Измеритель фазовых характеристик антенн

 

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для использования в радиотехнических системах для измерения фазовых характеристик антенн. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей - достигается путем измерения характеристик антенн с использованиом в качестве измерительных сигналов штатных радиоимпульсных сигналов с произвольной внутренней. модуляцией при работе антенн в составе радиотехнических систем. Для этого в измеритель, содержа дий смесители 1 и 2, фильтры 3 и 4, усилители 5 и 6, усилители-ограничители 7 и 8, гетеродин 9, фазовьй, детектор 10, дополнительно введены: прерыватели II и 12, блок 13 синхрониза1Ц1и, первый и второй колебательные контуры-расширители 14 и 15, с. управляемой добротностью, вычислительный блок 16, переключатель 17. и линии задержки 18 и 19. 1 ил. г (/)

СОЮЗ GOBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 01 R 25/00

Ф ф > р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Г1О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21). 3969452/24-21 (22) 23,10.85 (46) 15.03.87. Бюл. У 10 (72) А.Ф.Страхов, А.А.Малинин и А.П.Соловьев (53) 621.317.373(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

" Р 953589, кл. G 01 R 25/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 425124, кл. С 01 R 25/00, 1972. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ,ФАЗОВ11Х ХАРАКТЕРИСТИК АНТЕНН (57) Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для использования в радиотехнических системах для.измерения фазовых характеристик антенн. Цель изобретения— расширение функциональных возмож„„SU„„1296960 А 1 костей — достигается путем измерения характеристик антенн с использованием в качестве измерительных сигналов штатных радиоимпульсных сигналов с произвольной внутренней. модуляцией при работе антенн в составе радиотехнических систем. Для этого в измеритель, содержаший смеси. тели 1 и 2, фильтры 3 и 4, усилители 5 и 6, усилители-ограничители

7 и .8, гетеродин 9, фазовый, детектор 10, дополнительно введены: прерыватели ll и l2, блок 13 синхронизации, первый и второй колебательные контуры-расширители 14 и 15, с. управляемой добротностью, вычис. лительный блок 16, переключатель 17, и линии задержки 18 и 19. 1 ил, 1296960

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано н радиотехнических системах для измерения фазовых характеристик антенн, 1 ель изобретения - расширение 5 функциональных возможностей путем иэ. мерения характеристик антенн с ис пользованием в качестве измерительных сигналов штатных радиоимпульсиых сигналов с произвольной внутренней модуляцией при работе антенн в составе радиотехнических систем, На чертеже изображена структурная схема измерителя фазовых характеристик антенн. 15

Измеритель фазовых характеристик антенн содержит первый I и второй 2 смесители, первый 3 и второй 4 фильтры, первый 5 и второй 6 усилители первый 7 и второй 8 усилителиограничители, гетеродин 9; фазовый детектор 10, первый Il и нторой 12 прерынатели, блок 13 синхронизации, первый 14 и второй 15 колебательные контуры-расширители с управляемой

25 добротностью, вычислительный блок

16, переключатель 17 и первую 18 и вторую 19 линии задержки.

Выход переключателя 17 через последовательно соединенные первый ЗО смеситель 1, первый фильтр 3, первый усилитель 5, первый прерыватель II, первый колебательный конаур-расширитель 14 с управляемой добротностью и первый усилитель-ограничитель 7 соединен с первым входом фазового детектора 10 второй .вход которого через последовательно соединенные второй усилитель-ограничитель 8, второй колебательный кон- 40 тур-расширитель 15 с управляемой добротностью, второй прерыватель 12, второй усилитель 6, второй фильтр

4, второй смеситель 2 и вторую линию

19 задержки соединен Со второй входной клеммой измерителя и входом первой линии 18 задержки, выход которой соединен с первым входом переклю. чателя 17, второй вход которого соединен с первой нходной клеммой изме- g0 рителя, а третий — с первым выходом блока 13 синхронизации, второй выход которого соединен со вторым входом первого прерывателя 11, третий выходсо вторым входом второго прерынателя 12, четвертый и пятый — со вторыми гходами соответственно первого

14 и второго 15 колебательных контуров-расширителей с управляемой добротностью, а шестой — с первым вхо" дом вычислительного блока 16 второй вход которого соедикен с выходом фазового детектора 10. Выходы гетеродина 9 соединены соответственно со вторыми входами первого 1 и второго

2 смесителей, Измеритель фазовых характеристик антенн работает следуюшнм образом.

