Способ определения характеристик диаграммы направленности фазированной антенной решетки

 

.СПОСОБ ОПРЕДЕЯЕиИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ДИАГРА -ИЫ НАПРАВЛЕННОСТИ ЗИРОВАННОЙ АНТЕННОЙ РШЕТКИ, основанный на измерении коэффициентов передачи между .излучателями иссЛедуе мой фазированной антенной решетки. и неподвижным зондса и последующем определении по результатам измерений диаграмА4Ы направленности и ее xapaiKтеристик , отличающийся, тем, что, с целью повышения точности измерения характеристик диаграммы нгитравленности многоэлементной фазированной антенной решетки, измеряют. значение коэффициента передачи между центральным излучателем.и неподвижным зондом, переключают по случайному закону Дискреты фазовращателей всех излучателей, расположенных в круге радиусом 2-4 длины рабочей волны от центрального излучателя, повторно измеряют значения коэффициента передачи между центральным излучателем и неподвижным зондом, многократно повторяют операции переключения и повторного измерения коэффициента передачи -междуцентральным излучателем и неподвижным зондом, а определение хефактеристик диаграммы на-, (Л :Правленаости исследуемой фазированной антенной ранетки производят с с учетом данных статистической обработки полученных результатов измерений по известныГЛ соотношениям. о О) 0 SD

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

0««««

РЕСПУБЛИК

69) (И) 3 Я- 01 29 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ CCGP

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

: н «вто«сном саед«т«ль«тай (21 ) 3494958/18-09 - . . -:: измерения характеристик диаграммы (22) 22.09,82 .. . . направленности многоэлементной фази(46) 23.12.83. Вюл..947 .. :.: poBctHHoR антенной решетки, измеряют, {72) Ю.Н. Серяков и С.A. Фурсов - : значение коэффициента передачи между (53) 621.317:621.396.67(088.8),:. центральным излучателем.и неподвиж(56) 1. фрадин А.З. Рыжков Е.B. Изме- ным зондом, переключают по случайному рения параметров антенно-фидерных . :закону дискреты фазовращателей всех устройств,. И., "Связь",, 1972, с.236. излучателей, расположенных в круге

2. Вендик Q.Ã. Антенн с йемеха+. радиусом 2-4 длины рабочей волны от ническим движением луча. И., "Совет-. центрального излучателя, повторно

- ское радио", 1965, с.148 (прототип} . измеряют значения коэффйциента передачи между центральным излучателем

{54 )(57)., CHOCOB ОПРЕдкйяНИя XA«PAKTE :. и неподвижным зондо л, многократно

РИСТИК.цИАГРАИИЫ НАПРАВЛЕННОСТИ ФА- повторяют операции переключения и

ЗИРОВАННОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ, осйо- повторного измерения коэффициента ванный на измерении коэффицйентов, передачи между центральным излучапередачи между .излучателями исследуе .телем и неподвижньэл зондом, а опре- @ мой фазйрованной антенной решетки. . деление характеристик диаграммы на-, и не одвйжиым зондсвл и посЛедунщем" .йравлениости исследуемой фазированопределении по результатам измерейий ной антенной решетки производят . диаграммы направленностй и ее харак- с учетом данных статистической обратеристик, о т л и ч а ю ц и и с я::;, ботки полученных результатов измеретем, что, с целью повиаения точности: ний по известным соотношениям.

1062621

Изобретение относится к технике антенных измерений.

Известен способ измерения диаграммы направленности антенн непосредственно в дальней зоне, заключающийся в измерении сигнала, принятого или излученного испытуемой антенной, помещенной на опорно-поворотном устройстве, при различных угловых положениях испытуемой антенны относительно передающей антенны $1) .

Недостатком способа является необходимость использования для таких измерений больших антенных полигонов, особенно при измерениях остронаправленных антенн, для которых дальняя 15 эона может располагаться на расстоянии нескольких километров и более.

