Способ измерения параметров фазированной антенной решетки
Изобретение относится к технике антенных измерений. Цель изобретения - повышение точности измерений путем определения параметров управляемых дискретных фазовращателей. Устройство, реализующее способ, содержит г-р 1 СВЧ, направленный ответвитель 2, исследуемую фазированную антенную решетку (ФАР) 3 с управляемыми дискретными фазовращателями, блок управления ФАР 4, управляемый дискретный фазовращатель 5 опорного сигнала, неподвижный зонд 6, вентиль 7, СВ Ч-сумматор 8, квадратичный детектор 9, у-ль промежуточный частоты 10, фазовращатель на 90° 11, фазовые детекторы 12,13, фильтры нижних частот 14,15. С целью повышения точности измерений фазовую манипуляцию осуществляют в режиме 0-90° для дискретов 0-φ и в режиме 0-180° для дискретов 0-φ/4, φ/2, по разности фаз и отношению модулей коэффициентов передачи при фазовой манипуляции определяют коэффициент передачи управляемых дискретных фазовращателей соответствующего дискрета. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4298672/24-09 (22) 31.08.87 (46) 15.10.89. Бюл. У 38 (72) Л.А.Летунов, О.Е.Евтюхина, С.ВеКачанов и В.С.Рабинович (53) 621.396.621.317.67(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 1318941, кл. G Ol R 29/10, Методы измерения характеристик антенн СВЧ/Под ред. Н.М.Цейтлина.
М.:Сов.радио, 1985. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ФАЗИРОВАННОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ (57) Изобретение относится к технике антенных измерений. Цель изобретения— повышение точности измерений путем определения параметров управляемых дискретных фазовращателей. Устройство, реализующее способ, содержит r-p
1 СВЧ, направленный ответвитель 2, „„SU„„1515125 А1 5114 G 01 R 29/10
2 исследуемую фазированную антенную решетку (ФАР) 3 с управляемыми дискретными фазовращателями, блок управления ФАР 4, управляемый дискретный фазовращатель 5 опорного сигнала, неподвижный зонд 6, вентиль 7, СВЧ-сумматор 8, квадратичный детектор 9, у-ль промежуточный частоты 10, фазовращатель на 90 11, фазовые детекторы 12, 13, фильтры нижних частот
14, 15. С целью повышения точности измерений фазовую манипуляцию осуо ществляют в режиме 0-90 для дискрео тов 0-7 и в режиме 0-180 для дискретов 0 -н/4, и /2, по разности фаз и отношению модулей коэффициентов пере О ct(Т Т 2« > А cos (() t+g„) А (1-ЬК,) cos (у t + - +ц+(р„); а, (t) Первая гармоника этого колебания (((-6К, ) sin st), +1) sin (ts,ski)t+ñnsst) (1-6K,) cos (6 +Q)t) () 1 При фазовой манипуляции 0-90, на- записать: чиная с дискрета 180, сигнал можно ) А (1 dK<) sin (я й+ 4 +Ь(. +С „), Осt<А (l-ЬК,) (1-hKд) совЯ t+3/2 я +Щ+Щ+(p„); — с t < Т, а (t) (3) первая гармоника: 1 Г ((1 К ) (((1->K() si 5(p, +1) в п ((Q,+Д,) t+blp )-созда (1+дК )) асов ((и,+it)t+6tg())j. (4) 3 1515 Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для измерения дискретов управляемых фазовращателей антенных модулей и амплитудно-фазового распределения ФАР с помощью неподвижноro зонда. Цель изобретения — повышение точности измерений путем определения параметров управляемых дискретных фазовращателей (УДФ). На чертеже приведена структурная . электрическая схема устройства, реализующего способ измерения параметров ФАР. Устройство содержит генератор. СВЧ 1, направленный ответвитель 2, исследуемую ФАР 3 с управ)1яемыми дискретными фазовращателями, блок управления ФАР 4, управляемый дискретный фазовращатель 5 опорного сигнала, неподвижный зонд 6, вентиль 7, СВЧ сумматор 8, квадратичный детектор 9 усилитель промежуточной частоP о ты (УПЧ) 10, фазовращатель на 90 11, фазовые детекторы 12, 13, фильтры нижних частот (ФПЧ) 14, 15. Генератор СВЧ записывает исследуемую антенную решетку на частоте Я,, На расстоянии порядка размеров антенной решетки расположен неподвижный 125 ч зонд 6, принимающий сигнал ФАР. Сигнал одного из каналов ФАР проманипулирован по фазе, дискрет манипуляции о 0-180 . Измерения производятся, начиная с дискретов 0,45; 90 . Сигнал, принятый неподвижным зондом 6, подается на СВЧ сумматор 8, на второй вход которого подан опорный сигнал, проманипулированный по фазе частотой F, после квадратичного детектирования из суммарного сигнала УПЧ, настроенный на частоту F -F, выделяет сигнал