Измеритель работает н два такта с частотой повторения входных радиоимпульсных сигналов. В момент генерации радиоимпульсного сигнала с ! произнольной модуляцией передатчиком н блок 13 синхронизации подается синхроимпульс, а ка входы измерителя поступают радиоимпульсы: один непосредственно от передатчика (опор" кый радиоимпульс), нторой, прошедший канал измеряемой антенны, про- . странство (расстояние дальней зоны), какал измерительной антенны и поэтому задержанной но времени, Для того, чтобы радиоимпульсные сигналы присутствовали ка входах смесителей

1 и 2 одновременно (приблиэительно), опорный радноимпульс задерживается ,пинией 19 задержки, "приблизительно" такую же величику задержки имеет линия )8 задержки. В первом такте переключатель 17 соединяет вход измерителя со входом смесителя 1. Далее радиоимпульскые сигналы преобразуются по частоте, фильтруются, усилинаются и поступают через откры- . тие прерынатели ll и 12 на входы колебательных контуров-расширителей 14 и 15. Комплексные огибающие на выходе колебательных коктуроврасширителей 14 и 15 в момент вре" меки связаны с комплексными огибающими входных сигналов выражениями

)ч (1 ) Ф " 1)е

) ...1тц ™ л о

-,

1 )

В Ю

Р

8,(t-М л,.,(;>1 ®" +>+ п Ф-1„))

Ф о

-at (t 7)d t а где В,(t, ),В (t ) — огибающие выходных сигналов колебательных кон" туров-расширите- лей )4 и 15;

Ч,(t ), 4 (t ) — фаэы выходных сигналон колебателькь х контуров-расширителей 14и 15

1296960 тельных контуроврасширителей 14 и 15;

- коэффициент произвольной амплитудной модуляции входных радиоимпульсных сигналов колебательа(t) ных контуронрасширителей 14 и 15; расстройка частоты входного сиг»

1 нала измерителя относительно резонансной частоты колебательных аlj3б u) "AЮ

Чъ .1

3З

Ы входные сигналы прерывателями

II и 12; фаза произвольной модуляции входных радиоимпульсных сигналов колебательньм

Ч (t) контуров-расширителей 14 и 15 °

А, и А — амплитуды Входньи радиоимпульсных сигналов колебаконтуров-расширителей 14 и 15; фазоные сдвиги в трактах измерительного и опорного сигналов; начальная фа за гетеродинного сигнала; временные задержки измеряемого и опорного сигналов; коэффициенты затухания колебательных контуроврасширителей 14 и 15 момент времени, когда от колебательных контуроврасширителей, !4 и 15 отключаются

После отключения входных сигналон от колебательных коктурон-расш)(рителей 14 и 15, н последних возникают свободные колебания, которые длятся гораздо дольше; чем длительность этих сигналов, так как в мо-мент нремени t существенно увеличио нается добротность колебательных контуров-расширителей 14 и 15. !

О Свободные колебания имеют вид затухающих синусоид с начальными фазами.

Эти колебания усиливаются и ограничиваются усилителями-ограничителями

7 и 8 и разность фаэ колебаний иэме15 ряется в цифровой форме фаэовым детектором 10

Ф,= Ч,(с,)- ц|(t,) (2)

Выражения (I ) позволяют найти эту разность фаз

s б

» а(т)В (а)? Ч(?бt 3(dT г-г tg

) °

el t а(7)eos (a ? б ч(т бt 1)1 1 d?

