Устройство для снятия диаграммы направленности антенны

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и обеспечивает повьшение быстродействия. Устр-во содержит три вычитающих блока 1.1-1.3, четьфе формирователя 2.1-2.4 остроконечных импульсов, частотомер 3, четьфе электронных ключа 4.1-4.4; пять RS-триггеров 5.1-5.5, цифропечатающий блок 6, передающую антенну 7, приемную антенну 8, линию задержки 9, генератор 10 пилообразного напряжения, переключатель 11, генератор сигналов (ГС) 12, управляемый аттенюатор 13, радиоприемник 14, амплитудный компаратор 15, блок 16 вьфаботки уровня компарирования, два элемента ШШ 17.1-17.2, два запоминающих элемента (ЗЭ) 18.1-18.2, механизм вращения 19, усилитель 20

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 7 А1 (5D4 G0) R 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОЫЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,П1

ГОсудАРстВенный комитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3780124/24-09 (22) 06.08.84 (46) 30.08.87. Вюл. и 32 (72) Э.Н. Сошников, Д.В. Черток и А.В. Чикризов (53) 621.3172621.396.67(088.8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНЯТИЯ ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ АНТЕННЫ (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике и обеспечивает повышение быстродействия. Устр-во содержит три вычитающих блока

1 ° 1- f 3, четыре формирователя 2. 1-2. 4 остроконечных импульсов, частотомер

3, четыре электронных ключа 4.1-4.4у пять RS-триггеров 5.1-5.5, цифропечатающий блок 6, передающую антенну

7, приемную антенну 8, линию задержки 9, генератор 10 пилообразного напряжения, переключатель 11, генератор сигналов (ГС) 12, управляемый аттенюатор 13, радиоприемник 14, амплитудный компаратор 15, блок 16 выработки уровня компарирования, два элемента KIH 17,1-17.2, два запоминающих элемента (ЗЭ) 18.1-18.2, механизм вращения 19, усилитель 20

1334097 управляющего сигнала, источник напряжения 21, блок запуска 22 и самописец 23. Напряжение генератора 10 осуществляет плавную перестройку частоты ГС 12 в измеряемом диапазоне частот. При попадании частоты сигнала в полосу пропускания побочного канала приема (КП) на выходе радиоприемника 14 появляется сигнал. Этот сигнал в момент совпадения частоты сигнала ГС 12 с резонансной частотой

КП достигает макс. значения, которое запоминается ЗЭ 18.2. При превышеИзобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для автоматического измерения и регистрации диаграмм направленности антенн на частотах побочных каналов приема радиоприемных устройств.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства для снятия диаграммы направленности антенны; на фиг. 2 — эпюры напряжений, поясняющие его работу.

Устройство для снятия диаграммы направленности антенны содержит первый 1. 1, второй 1.2 и третий 1.3 вычитающие блоки, выполненные в виде сумматоров с вторыми инвертирующими . входами, первый 2.1, второй 2,2, третий 2.3 и .четвертый 2.4 формирователи остроконечных импульсов, выполненные в виде последовательно соединенных триггеров Шмитта и дифференцирующих цепей, частотомер 3, первый

4. 1, второй 4.2, третий 4.3 и четвертый 4.4 электронные ключи, первый

5.1, второй 5.2, третий 5.3, четвертый 5.4 и пятый 5.5 RS-триггеры, цифропечатающий блок 6, передающую антенну 7, приемную антенну 8, линию

9 задержки, генератор 10 пилообразного напряжения, переключатель 11,„ выполненный в виде электромагнитного реле с нормально замкнутыми и нормально разомкнутыми контактами, генератор 12 сигналов, управляемый аттенюатор 13, выполненный, например, нии частотой сигнала -ГС 12 резонансФ ной частоты КП вычитающий блок 1.3 вырабатывает сигнал, по которому величина сигнала генератора 10, соотв. частоте макс. приема, запоминается ЗЭ 18. 1, ГС 12 отключается от генератора 10 и подключается к выходу ЗЭ 18.1, а через определенное время частотомер 3 переходит в режим измерений, включается самописец 23 и антенна 4 переводится в режим вращения. 2 ил. на piN-диодах, радиоприемник 14, амплитудный компаратор 15, выполненный в виде сумматора с вторым инвертирующим входом, блок 16 выработ5 ки уровня компарирования, выполненный в виде источника опорного напряжения, первый 17.1 и второй 17.2 элементы ИЛИ, первый 18. 1 и второй

18.2 заминающие элементы выполненЭ ные в виде пиковых детекторов со сбросом, механизм 19 вращения, выполненный в виде электродвигателя с редуктором, снабженный датчиком угла

15 поворота и концевым выключателем, усилитель 20 управляющего сигнала, источник 21 напряжения, блок 22 запуска, выполненный в виде контактной кнопки, и самописец 23.

