Устройство для определения амплитудно-фазового распределения фазированной антенной решетки

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение точности определения амплитудно-фазового распределения путем измерения параметров управляемых фазовращателей. Устройство содержит СВЧ-генератор 1, направленный ответвитель 2, прецизионный СВЧ-фазовращатель 30-180°, выключатели 4, 11 и 15, фиксированный фазовращатель 5 на 180°, фазированную антенную решетку 6 с управляемыми дискретными СВЧ-фазовращателями 7, модулятор 8, неподвижный измерительный зонд 9, двухканальный преобразователь 10 частоты, переменный фазовращатель 12 промежуточной частоты (ПЧ), переменный аттенюатор 13 ПЧ, узкополосный усилитель 14 ПЧ, индикатор 16 уровня, дифференциальный усилитель 17, коммутатор 18 ПЧ, ключ 19 и амплифазометр 20 ПЧ. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ()% (И) (51)5 С 01 R 2 /10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4319945/24-09 (22) 31.08.87 (46) 23 ° 06.90. Бюл. N 23 (72) С.С.Старовойтов (53) 621 ° 396 ° 67 (088.8) (56) Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. - M. Советское . радио, 1971.

Методы измерения характеристик антенн СВЧ/Под ред.Н.М.Цейтлина.

М.: Советское радио, 1986, Авторское свидетельство СССР

NÃ 1318941, кл, С Ol R 29/10, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

АМПЛИТУДНО-ФАЗОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

ФАЗИРОВАННОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение

2 точности определения амплитудно-фазового распределения. путем измерения параметров управляемых фазовращателей. Устройство содержит СВЧ-генератор E направленный ответвитель 2, прецизионный СВЧ-фазовращатель 3 0180, выключатели 4, 11 и 15> фиксированный фазовращатель 5 на 180, фазированную антенную решетку 6 с управляемыми дискретными СВЧ-фазовращателями 7, модулятор 8, неподвижный измерительный зонд 9, двухканальный преобразователь 10 частоты, переменный фазовращатель 12 промежуточной частоты (ПЧ), переменный аттенюатор

13 ПЧ, узкополосный усилитель 14 ПЧ, индикатор 16 уровня, дифференциальный усилитель 17, коммутатор 18 ПЧ, ключ

19 и амплифазометр 20 ПЧ. 1 ил.

35 где

II (А,ЯЗ.П Р0 А sin y.) +(А :ов А ° )

i о

1 ) !

А0 в пЧо" А; з1пЦ; ч! = arctg !

"0 с» g0 — A. cos g (3) ("0 ° 1)

3 (4) 3 15734

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к технике антенных, измерений, и может быть использовано для определения амплитудно-фазового распределения (АФР) ФАР путем измере5 !

:ния„параметров управляемых дискретных

СВЧ-фазовращателей в составе ФАР.

Цель изобретения - повышение точности определения АФР ФАР путем изме- 10 рения параметров управляемых фазовращателей в составе ФАР.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для, определения АФР ФАР. 15

Устройство состоит из СВЧ-генера;тора 1, направленного ответвителя 2, ,прецизионного СВЧ-фазовращателя 3 !

0-180, первого выключ-теля 4; фикси-! рованного фазовращателя 5 на 180, 20 фАР 6 с управляемыми дискретными СВЧ,, фазовращателями 7, модулятора 8, неподвижного измерительного зонда 9, 1 двухканального преобразователя 10 частоты второго выключателя Il пере- 25 менного фазовращателя 12 ПЧ, переменного аттенюатора 13 ПЧ, узкополосного усилителя 14 ПЧ, третьего выключателя 15, индикатора 16 уровня, дифференциального усилителя 17, коммутатора 18 ПЧ, ключа 19 и амплифазометра 20 ПЧ.

Работа устройства основана на выделении сигнала отдельного излучате ля на фоне сигнала всей решетки ком35 сенсационным методом.

