УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ФАЗИРОВАННОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ Российский патент 1995 года по МПК G01R29/10 

Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано в составе комплекса для измерения параметров фазированной антенной решетки (ФАР), находящейся на большом удалении от комплекса (например, на орбите искусственного спутника Земли) с помощью неподвижного зонда.

Известны устройства для измерения параметров ФАР с помощью неподвижного зонда.

Известно устройство для измерения амплитуд и фаз излучения элементов ФАР, которое содержит генератор СВЧ-колебаний, направленный ответвитель, генератор прямоугольных импульсов, измеряемую ФАР с дискретно-управляемыми фазовращателями, три коммутатора, счетчик, двухразрядный фазовращатель, делитель частоты на К, два делителя частоты на 2, делитель частоты на С, неподвижный зонд, вентиль, СВЧ-сумматор, квадратичный детектор, фазовращатель на 90^о, три полосовых фильтра, два дифференциальных усилителя, два фазовых детектора, два фильтра низкой частоты.

Это устройство имеет следующие недостатки:
существенные ошибки измерения, связанные с тем, что искомый сигнал определяется как разность между сигналом строки и столбца, модулированных одновременно, и сигналами от строки и столбца, модулированных раздельно. Причем эти сигналы значительно превосходят искомый сигнал по амплитуде;
необходимость использования опорных каналов по СВИ и НЧ, что ограничивает применение устройства определенными дистанционными рамками.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для измерения параметров управляемых дискретных фазовращателей в составе фазированной антенной решетки, которое содержит генератор СВЧ, направленный ответвитель, исследуемую ФАР, неподвижный зонд, вентиль СВЧ, смеситель СВЧ, усилитель промежуточной частоты, два фазовых детектора, два фильтра низких частот, генератор прямоугольных импульсов, одиннадцать делителей частоты следования импульсов, фазовращатель на 90^о, два коммутатора и два управляемых дискретных фазовращателя СВЧ.

Это устройство имеет следующие недостатки:
наличие дополнительной погрешности измерения, связанной с существованием мешающего вектора (расположенного симметрично полезному, относительно несущей частоты генератора СВЧ, сдвинутому на промежуточную частоту;
необходимость использования опорных каналов по СВЧ и НЧ, что ограничивает применение устройства определенными дистанционными рамками.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей, а именно: обеспечение возможности изменения параметров ФАР без использования трактов опорных сигналов по несущей частоте передатчика и частоте модуляции элементов ФАР.

Это достигается тем, что в устройство для измерения параметров управляемых дискретных фазовращателей в составе ФАР, состоящее из генератора СВЧ, генератора прямоугольных импульсов, измеряемой ФАР с дискретно-управляемыми фазовращателями из состава измеряемой ФАР, неподвижного зонда, смесителя СВЧ, усилителя промежуточной частоты (УПЧ), двух фазовых детекторов, двух фильтров низкой частоты, фазовращателя на 90^о, причем выход генератора СВЧ соединен с входом ФАР, выход генератора прямоугольных импульсов соединен с первым входом устройства управления ФАР, выходы первого и второго фазовых детекторов (ФД) соединены с входами первого и второго фильтров низкой частоты (ФНЧ) соответственно, выходы которых являются выходами устройства, введены три делителя частоты на два, усилитель высокой частоты (УВЧ), два смесителя, два гетеродина, регулируемый УПЧ, схема АРУ, умножитель частоты на два, два балансных смесителя, фазовращатель на 90^о, четыре УПЧ, сумматор, регулируемый фазовращатель, причем вход первого делителя частоты на два соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов, а выход с вторым входом устройства управления ФАР, первый вход смесителя СВЧ соединен через УВЧ с выходом неподвижного зонда, второй вход смесителя СВЧ соединен с выходом первого гетеродина, выход смесителя СВЧ соединен с входом регулируемого УПЧ, вход управления которого соединен с выходом схема АРУ, а выход с первыми входами двух балансных смесителей непосредственно и через умножитель частоты на два с первым входом второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, а выход через второй УПЧ с первым входом третьего смесителя, второй вход которого также соединен с выходом второго делителя частоты на два, выход которого соединен с вторыми входами двух балансных смесителей первого непосредственно, а второго через первый фазовращатель на 90^о, выход первого балансного смесителя соединен с первым входом первого ФД через третий УПЧ, а также через последовательно соединенные четвертый УПЧ и второй фазовращатель на 90^о с первым входом сумматора, выход второго балансного смесителя соединен с первым входом второго ФД через пятый УПЧ, а также через шестой УПЧ с вторым входом сумматора, выход которого соединен через последовательно соединенные регулируемый фазовращатель и третий делитель частоты на два с вторыми входами первого и второго фазовых детекторов.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения параметров ФАР содержит генератор 1 СВЧ, генератор 2 прямоугольных импульсов, измеряемую ФАР 3 с дискретно управляемыми фазовращателями 4 из состава измеряемой ФАР, три делителя частоты 5, 27, 30 на два, неподвижный зонд 6, УВЧ 7, три смесителя 11, 23, 29, два гетеродина 12, 24, первый регулируемый УПЧ 17, схему АРУ 18, умножитель частоты 21 на два, второй узкополосный УПЧ 28, два балансных смесителя 8, 10, два фазовращателя 9, 10 на 90^о, третий шестой УПЧ 13, 14, 15, 16, сумматор 20, регулируемый фазовращатель 22, два фазовых детектора 25, 26, два ФНЧ 31, 32. Причем выход генератора СВЧ 1 соединен с входом ФАР 3, выход генератора 2 прямоугольных импульсов соединен с первым входом устройства управления ФАР 3, осуществляющим фазовую манипуляцию всех фазовращателей 4 ФАР, за исключением измеряемого фазовращателя (элемента) ФАР, и через первый делитель частоты 5 на два с вторым входом устройства управления ФАР 3, осуществляющим фазовую манипуляцию измеряемого элемента ФАР.

