Устройство для измерения диаграммы направленности антенны

 

Изобретение м.б. использовано для автоматизации измерения диаграммы направленности антенн. Цель изобретения - обеспечение отображения диаграммы направленности в прямоугольных координатах. Уст-во содержит г-р 1 СБЧ, передающую антенну 2, исследуемую антенну 3, детекторную секцию 4, токосъемник 5, предварительный у-ль 6, опорно-поворотный блок 7, индикатор 11 с электронно-лучевой трубкой. Вновь введены коммутатор 9, блок 10 формирования сигналов, двухкоординатный самописец 13, г-р 12 опорных сигналов, синусно-косинусный вращающийся тр-р 8. Блок 10 содержит два идентичных канала формирования управляющих сигналов вертикального и горизонтального отклонения луча, с состоящие из сумматора, детектора, фильтра нижних частот и видеоусилиСЛ теля. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

22 2 А1 (19) (!1) (5I)4 G 01 R 29/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Г)О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3709578/24-09 (22) } 4. 03. 84 (46} 23.11.86.Бюл. Н 43 (72) В.Е.Анкудинов и Б.Н.Федотов (53) 621,317:621.396.67 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 985753, кл. G 01 R 29/10, 1979.

Кобак В.О. Прибор для наблюдения диаграммы направленности антенны в полярных координатах. — Электросвязь, 9 12, 1959, с.10. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАГPAMMbl НАПРАВЛЕННОСТИ АНТЕННЫ (57) Изобретение м. б. использовано для автоматизации измерения диаграммы направленности антенн. Цель изобретения — обеспечение отображения диаграммы направленности в прямоугольных координатах. Уст-во содержит г-р

1 СВЧ, передающую антенну 2, исследуемую антенну 3, детекторную секцию 4, токосъемник 5, предварительный у-ль 6, опорно-поворотный блок 7, индикатор 11 с электронно-лучевой трубкой. Вновь введены коммутатор 9, блок 10 формирования сигналов, двухкоординатный самописец 13, r-p 12 опорных сигналов, синусно-косинусный вращающийся тр-р 8. Блок 10 содержит два идентичных канала формирования управляющих сигналов вертикального и горизонтального отклонения луча, состоящие из сумматора, детектора, фильтра нижних частот и видеоусилителя. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1272282

50 где U — амплитуда сигнала;

F(q) — ДН исследуемой антенны; — угол, задающий угловое положение исследуемой антен- 55 ны 3, относительно направления на передающую антенну 2;

Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для автоматизации измерения диаграмм направленности антенн.

Целью изобретения является обес- 5 печение отображения диаграммы направленности в прямоугольных координатах.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства для измерения диаграммы направленности (ДН) антенны; на фиг. 2 — структурная электрическая схема коммутатора; на фиг. 3 — структурная электрическая схема блока формирования сигналов; на фиг. 4 - структурная электрическая схема генератора опорных сигналов.

Устройство для измерения диаграммы направленности антенны содержит генератор 1 СВЧ, передающую антенну 2, исследуемую антенну 3, детекторную секцию 4, токосъемник 5,предварительный усилитель 6, опорно-поворотный блок 7, синусно-косинусный вращающийся трансформатор 8, коммутатор 9, блок 10 формирования сигналов, индикатор 11 с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ), генератор 12 опорных сигналов, двухкоординатный самописец 13.

Устройство для изменения ДН антенны работает следующим образом.

Исследуемая антенна 3 работает в режиме приема. Поле в месте ее рас- З5 положения формируется передающей антенной 2, которая питается генератором 1, Высокочастотный сигнал генератора 1 модулируется низкочастотным сигналом частотой F поступающим из генератора 12, Принятый исследуемой антенной 3 сигнал после детектирования в детекторной секции 4 поступает на вход предварительного усилителя 6 через токосъемник 5. С учетом 45 квадратичной характеристики детектора, входящего в состав детекторной секции 4, на выходе предварительного усилителя 6 напряжение имеет вид

U F(Ч)соз t, Л вЂ” круговая частота, 2" " мод а

Это напряжение подается в коммутатор 9, который ° в зависимости от выбранного режима работы, подает его либо на управляющую обмотку вращающегося трансформатора 8 (в режиме отображения ДН в полярной системе координат), либо на один из входов блока 10 (в режиме отображения ДН в прямоугольной системе координат), Вращение исследуемой антенны 3 и связанной с ней детекторной секции 4 обес печивается опорно-поворотным блоком

7. Ротор вращающегося трансформатора 8 механически связан с осью вращения исследуемой антенны 3 и вращается синхронно с исследуемой антенной 3, При этом в режиме отображения ДН в полярной системе координат на выходах его синусной и косинусной обмоток напряжение имеет вид г U ;Ä = пй,„F (q)sincp cosset; и ., = пЛЗ„Г (q)cos y cosset, где m — коэффициент трансформации вращающегося трансформатора 8.

Далее эти напряжения через коммутатор 9 подаются на входы каналов вертикального и горизонтального отклонения блока 10 куда также поступает напряжение с выхода генератора 12. С выходов указанных каналов блока 10 напряжения подаются в индикатор 11 на отклоняющие катушки вертикального и горизонтального отклонения и на входы двухкоординатного самописца 13.

