Using Alternative Aperture Geometry Horn Antennas in Wide-Band Multifrequency Measurements

Abstract

Application of horn antennas in non-destructive testing by multifrequency reflectivity measurements has several advantages in comparison with simple antennas such as open-ended waveguide, in particular, higher gain and narrower directional characteristic. However, having two reference discontinuities hinders from using them for the purpose because of superposition of echoing characteristics being retrieved. General solution lies in extracting single echoing characteristic whether by mathematical post-processing measurement results or by strong reducing one of reference discontinuity reflectivity levels by altering discontinuity's geometry, that is the subject of this paper.

Применение рупорных антенн для неразрушающего контроля посредством измерения многочастотных характеристик отражения имеет ряд преимуществ по сравнению с простыми антеннами (такими как открытый конец волновода), а именно: более высокий коэффициент усиления и более узкие характеристики направленности. Однако, наличие двух стандартных неоднородностей приводит к многократным переотражениям и препятствует использованию этих антенн. Основное решение состоит в выделении отдельных характеристик отражения либо путем математической обработки результатов измерений, либо за счет значительного снижения уровня отражений от одной из стандартных неоднородностей изменяя геометрию этой неоднородности, что и является предметом исследования в настоящей статье.

Застосування рупорних антен для неруйнівного контролю за допомогою вимірювання багаточастотних характеристик відбиття має низку переваг у порівнянні з простими антенами (такими як відкритий кінець хвилеводу), зокрема: вищий коефіцієнт підсилення та вужчі характеристики спрямованості. Однак, наявність двох стандартних неоднорідностей приводить до багаторазового перевідбиття і перешкоджає застосуванню цих антен. Основне рішення полягає у виділенні окремих характеристик відбиття або за допомогою математичної обробки результатів вимірювань, або за рахунок значного зниження рівня відбиття від однієї зі стандартних неоднорідностей змінюючи геометрію цієї неоднорідності, що і є предметом дослідження у даній статті.