Устройство для измерения параметров антенн в ближней зоне

 

Изобретение может быть использовано для измерения параметров фазированных антенных решеток в ближайшей зоне на автоматизированных стендах . Цель изобретения - повышение точности измерений. Устр-во содержит г-р 1 СЕЧ, направленный ответвитель 2, исследуемую антенну 3, приемные и передающие излучатели 4 и 8, вентили 5 и 7, электрически управляемые фазовращатели 6, рупорную антенну 9, управляемый СВЧ-фазовращатель 10,, СВЧ-сумматор И, квадратичный детектор 12, инвертор 13, коммутаторы 14, аттенюатор 15, перестраиваемый фазовращатель 16, сумматор 17, усилитель 18 промежуточной частоты , синхронные детекторы 19, фильтры 20 нижних частот, аналоговые коммутаторы 21, дешифратор 22, АЦП 23 и г-ры 24 и 25 прямоугольных нмпульсов. После фазовращателя 10 сигнал суммируется с сигналом опорного канала . Результат суммирования квадратично детектируется и поступает через управляемые коммутаторы I4 на аттенюатор 15, корректирующий ослабление сигнала, и на фазовращатель 16, корректирующий фазу. Затем эти сигналы суммируются в сумматоре I7. Цель достигается введением фазовращателей 10 и 16, инвертора 13, коммутаторов 14, аттенюатора 15 и сумматора 17. 1 ил. с (Л ГС to

СОЮЗ СО6ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5 I ) 4 G 01 R 29/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3905279/24-09 (22) 06,06.85 (46) 07.07.87. Бюл. и 25 (72) А.Е,Родин и А.И.Иванов (53) 621.317.621 396.67(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 842636, кл. G 01 R 29/10, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Б 1218348в кл ° G 01 R 29 101 1984 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ АНТЕНН В БЛИЖНЕЙ ЗОНЕ (57) Изобретение может быть использовано для измерения параметров фазированных антенных решеток в ближайшей зоне на автоматизированных стендах. Цель изобретения — повышение точности измерений. Устр-во содержит г-р I СВЧ, направленный ответвитель 2, исследуемую антенну 3, приемные и передающие излучатели 4 и 8, вентили 5 и 7, электрически управляемые фазовращатели 6; рупорную ан„„SU„„1322204 A 1 тенну 9, управляемый СВЧ-фазовращатель 10,, СВЧ-сумматор 11, квадратичный детектор 12, инвертор 13, коммутаторы 14, аттенюатор 15, перестраиваемык фазовращатель 16, сумматор

17, усилитель 18 промежуточной частоты, синхронные детекторы 19, фильтры 20 нижних частот, аналоговые коммутаторы 21, дешифратор 22, АЦП 23 н г-ры 24 и 25 прямоугольных импульсов. После фазовращателя 10 сигнал суммируется с сигналом опорного канала. Результат суммирования квадратично детектируется и поступает через управляемые коммутаторы 14 на аттенюатор 15, корректирующий ослабление сигнала, и на фазовращатель 16 корректирующий фазу. Затем эти сигналы суммируются в сумматоре 17. Цель достигается введением фазовращателей

lO и 16, инвертора 13 коммутаторов

14, аттенюатора 15- и сумматора 17.

1 нл.

)3222

04 2

6 с генератора 24 прямоугольных имf пульсов поступают импульсы прямоугольной формы с частотой -, с помощью

2 которых производится фаэовая манипуляция измеряемого сигнала, после которой фаза сигнала принимает два значения (О и )80 ), На выходе СВЧ-фазовращателя 6 сигнал имеет вид

Изобретение относится к антенным измерениям и может быть использовано для измерения параметров фазированных антенных решеток (ФАР) в ближней зоне на автоматизированных стендах.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для измерения параметров антенн в блик- 10 ней зоне.

