Устройство для измерения поля в ближней зоне антенны

 

Изобретение относится к технике антенных измерений и повьшает точность измерений. Устройство содержит зонд 1, перемещаюпо йся в зоне раскрьша исследуемой антенны 2, СВЧ-г-р 3, поляризационный разделитель 4, фазовые модуляторы (Ш) 5 и 6, сумматор 7 мощности, амплифазометр (АФ) 8, четыре синхронных детектора 9-12, г-р 13 опорной частоты, делитель 14 частоты, блок 15 регистрации. Сигнал , промодулированный в ФМ 5 частотой управления F, и сигнал,промодулированный в ФМ 6 с частотой F/2, сводятся в сумматоре 7, представляющем трехдецибельный СВЧ-тройник с развязанными плечами, и с его выхода поступают на сигнальный вход АФ 8. На опорный вход АФ 8 от СВЧ-г-ра подается опорньш сигнал, необходимый для измерения фазы поля. В АФ 8 измеряемое поле разделяется на синусную и косинусную компоненты, осуществляется их детектирование и усиление. В синусном канале АФ 8 присутствуют синусные составляющие горизонтальной и вертикальной поляризации поля, в косинусном канале - соответственно косинусные. Чтобы выделить все четыре составляющие поля по своим каналам, используется принцип синхронного детектирования. К одному из выходов АФ В присоединены детекторы 9 и I1, к другому выходу - детекторы 10 и 12. 1 ил. (Л сд ел о 4::ь СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСА ЛИК,.SU,»1255 4 (Sg 4 С 01 к 21/10 в к т .,а.

° кщ а щ а, щ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

\» ф 1 с„а т) 1 ак аа

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3881965/24-09 (22) 09.04.85 (46) 07.09.86. Бюл. № 33 (72) С.ПаГеруни и О.СаХачатрян (53) 621.317:621.396.67 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 534128, кл. G 01 R 29/10, 1976.

F.Í.Lursen. I.Å.Hausen. А Dual

Polarized Probe Systen For near

Field Measurements. — "Tnt. Symp. on

А.Р.Scatle", 1979, р.557-560. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛЯ

В БЛИЖНЕЙ ЗОНЕ АНТЕННЫ (57) Изобретение относится к технике антенных измерений и повышает точность измереньи. Устройство содержит зонд 1, перемещающийся в зоне раскрыва исследуемой антенны 2, СВЧ-г-р .

3, поляризационный разделитель 4, фазовые модуляторы (ФМ) 5 и 6, сумматор 7 мощности, амплифазометр (АФ) 8, четыре синхронных детектора 9-12, г-р 13 опорной частоты, делитель 14 частоты, блок 15 регистрации. Сигнал, промодулированный в ФМ 5 частотой управления F, и сигнал,промодулированный в ФМ 6 с частотой F/2, сводятся в сумматоре 7, представляющем трехдецибельный СВЧ-тройник с развязанными плечами, и с его выхода поступают на сигнальный вход АФ 8, На опорный вход АФ 8 от СВЧ-г -ра подается опорный сигнал, необходимый для измерения фазы поля. В АФ 8 измеряемое поле разделяется на синусную и косинусную компоненты, осуществляется их детектирование и усиление.

В синусном канале АФ 8 присутствуют синусные составляющие горизонтальной и вертикальной поляризации поля, в косинусном канале — соответственно косинусные. Чтобы выделить все четыре составляющие поля по своим каналам, а используется принцип синхронного детектирования. К одному из выходов

АФ 8 присоединены детекторы 9 и 11, вы к другому выходу — детекторы 10 и 12. ф, ) .

1 ил ° Сд

1 12

Изобретение относится к технике антенных измерений и может использоваться для автоматизированных измерений поля в зоне раскрыва антенны по плоской криволинейной поверхности.

Цель изобретения — повышение точности измерений, На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения поля в ближней зоне антенны содержит зонд 1, перемещающийся в зоне раскрыва исследуемой антенны 2, СВЧ-генератор

3, поляризационный разделитель 4, первый 5 и второй 6 фаэовые модуляторы, сумматор 7 мощности, амплифаэометр 8, первый 9, второй 10, третий 11 и четвертый 12 синхронные детекторы, генератор 13 опорной частоты, делитель 14 частоты и блок

15 регистрации.

Устройство работает следующим образом, СВЧ-сигнал, принятый зондом 1 в.эоне раскрыва исследуемой антенны

2, возбуждаемой СВЧ-генератором 3, разделяется по своим двум ортогональным составляющим в поляриэационном разделителе 4. Одна из вьделенных ортогональных составляющих поля манипулируется по фазе фазовым модулятором 5, который управляется генератором 13. Пусть опорная частота равна F. Другая вьделенная ортогональная составляющая поля манипулируется по фазе фазовым модулятором 6.

Однако в отличие от частоты модуля. ции в фазовом модуляторе 5, частота манипуляции в фазовом модуляторе 6 равна четной кратной опорной частоте, задаваемой генератором 13, а именно

У/2. Это достигается при помощи делителя 14, Такое двукратное различие частот манипуляций необходимо для осуществления в дальнейшем синхронного детектирования смешанных измеряемых сигналов и разделения их по. своим каналам.

