Устройство для измерения фазовых ошибок безэховых камер

 

Изобретение относится к технике антенных измерений. Цель изобретения - сокращение времени измерения и повышение точности измерения. Для достижения цели в устройство введены дополнительные излучающие антенны 2, датчик угла поворота стойки, привод 10 поворота стойки, переключатель 11 СВЧ-трактов, пороговое устройство, два логических блока 13 и 14, блок связи 15, вычислитель ошибки 16 и пусковой блок 17. Логический блок 13 содержит счетчик 18 и дешифратор 19, а логический блок 14 выполнен в виде набора двухвходовых схем И 20. Привод 10 поворота стойки содержит двигатель 21 и редуктор 22. За один поворот стойки 6 с закрепленной на ней планкой 5 с приемными антеннами 3 и 4 формируется информация об ошибках безэховой камеры, образующихся при работе излучающих антенн 2, установленных в один ряд. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

ССЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1481693 А1 щ G 01 R 29/10

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4178064! 24-09

{22) 09,01.87 (46) 23.05.89. Бюл. М - 19 (72) Л.П. Половинкин (53) 621.317.621.396 ° б7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 345451, кл . С 01 R 27/28.

Мицмахер М.Д., Торгеванов В.А, Безэховые камеры СВЧ. М,: Рацио и связь, 1982, с. 30-33. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОВЫХ

ОНИБОК БЕЗЭХОВЫХ КАМЕР (57) Изобретение относится к технике антенных измерений. Цель изобретения— сокращение времени измерения и повышение точности измерения. Для достижения цели в устр-во введены дополнительные излучающие антенны 2, датчик угла поворота стойки, привод 10 поворота стойки, переключатель 1 i

СВЧ-трактов, пороговое устр-во, два логических блока 13 и 14, блок 15 связи, вычислитель 16 ошибки H пусковой блок 17. Логический блок 13 содержит счетчик 18 и дешифратор 19, а логический блок 14 выполнен в виде набора двухвходовых схем И 20. Привод 10 поворота стойки содержит двигатель 21 и редуктор 22. За один поворот стойки 6 с закрепленной на ней планкой 5 с приемными антеннами 3 и

4 формируется информация об ошибках безэховой камеры, образующихся при работе излучающих антенн 2, установленных в один ряд. 2 з.п. ф-лы, 2 ил °

1481693

ЬЯ„, — ошибка БЭК при работе А1

I Ч 2 ЧК1+ Ч 2

1 ЧК = ц К1+ КЗ

ЧК2 Ы 22

I Ч 1(Ч42 %92

° ° ° ° К = ЬЧК1 "ЧК

Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для измерения фазовых ошибок камер в зоне приемных антенн.

Цель изобретения — сокращение времени измерения и повышение точности измерения.

Устройство для измерения ошибок безэховых камер содержит генератор 1

СВЧ-сигналов, излучающие антенны 2, две приемные антенны 3 и 4, укреппен- 2 ные на планке 5 поворотной стойки 6, сумматор 7, приемник 8, датчик 9 угла поворота стойки, привод 10 поворота стойки переключатель 11 СВЧ-трактов

Э

25 пороговое устройство 12, два логических блока 13 и 14, блок 15 связи, вычислитель 16 ошибки, который определяет численное значение ошибки по формуле и выдает сигналы управления в зависимости от величины этой ошибки, и пусковой блок 17, причем первый логический блок 13 содержит счетчик 18 и дешифратор 19; а второй логический блок 14 выполнен в виде набора двухвходовых схем И 20. При- 35 вод 10 поворота стойки содержит двигатель 21 и редуктор 22.

Излучающие антенны 2 соединены через переключатель СВЧ-трактов 11 с ,выходом генератора СВЧ-сигналов I,à 40 управляющие входы переключателя

СВЧ-трактов 11 подключены к выходам первого логического блока 13, вход которого соединен с выходом порогового устройства 12, вход которого под- 45 ключен к выходу приемника 8,датчик угла поворота стойки 9 кинематически связан со стойкой 6, его выход подключен к первым входам второго логического блока 14, выход которого через блок 15 связи подключен к вычислителю 16 ошибки, который через блок 15 связи подключен также к входу пускового, блока 17, выход которого соединен с входом управления привоцом55

10 поворота стойки, кинематически связанным со стойкой 6, выхоц порогового устройства 1? подключен также к второму входу второго логического