Устройство для снятия диаграммы направленности антенны работает следующим образом. Перед началом измерений на первом

25 выходе блока 16 выработки уровня компарирования устанавливается постоянный уровень у, сигнала, равный уровню сигнала на выходе радиоприемника 14 при подаче на его вход сигнала, соответствующего чувствительности этого радиоприемника, а на его втором выходе — уровень у, сигнала, равный значению выходного напряжения генератора 10, соответствующему верхЦ ней частоте диапазона измерения f

З5 Частота сигнала генератора 12 устанавливается на нижний предел диапа-! зона измерений f . Ha антенну радиоприемного устройства подают уровень

34097

30

3 13 сигнала, допустимый для входных цепей радиоприемника 14.

В начальный момент =0 RS-триггеры 5. 1-5.5 находятся в исходном состоянии "0". При этом на их выходах напряжения U = У =U =Uä=U соответствуют "0" (фиг. 2а, б, в, г, д). С источника 2 1 напряжения замыканием контактной кнопки через второй элемент ИЛИ 17.2 подают на S-вход первого RS-триггера 5.1 напряжение U, которое переводит его в положение

На выходе RS-триггера 5.1 вырабатывается напряжение U<, соответствующее "1" (фиг. 2а, t t,), которое включает генератор 10 пилообразного напряжения. Линейно изменяющееся напряжение Z с выхода генератора 10 осуществляет плавную перестройку частоты сигналов генератора 12 сиг.налов в измеряемом диапазоне частот

I /(f -f . При этом электронные ключи

4. 1-4.4 закрыты, так как напряжения

U2=Uç =U4è Ц5 соответствуют "0" При попадании частоты сигнала генератора в полосу пропускания побочного кана- ла на выходе радиоприемника 14 вырабатывается сигнал у, который в амплитудном компараторе 15 сравнивается с уровнем компарирования у

На выходе амплитудного компаратора .15 вырабатывается сигнал у=у-у, 0 (фиг. 2е, t-t ), который подается на вход первого формирователя 2.1 остроконечных импульсов. На выходе первого формирователя 2.1 остроконечных импульсов вырабатывается положительный импульс U (ôèã ° 2ж, =С ), который поступает íà S-вход пятого

RS-триггера 5.5 и переводит его в положение "1". На выходе этого триггера вырабатывается напряжение, соответствующее "1" (фиг. 2д, t=t ), которое открывает третий электронный ключ 4.3, и разностный сигнал ду поступает на вход второго запоминающего элемента 18.2 и второй вход третьего вычитающего блока 1.3. При перестройке частоты сигнала генератора 12 в полосе пропускания обнаруженного канала приема выходной сигнал у радиоприемника 14, а следовательно, разностный сигнал ду в момент совпадения частоты сигнала генератора 12 с резонансной частотой побочного канала приема радиоприемника 14 достигает максимального значения ду „ (фиг. 2е, t=t>), которое запоминается элементом 18.2. В момент превышения частотой сигнала генератора 12 резонансной частоты канала приема на выходе третьего вычитающего блока 1.3 вырабатывается сигнал х = ду„ „, -ау > 0 (фиг. 2з, t=t ), который подается на вход четвертого формирователя 2.4 остроконечных импульсов. На его выходе вырабатывается положительный импульс U (фиг. 2и, t=t ), который поступает через первый элемент ИЛИ 17.1 íà R-вход первого RS-триггера 5.1, управляющий вход четвертого электронного ключа

4.4, S- u R-входы четвертого 5.4 и пятого 5.5 RS-триггеров соответственно и вход линии 9 задержки.

