Способ контроля фазированных антенных решеток

 

Изобретение относится к антенным измерениям. Цель изобретения - сокращение затрат времени. Сущность данного способа контроля фазированных антенных решеток (ФАР) поясняется устройством, содержащим внешний источник 1 излучения, размещенный с возможностью перемещения по плоскости в ближней зоне контролируемой ФАР 2, ее блок 6 управления, приемник 7, измерительный блок 8 с амплитудной и фазовой ветвями, а также блок 10 управления и обработки. Цель достигается за счет одновременного измерения амплитуды и фазы принятого ФАР 2 сигнала для заданных положений ее зондов 18. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОИИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (53)5 С 01 R 29/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTGPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4381987/24-09 (22) 23. 1 2, 87 (46) 07.06.90, Бюл, 21 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) Б.А,Ликов, В.И.Балашов, А.Г.Варжапетян, С.С,Казарян и Е.Г.Семенова (53) 621,317:621.396 67(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

fi - 634217, кл. G 01 R 29/IO, 1977.

Методы измерения характеристик антенн СВЧ./Под ред. Н.P..Öåéòëèíà.

М.: Радио и связь, 1985, с. 191-196. (54) СГ!ОСОБ КОНТРОЛЯ ФАЗИРОВАННЫХ AHTEHHblX РЕШЕТОК (57) Изобретение относится к антен„,Я0„„1569750 А 1 ным измерениям. Цель изобретения сокращение затрат времени. Сугп*.о п дан ог0 способа контроля фазированных антенных реш".ток (ФЛР) поя сняетс.я устр-вом, содержащим внешний источник

1 излучения, размещенный с возможностью перемещения по плоскости в ближней зоне контролируемой ФАР 2. ее блок 6 управления, приемник 7, измерителцаьи- блок 8 с амплитудной и фазовой ветвями, а также блок 19 управления и обработки. Цель достигается за счет одновременного измерения амплитуды и фазы принятого ФАР 2 сигнала для заданных положений ее зондов 18, 1 ил„

1569750

Изобретение относится. к области антенных измерений и может быть использовано для измерения амплитуднофазового распределения (АФР) в раскрыве фазированных антенных решеток (ФАР), в том числе при контроле ра-, ботоспособности каналов ФАР.

Цель изобретения — сокращение затрат времени, 10

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства, реализующего способа контроля ФАР.

Ф

Устройство, реализующее способ контроля ФАР, включает внешний ис- 15 точник 1 излучения, размещенный с возможностью перемещения по плоскос- . ти в ближней зоне контролируемой ФАР

2, состоящей из N каналов (излучатель 3 и фазовращатель 4), выходы 20 которых подключены к сумматору 5, уп— равление фазовращателями производится блоком 6 управления . Выход сумматора

5 подключен к входу приемника 7. На выходе приемника 7, где происходит 25 детектирование СВЧ вЂ сигна, контроль— ный сигнал разделяется по амплитудной и фазовой ветвям измерительного блока 8. Амплитудная ветвь измерительного блока 8 содержит амплитудный 30 детектор 9, полосовой фильтр 10, измеритель 11 напряжения (мощности), фазовая ветвь содержит фазовый детектор 12, полосовой фильтр 13, измеритель. 14 напряжения .

Внешний источник 1 излучения включает m-канальный модулирующий генера тор 15, выходы которого через блок 16 распределения и переключения подключены к управляющим входам m-канального д

СВЧ-генератора 1?, выходы которого нагружены на ш зондов 18, Выходы измерителей 11 и 14 подключены к входам блока 19 управления и обработки, Способ контроля ФАР реализуется 45 следующим образом.

В каналах внешнего источника 1 излучения СВЧ-генератора 17 вырабатывают сигнал S(t) (ВЧ-несущая), который в каждом канале в зависимости от сос- 50 тояния схем блока 16 приобретает признак (модулируется частотой-признаком, причем к ряду ш модулирующих частот-признаков fÄ y...,f предьявляется требование f (<2f, для исключе tn ния влияния в дальнейшей обработке гармоник выше второго порядка) Uj(t), где j-=1m от m-канального модулирующего генератора 15 и излучается в пространство, Таким образом над сигналом осуществляется преобразование

V. (t) =q(Uj (t),,S(t)). (1)

В области контроля происходит взаимодействие сформированных внешним истоМником СВЧ-сигналов с каналами контролируемой ФАР 2,() К«V,(t)+K«V (t)+...+K

2 ) 2(() 1 Р ()+ ° ° +1 7 (С) е

Й м (")+ м 2 (")+ ° +K м 4 м() у (2) где (t) - (i=1,N) — сигнал, принима1 емый -м каналом ФАР 2;

К- — коэффициент передачи из m

1) каналов внешнего источника в N элементов ФАР 2, определяемые при нормализованных условиях контроля на эталонной ФАР.