Иа фиг. 1 показана функциональная схема устройства для измерения фазоBbK ошибок безэховых камер; на фиг. 2— диаграмма, поясняющая припцип отсчет, углов, необходимых для опреде ления ошйбки безэховой камеры, где! блока 14. Первый логический блок 13 может быть выполнен так, как показано на фиг. 1, и содержит счетчик 18, выходы которого подключены к входам дешифратора 19, при этом вход счетчика 18 является входом логического блока 13, а выходы дешифратора 19 являются выходами первого логического блока 13. Второй логический блок I4 может быть выполнен в виде набора двухвходовых схем И 20, число которых равно числу разрядов кода датчика 9 угла поворота стойки, причем одни входы схем И 20 объединены и являются вторым входом второго логического блока 14, а другие входы схем И 20 являются первыми входами второго логического блока 14, выходы схем И

20 являются его выходами. Двигатель

21 привода поворота стойки 10 своим входом, являющимся входом привода, соединен. с выходом пускового блока

17, а выход двигателя 21 кинематически связан с входом редуктора 22, выход которого является выходом привода 10 и кинематически связан с входом поворотной стойки 6.

Устройство для измерения фазовых ошибок безэховых камер работает следующим образом.

До включения питающего напряжения стойка 6 с укрепленными на ней планкой 5 с приемными антеннами 3 и 4 поворачивается таким образом, чтобы перпендикуляр, проведенный через центр базы приемных антенн 3 и 4 (фиг. 2), был правее минимума пеленгационной

Кривой, формирующейся на выходе приемника 8 в процессе вращения стойки

6 при работе крайней правой излучающей антенны 2, которую принимают за базовую, если вращение стойки 6 после включения питающего напряжения

1481693 производится против часовой стрелки.

При подаче питающего напряжения на все электронные узлы «а выходе вычислителя 16 имеется сигнал, соот.5 ветствующий нулевому "íà÷åíèþ ошибки. Одновременно с вйчитателем 16 через блок 15 связи подается сигнал, соответствующий нулевому значению ошибки, на пусковое устройство 17, включающее двигатель 21 привода 10.

Начинается вращение стойки 6.

В момент включения вычислитель 16

-также при нулевом значе«ии ошибок формирует сигнал, который через блок

15 связи подается на вход первого логического блока 13, являющегося входом счетчика 18. В результате на первом выходном канале счетчика

18 появляется сигнал, который подается на вход дешифратора 19, после чего на выходе последнего формируется сигнал на первом выходном канале, который подается на первый низкочастотный вход переключателя 11 СВЧ- 25 трактов, в результате чего генератор

1 СВЧ-сигналов соединяется с высокочастотным трактом базовой излучающей антенны 2.

В процессе движения стойки 6 с укрепленной на ней планкой 5 с приемными антеннами 3 и 4 на выходе приемника-усилителя 8 формируется сигнал, изменение амплитуды которого в зависимости от угла поворота стойки

6 показано на фиг ° 2. При достижении минимального значения амплитуды на выходе приемника-усилителя 8 срабатывает пороговое устройство f2, сигнал с которого подается на второй вход второго логического блока 14, на пер40 вый вход которого постоянно подает ся информация о текущем значении угла поворота стойки 6 с выхода датчика угла поворота 9. Таким образом. производится запись значения угла поворота

I стойки 6 фн в момент срабатывания порогового устройства 12 в вычислитель 16. После этого с вычислителя

16 поступает через блок 15 связи сигнал обнуления «а счетчик 18, в результате чего связь между генератором

1 и базовой излучающей антенной 2 прерывается. Одновременно с вычислителя 16 через блок 15 связи подается сигнал на пусковое устройство 17 и отключающий двигатель 21. После это,го стойку 6 поворачивают в исходное положение. Поворачивая планку 5 на

180 в вертикальной плоскости, прием«ые антенны 3 и 4 меняются местами.

По сигналу с вычислителя 16 описанным образом вновь включается двигатель 21 и производится подключение базовой излучающей антенны 2 к генератору 1

СВЧ-сигналов. В процессе движения стойки 6 в момент срабатывания порогового устройства 12 в вычислитель 16

t записывается угол (у, указанным способом.

Вычислитель 16 определяет ошибку безэховой камеры и1,,при работе базовой излучающей антенны 2 по формулам

Ч,=4 -Ч )

1 - 2 Ч 12 )

b.Ef„= — (s in Ц „+ s in g, + — ) — Д Ч"

Kd Ъ л где К = —.

/ 7 — длина волны излучаемого сиг— нала;

d — расстояние между приемными антеннами 3 и 4;

Др — разность фаз принятых сигнао лов, обусловлен«ая неидентичностью фазовых характеристик трактов от приемных антенн до точки суммирования;

Ьу определяется предварительно и вводится в вычислитель 16 перед началом работы.

Определение д, может быть осуществлено, например, с помощью фазометра, для чего один и тот же высокочастотный сигнал генератора одновременно подается на оба тракта приемных антенн, к выходам которых подключают клеммы фазометра, и если геометрические длины трактов неидентичны, то на фазометре фиксируется разность фаз

hq,.