Сигнал, проманипулированный в фазовом модуляторе 5 частотой управления Г, и сигнал, промодулированньй в фазовом модуляторе 6 частотой управления F/2, сводятся в сумматоре 7, представляющем трехдецибельный СВЧтройник с развязанными плечами, и с его выхода одновременно поступают на сигнальный вход амплифазометра 8, 55949 2

На другой (опорный) вход амплифазометра 8 от СВЧ-генератора подается опорный сигнал, необходимый для измерения фазы поля, В амплифазометре

8 происходят разделение измеряемого поля на синусную и косинусную компоненты, их детектирование и усиление. Амплифазометр 8 имеет поэтому два выходных канала — синусный и коt0 синусный. Однако, поскольку обе поля. ризации поля измеряются одновременно, в каждом иэ выходных каналов присутствует смешанный сигнал. Так, в синусном канале амплифазометра 8 присутствуют синусные составляющие горизонтальной и вертикальной поляризации поля. В косинусном канале амплифазометра 8 присутствуют косинусная составляющая горизонтальной поляризации поля плюс косинусная составляющая вертикальной поля, ризации поля.

Для того, чтобы вьделить все четыре составляющие поля по своим кана,лам, используется принцип синхронно-. го детектирования. При этом к одному из выходов амплифазметра 8, допустим синусному,.присоединяется первая пара синхронных детекторов 9 и 11, а к второму выходу амплифазометра 8 (косинусному) — вторая пара синхронных детекторов 10 и 12.

На вторые входы синхронных детекторов подаются: опорные сигналы с

35 управляющей частотой F/2. — на синхронные детекторы 9 и 1О от делителя 14 и опорные сигналы с управляющей частотой Р— на синхронные де" текторы 11 и 12 от генератора 13, 40 Таким образом, на один вход синхронного детектора 9 подается смешанньй сигнал — синусные компоненты двух поляризаций (горизонтальной и вертикальной) поля, манипулирован45 ные соответственно частотами управ ления F и Г/2,,а на второй вход; синхронного детектора 9 — опорный сигнал с частотой управления F/2.

Частоты управления F/2 и F завеM домо выбраны как четные кратные.

На выходе синхронного детектора 9, следовательно, присутствует синусная компонента лишь одной (допустим вертикальной) поляризации, а имен55 но манипулированная частотой F/2.

Синусная же компонента второй (горизонтальной) поляризации, манипулированная частотой F,íà выход синхрон1255949 4 компонента горизонтальной поляризации, проманипулированная частотой F, Таким образом, выделяются по своим каналам остальные две компоненты поля. Все четыре компоненты поступают на блок 15.

Составитель В.Рабинович

Техред М.Ходанич

Редактор О. Бугир

Корректор А,Обручар

Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4818/45

Производственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, ул.Проектная,4

3 .ного детектора 9 не проходит, Она выделяется на выходе синхронного детектора 11. На один из выходов синхронного детектора 11 поступает тот же смешанный сигнал от..синусного выхода амплифазометра 8, т.е. синусные компоненты двух поляризаций поля, манипулированные соответственно частотами управления F и F/2, а на второй вход синхронного детектора

11 — опорный сигнал с частотой управления F от генератора 13. Следовательно, на выходе синхронного детектора 11 присутствует лишь компонента второй (горизонтальной) поляризации, тогда как синусная компонента первой (вертикальной) поляризации на выход синхронного детектора ll не проходит.

Таким образом, происходит выде- 20 ление двух из четырех сос.авляющих поля по своим каналам — А sin+ и

A sing °

Аналогично происходит разделение по. своим каналам косинусных компонент вертикальной и горизонтальной поляризации поля, т. е. А сов „ и

А созЧ>, на второй паре синхронных 9 детекторов 10 и 12. Так, на один вход синхронного детектора 10 от ко- 30 синусного выхода амплифаэометра 8 подается смешанный сигнал двух косинусных компонент, манипулированных частотами F и F/2 соответственно, а на другой вход синхронного детектора 10 - опорный сигнал с частотой F/2 от делителя 14. В результате синхронного детектирования на выходе синхронного детектора 10 присутствует лишь косинусная компонента 4д вертикальной поляризации поля, проманнпулированная частотой F/2. На входы синхронного детектора 12 подаются соответственно тот же смешанный сигнал от косинусного выхода амплифа-45 зометра 8 и опорный сигнал с частотой управления F от генератора 13, На выходе синхронного детектора 12, следовательно выделяется косинусная

Формула изобретения

Устройство для измерения поля в ближней зоне антенны, содержащее

СВЧ-генератор для возбуждения исследуемой антенны, выход которого подключен к опорному входу амплифазометра, зонд, установленный с возможностью перемещения, поляризационный разделитель, вход которого соединен с выходом зонда, и блок регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений в него введены первый и второй

I фазовые модуляторы, входы которых соединены с соответствующими выходами поляриэационного разделителя,сумматор мощности, входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго фазовых модуляторов,.а выход — к сигнальному входу амплифазометра, первый, второй, третий и четвертый синхронные детекторы, выходы которых соединены с соответствующими входами блока регистрации,и последовательно соединенные генератор . опорной частоты и делитель частоты, при этом выход делителя частоты соединен с управляющим входом первого фазового модулятора и опорными входами первого и второго синхронных детекторов, выход генератора опорной частоты соединен с управляющим входом второго фазового модулятора и управляющими входами третьего и четвертого синхронных детекторов, первый выход амплифазометра подключен к сигнальным входам первого и третьего синхронных детекторов, а второй выход — к сигнальным входам второго и четвертого синхронных детекторов,