比例模型测量 

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在现实条件下,测量天线的天线的性能最好的估计 应在一个位置,接近于天线的现实世界的经营环境。 然而,在某些应用中,所需的精确的测量,但实际测量是不可能的。 例如,假设我们在一个天线的辐射模式和天线阻抗感兴趣。 进一步假设,这个天线是在飞机上操作。 或者,假设我们有兴趣 在一个天线之间的相互耦合,这两者都是经营上的一些飞机。这是非常昂贵 难以安装在飞机上的天线,然后进行测量(特别是辐射模式)。 此外,经常测量所需之前完全取决于天线的位置,使 我们想尝试几个不同的位置,找到一个天线,有一个视角(FOV所需的字段 - 方向 未遮蔽的飞机相对天线)和所需的增益。

在这种情况下,我们可以使用的方法之一是规模模型测量。在这种技术中,比例模型(通常 一个更小的实际结构的物理模型)是用来表示该平台上天线 经营。现在的问题是 - 这是有效的吗?我们可以得到一个较小的模型进行适当的测量?

答案是肯定的,如果我们知道我们在做什么。如果你看看在页面上 频率, 我提到的频率是宇宙的根本秘密 - 每 信号可表示为频率的组合。此外,所有电磁 天线理论是完全由麦克斯韦方程组的。 如果我们骑沿单色(单频)电场波(我留在这儿) 遇到的障碍, 只会在波长的障碍大小取决于你的行为。也就是说,平面波响应 波以一个完美的圆板,直径3波长,不管是什么频率。

因此,如果我们想知道的单极天线的特性,在f= 300兆赫(波长 1米)。 假设这种天线安装在飞机上,30米 长,所以,该飞机是30波长长。假设我们建立了一个规模我们的飞机模型,我们 可容纳在我们的暗室,这架飞机模型 3米长。如果我们想要得到的电磁波的行为,因为他们以同样的方式做一个真正的飞机 在300 MHz,我们需要有规模模型长30波长。因此,如果我们在F =3000兆赫(3 GHz的操作, 其中波长​​为0.1米),该模型是现在长30波长。如果我们规模天线 (10)相同的因素,然后在3 GHz的比例模型测量将在理论上相同 在300 MHz的实际飞机上进行的测量。

一个飞机的比例模型测量的实例。

结果的质量取决于比例模型的质量。这种方法是有效的,往往实行 在航空航天和国防工业的天线测量的方法。

下表提供了了解适当的缩放。在表中,该模型被假定为 缩小的n倍例如,在上段,飞机的例子有一个规模 下跌的一个因素,n =10的模式。另一个例子是,如果N = 100,然后一个L= 100米现实世界的对象将 代表的是L / n= 1米大小的一个比例模型。

表一,批量缩放测量之间的关系

数量(参数) 缩放关系
长度 (L)
L/n
频率 (f)
f*n
介电常数 ()
渗透 ()
电导率 ()
*n
阻抗 (Z)
Z
增益 (G)
G
雷达散射截面 (A)
A*n^2
电容 (C)
C/n
电感 (L)
L/n

表我是通过麦克斯韦方程组的数学工作的结果。 好消息是,一些属性 不需要按比例所有,特别是介电常数和磁导率(如果你是建模电介质或磁 材料)。此外,天线的阻抗和增益不需要缩放或者,这是一件好事。然而,有些 像导电性的东西需要增加由n个因素中的比例模型。要了解这个问题的方法之一,就是要注意 比例模型的阻力是恒定的,和电阻成正比对象的电导率 除以截面积的长度。如果长度下降的N倍,横截面 面积 n^2 倍,然后不断的阻力,我们要求电导率增加的一个因素 n的比例模型。通常情况下,现实世界的飞机有一个外壳,具有高导电(金属)。因此, 模型的电导率是尽可能高的保健需要行使。这可以用抛光的高品质金属 比例模型。


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