Четвертый электронный ключ 4.4 кратковременно открывается, и величина сигнала Z с выхода генератора 10, соответствующая частоте максимального приема обнаруженного канала приема радиоприемника 14, запоминается первым запоминающим элементом 18.1.

Четвертый RS-триггер 5.4 переводитI ся в положение "1",.а пятый RS-триггер 5.5 возвращается в исходное состояние "0". На выходе четвертого

RS-триггера 5.4 вырабатывается напряжение U4 соответствующее 1 (фиг. 2г, t=t ), а на выходе пятого

RS-триггера 5.5 напряжение U становится соответствующим "0" (фиг. 2д, = ), поэтому третий электронный ключ закрывается, Напряжением Б с помощью переключателя 11 управляющий вход генератора 12. отключается от генератора 10 и подключается к выходу первого запоминающего элемента

18. 1. При этом генератор 10 сигналом

Z вновь настраивается на частоту обнаруженного побочного канала приема. Одновременно первый RS-триггер

5.1 возвращается в исходное состояние "0". На,его выходе напряжение

U становится соответствующим логическому "0" (фиг. 2а, с=с.), и-генератор пилообразного напряжения 10 выключается. По истечении времени, необходимого для срабатывания переключателя t1, задержанный на это время линией 9 задержки импульс У переводит частотомер 3 в режим измерения, а второй RS-триггер 5.2 — в положение "1". На выходе последнего вырабатывается напряжение U, соответствующее " 1" (фиг. 26, t=t ), которое открывает первый электронный

1334097 ключ 4.1, включает самописец 23 и с. помощью механизма 19 вращения переводит приемную антенну 8 в режим вращения. Сигнал by через открытый первый электронный ключ 4.1 поступает на вход усилителя 20 управляющего сигнала. С его выхода усиленный сигнал отрицательной полярности J no9 дается на управляющий вход аттенюатора 13, изменяя величину его затухания до равенства значений сигналов у и у . Одновременно напряжение U с выхода усилителя управляющего сигнала 20 подается на второй вход са- 15 мописца 23, где происходит его регистрация. При совершении антенной 8 полного оборота с концевого выключателя механизма 19 вращения на управляющие входы цифропечатающего 20 блока б и второго запоминающего элемента 18.2, через второй элемент

ИЛИ 17,2 на S-вход первого RS-триггера 5.1 и на R- u S-входы второго

5.2 и третьего 5.3 RS-триггеров со- 25 ответственно подается напряжение

На цифропечатающем блоке б,регистрируется чаатота обнаруженного канала приема, во втором запоминающем элементе 18.2 стирается информа- 30 ция о максимальном значении сигнала

by,второй RS-триггер 5,2, возвращается в исходное состояние "0", а первый 5.1 и третий 5.3 RS-триггеры переводятся в положение "1". На выходе второго RS-триггера 5.2 напряжение U становится соответствующим

"О" (фиг. 2б, t=t ), и первый электронный ключ 4.1 закрывается, самописец 23 выключается, вращение при- 40 емной антенны 8 прекращается. Одновременно на выходах первого 5,1 и третьего 5.3 RS-триггеров вырабатываются напряжения U U, соответствующие 1 (фиг. 2а, = ). Напря- 4> жением U включается генератор 10 пилообразного напряжения, а напряжением Б открывается второй электронный ключ 4.2 . Линейно изменяющееся напряжение 2 с выхода генератора 10 через открытый второй электронный ключ 4.2 поступает на первый вычитающий блок 1. на второй вход которого подается напряжение

Z, с выхода первого запоминающего элемента 18. 1, соответствующее частоте обнаруженного канала приема. (При достижении напряжением Е генератора 10 пилообразного напряжения значения Z, на выходе первого вычитающего блока 1.1 вырабатывается сигнал

hZ=Z-Z, ) 0 (фиг. 2л, t=t ), который подается на вход второго формирователя 2.2 остроконечных импульсов,"На выходе последнего вырабатывается положительный импульс П„ (фиг. 2м, t=t<), который поступает íà S-входы третьего 5.3 и четвертого 5.4

RS-триггеров и управляющий вход первого запоминающего элемента 18.1.