Од«овремепно сигнал с порогового устройства 12 подается на вход первого логического блока 13, на счетчик

18, формирующий на выходе соответствующий сигнал в двоичном коде. Этот сигнал подается на вход дешифратора

19, «а выходе которого выключается сигнал на первом канале и включается на втором и, таким образом, производится переключение трактов переключателя 11, т.е. отключение работающего и включение следующего тракта излучающих антенн 2, в да««ый моме«т— тракт второй излучающей а«те««ы 2.

При прохождении минимума пеленгаци5 1481693 ь онной кривой, формирующейся на выходе приемника-усилителя 8 при работе второй излучающей антенны 2, срабатывает пороговое устройство 12 и указанным образом в вычислитель 16 записы5 вается угол (р (фиг. 2), производя переключение трактов излучающих антенн с второго на третий. Угол (р г> определяющий пространственное положе- . Ф о р м у л а ние второй излучающей антенны 2, заранее измеряется и эаписываетсл в вычислитель.

Угол q, определяющий положение минимума амплитуды сигпала, при котором срабатывает пороговое устройство

12, относительно работающей излучаю-. щей антенны вычислителем 16 опреце-! ляется по формуле („=(Р -ц, Приращение угла(относительно гь ф, характеризует приращение ошибки безэховой камеры, выраженное.в прост рапственных градусах.

Это приращение в общем виде опреI деляется вычислителем 16 по формуле изобретения

АЧк, = «(1 ;к ) где i — номер излучающей антенны 2;

1,.. ° .АОшибка безэховой камеры относительно точки, где работает очередная излучающая антенна 2, определяется вычислителем по формуле

А(У,; =- Щ „ Ч,;, где (, — угол, определяющий пространственное положение базовой антенны;

Ц1 — угол между электрической

1! осью излучающей базовой. антенны 2 и минимумом пеленгационной кривой при первом замере;

Ц>, - угол между электрической осью излучающей антенны 2 и минимумом пеленгационной кривой при втором замере.

Аналогичным образом определяются ошибки безэховой камеры при работе остальных иэлучаю цих антенн 2.

Таким образом, за один поворот стойки 6 с закрепленной на ней планкой 5 с приемист антеннами 3 и 4 формируется информация об ошибках безэховой камеры, образующихся при работе иэлучающих антенн 2, установленных в один ряд. Матричные антенные устройства могут найти шц>окое применение в моделировании. Для определения ошибок безэховой камеры при работе такого антенного устройства следует после определения ошибок

БЭК для одного ряда переориентировать планку 5 с приемными антеннами

3 и 4 на следующий ряд излучающих антенн 2 и возобновить измерения по указанному алгоритму.

1. Устройство для измерения фазовых ошибок беээховых камер, содержащее генератор СВЧ-сигналов, излучающую антенну, закрепленные на планке поворотной стойки две приемные антенны, сумматор и приемник, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени измерения и повышения точности, в него введены дополнительные излучающие антенны, датчик угла поворота стойки, привод поворота стойки, переключатель СВЧ-трактов, пороговое устройство, два логических

25 блока, блок связи, вычислитель ошибки и пусковой блок, причем излучающие антенны соединены через переключатель

СВЧ-трактов с выходом генератора СВЧсигналов, а управляющие входы переключателя СВЧ-трактов подключены к выходам первого логического блока, вход которого соединен с выходом порогового устройства, вход которого подключен к выходу приемника-усилитеI ля, датчик угла поворота стойки ки35 нематически связан со стойкой, его выход подключен к первым входам вто" рого логического блока, выход которого через блок связи подключен к вычислителю ошибки, который через блок связи подключен к одному из управляющих входов переключателя СВЧ-трактов, а также к входу пускового блока, выход которого соединен с входом управ45 ления приводом поворота стойки, кинематически связанным со стойкой, выход порогового устройства подключен также к второму входу второго логического блока, причем электрические оси излучающих антенн проходят через

50 геометрический центр поворота планки.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что первый логический блок выполнен в виде счетчика, выходы которого подключены к входам дешифратора, при этом вход счетчика является входом логического блока, а выходы дешифратора являются выходами логического блока.

1481693

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что второй логический блок выполнен в вице набора двухвходовых схем И, число которых равно числу разрядов хода датчика угла поворота стойки, причем одни

Редактор А. Козориз

Заказ 2683/46

Тираж 714

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

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

Производственно-"издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул . 1 ;.гарина, 101

Ъ

Ь

Ъ ф

Ъ

Ф ь ф

Ь

Ь

1з входы схем И объединены и являются вторым входом второго логического блока, а другие входы схем И являют5 ся первыми входами второго логического блока, выходы схем И являются

его выходами.

Составитель Е. Скороходов

Техред М.Дидык Корректор M.Ñàìáîðñêàÿ