измеряемого канала ФАР, с 15 помощью фазовых детекторов производится выделение уровней,, соответствующих в п и cos компонентам сигнала. Далее математически будет обосновано, что при начале фаэовой манипуляции с 20 дискрета 45 по измеренному сигналу можно определить параметры фазового о о сдвига 0-45, при начале с 90 — пао раметры дискрета 0-90, аналогично определяются параметры дискрета 0-180 по измеренным сигналам канала при манипуляции 0-90, начиная с дискретов о о 0 и 180, частота манипуляции в обоих режимах — F При фаэовой манипуляции 0-90 начиная с нулевого дискрета манипулированный сигнал имеет вид 1515125 6 Разность фаз и отношение уровней При фазовой манипуляции 0-180, сигналов (2) и (4) определяет пара- начиная с нулевого дискрета, манипуметры {неточность установки и коэф- лированный сигнал записывается в вифициент ослабления дискретов 180 ), де 0 (2 А (1 4Кд) 81п ((д)в „+ЬЧд ®" д 2 (й «(Т а (t) (5) Первая гармоника этого колебания I Г -(I+(I-ДК ) coedIP ) ein ((de+0,)t-sinn)as(l-dKe) сов(Я,+И,)t). (6) в При фазовой манипуляции 0-!80, начиная с дискрета 45, манипулированный сигнал А cos (Q,t+CP„+45 +Ь() (1-ЬК ); 0 (t «< Т/2 (7) А (1-ЬКЗ) cos (И,t+()x+45 +Ьсф +в+а ) (I-ЬК ); Т/2 (t 6 Т . первая гармоника: I д ((I-dKs)(-(I+(I-dKl) cosilIP ) sin ((Ы,s()) t + д +d(Pe)-вхп11((1-dKl) сов ((о1в+Q,)t + -" +dtp ))) . (8) При фаэовой манипуляции 0-180, начиная с дискрета 90, сигнал /Ъ А (I-ЬК,) cos (и t+CP+ — +6(gi) 1 1 а (t) Оа t<Т/2; (9) А (1-ЬК, ).(1-ЬК ) cos (Q,t+(g„+ 3/27(+h(g,+Щ) Т/2 (t (Т, первая гармоника: л (1-ЬК() (-((1+(1+ЬК ) сов ИР ) cns ((Qî+0 ) t +(д)ф)+sin h(g х 1 г В(1+ДК ) ein ((и, +Q,) t +Д1(,))) . (10) г где Я /2и — частота переключения дискретов в опорном канале. Разность фаз и отношение уровней сигналов (7) и (8) определяет параметры дискрета 45, а сигналов (6) и (10) — параметры дискрета 0-90 При этом опорный сигнал описывается При фазовой манипуляции 0-90 ), навыракением чиная с нулевого дискрета, измериI 1/7((cos .(Сд, + О,) t+sin (Q,+Q )tJ,(II) Ao KpI Ae Kx 1 г ((dot+9 ) + — — = L-((1- ЬК ) вin Ась +1)x pl l N r pl Н 2 7 1 1 ((IJ, +Й, ) t+IPt)secs dIP, (I-ДК,) сов ((Id+())t eIP )j (12) 1515125 тей первого порядка малости выделяет сигнал вида При этом УПЧ, настроенный на частоту F — F, с точностью до погрешносАо Кх 1 à à — = - ((l-,) .,+) in ((A,-G) Ч„) + г>« < + вовс<<, (l-вК, ) cos ((0, -0 )С +<ф„)), ()3) При фазовой манипуляции 0-90 нав> чиная с дискрета 180 УПЧ выделяет сигнал вида: Фаэовые детекторы осуществляют разделение sin u cos компонент измеряемого сигнала. A<> K>(1 =,-(I-ÜÊ,> ((l-аК,> в(си<+ >) „„((<>,- >, В „>-cocci> (l-hK,) сов ((Q,-g)C +(>C>+q)) (14) 20 30 Составитель А.Хау РедактоР М.Циткнна Техред Л.Олийнык Корректор Л.Пат й Заказ 6273/44 - Тираж 714 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "ПатеHT", г.ужгород, ул . а(арина, 101 По sin u cos компонентам сигналов (13) и (14) определяются при начале манипуляции с нулевого дискрета и о дискрета 180 . Разность фаз за вычео том дискрета 180 дает погрешность о установки дискрета 180, а отношение уровней — 1 — коэффициент ослабо ления дискрета 180 о Аналогично при манипуляции 0-90 . определяются параметры дискретов 45 и 90". Формула изобретения Способ измерения параметров фазированной антенной решетки (ФАР),включающий возбуждение исследуемой ФАР высокочастотным сигналом; фазовую ма35 нипуляцию в канале ФАР с частотой F прием и измерение излученного сигнала неподвижным зондом, суммирование с опорным сигналом, промодулированным в по фазе по пилообразному закону с частотой F квадратичное детектирование суммарного сигнала, частотную селекцию сигнала с частотой (F1 -F ), выделение их синусных и косинусных компонент и определение по ним модуля и фазы коэффициента передачи, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повь<шения точности измерений пУтем опРеделения параметров управляемых дискретных фаэовращателей с дискретами 0-«/4, 0-< /2, 0-(, фазо-. вую манипуляцию осуществляют в режио в ме 0-90 для дискретов 0- о и в режиме 0-180 для дискретов 0 — « /4, « /2, по разности фаз и отношению модулей коэффициентов передачи при фазовой манипуляции определяют коэффициент передачи управляемых дискретных фазовращателей соответствующего дискрета.
