Устройство для регистрации пространственного распределения электромагнитного поля антенны

 

Изобретение относится к радиотехнике . Цель изобретения - повьшение точности. Устр-во содержит СВЧ г-р 1, испытуемую антенну (НА) 2, решетки 3 и 4 рассеивакицих вибратогов с управляемыми нагрузками, электронный коммутатор 5, г-р 6 управляющего напряжения, приемную aHteHHy (ПА) 7, приемник 8, блок 9 селективных каскадов, индикатор 10, блок II управления параметрами СВЧ-сигнала, блок 12 управления НЧ-сигналом. Решетка 4 установлена параллельно решетке 3 на расстоянии, равном 1/4 Л . Вибраторы решетки 4 установлены перпендикулярно вибраторам решетки 3. Управляемые нагрузки ближайших вибраторов решеток 3 и 4 соединены. Вибраторы установлены под углом 45 к поляризации ИА 2. Поляризация ПА 7 ортогональна поляризации ИА 2. 2 ил. о (Л С 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 4 А1 (51) 4 G 0l R 29/08

1

ОПИОЛНИК ИЗОБРКТКНИя 1

Н A ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ь(срлл яи, я

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3945362/24-09 (22) l4.08.85 (46) 23.03.87,Бюл. Ф

{7!) Воронежский государственный университет (72) И.Ф.Струков и А.Н.Лукин (53) 621.317:621 ° 396.67 (088.81 (56) Айзенберг Г.З., Ямпольский В.Г., Терешин О.Н. Антенны УКВ. — И.;

Советское радио, 1977, ч.l, с.62.

Авторское свидетельство СССР

И 930159, кл. G 01 R 29/08, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ПРО-

СТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ АНТЕННЫ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение точности. Устр-во содержит СВЧ

r-р 1, испытуемую антенну (HA) 2, решетки 3 и 4 рассеивающих вибратогов с управляемыми нагрузками, электронный коммутатор 5, г-р 6 управляющего напряжения, приемную антенну (ПА) 7, приемник 8, блок 9 селективных каскадов, индикатор 10, блок 1! управления параметрами СВЧ-сигнала, блок 12 управления НЧ-сигналом. Ре.шетка 4 установлена параллельно ре- . шетке 3 на расстоянии, равном 1/4 Я .

Вибраторы решетки 4 установлены перпендикулярно вибраторам решетки 3.

Управляемые нагрузки ближайших вибраторов решеток 3 и 4 соединены. о

Вибраторы установлены под углом 45 к поляризации ИА 2. Поляризация

ПА 7 ортогснальна поляризации ИА 2.

2 ил.

1298694

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к технике антенных измерений.

Пель изобретения — повышение точ ности, Г, Ня фиг.1 приведена структурная электрическая блок-схема ус-..ройства дл»я Оегистряции пространственного распределения электромагнитного поля ян»те».;-ны: ня дзиг.2 -. рассеивающие решетки и расположение вибраторов и Иаа

Устройство содержит СВЧ-генератор 1, испытуемую антенну 2„ первую

3 и вторую 4 решетки рассеивающих вибраторов с управляемыми нягруэкаэлектронный ко» о»»аTBTop 5 . гене-. ратор 6 управляющего напряжения., приемн»у»о янтенну 7» приемни1 8, блОк . елективных каскадов,, инди— кЯтОр 1 О» блОк 1 1 управления IBpB метрами СБЧ-сигнала (амплитудой и фазой), блок 12 управления нараме»рами низкочастотного сигнала, решетки 3 и 4 состоят из рассеивающих вибраторов 13 и 14 с управляемыми нагрузками.

Устройство для регистрации пространственного распределения влек»ромагнитного поля антенн рабо::."яет следующи образом.

Пусть необходимо провести регист . рацию палл испытуемой антенны 2 в области ХОУ, Комлексная амплитуда этого поля в области регистрации

Р г

Е (х.у) = U(x,y) exI» (j»j» (х„y)) .