Сигнал от СВЧ-генератора l, рройдя направленный ответвитель 2 и пре цизионный фазовращатель 3, излучается ФАР 6. При замкнутом выключате- 40 ле 4 на управляющий вход прецизионного фазовращателя 3 поступает сигнал о модулятора 8 через фиксированный фазовращатель 5 на 180 . Сигнал на выходе ФАР имеет вид (Ы(+ е К - Sinn  "q ) мерительного канала преобразователя

10 частоты с помощью узкополосного усилителя 14 ПЧ и индикатора,)6. За- тем выход модулятора 8 подключается к 180-градусному дискрету одного из фазовращателей 7. Так как управляющий сигнал на фазовращателе 7 сдвинут по фазе относительно управляющего сигнала на фазовращателе 3 с помощью фиксированного фазовращателя 5 на 180 сигнал исследуемого элемента ФАР оказывается немодулированным и дает уровень несущей, регистрируемый индикатором 16. Сигнал на выходе ФАР при включении 180-градусной манипуляции одного элемента примет вид

)(м 1 40 5 — sip ьЯ1+,1) а (t) = А е +

1 1

4 (4J + —. HID. S Î Ьй1-Ув Х 0 r НЙ У! ьв1,1,0... 1О=10,S...

+ А,е (2) 8 - индекс фазовой манипуляции, создаваемый измеряемым фазовращателем 7.

Индикатор 16 фиксирует уровень сигнала несущей от исследуемого элемента ФАР:

j(4)0t + 4I) „ а (t) = A,cos (8, - & ) е

j (A)0 4 4 у,)

"A;e

Цалее размыкается выключатель 4, и сигнал на индикаторе 16 возрастает на величину где Ao - амплитуда сигна.па; ю, - несущая частота; 50

{!

8 = -- - индекс фазовой манипуляции

1

Я. - частота манипуляции; начальный фазовый сдвиг.

В спектре сигнала (1) отсутствует несущая частота ы,. Путем подстройки

Фазовращателя 3 добиваются максимума подавления несущей в спектре сигнала (1), контролируя сигнал на выходе изЗатем размыкается выключатель 11 и замыкается выключатель 15. С помощью переменного фазовращателя 12 и переменного аттенюатора 13 сигнал на индикаторе 16 подавляется до первоначальной величины (33 . Переключатель

19 в этом случае должен быть разомкнут. Выделив, таким образом сигнал исследуемого элемента ФАР на выходе дифференциального усилителя 17., модулирующий сигнал подается на вход первого дискрета фазовращателя 7. Сигнал (5) где К; - коэффициент. затухания, возникающий при включении этого 10 дискрета.

Сигнал (5) поступает на вход коммутатора 18, который управляется тем же сигналом, что и переключение дискрета фазовращателя 7. На входы ам- 15 плифазометра 20 поступают сигналы

Т

I

А е 0 < t

Т

0 (2

i (ь)

Т (0 < с

Т

2 < < Т а,(t) = по которым производится измерение фазовых сдвигов и коэффициентов затухания дискретав управляемых фазовращателей 7 в составе ФАР 6. 30

Формула изобретения

Ф

Устройство для определения амплитудно-фазового распределения фазиро35 ванной антенной решетки (ФАР), содержащее последовательно соединенные

СВЧ-генератор и направленный ответвитель, ФАР с управляемыми фазовращателями, модулятор, подключенный к одному из входов управляемых фазовращетелей через переключатель, а

5 15734 на выходе дифференциального усилителя

17 принимает вид;

1(ь е + Ю 0

Pa Оg t <

a<{t)= j (M ру+,ф,.1 T 2л 5

2it

35 6 также амплифазометр промежуточной частоты (ПЧ) и последовательно.соединенные неподвижный измерительный зонд и двухканальный преобразователь частоты, причем вход опорного канала преобразователя частоты соединен с вторым входом направленного ответвителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения амплитудно-фазового распределения путем измерения параметров управляемых фазовращателей, в состве

ФАР в устройство введены прецизионный управляемый дискретный СВЧ-фазовращатель 0- 180, включенный между первым выходом направленного ответвителя и входом ФАР, управляющий вход которого соединен с выходом модулятора через первый выключатель и фиксированный фазовращатель на

180, последовательно соединенные

: переменный фазовращатель ПЧ, переменный аттенюатор ПЧ, дифференциальный усилитель и коммутатор ПЧ, а также последовательно соединенные узкополосный усилитель ПЧ, и индикатор уровня, причем вход переменного фазовращателя ПЧ подключен к выходу опорного канала ПЧ преобразователя частоты, второй вход дифференциального усилителя подключен к выходу измерительного канала ПЧ преобразователя частоты, управляющий вход коммутатора ПЧ соединен с модулятором, а его выходы подсоединены к входам ПЧ амплифазометра, а вход узкополосного усилителя ПЧ подключен к выходу измерительного канала ПЧ преобразователя частоты через второй выключатель и к выходу дифференциального усилителя через третий выключатель.