Третий 5.3 и четвертый 5.4 RS-триггеры возвращаются в исходное состояние "0" и напряжения U =U на их выходах становятся соответствующими

"0" (фиг. 2в, r, t=t ). Второй электронный ключ 4.2 закрывается, а с помощью переключателя 11 управляющий вход генератора сигналов 12 отключается от выхода первого запоминающего элемента 18.1 и подключается к выходу генератора 10 пилообразного напряжения, который продолжает дальнейшую перестройку частоты сигнала генератора 12. Одновременно в первом запоминающем элементе 18.1 стирается информация о значении напряжения.

Таким образом, на самописце 23 записывается диаграмма направленности F(g) (фиг. 2к,,,-t ),приемной антенны 8 в угловых координатах ее поворота, которые подаются на первый вход самописца 23 с датчика угла поворота механизма 19 вращения.

При йопадании частоты сигнала генератора 12 в полосу пропускания следующего канала приема весь процесс повторяется. При достижении (I верхней частоты f диапазона измерения на выходе второго вычитающего блока 1.2 вырабатывается сигнал

ЬЕ=Е-у, >О (фиг. 2н, t=t„), который подается на вход третьегб формирователя 2.3 остроконечных импульсов, о

На выходе последнего вырабатывается положительный импульс U, (фиг. 2п, t=t ), который через первый элемент

ИЛИ 17.1 подается на К-вход первого

RS-триггера 5.1 и возвращает его в исходное состояние "0". На его выходе напряжение U< становится соответствующим "0" (фиг. 2а, t=t„), и процесс снятия диаграммь1 направленности антенны на частотах побочных каналов приема прекращается.

1334097

Формула изобретения

Устройство для снятия диаграммы направленности антенны, содержащее генератор, снабженный концевым выключателем, передающую антенну, последовательно соединенные приемную антенну, радиоприемник, амплитудный компаратор и первый формирователь остроконечных импульсов, блок выработки 10 уровня компарирования, выход которого подключен к второму входу амплитудного компаратора, последовательно соединенные источник напряжения, блок запуска и первый RS-триггер, ме- 15 ханизм вращения, снабженный датчиком угла поворота и концевым выключателем, последовательно соединенные второй Rs-триггер, R-вход которого подключен к выходу концевого выключате- 20 ля механизма вращения, и первый электронный ключ, сервопривод, а также самописец, вход которого подключен . к выходу датчика угла поворота механизма вращения, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повьппения быстродействия, в него введены последовательно соединенные частотомер, вход которого подключен к.выходу генератора, и цифропечатающий блок, 30 управляющий вход которого соединен с выходом концевого выключателя механизма вращения, управляемый аттенюатор, вход которого подключен к вы.ходу генератора, а выход соединен с входом передающей антенны, переключатель, вход которого подключен к выходу первого RS-триггера, а выход соединен с входом сервопривода, тре.тий Rs-триггер, S- u R -входы которо-. го подключены соответственно к выходам первого формирователя остроконечных импульсов и концевого выключателя механизма вращения, а выход соединен с управляющим входом переключателя, последовательно соединенные второй электронный ключ, вход и управляющий вход которого подключены соответственно к второму выходу радиоприемника и выходу третьего

RS-триггера, преобразователь-усилитель, частотный дискриминатор-.усилитель, выход которого соединен также с вторым входом переключателя, и второй формирователь остроконечных импульсов, выход которого подключен к управляющему входу частотомера и

S-входу второго RS-триггера, а также усилитель управляющего сигнала, вход которого соединен с выходом первого электронного ключа, а выход подключен к управляющему входу управляемого аттенюатора и второму входу самописца, управляющий вход которого соединен с выходом второго

RS-триггера, при этом сервопривод механически соединен с механизмом перестройки частоты генератора, выход концевого выключателя которого подключен к R-входу первого RS-триггера, выход амплитудного компаратора соединен также с сигнальным входом первого электронного ключа, а выход второго RS-триггера подключен также к входу механизма вращения.

1334097 и

t

t и

s(e) к

Д Я

Ло м = 0

" а

l7 g

Составитель В.Рабинович

Техред И.Попович

Корректор N,Äåì÷èê

Редактор А.Огар

Заказ 3959/43

Тираж 730 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

У1

Р р

Мд д

g Q

Иу

8 д ф д

ЮЯ

"!/никс

Ю g 7

Ж

3 О

Ф

Л л П