С этой целью в области регистрации размещают решетку 3 из рассеивающих вибраторов 1 с управляемыми нягру экями.

Число рассеивающих вибраторов 13 с управляемыми нагрузками в решетке

3 равно М = и m.Äëÿ получения максимального рассеянного сигнала рассеивающие вибраторы 13 решетки 3 ориентируют вдоль вектора напряженности электрической компоненты поля

Е (х,у). Для лучшей селекции сигнала, у а рассеянного i g — рассеивающим виб-ратором, eI a модулируют изменением сопротивления управляемой нагрузки например, полупроводникового диода или р г»-структуры по периодическому закону подачей управляющего напряжения от генератора 6. Для получения информации О пространственной структуре антенного поля используют электрическое сканирование области регистрации. Оно осуществляется путем подачи управляющего напряжения от генератора 6 по определенному закону на рассеивающие вибраторы 13 решетки 3 с помощью электронного коммутатора 5. Рассеянный и промодулированный i j-вибратором сигнал принимается приемной антенной 7 и подается на вход приемника 8. После обработки принятого сигнала (усиление, детектирование) выделяют низкочастотное колебание, имеющее частоту модуляции или ее гармоник, с блока 9 се.Лективных каскадов. Выделенное колебание несет информацию об амплитудном и фазовом, распределении анализируемого поля и имеет вид

Б„- СБ(аа,»)еаар, j аа (аа,у)) соей t, где С ПОстОяннЯЯ» зависящая От От ражающих свойств зонда, коэффициента усиления приемника и других факторов;

Я вЂ” частота модуляции рассеянного сигнала — частота генератора 6.

Выделенное низкочастотное напряжение непосредственно или после дополнительной обработки, например синхронного детектирования, подается на индикатор !О, развертка которого синхронизирована с работой электронного коммутатора 5. При синхронном детектировании в качестве опорного колебания используется напряжение генератора 6, Для регулирования амплитуды и фазы опорного колебания служит блок 12.

На вход приемной антенны .7, кроме модулированного и рассеянного рассеивающим вибратором 13 сигнала, поступает излучение F>= U< exp(jq ), рассеянное всеми неуправляемыми в данный момент времени рассеивакнцими вибраторами 13. Таких рассеивающих вибраторов (N-1) и фоновое излучение, формируемое ими, при большом Ы зна,чительно.

Это же излучение воздействует на вход испытуемой антенны 2. Суперпозиция фонового излучения с полем испытуемой антенны 2 приводит к тому, что в ее раскрыве устанавливается режим стоячих волн, т.е. к искажению поля в раскрыве испытуемой антенны

2. Это ведет к изменению пространственного распределения поля в области регистрации ХОУ и к изменению параметров испытуемой антенны 2.

3 12986

В предлагаемом устройстве недостатки известных устройств устраняют-ся поляризациойной развязкой информативного Еп и фонового Ет сигналов с полем излучения испытуемой антенны F.„. Достигается это тем, что параллельно первой решетке 3 дополнительно введена вторая решетка 4, рассеивающие вибраторы 14 которой расположены на расстояние /4 от соот- 10 ветствующих рассеивающих вибраторов

14 ij первой решетки 3 и ориентированы ортогонально к ним. Нагрузки рассеивающих вибраторов 13 и 14 ij и (Ц ) соединены между собой, т.е. 15 питаются синфазно сигналом генератора 6. Рассеянный и промодулированный рассеивающими вибраторами 13 и

14 сигнал Е, поляризован ортогонально вектору анализируемого поля Е„. 20

Если на рассеивающие вибраторы 13 и 14 не подается управляющее напряжение, то рассеянные немодулированные сигналы Е. также поляризованы

Т1 ортогонально йадающему полю Е„.

