Устройство для измерения коэффициента отражения
Использование: для измерения малых коэффициентов отражения и величин эффективной отражающей поверхности радиолокационных целей, например самолетов. Сущность изобретения: устройство для повышения чувствительности и точности измерения , а также обеспечения радиолокационных характеристик объектов, содержит два одинаковых автогенератора с общим резонатором , один из которых является опорным , а другой измерительным. Автогенераторы имеют общий источник питания и подключены к резонатору так, что их колебания взаимно ортогональны. Направленные ответвители обоих автогенераторов через смеситель подключены к частотомеру. Между ненаправленным ответвителем и управляемым фазовращателем подключена последовательная цепь из двух J- циркуляторов, свободные плечи которых подключены к малошумящему усилителю. 2 з. п. ф-лы. 2 ил.
(я)ю G 01 R 27/06
Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам
".; „ К ПАТЕНТУ (21) 4916897/09 (22) 05.03.91 (46) 07.09.93. Бюл. Лй 33-36 (71) Центральный научно-исследовательский институт точного машиностроения (72) Вещев В, П., Денисенко Н. И., Прудкий В. П. (73) Центральный научно-исследовательский институт точного машиностроения (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ (57) Использование: для измерения малых коэффициентов отражения и величин эффективной отражающей поверхности радиолокационных целей, например самолетов. Сущность изобретения: устройство для поИзобретение относится к области радиотехнических измерений и может быть использовано для измерения малых и очень малых коэффициентов отражения, а также для измерения эффективной отражающей поверхности радиолокационных целей. Известно устройство для измерения коэффициента отражения волн, в котором использован эффект затягивания частоты автогенератора. Однако этот способ имеет недостаток, связанный с необходимостью калибровки измерителя с подключением различных нагрузок. а это не только не дает возможность учесть малые уходы частоты автогенератора за время измерения и калибровки, но и в момент переключения происходит скачок импеданса нагрузки „„RU „„2000581 С вышения чувствительности и точности измерения, а также обеспечения радиолокационных характеристик объектов, содержит два одинаковых автогенератора с общим резонатором, один из которых является опорным, а другой измерительным. Автогенераторы имеют общий источник питания и подключены к резонатору так, что их колебания взаимно ортогональны. Направленные ответвители обоих автогенераторов через смеситель подключены к частотомеру. Между ненаправленным ответвителем и управляемым фазовращателем подключена последовательная цепь иэ двух J- циркуляторов, свободные плечи которых подключены к малошумящему усилителю. 2 з. п. ф-лы. 2 ил. автогенератора. вызывающий соответствующий уход частоты генератора. а следова-. тельно, снижающий точность измерения коэффициента отражения, Известно устройство для измерения малых коэффициентов отражения, содержащее автогенератор, волномер и фазовращатель, в котором непосредственно путем изменения фазы отраженной волны от испытуемой нагрузки по максимальному и минимальному уходам частоты автогенератора определяют коэффициент отражения. Недостатком этого устройства является низкая точность измерения, которая зависит от измеряемого коэффициента отражения и частоты, от внешних факторов 2000581 (колебаний температуры, влажности, вибраций и др.), а также от флуктуаций напряжения источника питания. Целью изобретения является повышение чувствительности и точности измерения, а также обеспечение измерения радиолокационных характеристик обьектов. Цель достигается тем, что устройство содержит два идентичных автогенератора, каждый иэ которых состоит из усилителя, направленного ответвителя, установочного фазовращателя и общего резонатора. Один иэ генераторов является опорным, а второй измерительным. Автогенераторы имеют общий источник питания и общий резонатор, например, цилиндрический с волной Н111, с взаимноортогональными типами колебаний. Направленные ответвители обоих автогенераторов через смеситель подключены к частотомеру. Между ненаправленным ответвителем и управляемым фазовращателем подключена последовательная цепь из двух У-циркуляторов и усилителя, Причем свободные плечи У-циркуляторов подключены к малошумящему усилителю. