Устройство для измерения параметров антенн

 

Изобретение обеспечивает повы-- шение точности измерений. Сигнал генератора 1 СВЧ-колебаний через направленный ответвитель 2 поступает на исследуемую антенну 3 и излучается . Принятые h приемными излучателями 4 решетки сигналы проходят через: соответствующие вентили 5, электрические управляемые фазовращатели 6 на передающие излучатели 8 решетки. Сигналы, излученные передающими излучателями 8, поступают на приемную рупорную антенну 9 и через СВЧ-сумматор 10, квадратичный детектор 11 и усилитель промежуточной частоты 12 поступают на синхронные детекторы 13. С выходов синхронных детекторов 13 сигналы через соответствующие фильтры нижних частот 14 и аналогоцифровые преобразователи 17 поступают на вычислитель, н + 1 генераторов 18 прямоугольных импульсов вырабатывают импульсы установления дискрета для электрических управляемых фазовращателей 6 и опорные сигналы для синхронных детекторов 13. Решетка из h измерительных антенн перемещается в раскрьше исследуемой антенны 3 . 1 ил. (Л ffSff/ ч ос 00 N( 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН )) 4 G 01 К г9/10

OIlHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV С8ИДЕТЕЛЬСТЙУ 1:

1 с " ). ": с Рт"- " ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 381 4 042/ 24-09 (22) 20. 11 ° 84 (46) 15. 03.86. Бюл. ¹ 10 (72) А.E.Родин и Л.А.Летунов (53) 621. 317: 621. 396. 67 (088. 8) (56) ТИИЭР, 1973, т. 67, с. 357.

Авторское свидетельство СССР № 842636, кл. G 01 К 29/10,1979. (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРА.МЕТРОВ AHTEHH (57) Изобретение обеспечивает повы-. шение точности измерений. Сигнал генератора 1 СВЧ-колебаний через направленный ответвитель 2 поступает на исследуемую антенну 3 и излучается. Принятые h приемными излучателями 4 решетки сигналы проходят через: соответствующие вентили 5, электрические управляемые фазовращатели

„,SU„„1218348 А

6 на передающие излучатели 8 решетки.

Сигналы, излученные передающими излучателями 8, поступают на приемную рупорную антенну 9 и через СВЧ-сумматор 10, квадратичный детектор 11 и усилитель промежуточной частоты

12 поступают на синхронные детекторы 13. С выходов синхронных детекторов 13 сигналы через соответствующие фильтры нижних частот 14 и аналогоцифровые преобразователи 17 поступают на вычислитель. + 1 генераторов

18 прямоугольных импульсов вырабатывают импульсы установления дискрета для электрических управляемых

Ф фазовращателей 6 и опорные сигналы для синхронных детекторов 13. Решетка из И измерительных антенн перемещается в раскрыве исследуемой антенны 3. 1 ил..

12183

cosu3ö t

K>l COS 44" + х ) (2) К„;СОБ u34+ Р„, +91 — silКй it) п и ос< c—

К=1,3,5...

K „; з ("-1сА + х +@a - -, — Ъ s 1 l К Q.; t ) п и — c t с Т1

1 TC

К=1, З,5..

Изобретение относится к технике антенных измерений и может использоваться для измерения параметров фазированных антенных решеток в ближней зоне на автоматизированных стендах.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На чертеже приведена электрическая схема устройства для измерения 10 параметров антенн.

Устройство для измерения параметров антенн содержит генератор 1

СВЧ-колебаний, направленный ответвитель 2, исследуемую антенну 3, 15 N измерительных антенн решетки, содержащих приемные излучатели 4 решетки, первые вентили 5, электрические управляемые фаэовращатели 6, второй вентиль 7, передающие излучатели 8 решетки, а также рупорную антенну 9, СВЧ-сумматор 10, квадратичный детектор 11, усилитель промежуточной частоты 12, синхронные детекторы 13, фильтры нижних частот 14, аналоговые коммутаторы 15, дешифратор 16, аналого-цифровые преобразователи 17, генераторы 18 прямоугольных импульсов, сканер 19.

Устройство для измерения параметров антенн работает следующим образом.

Генератор 1 излучает электромагнитный сигнал СВЧ-колебаний. Сигнал

СЫЧ-колебаний проходит через направленный ответвитель 2, исследуемую

35 антенну 3 и излучатель в пространство. Излученный сигнал принимается решеткой, состоящей из измерительных антенн, которая может переме40 щаться в раскрыве исследуемой антенны 3 с помощью сканера 19, Принятые приемными излучателями 4 решетки сигналы проходят через электрически управляемые фазовращатели

6, модулируясь по фазе от генераторов 18 прямоугольных импульсов. В схеме используются двухразрядные где „= r(2; 9 = 1Г/4; Я /27 - частота генератора 19 P /2< = — — — часЭ О т

48 2 дискретно управляемые фазовращатели, причем дискрет, равный 180 управляется у различных электрически управляемых фазовращателей Ь различными генераторами прямоугольных импульсов 18, дискрет, равный % /2 у всех электрически управляемых фазовращателей 6, управляется h + 1-ым (одним) генератором прямоугольных импульсов 18. Вентили 5 и 7 служат для дополнительной развязки манипулировайного сигнала между приемными излучателями 4 и передающими излучателями 8. Сигналы, излученные передающими излучателями 8, пройдя через приемную рупорную антенну 9, СВЧ-сумматор 10, детектируются в квадратичном детекторе 11, затем через усилитель промежуточной частоты 12 подаются на синхронные детекторы 13, на опорные входы которых подаются сигналы от генераторов прямоугольных импульсов 18, а затем, пройдя фильтры нижних частот 14 и аналого-цифровые преобразователи 17, поступают на вычислитель. Поясним работу предложенного устройства для измерения параметров антенн с помощью математических соотношений.

