Устройство для регистрации голограмм сверхвысокочастотного поля

 

О П И С А Н И Е п11758862

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Респуолкк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.11.76 (21) 2425273/18-09 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл."

6 01R 29/08

Государственный комитет (43) Опубликовано 15.09.82, Бюллетень J¹ 34 (53) УДК 621.317 (088.8) по делам изооретеиий и открытий (45) Дата опубликования описания 15.09.82 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Ю. И. Белов, Э. M. Зуйкова и Ю. Н. Киселев

Горьковский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский радиофизический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ

ГОЛОГРАММ СВЕРХВЪ|СОКОЧАСТОТНОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к технике радиоизмерений.

Известно устройство для регистрации голограмм сверхвысокочастотного поля, содержащее антенну, подключенную к прием- 5 нику, источник опорного сигнала, синхронизатор, связанный с механизмом движения антенны, фазовращатель и регистратор (11

Однако известное устройство не обеспе- 10 чивает высокую точность регистрации, Цель изобретения — повышение точности регистрации.

Для этсго в устройсгво для регистрации голограмм сверхвысокочастотного поля, со- 1,-. держащее антенну, подключенную к приемнику, источник опорного сигнала, синхронизатор, связанный с механизмом движения антенны, фазовращатель и регистратор, введены первый и второй однополосные модуляторы, выполненные по схеме с двумя сигнальными входами, вспомогательный генератор, соединенный с управляющими входами однополосных модуляторов, а также последовательно соединенные умножитель и модулятор штриховой записи, подключенный к входу регистратора, а фазовращатель содержит два источника света, с которыми оптически связаны установленный с возможностью вращения диск с периодически чередующимися прозрачными и непрозрачными радиальными штрихами равной ширины, .две неподвижные диафрагмы, со штриховой записью синусоиды н два фотодетектора, при этом источник опорного сигнала соединен с вторым входом приемника, который выполнен по схеме с двумя квадратурными выходамп, подключенными к сигнальным входам первого однополосного модулятора, фотодетекторы соединены с сигнальными входами второго однополосного модулятора, а выходы однополосных модуляторов подключены к соответствующим входам умно.ките.lя, кроме того, каждый нз Однополосных модуляторов содержит два ключевых модулятора, соединенных с входами сумматора, на выходе которого включен полосовой фильтр, прн этом первые входы клю1евых модуляторов являются сигнальными входамн однополосного модулятора, вторые нх входы — его управляющими входами, а выход полосового фильтра является выхо;1ом однополосного модулятора.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство для регистрации голограмм сверхвысокочастотного поля содержит антенну 1, подключенную к приемнику 2, источгп1к 3 опорного сигнала, синхронизатор

758862

15 0

93

33

40 чв

50 а )

G0

Ог, 4, связанный с механизмом 5 движения антенны 1, фазовращатель 6, регистратор 7, однополосные модуляторы 8, 9, выполненные по схеме с двумя сигнальными входами, вспомогательный генератор 10, соединенный с управляющими входами однополосных модуляторов 8, 9, а также последовательно соединенные умножитель 11 и модулятор 12 штриховой записи, подключенный к входу регистратора 7, при этом фазовращатель 6 содержит два источника

13, 14 света, с которыми оптически связаны установл;1ный с возможностью вращения диск 15 с периодически чередующимися прозрачными и непрозрачными радиалbными штрихами равной ширины, две непрозрачные диафрагмы 16, 17 со штриховой записью синусоиды и два фогодетектора 18, 19, источник 3 опорного сигнала соединен с вторым входом приемника 2, который выполнен по схеме с двумя квадратурными выходами, подключенными к сигнальным входам однополосного модулятора с :, фотодетекторы 18, 19 соединены с сигнальными входами однополосного модулятора 9, а выходы однополосных модуляторов 8, 9 подключены к соответствующим входа:l умножителя 11, каждый из однополосных модуляторов 8, 9 содержит два ключевых модулятора 20, 21, соединенных с входами сумматора 22, на выходе которого включен полосовой фильтр 23, причем первые входы ключевых модуляторов 20, 21 являются сигнальными входами однополосных модуляторов 8 и 9, вторые их входы — нх управляющими входами. а выходы полосовых фильтров 23 являются выходами однополосных модуляторов 8, 9.

Регистратор 7 содержит фотоматериал

24, укрепленный на барабане 25, насаженном на ось 26.

Устройство работает следующим образом.