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства: на фиг, 2 — дополнительный узел. Устройство состоит иэ двух идентичных автогенераторов, включающих в себя усилители 1 и 7, направленные ответвители 2 и 8, установочные фазовращатели 6 и 9 и общий резонатор 3. K резонатору 3 через ненаправленный ответвитель 4 подключен управляемый фазоврвщатель 5, а вторичные плечи направленных ответвителей 2 и 8 подключены через смеситель 10 к частотомеру 11. К фаэовращателю 5 подключается исследуемая нагрузка. а для измерения радиолокационных характеристик объектов подключается антенна 12. Оба автогенератора подключены к общему источнику питания. На фиг. 2 изображен дополнительный узел, состоящий из двух Y-циркулятороо 13 и 14, между свободными плечами которых включен малошумящий усилитель 15. Этот узел дополнительно включается между ненаправленным ответвителем 4 и управляемым фаэовращателем 5. Этим достигается повышение чувствительности устройства. Устройство работает следующим образом. При подаче питания на оба автогенератора в них возникают автоколебания. Один иэ автогенераторов работает как опорный, а другой — измерительный. При одинаковых нагрузках частоты опорного и измерительного автогенераторов определяются вы бранными фазовыми соотношениями по 55 цепям обратной связи с помощью установочных фазовращателей 6 и 9. С целью ослабления взаимного влияния генераторов их частоты разнесены путем выбора условий баланса фаз для одного иэ автогенераторов слева от пика резонансной кривой резонатора. а для другого — справа. Необходимый разнос частот для исключения явления захвата частоты не превышает полуширины резонансной кривой резонатора, т. е. оба автогенератора стабилизированы одинаковой крутизной фазовой характеристики резонатора. Дополнительная развязка обеспечивается использованием ортогональных колебаний двух автогенераторов в общем резонаторе, работающем на волнах типа Н111, После определения разноса частот к измерительному автогенератору подсоединяют калиброванную нагрузку с известным коэффициентом стоящей волны (КСВ), путем изменения фазы отраженной волны фаэовращателем 5 определяют максимальную и минимальную величины изменения раэностной частоты обоих автогенераторов при различных КСВ нагрузки. По этим данным непосредственно определяют коэффициент отражения исследуемого объекта или определяют параметры по известным математическим выражениям. Устройство может быть проградуировано непосредственно в единицах эффективной отражающей поверхности. В этом случае вместо нагрузки с известным КСВ подсоединяют антенну с необходимой шириной диаграммы направленности и по калиброванным отражателям на фиксированных расстояниях производят калибровку устройства. т. е. определяют максимальную и минимальную разностные частоты при изменении фазы между антенной и измерительным автогенератором. Аналогичная процедура производится и при измерении очень малых отражающих поверхностей или поверхностей на больших расстояниях при включении дополнительного узла (см. фиг. 2). Предельная чувствительность по удаленным целям зависит от ширины диаграммы направленности антенны и конечного отражающего фона, на котором расположен исследуемый объект. При значительном фоне (измерения вне эхо камеры) предельные воэможности прибора реализуются при сканировании по фазе самого измеряемого объекта (его перемещение в пределах полуволны). Устройство имеет малые габариты, может быть выполнено в переносном варианте 2000581 и позволяет производить измерение малых и сверхмалых коэффициентов отражения. Макетный образец устройства создан и опробирован в ЦНИИТИ (длина волны А-3 см). Напряжение питания 12 В, потребляемый ток 0,25 А, Формула изобретения 1. Устройство для измерения коэффициента отражения, содержащее последовательно соединенные первый направленный ответвитель и первый усилитель, последовательно соединенные резонатор, направленный ответвитель и управляемый фаэовращатель, выход которого предназначен для связи с исследуемым объектом, частотомер, при этом резонатор, ненаправленный ответвитель, первый направленный ответвитель и первый усилитель образуют измерительный автогенератор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, в измерительный автогенератор введен первый фазовращатель, включенный между первым выходом резонатора и входом первого направленного ответвителя, а выход первого усилителя подключен к второму входу ненаправленного ответвителя, введены последовательно соединенные второй усилитель, вход которого соединен с вторым выходом резонатора, второй направленный ответвитель и второй фазовращатель, выход которого соединен с вторым входом резонатора, при 5 этом резонатор, второй усилитель. второй направленный ответвитель и второй фазовращатель образуют опорный автогенератор, введен смеситель, первый и второй входы которого соединены соответственно 10 с вторыми входами первого и второго направленных ответвителей, а выход смесителя соединен с вхоДом частотомера, при этом колебания в резонаторе, создаваемые опорным и измерительным автогенераторами, взаимоортогональны. 2, Устройство по и. 1, о тл и ч а ю ще ес я тем, что введены два последовательно соединенных Y-циркулятора, включенные между выходом ненаправленного ответви20 теля и входом управляемого фазовращателя, а между свободными плечами Y-циркуляторов включен малошумящий усилитель. 3. Устройство по пп,1 и 2, о т л и ч а ю25 щ е е с я тем, что. с целью обеспечения измерения радиолокационных характеристик объекта, к выходу управляемого фазовращателя подключена антенна. 2000581 Составитель В.Вещев Техред М.Моргентал Корректор Е. Папп Редактор Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента 113035, Москва. Ж-35, Раушская наб.. 4/5 Заказ 3078 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101
