Способ определения диаграммы направленности фазированной антенной решетки

 

Изобретение относится к измерительной технике и обеспечивает измерение ДН излучателя в составе фазированной антенной решетки (ФАР) с оптич. запиткой и индивидуальным управлением. Устр-во, реализующее способ, содержит г-р СВЧ 1, измеряемый излучатель с управляемым дискретным фазовращателем 2 в составе ФАР, дискретный управляемый фазовращатель опорного канала 3, г-р 4 прямоугольных импульсов, блоки 5-7 делителей частоты на п,1,га соответственно, измерительную антенну 8, вентиль 9 СВЧ-сумматор 10, квадратичный детектор 11, УПЧ 12, измеритель 13 амплитуды уровня измерительного сигналу ПЧ, измеритель . 1 4 разности фаз. Гил. с S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО! !ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А"! (19) (11) (51) 4 G 01 R 29/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4037207/24-09 (22) 17.03.86 (46) 23.11.87. Бюл. У9 43 (72) О.E.Åâòþõèíà и Л.A,Ëåòóíîâ (53) 621.317:621.396.67(088.8) (56) Методы измерения характеристик антенн СВЧ./Под ред. Н.M.Öåéòëèíà.

M.. Ðàäèo и связь., 1985, с.!47.

Фрадин А.З., Рыжков Е.В. Измерения параметров антенно-фидерных устройств. М.: Связь, 1972, с.245. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИАГРАММЫ

НАПРАВЛЕННОСТИ ФАЗИРОВАННОЙ АНТЕННОЙ

РЕШЕТКИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и обеспечивает измерение ДН излучателя в составе фазированной антенной решетки (ФАР) с оптич. запиткой и индивидуальным управлением. Устр-во, реализующее способ, содержит r-p СВЧ 1, измеряемый излучатель с управляемым дискретным фазовращателем 2 в составе ФАР, дискретный управляемый фазовращатель опорного канала 3, r-p 4 прямоугольных импульсов, блоки 5-7 делителей частоты на п,1,щ соответственно, измерительную антенну 8, вентиль 9

СВЧ-сумматор 10, квадратичный детектор 11, УПЧ !2, измеритель 13 амплитуды уровня измерительного сигнала

ПЧ, измеритель.14 разности фаз. 1 ил. а CJ

4P- sin ia t 4 с — эiп i 2йt, -г +9 /

ИЪМ + 1

jI 1 г !! 1

Ъ

;= в,с 1д,5

«! !» = очаг /2 ! р телей соответственно в нагде р

g» !»з»» частота сигнала. генератора прямоугольных импульсов 4; коэффициенты передачи 1-го и измеряемого каналов ФАР соответственно; число излучателей в решетке; расстояние между фазовыми центрами измерительной антенны и излучателями 1-го и измеряемого каналов ФАР соответственно; к=2 /s

9! =i!/2, 9= а

4 — индексы фаэовой манипуляции.

40 се(м,), С „„ю (06) »=1,3,5 » t»i»!,5

13541

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения диаграммы направленности (ДН) отдельного излучателя в составе ФАР.

Цель изобретения — обеспечение измерения ДН излучателя в составе

ФАР с оптической запиткой и индивидуальным управлением.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства, реализующего способ измерения ДН излучателя в составе ФАР.

Устройство содержит генератор СВЧ измеряемый излучатель с управляемым дискретным фазовращателем 2 в составе ФАР,дискретный управляемый фазовращатель 3 опорного канала, генератор 4 прямоугольных импульсов, блоки 5-7 делителей частоты на п 1 u m соответственно, измерительную антенну 8, вентиль 9, СВЧ-сумматор 10, квадраA К а (t) = -о - С (М.) соэ((доt +q<(ol е= " ге — коэффициенты, характеризующие ДН 1-ro и измеряемого излучателя соответственно 45 в направлении на иэмерительн антенн уи Уу е(")

g»„(M) — фаэовые сдвиги в каналах

1-ro и измеряемого иэлучагде D — коэффициент, характеризующий уровень сигнала, ответвляемого в опорный канал „

Й - угловая частота манипу— ляции.

39 2 тичный детектор ll усилитель промежуточной частоты (УПЧ) 12, настроенный на частоту (F, -F ), измеритель

13 амплитуды уровня измеренного сигнала, промежуточнсй частоты (ПЧ) и измеритель 14 разности фаз.

