Устройство для регистрации отклонений амплитудно-фазового распределения в раскрыве фазированной антенной решетки

 

Севов Сееапмих

4:оцнвансючесних

Фйавубйик

ОЙ ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ÀÂÒÎÈ:ÊÎÌÓ Св О ИЬСТВУ (6 f ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 231277 (21) 2558714/18-09 (n)859965

@1 А ) г 3 с присоединением заявки Йе

G 01 к 29/10

Гмудвфстаеннмй квинтет

СССР не делви нзебретеннй

i .етнрмтнй (23) Приоритет

-(ЗЭ) УДК 821. 317

{088. 8) О убликовано 3008.81. Бюллетень ИВ 32

Дата опубликования описания 300881 . (72) Авторы изобретения

Б. A Белинский, В. Т. Бондарь, Я.Л.

Д.С. Иаргулис н О.И. Петр (7 I.) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ОТИЮНЕНИИ

АМПЛИТУДНО-ФАЗОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

В РАСКРЫВЕ ФАЗИРОВАННОЯ AHTEHBÎÈ РЕШЕТКИ

Изобретение относится к технике антенных измерений.

Известно устройство для перемещения зонда по раскрыву антенны, содержащее вертикальные н горизонтальные направляющие линейки M перемещающуюся по ним каретку, а также тонкие синтетйческке нити с укрепленным на них зондом, при этом внутри металлической раия каркаса установлены и жестко закреплены эти горизонтальные и вертикальные направляющие, находящиеся вне раскрыва исследуемой антенны $1$, Однако устройство не обеспечивает высокув точность регистрации технологического разброса установки модулей фазироааниой антенной решетки (ФАР).

Известно также устройство для регистрации-.отклонений амплитудно-фазового распределения (АФР) в раскрыве

ФАР, содержащее подвгжный зонд, эакрейленимй на двухкоординатной каретке, сйабжаниой электромагнитным приводом к оптическим регистратором положения зонда, и электрически соединенный через.амплифазометр с блоком регистрации отклонений АФР, и блок управления:приводом и оптическим регистратором (2).

Однако и это устройство не обеспечивает высокую точность регистрации технологического разброса установки модулей ФАР.

Цель изобретенйя - повыаение точности. регистрации технол огнческого разброса установки модулей ФАР °

Указанная цель достигается тем,. что в устройство для регистрации отf0 нений АФР в раск, ве Ф, содер кащее подвижный зонд, закрепленный на двухкоординатной каретке, снабженной электромагнктным приводом и оптическим регистратором положения

И эонда, и электрически соединенный через амплифазометр с блоком регкст" рации отклонений АФР, к блок управления приводом и оптическим регистратором, введен блок сокмещення осей

20 симметрии, соединенный первымк входом и выходом соответственно с оптическим регистратором и с блоком управления приводом, вторым входомс.введенными блоком эталонных пара метров модулей ФАР и вторым выходомс блокои регистрации отклонений МР.

Кроме того, блок регистрации от- . клонений АФФ содеркит последовательно соединенные регистр допусковых

30 значений, управляемай компаратор и

859965 регистратор, при этом второй вход управляемого компаратора соединен с выходом амплифазометра, а его третий вход - с вторым выходом блока совмещения осей симметрии.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство для регистрации отклонений АФР s раскрыве фазированной антенной решетки. ФАР содержит подвиж« ный зонд 1, закрепленный на двухкоор- jo дйнатной каретке 2, снабженной электромагнитный приводом 3 и оптическкм регистратором 4 положения зонда 1, и электрически соединенный через амплифаэометр 5 с блоком б регистРации отклонений АФР, и блок 7 управления при- водам 3 и оптическим регистратором 4, блок 8 совмещения осей симметрии, соединенный первыми входом и выходом соответственно с оптическим регистратором 4 и с блоком 7 управления при- N родом, вторым входом - c бдоком 9 эталойных параметров модулей ФАР и вторым выходом - с блоком 6 регистрации отклонений АФР, при этом блок 6 регистрации отклонений АФР содержит 25 последовательно соединенные регистр

10 допусковых значений, управляемый компаратор 11 и регистратор 12, при .этом второй вход управляемого компаратора 11 соединен с выходом амплифазаметра 5, а его третий вход - с вторым выходом блока 8 совмещения осей симметрии.

Устройство работает следующим образом.