Устройство содержит генератор I

СВЧ, направленный ответвитель 2, исследуемую антенну 3, приемные излучатели 4 измерительных антенн, первые 15 вентили 5, электрически управляемые фазовращатели 6, вторые вентили 7, передающие излучатели 8 измерительных антенн, рупорную антенну 9, управляемый СВЧ-фаэовращатель 10, СВЧ- 20 сумматор II, квадратичный детектор

l2, инвертор 13, первый и второй коммутаторы 14, аттенюатор 15, перестраиваемый фазовращатель 16, сумматор 17, усилитель промежуточной частоты (УПЧ) !8, синхронные детекторы

19, фильтры нижних частот (ФНЧ) 20, аналоговые коммутаторы 2), дешифратор

22, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 23, генераторы 24 и 25 прямо- 30 угольных импульсов.

Устройство для измерения параметров антенн в ближней зоне работает следующим образом.

Генератор 1 СВЧ вырабатывает сигнал синусондальной f)fopMbl соэ И t > который далее поступает на направленный ответвитель 2, последний частично ответвляется для эапитки исследуемой антенны 3, а частично ответвля- т)) ется в опорный измерительный канал и поступает на СВЧ-сумматор II. При работе антенны 3 на передачу в ее раскрыве образуется оле, амплитудно-фазовое распределение которого 45 измеряется многоканальным измерительным зондом. Рассмотрим работу многоканального измерительного зонда.

В i-й точке поля сигнал, прошедший антенну 3, принимается приемным иэлу" 50 чателем 4, после которой он, пройдя вентиль 5,служащий для развязки излучателя 4 и управляемого дискретного СВЧ-фаэовращателя 6, поступает на последний в виде

) йг тг гм

К „cos (ц>,t+ т(„) °

Одновременно с этим на управляющий вход секции 0-180 СВЧ-фаэовращателя

4 1

К „cos(fy t+ 6, — Q - sinK5l t) .

1 1,Э,5 ...

Далее, пройдя через вентиль 7, который служит для развязки СВЧ-фазовращателя 6 и передающим излучателем 8, сигнал излучается в раскрыв рупорной антенны 9, который служит для суммирования сигналов, излученных всеми измерительными антеннами многоканального измерительного зонда.

На выходе рупориой антенны 9 выделяется суммарный сигнал

1 4 l

К ros(u t+V +9 = Q . - sinKg.t). х, 0 ; т и К

1 тп т=т,гд, =тО,,...

Этот сигнал поступает на вход управляемого СВЧ-фазовращателя 10, на управляющий вход секции 0-90 которого поступают импульсы прямоугольной формы с генератора 25, с помощью которых производится фазовая манипуляция сигнала, после чего фаза сигнала принимает два значения (О и 90 ).

На выходе СВЧ-фаэовращателя 10 си) нал имеет вид

1 сK,,cos(ü t+y + 6 - sinKg t)

Х; к, f )п .,гд... ffg),т,...

Тт при 0 < t a2 и — .Е. К (1+0К,) зг.п(мо t+y„+f)q +

rn 1=1,1,ъ,...

+e =C — sinKQ,,t) при -- 4 t <Тг

4 1 . Тг

"М,у.К где uK» off — погрешности установки г коэффициента передачи и фазового сдвига, вносимых СВЧ-фазовращателем 10;— — частота импульсов прямоугольной формы, поступающих с генератора 25.

После СВЧ-фазовращателя )О сигнал поступает на вход СВЧ-сумматора ll, где он суммируется с сигналом опорного канала, а далее на квадратичный

3 l3 детектор 12. СВЧ-сумматор 17 и квадратичный детектор 12 выполнены на тройниковой диодной секции с диодом

ДКС-7М, с помощью которого производится квадратичное детектирование.

На выходе диодной секции сигнал имеет вид

2 4 1 а К cos(yÄ+8 — X. — sinKg.t)+

,z э ... к=1эs

+1+ -(» К„) при 0 с t <—

Т2 и;., 2

« Д ." — х,(I+ 2) $1п ((892 (,2,Э,"

+8 (, — sinK57 t)+1+ — (K .)

4 1 1 " Е

«((К 1 П. Х!

k 1,,5... 1=1!2,3,.. при - - с t с Т .

Так как УПЧ 18 настроен на полоЯ су частот —, 1 (i 1,2,3,...,n), то полученный сигнал можно представить в виде

2 1 (1

K„sin „,$1пЯ,.t+I+ -(2 К )

Wn (=(,2,э... i=>,2,Э,...