Сигнал на выходе генератора 1 представим в виде где амплитуда генератора 1 принята равной 1; оЭ /2 — частота; t — время.

Сигнал с выхода i-oro приемного излучателя 4 можно описать выражением где К„;, y„; — коэффициенты, характеризующие амплитуду и фазовый сдвиг в данной точке поля, соответствующей i-ому приемному излучателю 4.

Сигнал на выходе второго i-oro вентиля 7 можно описать тота Н + 1 генератора 18; Й;/2 1частота фазовой манипуляции с индексом 8„ =0/2 (т.е. с такой частотой

K > coS (к до1. + Ръ!, -9, — — — S W K52; t) Рч

t1 а и Ос с— =1г з и

Ц 1 . И

К к(и.) t+ 9 +9 — ) — Sitt KR„t) пРи — с ф сТ т — «!"" o + «i 1В К !

=1, .,5 К=1, 3,5 где и — количество приемных (передающих) излучателей решетки.. с и оо — к„ tot(U.t+!к а — Q — s кsl;t)) «з t 1

" i-1,ã,Ü

К=1Д5... пРи Осф С—

tl ъ

C5) и

Ott — Кх (о<+y„, +91 ", —,$1К ;С) +сояЫо1 пР— Ct cT

1Г

Сигнал на выходе квадратичного дете кто р а 1 1 про порцион ален

1 а1(Т)1 . оо д

1Г

2 К (р -, - - ) — з(к1 КЯ; Q) + 1+ —" К . пРи OCt с 2

Х Й 1Tt K

1h и х

К=1,3,5 1=1,2... ! (6) ICt,(t ) 1=

h ою

П к,1,„(Р +Я С " ъ14 K Q;t )+1+ — Q Кх; пРи — а сТ, i =1, L,5. К=1, Ъ,5 !=1,2.! свойств сигнал можно описать выражен нем — Кк,— 5iгз Q tSiN P

Ми.

xi = 1,2,Ь

1Г пРи Ос 1 с

СО5 1 Х пРи — с t c7<

1г х(2

2 4

Кх и. при 0(сс

2 4

Kõi - cos «i — -< с ).

2 . 1

3 о, переключается секция 0 — 180 ); — частота фазовой маАо 1

23 Т„ нипуляции с индексом 1Г/4 (с такой к.На выходе усилителя промежуточной частоты 12 с учетом селективных

Kxi — 5 ий t

4 /й . =1,2,3

А где 9;/2F лежат в пределах Й;/2ll =

200 к1ц; Я /2% = 204 кГц; Я /2Т!.=

208 кГц и т.д.; и = 0,3 кГц.

На выходе фильтра нижних частот

14 (ФНЧ) Из полученного выражения следует, что сигнал на выходах фильтров нижних частот 14 представляет собой параллельно появляющиеся квадратур1218348 4 частотой переключается секция диск-.о ретного фазовращателя. 0 — 90 ) .

Сигнал на выходе рупорной антенны 9 пропорционален выражению

Сигнал на выходе СВЧ-сумматора 10 пропорционален ные компоненты значений поля в раскрыве исследуемой антенны 3, что является удобным для пересчета зна45 чений из ближней зоны в дальнюю.

Обработка сигнала с выхода фильтра нижних частот 14 может осуществляться также с помощью коммутаторов 15, дешифратора 16 и аналого50 цифровйх преобразователей 17. формула изобретения

Устройство для измерения парамет55 ров антенн, содержащее последовательно соединенные генератор СВЧ-колебаний, направленный ответвитель, первый выход которого является выхо1218348 ва.

Составитель В.Рабинович

Редактор Н.Горват Техред О.Неце Корректор С.Черни, Заказ 1129/54 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ф лиал ППП "Патент"Ф r.óæãîðoäÓ ул.проект аяу 4 . дом для под сое дине ния ис следуемой антенны, решетку, со стоящую из. и измерительных антенн, установленную с возможностью перемещения в раскрыве исследуемой антенны, о т л и ч а юЪ щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены и + 1 генераторов прямоугольных импульсов и последовательно соединенные рупорная антенна, СВЧ-сумматор, квадратичный детектор и усилитель промежуточной частоты, к выходу которого подключены параллельно

h цепей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных синхронного детектора, фильтра нижних частот и аналого-цифрового преобразователя, каждая измерительная антенна включает последовательно соединенные приемный излучатель, первый вентиль, электрически управляемый фазовращатель, второй вентиль и передающий излучатель., размещенный в раскрыве рупорной антенны, первые .5 выходы и генераторов прямоугольных импульсов соединены с первыми управляющими входами соответствующих электрически управляемых фазовращателей, вторые выходы — соответственно с опорными входами синхронных детекторов, второй выход направленного ответвителя подключен к второму входу СВЧ-сумматора, а выход p + 1 генератора прямоугольных импульсов соединен с вторыми управляющими входами электрически управляемых фазовращателей, при этом выходы аналогоцифровых преобразователей

h + 1 генератора прямоугольных импульсов и фильтров нижних частот являются выходами устройст