В режиме отображения ДН в прямоугольной системе координат сигнал с выхода предварительного усилителя 6 через коммутатор 9 подается на вход канала вертикального отклонения блока 10. Одновременно коммутатор 9 подключает управляющую обмотку вращающегося трансформатора 8 к выходу генератора 12 и осуществляет коммутацию обмоток вращающегося трансформатора 8 для перевода его в линейный режим. Снимаемое при этом с выхода синусной обмотки вращающегося трансформатора 8 напряжение, амплитуда которого в секторе углов (g = + 60 связана с углом (линейной зависимостью, через коммутатор 9 поступает на вход канала горизонтального отклонения блока 10. з 1272

Переключение режимов работы ком- мутатора 9 осуществляется тумблером

14, обеспечивающим при его включении срабатывание реле 15. Три пары контактов реле 15 осуществляют описанную выше требуемую для переключения режимов работы коммутацию сигналов и обмоток вращающегося трансформатора 8. Масштаб линейной развертки на экране индикатора 11 изменяется при помощи потенциометра 16 путем установки требуемой амплитуды сигнала, поступающего на управляющую обмотку вращающегося трансформатора 8 в режиме отображения ДН в прямоугольной системе координат с выхода генератора 12.

Блок 10 состоит из двух идентичных каналов формирования управляющих сигналов вертикального и горизонталь- 20 ного отклонения луча. Каждый из каналов включает соответствующие последовательно соединенные сумматор

17(18), детектор 19(20), фильтр

20(21) нижних частот, видеоусилитель (23)24. На один из входов сумматора

17 канала вертикального отклонения подается информационный сигнал— гармоническое колебание с частотой

F p, амплитуда которого пропорцио- 30 нальна или квадрату ДН исследуемой .а антенны 3 Г (q), или произведению

Р (g) сову. На другой вход сумматора 17 поступает гармоническое колебание той же частоты с постоянной амплитудой U p. На информационный вход сумматора 18 канала горизонтального отклонения подается сигнал с выхода коммутатора режимов, амплитуда которого пропорциональна либо ве- 40 личине U p s in /(1+mcos v), либо произведению F (q), sing. Ha второй

7 вход сумматора 18 поступает опорное гармоническое колебание постоянной амплитуды Детектор 19(20) совмест- 45 но с фильтром 21(22) нижних частот выделяет огибающую выходных колебаний сумматора 17(18), которая после .усиления видеоусилителем 23(24) поступает на вертикальные (горизонталь- 50 ные) отклоняющие катушки ЭЛТ индикатора 11 и на входы двухкоординатного самописца 13.

При этом в режиме отображения ДН в полярной системе координат отклонение луча на экране ЭЛТ по вертикали пропорционально F (q) ° sing, a г по горизонтали F (< ) ° cos ср. В итоге

282 величина полного отклонения луча на экране ЭЛТ пропорциональна (Г (q) oosq) +(F (q) sing) = F (cp), т.е. квадрату ДН исследуемой антенны 3, а направление отклонения задается углом happ,„ который удовлетворяет соотношению

tgP„„„= F (q)singÈ (cp)coscp = tgy, т.е. р„„„= Р. Таким образом, на экране ЭЛТ индикатора 11 отображается

ДН по мощности исследуемой антенны 3 в полярной системе координат.

В режиме отображения ДН в прямоугольной системе координат отклонение луча на экране ЭЛТ по вертикали

z пропорционально F (q), а по горизонтали U„psinq/(1+mcos(P),что обеспечивает отображение на экране ЭЛТ индикатора 11 в секторе (p = 160 ДН по мощности исследуемой антенны в прямоугольной системе координат.

Изменением амплитуды опорного напряжения, поступающего на входы сумматоров 17(18), можно смещать начало развертки на экране ЭЛТ индикатора 11.

Генератор 12 включает задающий генератор 25 гармонических колебаний с частотой Р д, сигнал с выхода коЧОА торого поступает в блок 10 и через регулятор масштаба линейной развертки (потенциометр) на вход блока 9.

Этот же сигнал через фазовращатель

26 и модулятор 27 подается на вход внешней модуляции генератора 1 ° Фазовращатель 26 предназначен для компенсации фазовых сдвигов информационного сигнала при прохождении его через предварительный усилитель 6, вращающийся трансформатор 8 с целью обеспечения синфазности опорного и информационного сигналов на входе сумматоров блока 10. Регулировка фазовращателя 26 производится при настройке установки. Модулятор 27 представляет собой усилитель, который необходим для получения напряжения,достаточного по величине для модуляции используемого в установке генерато- . ра 1, Формула из обретения

1. Устройство для измерения диаграммы направленности антенны, содержащее последовательно. соединенные генератор СВЧ и передающую антенну, последовательно соединенные детектор5 1272282 4 ную секцию и предварительный усили- тор которого механически соединен с тель, опорно-поворотный блок для валом опорно-поворотного блока, а размещения исследуемой антенны и -ин- управляющая, синусная и косинусная дикатор с электронно-лучевой труб- обмотки - с вторым выходом коммутакой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 5 тора. что, с целью обеспечения отображения диаграммы направленности в пря- 2. Устройство по п.1, о т л и моугольных координатах, к выходу чающее с я тем, что блокфорпредварительного усилителя последо- мирования сигналов содержит два канавательно подключены коммутатор, блок 10 ла, каждый из которых состоит из посформирования сигналов и двухкоорди- ледовательно соединенных сумматора, натный самописец, введены генератор детектора, фильтра нижних частот и опорных сигналов, выход которого сое- видеоусилителя, при этом первый динен с управляющими входами генера- вход сумматора каждого канала соедитора СВЧ, коммутатора и вторым вхо- 15 нен с вторым входом сумматора другодом блока формирования сигналов, вы- го канала, первые входы сумматоров ходы которого соединены с соответст- являются соответственно первым и втовующими входами индикатора с элект- рым входами блока формирования сигроино-лучевой трубкой, синусно-коси- налов, а выходы видеоусилителейнусный вращающийся трансформатор, ро- 20 выходами этого блока.

Фиг.2

1272282

Составитель В. Рабинович

Редактор В.Иванова Техред А.Кравчук

Корректор Г.Решетник

Заказ 6335/45 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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