После приема.в каждом канале ФАР

2 и прохождения по необходимым конструктивным элементам, суммирования в сумматоре 5, демодуляции в приемнике 7, над сигналом осуществляются преобразования, характеризуемые общим выражением

Й, (t)= q„.,(z. ()). (3)

После деления по амплитудным и фазовым ветвям в измерительном блоке

8 происходит разложение сигналов по приобретенным во внешнем источнике 1 признакам (частотам модуляции)

14 = Чх, 1 (ПЗ (t) ), (4)

1=1 где j =1, ш.

Комплексная запись функции (1 ) (4) отражает наличие и амплитудной, и фазовой составляющих, каждая из которых обрабатывается в соответствующей ветви измерительного блока 8, Сложные функциональные зависимости (4) сводятся к линейным алгебраическим уравнениям, коэффициенты которых определяют экспериментально при контроле эталонной ФАР с заведомо работо способными каналами.

Число уравнений в системах (4) (j=l,m по фазе и j=l,m по амплитуде), равно, но m ((N из условия достижения меньших размеров конструкции скомпонованных излучателей внешнего

1569750

6 канального генератор а 15 через блок:.

16 на различные зонды 18, 5

При использовании изобретения уменьшаются затраты времени за счет одновременного измерения амплитуды и фазы принятого ФАР сигнала для m положений зондов.

10 Формула из о бр ет ения

1 а 41 1+а 22 х2+ ° ° а i9r Хя 3 х+ . + °

a i> +а 2 2х 2+

4 (=а 9П х 9+ая2х 2+...а:,„х (5) ° ° а „Х9 где ";. — значение контролируемых сиг1 налов, а - — комплексные коэффициенты

1i преобразования сигналов от внешнего источника 1 до выхода измерительного блока 8.

Изменение местоположения зондов 18 может быть осуществлено при использовании внешнего источника 1 излучения .с М> m зондами 18. В этом случае производится переключение выходов шСоставитель П.Савельев

Редактор И,Шуллà Техред M.Ходанич Корректор С.Черни

Заказ 1446 Тираж 561 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 источника по сравнению с линейными размерами контролируемой ФАР, что необходимо для осуществления контроля в ближней зоне, поэтому системы (4) имеют неизвестных больше числа независимых уравнений, Новые независимые уравнения (дополнение системы) относительно характеристик каналов

ФАР получаются изменением месторасположения по плоскости в ближней зоне контролируемой ФАР 2 хотя бы одного излучаемого внешним источником сигнала по отношению к предыдущим облучениям. Дополнительные возможности для получения новых независимых уравнений следующие: пространственные перемещения внешнего источника, варьирование фазовым состоянием секционированных фазовращателем, входящих в число необходимых конструктивных элементов каналов ФАР.

Общее число облучений при наличии ш облучающих каналов и m модулирующих частотных признаков определяется как N/m. Значения коэффициентов каждых уравнений запоминаются.и хранятся в блоке .19 управления и обработки и после запоминания последнего ряда уравнений образуется система общего вида

Способ контроля фазированных антенных решеток, включающий излучение сигнала зондом, перемещающимся по измерительной плоскости в ближней зоне контролируемой фазированной антенной решетки (ФАР), прием контролируемой ФАР„сигнала, измерение амплитуды и фазы сигнала на ее выходе и контроль каналов ФАР сравнением измеренного амплитудно-фазового распределения с эталонным, о т л и—

25 ч а ющи и ся тем, что с целью

9 9 сокр ащения з атр ат времени, излучают сигнал дополнительно m-1 зондами, одновременно пространств енно разнесенными по измерительной плоскости, модулируют сигнал, излучаемый каждым зондом, частотой из частотного ряда

Й) 1 9...9f„„ соответственно,где й,„(2Е„, принимают сигналы, излученные m зонпами контролируемой ФАР, выделяют из принятого сигнала на выходе контролируемой ФАР составляющие с указанными частотами модуляции, изменяют амплитуду и фазу каждой из составляющих принятого сигнала и запоминают, изменяют местоположение в

40 измерительной плоскости хотя бы одного из зондов и вновь повторяют операции измерения амплитуд и фаз каждой из составляющих принятого сигнала, причем операции изменения место45 положения зондов измерительной плоскости и измерения амплитудл и фазы каждой из составляющих должны быть не. менее N/ш, где N — число каналов контролируемой ФАР, 50