» о

t, l. (t)sin(ace?9(?+t ))f > da вз

-Ч -a etg

° б а(т)соз(аб|?гч(Т iФ )11 d? зэ о (3)

Аналогично, второго такта измерений, когда перекл)ачатель 17 соединяет выход линии 18 задержки со входом смесителя 1, получим е

4,?

a(t)s л(ааЛбЧ(?б())L Л

И

9 sV+ar t

J (?) cos f acJ?+V(? + t>s)) di

40 о б

I. а t (?)ъ.(а)т+Ч(?+ „))(- d? о

| мt

J а(Т)соъ(аи)"т Ч(? - >И. б1? о, (е)

45 . где сдвиг фазы в канале линии задержки; - время задержки сигнала в цепи линии IS задержки.

В внчислительном блоке 16 находится разность цифровых отсчетон (3) и (4) Момент времени t выбирается так, о чтобы импульсы на входах колебательных контуров-расширителей 14 и 15 еще не закончились. л ,(;),;.(т,V(? t»))C" 4Г 1 ф -9 *V,-Ч баге( а(?)сць(аи)?бч(7 б() )I di

Составитель tt.Катакова

Редактор А.Ренин Техред А.Кравчук Корректор А.Зимокосон

Заказ 773/47 Тир ж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, 11оскна, W-35, Раушская наб, д. 4/5

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

d,l а(т>5; (baa+V(7+ ). „) It Л

-@гаЬ -

0 (5)

Г д(т)со9(ыь 4м(б ф ))(н1

При вращении испытуемой антенны н пространстве величина Ч,, будет изменяться в зависимости от угловых координат и Я, Остальные Величи ны, входящие н формулу (5)„ практически останутся неизменными. Таким образом, предлагаемый измеритель фазовых характеристик антенн позволяет измерить. объемную фазовую диаграмму антенны (постоянная добавка несущественна, так как фазовая диаграмма нормируется путем прираннивания фазы нулю в направлении главного максимума амплитудной (ДН) при подаче на входы измерителя сигнала штатного передатчика (радиоимпульс-. ного сигнала с произвольной модуляцией), что позволяет расширить функциональные возможности упростить оргакизацию измерения характеристик антенн, избежать применения дополнительной аппаратуры.

Формула изобретения

Измеритель фазоных характеристик антенн, содержащнй последовательно соединенные перный смеситель, первый фильтр и первый усилитель, последовательно соединенные второй смеситель, второй фильтр и второй усилитель, а также гетеродин, фаэоный детектор и два усилителя-ограничителя, при этом выход первого усилителяограничителя соединен с первым входом фазового детектора, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функ) иональных воэможностей путем измерения характеристик антенн с использованием штатных ðà29Ь9ЬО диоимпульс)ых сигналов с произвольной внутренней модуляцией прн рабо" те антенн в составе радиотехнических систем, н него введены первый и второй прерыватели, блок синхронизации, первый и второй колебательные контуры-расширители с управляемой добротностью, нычнслительный блок, переключатель и первая и вторая линии задержки, при этом выходы гетеродина соединены соответственно с первыми входами первого и второго смесителей, выход первого усилителя через последовательно соединенные первый прерыватель и первый колебательный контур-расширитель с управляемой добротностью соединен с входом первого усилителя-ограничителя, а выход второго усилителя через последовательно соедикенные второй прерыватель, второй колебательиый контуррасширитель с управляемой добротностью, нторой усилитель-ограничитель соединен с вторым входом фазового детектора, выход которого соединен с первым входом вичислительного блока, второй вход которого соединен с пер" вым выходом блока синхронизации, второй и третий выходы которого соеЗО динены соответственно с вторыми Вхо дами первого и второго прерынателей, четвертый и пятый — с вторыми входами соответственно первого и второго колебательных контуров- расширителей с управляемой добротностью, а шестойс первым входом переключателя, второй вход которого соединен с первой входной клеммой устройства, выход —, с вторым входом первого смесителя, а третий вход — с выходом первой ли40 нии задержки, вход которой соединен с второй входной клеммой устройства и через вторую линию задержкис вторым входом второго смесителя.