С помощью механизма 5, режим работы которого задается синхронизатором 4, антенна 1 осуществляет сканирование

СВЧ-поля в некоторой области, например, в зоне Френеля при непрерывном движении по одной координате (азимуту) и дискретной перестройке по другой координате (углу места), Изменения скорости движения антенны 1 при непрерывном сканировании по одной координате вызыьают временные изменения сигналов, принимаемых антенной 1, в широком диапазоне частот

0,01 — 10 Гц. Эти сигналы одновременно с опорным сигналом от источника 3 поступают на приемник 2, с выхода которого информация о СВЧ-поле поступает на вход ключевого модулятора 20 однополосного модулятора 8 в виде А (t) cos гу (t), а на вход ключевого модулятора 21 однополосного модулятора в виде А (t) sin y (t), где А (t) и y (t) — амплитуда и фаза СВЧ-поля соответственно. Ключевые модуляторы 20 и 21 однополосного модулятора 8 осуществляют модуляцию сигна.1а СЬЧ-поля напряжен1.ем частоты сас„значи гельно прсвыша1ощсм часто-;у сигнала поля и частоту сигнала, формируемого фазовращателем 6. Сигнал частоты ир поступает от вспомогательного генератора 10, причем фаза модулирующего

НаПРяжЕНИЯ, ПОСтУПаЮЩЕГО В КЛЮЧЕВой МОдулятор 20 однополосного модулятора 8, равна lop t, и фаза модулирующего напряжения, посту.ающего в ключевой модулятор 21 однонолосного модулятора 8 равна ьц t +.ч/2. Сигналы с выходов ключевых модуляторов 20, 21 однополосного модулятора 8 поступают на его сумматор 22, в котором осуществляется компенсация суммарной (разностнэй) частоты сигналов, а полосовой фильтр 23 однополосного модулятора 8 выделяет сигнал вида А (1) сов (co<>t

+р ())

Фазовращатель 6 формирует сигнал пространственной модуляции сигнала СВЧ-поля путем модуляции простр анственной структуры диска 15 диафрагмами 16 и 17, при этом си.нал на выходе фотодетектора

18 имеет вид cos O(t) t, а сигнал на выходе фотодегектора 19 имеет вид sin 2(t) /.

Од.1ополосн ым модулятором 9 осуществляется обработка сигналов, формируемых фазовращателем 6, аналогично обработке сигналов с выхода приемника 2 однсполосным модулятором 8, так что на выходе полосового фильтра 23 однополосного модулятора 9 сигнал, используемый в дальнейшем для пространственной модуляции сигнала СВЧ-поля, имеет вид cos(ept+B (t) t).

Таким образом, в процессе регистрации голограммы имеющие временные изменения сигналы СВЧ-поля и сигналы, формируемые фазовращателем 6, переносятся на частоту ь, значительно превышающую частоту упомянутых сигналов, что позволяет широкополосные сигналы, перекрывающиеся llo астотам, перемножать в широком ,1ннами:1сском диапазоне (>40 дб), т. с. ераиномерность движения антенны 1 не влияет 11а точность формирования гологра м ilbl, После умножения сигналов в умножителе 11 н фильтрации выделяется сигнал вида А (t) cos(г1 (t) t+с (1) ), представляющий собой голограмму СВЧ-поля на несущей частоте U(t). Модулятор 12 преобразует электрический сигнал в световой, который в регистраторе 7 записывается на фотоматериал 24 в штриховом виде. При непрерывном движении антенны 1 по одной координате х голограмма записывается в виде А;(х, у,) cos (Кх+ср (t)), где К Определяется Й(t) и не зависит от х.

В устройстве осуществляется непрерывная синхронизация фазовращателя 6 и регистратора 7 с движением антенны 1, что обеспечивает высокую точность регистра758862

Формула изобретения

i5

Составитель Е, Кузи" иов

Техред А. Камышникова

Редактор П. Горькова

Корректор Л. Орлова

Заказ 1439/13 Изд. ¹ 218 Тираж 719 Подписное

1(Г!О «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Р.".угиская иаб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2 ции голограммы, жестко привязывая значения поля на голограмме к координатам поля.

1. Устройство для регистрации голограмм сверхвысокочастотного поля, содержащее антенну, подключенную к приемнику, источник опорного сигнала, синхрони- Ip затор, связанный с механизмом движения антенны, фазовращатель и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регистрации, в него введены первый и второй однополосные модуляторы, выполненные по схеме с двумя сигнальными входами, вспомогательный генератор, соединенный с управляющими входами однополосных модуляторов, а также последовательно соединенные умножи- 2р тель и модулятор штриховой записи, подключенный к входу регистратора, а фазовращатель содержит два источника света, с которыми оптически связаны установленный с возможностью вращения диск с периодически чередующимися прозрачн.: пи и непрозрачными радиальными штрихами равной ширины, две неподвижные диафрагмы со штриховой записью синусоиды и два фотодетектора, при этом источник опорного сигнала соединен с вторым входом приемника, который выполнен по схеме с двумя квадратурнымп выходамн, подключенными !, сигнальным входам первого однополосного модулятора, фотодетекторы соединены с сигнальными входами второго однополосного модулятора, а выходы однополосных модуляторов подкл1очены к соответству.ощнм входам умножнтеля.

2. Устройство по п. 1, отл и ч а ющеес тем, что каждый из однопо IocHых модуляторов содержит два ключевых модулятора, соединенных с входами сумматора, на выходе которого включен полосовой фильтр, прп этом выходы ключевых модуляторов являются сигнальными входамн одпоиолосного модулятора, вторые пх входы — его управляющими входами, а выход полосового фильтра является выходом однополосного модулятора.

Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе

1. Гинзбург В. М. и др. Измерительная «олографичсская установка УИГ-3 для СВЧ-диапазона. Научные труды

ВНИИОФИ, Голография (экспериментальная физика), серия В, 1972, вып. 2 с. 126 — 129.