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 и дробно 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 м и 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.