Камеры для первой группы измерений

Дляпервой группы измерений характерно наличие зоны излучения, не совпадающей с зоной безэховости. Напомним, что в процессе измерения источник излучения перемещается в пространстве меры и «чистое» поле в рабочей зоне может быть достигнуто лишь за счет фактического уменьшения отражений поля от ограничивающих объем поверхностей. Задача уменьшения отражений рабочую зону камеры является основной при ее разработке идробно будет рассмотрена ниже. Здесь лишь кратко перечислим типы камер.

Простейшая прямоугольная камера с плоскими огра­ничивающими поверхностями.Уровень отражений в такой БЭК (рис. 2.1) непосредственно определяется коэффициентом отражения от РПМ, практически постоянен в объеме камеры и не зависит от положения источника излучения. С разработкой высококаче­ственных РПМ коэффици­ент отражения от которых (-50 ¸ -60 дБ) соответствует требованиям по безэхово­сти, эти камеры начали ис­пользоваться для различных видов измерений [3]. Пре­имущество — безэховой камеры, покрытой РПМ простота в разработке и универсаль­ность. Недостаток — сравни­тельно высокая стоимость, связан­ная с высокой стоимостью высококачественных РПМ. Камеры, поглощающая поверхность которых профилирована.Дляпокрытия поверхности БЭК в ряде случаев целесообразно ис­пользовать сравнительно дешевые массовые радиопоглощающие материалы листового типа, имеющие коэффициент отражения -15 ¸ -20 дБ. При этом необходимое ослабление отраженного сигнала до -40 ¸ -60 дБ достигается профилированием поверх­ности камеры. Основная идея профилирования — направить поле, отраженное от поглощающей поверхности, мимо рабочей зоны, заставляя его многократно переотразиться на периферии объема камеры в поглощающих полостях поверхности. В большинстве случаев это достигается установкой на плоских поверхностях, ограничивающих прямоугольный объем камеры, различных рассеивающих конфигураций: поглощающих клиньев, пирамид и др.

Камера, профилированная гофрами. Этот тип профиля рабо­чей поверхности часто используется в отечественной и зарубеж­ной практике [24, 69]. В случае продольных гофров (рис. 2.2, а) обра­зуется трубка безэховости, как правило, вдоль продольной оси ка­меры. В плоскости, перпендикулярной оси камеры, «чистая» зона ограничена отражениями от плоско­стей клина. Минимально достижимый уровень отражений в ней ограничивается уровнем ди­фракции на ребре гофра (поглощаю­щего клина). Уровень дифрак­ции на ребре клина является пре­дельным и для камеры с попереч­ными гофрами [22] (рис. 2.2,б). У этих камер поле вдоль оси неод­нородно, вследствие чего зона безэховости ограничена в направле­нии оси камеры.

При правильном проектировании БЭК с гофрами поля, мно­гократно отражаясь отплоских поверхностей материала, пони­жают вон уровень до уровня дифракционности поля от ребра клина, по­рытого РПМ. Поэтому исследование дифракционных полей на изломах рассеивающих конфигураций и их зависимо­сти от свойств РПМ имеет принципиальное значение. Оно по­зволяет установить предельно достижимые уровни безэховости при применении данных РПМ и выбрать оптимальную конфи­гурацию поверхности камеры для реализации этих уровней в безэховой зоне.

Камеры, профилированные пирамидами. В последние годы широко используются безэховые камеры, у которых на полу, потолке стенах установлены одна или несколько больших пи­рамид, по­крытых гладким РПМ среднего качества (рис. 2.3). Пирамиды своим основанием перекрывают зоны существен­ных отражений до уровней, определяемых дифракцией на вер­шине пирамиды [69]. тем самым удается снизить уровни поля в рабочей без­эховой зоне камеры. Од­нако вследствие продоль­ной неоднородности отра­женного поля размеры без­эховой зоны по уровню по­ниженных отражений по сравнению с продольным клином вдоль оси БЭКсокращаются.

Используются также камеры, у которых пирамида устанавли­вается на поглощающем клине в зоне существенных отражений от ребра клина (рис. 2.4).

Камеры с поглощаю­щими экранами. В камерах туннельного типа, когда поперечные размеры ее малы по сравнению с дли­ной линии связи и не обес­печивают необходимых углов падения поля на поглощающий материал, в качестве рассеивающих кон­фигураций использу­ются поглощающие экраны, поставленные поперек линии связи (рис. 2.5).

Обычно ближайшая к линии связи кромка экрана выполнена в виде ломаной (1—3 или 4,5на рис. 2.5) так, чтобы в безэховую зону непосредственно попало лишь поле, рассеянное вершинами ломаной.

При длине линии связи 15¸20 ми поперечном сечении около 4,5 м камеры с поглощающими экранами способны обес­печить безэховость —25 ¸ —30 дБ.

Возможны также различные сочетания рассеивающих эле­ментов при формировании рабочей поверхности безэховых ка­мер. Ранее была упомянута камера, у которой поглощающая пи­рамида сочетается с поглощающим клином. На рис. 2.5 пред­ставлена БЭК у которой сочетаются пирамиды с поглощаю­щими экранами.

Итак, как уже было сказано, наиболее сильно влияют на точ­ность измерений отражения от тех частей поверхности БЭК, фаза поля от которых изменяется в процессе измерения. Это по­зволяет при создании безэховых камер для определенных изме­рений профилировать не всю ограничивающую поверхность.

Рассмотренная группа измерений является наиболее уни­вер­сальной, так как требует действительного уменьшения отра­жений от поверхности камер в безэховую зону. Типы безэховых камер, перечисленные для данной группы измерений, обеспечи­вают, по существу, все используемые в настоящее время методы уменьше­ния отражений от поверхности, ограничивающей объем камеры.