Тг при 0 сt с—

22204 4 ройства 17 сигнал на интервале 0-Т

t принимает вид

С K„cos(g. t-y„. )+A.

После прохождения УПЧ 18, настроенного на заданную полосу частот, получают сигнал

С К„, cos(Я,t- ч, ).

10 Далее сигналы поступают на входы синхронных детекторов 19, на гетеродинные входы которых поступают сигналы частоты, соответствующей данному каналу.

После прохождения ФНЧ 20, настроенных на частоты 2ß.t, получают на

1 их выходах

С, Со

2 ((; к; 2 ((; x;

-- К cosy и — К .sing

Эти сигналы поступают на коммутаторы 21, которые управляются с дешифратора 22. Коммутаторы коммутируют измеряемые сигналы на АЦП 23, с которых они поступают для обработки на ЭВМ.

Формула изобретения

2 с- 30 эй, К; 2

K (1+ЯК )соз(с, +4Ч )$1ПЯ(t+

x„z ! с f,г

1+-(Q К„) при -- с t < Т2 .

l t Tt п 2

Далее сигнал поступает на коммутаторы 14, которые с помощью инвертора

13 управляются импульсами прямоугольной формы от генератора 25 так, что на вход перестраиваемого аттенюато- 40

Тг ра 15 в момент времени 0- — поступа2 ет сигнал (!

+с(Кг) cos ((I (.+ 44г) sing(t+A45 э, )

A-=1+ -(К )2

П 112 Э,.

1 а на вход перестраиваемого фазовращаТг

50 теля 16 в момент времени — -Т по2 1 ступает сигнал

2 с-. — -« К„. sin у .sinQ;t+A.

Э! ! эг" 55

Перестраиваемый аттенюатор 15 корректирует ослабление сигнала, а перестраиваемый фаэовращатель 16 — фазу 4 у . На Выходе суммирующего устУстройство для измерения параметров антенн в ближней зоне, содержащее последовательно соединенные генератор СВЧ, направленный ответвитель, первый выход которого является выходом для подсоединения исследуемой антенны, решетку, состоящую иэ измерительных антенн, каждая из которых включает последовательно соединенные приемный излучатель, первый вентиль, электрически управляемый фаэовращатель, второй вентиль и передающий излучатель, размещенный в раскрыве рупорной антенны, (п+1) генераторов прямоугольных импульсов, выход каждого из и которых соединен с управляющим входом соответствующего электрически управляемого фазовращателя, последовательно соединенные СВЧ сумматор, второй вход которого соединен с вторым выходом направленного ответвителя, и квадратичный детектор, усилитель промежуточной частоты, к выходу которого подключены параллельно и цепей, каждая иэ которых состоит из последовательно соединенных синхронного детектора, фильтра нижних частот, аналогового коммутатора, дешифратора, выходы аналоговых коммутаторов присое2204

Составитель В.Рабинович

Редактор М,Бланар Техред И.Попович Корректор С,Черни

Заказ 2859/4) Тираж 730 Подписное

BHHHIIH Государственпoгo комитета СССР по делам изобретений и откры" ий

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

Производственно-полиграфическое предгриятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4

5 132 динены к входу аналого-цифрового преобразователя, а выходы дешифраторак управляющим входам соответствующих аналоговых коммутаторов, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, введены управляемый СВЧ фаэовращатель, инвертор, дна коммутатора, аттенюатор, перестраиваемый фаэовращатель и сумматор, причем вход управляемого

СВЧ фазовращателя соединен с выходом рупорной антенны, выход — с входом

СВЧ сумматора, а управляющий вход— с выходом (п+1)-го выхода генератора прямоугольных импульсов, выход квад1 ратичного детектора через последоваI тельно соединенные первый коммутатор, аттенюатор, присоединен к первому входу сумматора, выход квадратичного

5 детектора через последовательно соединенные второй коммутатор и перестраиваемый фазовращатель присоединен к второму входу сумматора, выход сумматора присоединен к входу усилищ теля промежуточной частоты, а выход (п+1)-го генератора прямоугольных импульсов присоединен через инвертор к управляющему входу первого коммутатора и непосредственно к управляющему входу второго коммутатора,