Вырабатываете блоком 7 коды текущих координат зонда 1 матрицы (число точек и шаг съема амплитудно-фазового распределения АФР палЯ исследуемой

ФАР задаются заранее}, формируют эк 40 вивалентные сигналы управления элект ромагнитным приводом 3, осуществляющим перемещение ходового узла- 13 и механически связанной с ним каретки

2, на которой закреплен зонд 3., сиг- Ц иалы от которого поступают на амплщфазометр 5, Одновременно в регистр

14 эталонных параметров изображений излучателей блока 9 с блока 15 кода и регистр 10 допусковых значений био- и} ка б.поступают коды, характеризующие жометрнческие параыетры иэображения модуля ФАР и область допустиваас значений амплитуды и @азы в поверяемой.. точке вблизи излучателя. В случае, однородных матриц ФАР эти коды могут быть однократно набраны, например, на клавиатуре регистра, и ие меняться в течение всегО съема АФР.

После завершения отработки. текущих кодов координат зонд 1 занимает неко- И}

*фарое промежуточное положвние, отли- чающееся от центра еимветрии йзлучателя. Иогерентная система 14 подсвета, выполненная, например,. на базе

Полупроводникового ОИГ с йомощью бло- Я ка 17 формирователя потока, реализованного на базе диафрагмы н интегрального формирователя потока, осуществляет подсветку участка апертуры ФАР 18, соответствующего площади одного элемента матрицы.

Отраженный от поверхности ФАР 18 световой поток с учетом различий в. координатах отражения, поступает одновременно на вход оцтического ре-. гистратора 4 и узла фиксации иэображейия излучателя 19, состоящего иэ последовательно соединенных микрообъектива, выполненного, например, на базе интегральной оптики, интегральной фотоматрицы и схемы матричного опроса состояния фотоприемников.

На вход блока 8 совмещения осей симметрий в фиксированные моменты времени постулают кодм, характеризующие наложение излучателя в поле зрения в различных фазах совмещения и код нз регистра. 14 эталонных параметров изабраженйй излучателей. Разница . в кодах, определяемая по любому необходимому количеству регнстрнруеьвтх точек в зависимости от конфигурации излучателя, выделяется в блоке 8 совмещения осей симметрии и в виде сигналов управления поступает на вход блоков кординатного перемещения занда, которые отрабатывают возникшие .рассогласования до момента полного совмещения осей симметрии нлн необходимых точек излучателя н зонда 1, с точностью, определяемой разрешающей способностью фатоматрицы.

Ироцедура измерения величины рассогласования может осуществляться циклически непрерывно с периодом, определяеыва постоянной времени привода кодовых узлов зондовай системы.

С целью сокращения времени отработки возможных рассогласованнй между идеалькЫм и истинным положением зонда 1 целесообразно применейие алгоритмов уйрещдамщего слежения, прогнозирующих коордийаты, которые занимает зонд Ъ после отработки рассогласования.

Таким .образом,. использование обратиОй связи по иэображению гараятщфет однозначность позиционирования зонда 1 относительно модуля ФАР

18 яайбОлее дос оверным способом.

Восле завершения процедуры совмвщЕИИм осей сймметрии изображения излучателя ФАР 18 и зонда 1 формируется сигнал разрешения для работы оптическогО регистратора 4 положения и управляемого компаратора 11, на входы которого поступают коды амолитуды и фазы, измеренные амплифазометром 8, и текущий код величины .амплитудно-фазового распределения, установленный в ФАР, применительно к дййнОЙУ злектрическаму углу скани- рования, хранящийся в регистре 10

859965 допусковых значений параметрон излучателей.

В случае, если заданный и измеренные значения амплитуды и фазы отличаются на величину, превышающую область допустимах значений, они подлежат регистрации в блоке б регистрации °

В зависимости от принятого алгоритма работы и конкретного измерен. ного значения отклонения могут быть приняты различныв решения; оповещение оперативного персонала, остановка далЬивйшвго процесса съема, регистрация величины отклонения на носителе и т.п. Дополнительная цель анализа значений измеряемого АФР в данной точке обеспечивает существенное повнаеиие достоверности пронэводымах измерений„ так как при этом реализуется требование не только однократного on- 26 тичвского совмещения фиксированных точек излучателя из зонда 1, но и осуществляется привязка к реальному уровню амплитуды н фазы, установлен-ной в них в момент измерения. Так, на- 25 пример, повторяющиеся ошибки, фик- сируемае в регистраторе 1 2 отклонений, свидетельствуют либо о неполадках в самой решетки и необходимых способах настройки,.либо о сбоях s () цепи координатного перемещения зонда, что позволяет принять меры по их уст» ранениФ.

