Устройство для измерения диаграмм направленности антенн

 

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к антенным измерениям. Целью изобретения является повышение точности измерений путем уменьшения влияния отраженного сигнала. Устройство для измерения ДН антенн содержит СВЧ-генератор с ЧМ по пилообразному закону, передающую и испытуемую антенны, смеситель, полосовой фильтр и приемник-индикатор. Новым в устройстве является то, что дополнительно введены второй СВЧ-генератор с ЧМ по пилообразному закону, СВЧ-сумматор, НО, второй полосовый фильтр и ФНЧ. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к антенным измерениям.

Известны устройства для измерения диаграмм направленности (ДН) антенн, содержащие приемную антенну, установленную на поднятом антенном полигоне в дальней зоне испытуемой антенны, размещенной на поворотном блоке и подключенной к генератору СВЧ. Приемная антенна подключена к приемнику-индикатору [1, с.74] Однако, такие устройства обладают низкой точностью измерений из-за неучета влияния отражений от поверхности полигона на результаты измерений.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является устройство, описанное в [2] Устройство содержит СВЧ-генератор с частотной модуляцией (ЧМ) по пилообразному закону, передающую и испытуемую антенны, смеситель, полосовой фильтр и приемник-индикатор.

Недостатком такого устройства является низкая точность измерения ДН антенны.

Целью изобретения является повышение точности измерений путем уменьшения влияния отраженного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для антенных измерений, содержащее СВЧ- генератор с частотной модуляцией (ЧМ) по пилообразному закону, передающую и испытуемую антенны, смеситель, полосовой фильтр и приемник-индикатор, введены второй СВЧ-генератор с ЧМ по пилообразному закону, СВЧ-сумматор, направленный ответвитель (НО), второй полосовой фильтр и фильтр нижних частот (ФНЧ), причем выходы СВЧ-генераторов через СВЧ-сумматор подключены к передающей антенне, а выход испытуемой антенны, к ПО, первый выход которого последовательно соединен с первым полосовым фильтром, первым входом смесителя, ФНЧ и приемником-индикатором, причем второй выход НО через второй полосовой фильтр подключен к второму входу смесителя.

Далее представлен процесс измерений для одного углового положения испытуемой антенны. Описание типового поворотного устройства испытуемой антенны, как хорошо известного технического средства, не представляет интереса и не является целью изобретения.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для измерения ДН антенны.

Устройство содержит два СВЧ-генератора с ЧМ по пилообразному закону 1 и 2, подключенные через СВЧ-сумматор 3 к передающей антенне 4. Кроме того, устройство содержит испытуемую антенну 5, установленную на поднятом антенном полигоне в дальней зоне, причем сигнал с выхода антенны через НО 6 и параллельно включенные полосовые фильтры 7 и 8 поступает на первый и второй входы смесителя 9, выход которого последовательно соединен с ФНЧ 10 и приемником-индикатором 11. На чертеже прямой луч обозначен AB, отраженный от поверхности полигона 12 луч обозначен ACB.

Устройство работает следующим образом.

СВЧ-генераторы 1 и 2 формируют сигналы с близкими частотами, изменяющимися по пилообразному закону, причем которые поступают на передающую антенну и излучаются. Основной и отраженный, например по лучу ACB, сигналы, принимаемые испытуемой антенной, проходят через НО и полосовые фильтры, настроенные на частоты ω₁ и ω₂ После перемножения этих сигналов в блоке 8 и выделения ФНЧ низкочастотной составляющей сигнала именно: где A₁, A₂ амплитуды сигналов на частотах ω₁ и ω₂ поступающих на приемную антенну по основному пути AB.

A_отр.1, A_отр.2 амплитуды сигналов, поступающих на приемную антенну по пути ACB и имеющих частоты вследствие запаздывания по времени по сравнению с основным сигналом из-за разности хода по основному и переотраженному лучу ω₁+Δω₁ и ω₂+Δω₂ и соответственно, где Δω₁ и Δω₂ определяются коэффициентами перестраивания частоты по пилообразному закону генераторов СВЧ, причем Δω₁ и Δω₂ должны удовлетворять условию Δω₁-Δω₂>> ΔΩ где ΔΩ - ширина полосы пропускания полосового фильтра приемника-индикатора.

Полосовый фильтр приемника-индикатора, настроенный на частоту (ω₁- ω₂), выделяет требуемый сигнал, амплитуда которого пропорциональна ДН испытуемой антенны.

Технико-экономическая эффективность устройства заключается в том, что устройство позволяет повысить точность антенных измерений без применения дорогостоящих безэховых камер, радиопоглощающих покрытий.

Все это позволяет считать техническое решение более эффективным при антенных измерениях на открытых полигонах.

Источники информации 1. Методы измерения характеристик антенн СВЧ. Под ред. Н.М.Цейтлина, М. Радио и связь, 1986.

2. Япония, патент 54-31950, кл. G 01 R 29/00, опубл. 15.03.77.

Формула изобретения

Устройство для измерения диаграмм направленности антенн, содержащее СВЧ-генератор с частотной модуляцией по пилообразному закону, передающую и испытуемую антенны, смеситель, полосовой фильтр и приемник-индикатор, отличающееся тем, что введены второй СВЧ-генератор с частотной модуляцией по пилообразному закону, СВЧ-сумматор, направленный ответвитель, второй полосовой фильтр и фильтр нижних частот, причем выходы СВЧ-генераторов через СВЧ-сумматор подключены к передающей антенне, а выход приемной антенны к направленному ответвителю, первый выход которого последовательно соединен с первым полосовым фильтром, первым входом смесителя, фильтром нижних частот и приемником-индикатором, причем второй выход направленного ответвителя через второй полосовой фильтр подключен к второму входу смесителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1