Наиболее близким к изобретению является способ определения характеристик диаграммы направленности фазированной антенной решетки, основанный на измерении коэффициентов передачи между излучателями исследуемой фазированной антенной решетки и неподвижным зондом и последующем определении по результатам измерений диаграммы направленности и ее характеристик. Способ использует мате матическую модель диаграммы на1 правленности многоэлементной фазированной антенной решетки в виде произведения диаграммы направленности отдельного излучателя и множителя решетки, представляющей собой сумму комплексных амплитуд возбуждения (коэффициентов передачи) отдельных излучателей, при этом форма диаграмм направленности отдельного элемента ре |етки предполагается известной (21 .

Однако известный способ не обес- 40 печивает высокую точность определения характеристик диаграммы направленности многоэлементной фазированной антенной решетки.

Цель изобретения — повышение 45 точности измерения характеристик диаграммы направленности многоэлементной фазированной антенной решетки.

Для достижения поставленной це 50 ли согласно способу определения характеристик диаграммы направленности фазированной антенной решетки, основанному на измерении коэффициен- 55 тов передачи между излучателями исследуемой фазированной антенной решетки и неподвижным зондом и последующем определении по результатам измерений диаграммы направленности и ее характеристик, изме- 60 ряют значение коэффициента передачи между центральным излучателем и неподвижным зондом, переключают ло случайному закону дискреты фазовращателей всеж излучателей, располо- 65 женных в круге радиусом 2-4 длины рабочей волны от центрального излучателя, повторно измеряют значения коэффициента передачи между центральным излучателем и неподвижным зондом. многократно повторяют операции переключения и повторного измерения коэффициента передачи между центральным излучателем и неподвижным зондом а определение характеристик диаграммы направленности исследуемой фазированной антенной решетки производят с учетом данных статистической обработки полученных результатов измерений по известным соотношениям.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для реализации способа.

Устройство содержит неподвижный зонд 1, установленный в раскрыве исследуемой фазированной антенной решетки, с излучателями 2 и фазовращателями 3, распределительную систему 4, генератор 5, измеритель б амплитуд и фаз, ЭВМ 7, блок 8 управления фазовращателями 3.

Способ осуществляется следующим образом.

Предполагается, что у исследуемой фазированной антенной решетки (ФАР> в режиме передачи (или приема) может работать только один любой излучатель 2. От ЭВМ 7 поступает коМанда на блок 8 управления фазовращателями 3, который обеспечивает необходимый режим измерений со связями с распределительной системой

4, измерителем 6 амплитуд и фаз и фазовращателями 3. Последовательно через распределительную систему

4 к генератору 5 подключаются поочереднб все излучатели 2 с фазовращателями 3. Сиrнал от каждого излучателя 2 поступает на неподвижный зонд 1 и измеритель б, от которого результаты измерений поступают на ЭВМ 7. Неподвижный зонд 1 расположен при измерениях в дальней зоне отдельного излучателя 2, но в ближней зоне ФАР. Для того, чтобы учесть при определении параметров диаграммы направленности ФАР флуктуации комплексных амплитуд воз буждения отдельного элемента при различных фазовых состояниях остальных излучателей 2, амплитуду возбуждения центрального излучателя 2 измеряют многократно при различных дискретах фазовращателя 3 этого элемента и при различных (случайных) фазовых распределениях на других излучателях 2 в круге диаметром

2-4 длины рабочей волны.

Перефазируемые в указанном круге излучатели 2 оказывают реальное влияние на центральный элемент, излучатели 2 вне этого круга на цент4

1062621

Составитель В; Рабинович

Редактор О. Юрковецкая Техред С,дегеза Корректор О. Тигор

Заказ 10212/46 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ll-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ральный элемент практического влияния не оказывают. Полученное с помощью ЭВМ по результатам многократных измерений комплексной амплитуды возбуждения центрального излучателя

2 значение среднеквадратичной погрешности указанной величины практически одинаково для всех элементов многоэлементной ФАР. Полученное значение среднеквадратичной погрешности может быть использовано для уточнения статистических параметров

ФАР, например определения срЕднего уровня фонового излучения, Функции распределения боковых лепестков

5 диаграммы направленности.

Предлагаемый способ позволяет повысить точность при определении характеристик диаграммы направленности многоэлементной ФАР.