После завершения измерений в данной точке осуществляется переход в очередную точку ФАР. Нри этом отсут- ствуют ограничения на характер гво» метрии исполнения очередного модуля и, следовательно, вида изображения

s выбранном участке оптического спектра, лишь бы характерные точки, в ко- 40 торых иеобходимо .осуществить совмещение с зондом, были заранее определены н занесены в регистр 14 эталонных.параметров изображений излучателей, откуда синхронно с движением 4$ зонда 1 пересылаются н блок 8 cosмещения осей симметрии.

Обеспечение оптического контраста между иэображениями излучателей и фонда диаграмиообразунщего экрана и). трудностей ие представляет н яа практике .сво@мтся к выбору цвета эащитsore покрытия

Твкпм образом, практическое. при прЮагМГО техническо И рввщиэи» позволит снизить требование к тсииостй и, .следовательно, к жесткости. несущих конструкций эондовой сватема, в связи с тем, что оно обесПечивает лишь предварительный выход в заданную точку, точное позиционирование зонда 1 осуществляется с помощью цвви обратной связи по иэобра-. жению, Использование облегченной и уп рощенной ходовой части зондовой система позволяет сущестненно снизить массу несущих конструкций, стоимость изготовления и, следовательно, повы- . сить скорость йврвмещения несущей траверсы и каретки. При этом отсутствуют какие-.либо воэможности для накапливания .погрешностей, так как движение в,казщую последукщую точку раскрыва осуществляется от абсолютно достоверного центра, ошибки установки которого практически отсутствуют.дополиитвльно размещенные на каретке оптические регистраторы 4 могут быть выполнены .с примененчем ин- . жекциониогчэ излучателя, .элементов интегральной оптики н ПЗС интегральных фотоматриц с усилителями опроса и дискриминации сигйала и реализуются в весьма компактном объеме, не превааяавлцвм 1-2 см при общей несовой нагрузке в 10-30 r, Предлагаемое изобретение особенно ценно ддя настройки ФАР с многомет-ровыми. апвртурами, состоящими иэ разнородных модулей, которые произвольно расположены на плоскости н обладают, оптическим контрастом по отношению к ней.

Формула изобретения

1. Устройство для регистрации отклонений ампдитудно-фазового распределения (АФР): в раскрыве фазированной антенной. решетки (ФАР), Содержащее подвижный зонд, закрепленный на двухкоординатной каретке, снабженной электромагнитным приводом и .оптическим регистратором положения зонда, н электрически соединенный через амплифазометр с блоком регистрации отклонений АФР, и блок управления., приводом н оптическим регистратором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью позы@ения точности регистрации технологического разброса установки модулей ФАР, введен .блок совмещения осей симметрии, соединенный первыми входом и выходом оотнетствемно с оптическим регистратором и.с блоком управления приводом, вторым входом « с введвнным блоком эталонных параметров модУлей ФАР и вторым выходы с блоком регистрации отклонений АФР.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ в е ñ я тем, что блок регистрации отклонений АФР содержит последовательно совдинвнныв регистр допусиоаыи эиачвийй, управляемый коыпаратар и регистратор, при этом второВ вход управляемого компаратора совдвиви с выходом амплифаэометра, а его третий юищ - с вторым выходом блока совмещения осо и симметрии.

Ксточиики информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 330463, кл. 6 01 и .29/14, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР по эаазав В 2471637/18-09, мл» 4 01 и 29/14, 1977 (прототип).

859965

Составитель Ав Кузнецов

Редактор М. Лнсогорова Техред А, Вабннец Корректор Г. Решетник

О «В«В «tООО О«В «ООО«ВОЮОЛОВВ«ВОО

Заказ 7541/69 . Тнраи 732 . ПОдписное

ВНИИПИ Государственисй о комитета И:СР по делам изобрЕтейаФ:н открйтнй

113035 Москва, М-35, -Рауюская иаб.,д. 4/5

Вв ВВ О C. .Филиал ППП "Патент", г. Увгород, уа. Проектная, 4