Способ осуществляется следующим образом.

Для измерения ДН сигнал с выхода

СВЧ-генератора 1

U, = A,cosa,, ) + Kr ) + С, (< ) - - —" »-сos(u,t + где ао — круговая частота сигнала генератора СВЧ 1;

А, — амплитуда сигнала генератора СВЧ 1, подают на вход ФАР. В канале измеряемого излучателя сигнал подвергают двойной фазовой манипуляции. На вход измерительной антенны 8 поступает сигнал вида

I правлении на измерительную антенну; — волновое число;

Этот сигнал с выхода измерительной антенны поступает на вентиль 9, который используется для сниженил переотражений сигнала и далее на первый вход СВЧсумматора 1О.

На второй вход СВЧ-сумматора 10 подаетсл сигнал, дважды проманипулиро ванный по фазе с использованием дискретного управляемого фазовращателя

3 опорного канала:

С выхода СВЧ-сумматора 10 сигнал

a>(t) = а!(1) + a (t) (2) подают на квадратичный детектор 11, на выходе которого выделяется сигнал

1354139

+ С„ ) -- — " --) + (1-)Ао) + н-( б 2с (M) — — — — — о (й)ааа(О (а)

Ао 1 изм Ao

"м N r 2 М r изм е=- е е

4,- - s in 4 — sin i 20,t1 (, 2

iti,5,S (=),а,5

4 г — sin i o t

)(соэ -(„() (()(.) — Kr + g — — — — + 9

1 а

i=(,ú5

+ Кг — g (о(.) — IQМ-( е

4 sin i 2й,С

1 (=(,5.5

sin 1 0

1

i-(З,5

+ р "í „(<) )Аосоз (М и5м(Ы) + Kr + 9

4 —.sin i Q,t — т

i lli iZ

i=i 5

4 — sin i 2р,t т

1а1,Ъ,5

По виду сигнала (3) на выходе квадратичного детектора Il можно заметить, что введение дополнительной манипуляции опорного сигнала с частотами F и 2F и последующее выделение УПЧ 12 сигнала с частотами (F< а (t) = 4 — — -P -С„ (О )саа((0

4 ..А» K)i

Амплитуда сигнала a (t ) измеряется

ПЧ измерителем 13 уровня, фаза ПЧ— измерителем 14 разности фаз, на второй вход которого подается сигнал с выхода делителя 7 на ш, когерентной измеряемому с частотой (F, - F ) °

Таким образом, возможно из общего сигнала решетки выделить сигнал от отдельного излучателя.. Изменяя угол

М, и сохраняя постоянным r, т.е. двигаясь по сфере, центр которой совпадает с фазовым центром измеряемого излучателя, можно получить зависимости С „, ((tL) и (p» (о ), т.е. амплитудную и фазовую ДН излучателя в составе ФАР с оптической запиткой и индивидуальным управлением фазовра-щателями.

46 из обретения формула

Способ определения диаграммы направленности фазированной антенной решетки, включающий возбуждение ис-. следуемой фазированной антенной решетки (ФАР) высокочастотным сигналом, прием излученного исследуемой ФАР сиг(а,(с)l = („— — о,(а)) Г-) 4 — sin i 2a,t

-8

----т-----, °

/ (3)

1а(,5.5

F ) позволяет повысить точность измерений за счет снижения влияния фона от остальных излучателей ФАР.

УПЧ 12, настроенный на частоту (Fi — F ), выделяет сигнал вида

i), )t — <(„,„(а) — Kr) . (а) нала в ее ближней зоне на заданной поверхности, формирование опорного сигнала и измерение амплитуды и фазы принятого сигнала, по которым .определяют диаграмму направленности исследуемой ФАР, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения измерения диаграммы направленности излучателя в составе ФАР с оптической запиткой и индивидуальным управлением, при возбуждении исследуемой

ФАР сигнал в канале соответствующего излучателя подвергают двойной фазовой манипуляции с индексами ((/2 и () /4 и частотами F, и 2F, соответст- . венно, опорный сигнал подвергают двойной фазовой м,.иипуляции с индексами ((/2 и i(/4 и частотами Р и

2Р соответственно, принятый сигнал складывают с манипулированным опорным сигналом, детектируют, выделяют составлющую с частотой F, — F, преобразуют частоту опорного сигнала в частоту F - F и определяют амплитуду и фазу принятого сигнала относительно преобразованного сигнала.