method is given: an algorithm
for calculating the irregularities of the reflector is derived; the resolution of the
measuring system is determined. A simulation of the developed method is performed.
This method allows investigating large aperture stationary reflector antennas using a
planar scanner; its dimensions are smaller than the aperture of the observed antenna.
Keywords: radioholography, near-field, collimator, reflector antenna, reflector surface
profile, planar scanner.
Высокие требования предъявляются к качеству поверхности метал-
лических отражателей зеркальных антенн, работающих в СВЧ и КВЧ
диапазонах волн. Необходимо, чтобы отражатель был строгой геоме-
трической формы, чаще всего в форме параболоида вращения. Не-
соответствие формы поверхности отражателя приводит к ухудшению
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2015. № 4 81