Устройство для регистрации пространственного распределения электромагнитного поля антенны, содержащее

f генератор СВЧ-колебаний, выход которого является выходом для подсоединения входа испытуемой антенны, первую решетку рассеивающих вибраторов, управляемые нагрузки которых соединены с выходом генератора управляющего напряжения через электронный коммутатор, и последовательно соединенные приемную антенну, приемник и блок селективных каскадов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, введена вторая решетка рассеивающих вибраторов, установленная параллельно первой решетки рассеивающих вибраторов, на расстоянии от нее, равном четверти длины волны, причем вибраторы второй решетки

Составляющая Е,, параллельная рассеивающему вибратору 13 первой решетки 3, модулируется и рассеивается им с той же поляризацией, если на 30 нагрузку рассеивающего вибратора

13 — полупроводниковый диод, подано управляющее напряжение от генератора 6. Если нагрузка рассеивающего вибратора 13 ij не изменяется, то рассеянная им составляющая Е, немодулирована. Составляющая Е модулируется и рассеивается рассеивающим вибратором 14 (Ц) решетки 4, причем поляризация рассеянного сигнала сов- 40 падает с поляризацией Е . Однако в месте расположения рассеивающего виб ратора 13 ij и во всех точках в направлении оси. Z — - перпендикулярна, восстановленного к центрам рассеиваю- 45 щих вибраторов 13 и 14 ij и (ij) рассеянный рассеивающим вибратором

14 (ij) сигнал отстает по фазе от сигнала Е, рассеивающего вибратора

13 ij,ò.е. ориентирован антипараллель- 50 но вектору Е . Запаздывание этого о сигнала (2 ) на 180 относительно

Eö обусловлено смещением рассеивающего вибратора 14 (ij) на Ф/4 от-. носительно рассеивающего вибратора

13. Сигналы Е< и Е оказываются промодулированы по одному и тому же закону при синфаэном изменении нагрузок и в сумме образуют вектор Е =, 94 4

Е1 + Е, ортогональный вектору падающего поля Е„. Если рассеивающие вибраторы 13 и 14 запитываются несинфазно, то модулированный отраженный сигнал не. артогонален вектору падаюшего поля. Направление вектора отраженного модулированного сигнала меняется с частотой управляющего сигнала. При поочередной подаче управляющего напряжения от генератора

6 на скрещенные рассеивающие вибраторы 13,и 14 ij и (ij) с помощью коммутатора 5 происходит модуляция рассеянного сигнала Е . в различи; ных точках области анализа ХОУ.

Одновременно происходит преобразование фонового излучения — поля, рассеянного неуправляемыми рассеивающими вибраторами 13 и !4 Ц и (ij) в рассеянные сигналы Е,, по P l ляризация которых также ортогональна поляризации падающего поля. Сигналы

Е ., рассеянные всеми неуправляемыми ф 1 рассеивающими вибраторами 13 и 14, образуют суммарное фоновое излучение

Е = Е,, которое также поляризо1 ф 1

1 вано ортогонально полю Е„. Сигналы

Е и Е воздействуют на вход приемной айтениы ?, возбуждают ее, так как поляризация этих сигналов ортогональна поляризации испытуемой антенны 2, сигналы Еп. и Ер не возбужда1 ют испытуемую антенну 2, а следовательно, не искажает пространственного распределения поля излучения в раскрыве этой антенны.

Формула изобретения

Составитель В. Рабинович

Редактор Н.Бобкова Техред H.Ïoïîâè÷ Корректор С.Шекмар

Заказ 885/48 Тираж 731

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

5 1298694 6 рассеивающих вибраторов установлены этом вибраторы решеток рассеивающих перпендикулярно вибраторам первой вибраторов установлены под углом о решетки рассеивающих вибраторов, 45 к поляризации испытуемои антенуправляемые нагрузки ближайших рас- ны, а попяризация приемной антенны сеивающих вибраторов первой и второй 5 ортогональна поляризации испытуемой решеток соединены между собой, при антенны.