Первый вход смесителя СВЧ 11 соединен через УВЧ 7 с выходом неподвижного зонда 6, второй вход смесителя СВЧ 11 с выходом первого гетеродина 12, выход смесителя СВЧ 11 с входом первого регулируемого УПЧ 17, вход управления которого соединен с выходом схемы АРУ 18, а выход с первыми входами двух балансных смесителей 8, 10 непосредственно и через умножитель частоты 21 на два с первым входом второго смесителя 23, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина 24, а выход через второй узкополосный УПЧ 28 с первым входом третьего смесителя 29, второй вход которого также соединен с выходом второго гетеродина 24, а выход с входом схемы АРУ 18 и с входом второго делителя частоты 30 на два, выход которого соединен с вторыми входами двух балансных смесителей первого 8 непосредственно, а второго 10 через первый фазовращатель 9 на 90^о.

Выход первого балансного смесителя 8 соединен с первым входом первого ФД 25 через третий УПЧ 13, а также через последовательно соединенные четвертый УПЧ 14 и второй фазовращатель 19 на 90^о с первым входом сумматора 20, выход второго балансного смесителя 10 соединен с первым входом второго ФД 26 через пятый УПЧ 15, а также через шестой УПЧ 16 с вторым входом сумматора 20, выход которого соединен через последовательно соединенные регулируемый фазовращатель 22 и третий делитель частоты 27 на два с вторыми входами первого 25 и второго 26 фазовых детекторов, выходы которых соединены с входами первого 31 и второго 32 ФНЧ соответственно, выходы которых являются выходами устройства.

Генератор СВЧ 1 используют стандартный (например Г4-80, Г4-81), генератор 2 прямоугольных импульсов кварцевый, делитель частоты 5 построен на базе микросхемы 155ТМ2, неподвижный зонд 6 рупорная антенна с коэффициентом усиления, выбираемым в зависимости от расстояния до ФАР (например П6-23), УВЧ 7 стандартный УВЧ необходимого диапазона, балансные смесители 8, 10 кольцевые балансные смесители на базе диодов Шотки 2Д22В, фазовращатели 9, 10, 22 стандартная длина задержки, смеситель 11 кольцевой балансный смеситель на базе диодов Шотки типа 3А117, гетеродин 12 стандартный синтезатор частоты (например типа Р4-6), УПЧ 13-17 построены на базе транзистора КП306В, в качестве детектора АРУ 18 используется микросхема 235ДА1, умножитель 21 выполнен на базе диодов 2Д922В, сумматор 20 выполнен на базе дифференциального усилителя 544УД2, смесители 23, 29 кольцевые балансные смесители на базе диодов 2Д922В, гетеродин 24 кварцевый генератор на базе транзистора ГТ311Д, узкополосный УПЧ 28 выполнен на базе кварцевого фильтра с полоской пропускания меньшей частоты генератора 2 прямоугольных импульсов, фазовые детекторы 25, 26 выполнены на стандартных микросхемах 284КН1, ФНЧ 31, 32 реализованы на последовательно соединенных 1С звеньях.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 СВЧ, работающий на частоте ω_o/2π, возбуждает исследуемую антенную решетку 3. Штатное устройство управления ФАР, используя генератор прямоугольных импульсов 2, осуществляет фазовую манипуляцию всех элементов ФАР за исключением измеряемого элемента на частоте Ω/2π частота генератора прямоугольных импульсов 2, и фазовую манипуляцию измеряемого элемента ФАР на частоте Ω/4π, используя сигнал делителя частоты 5 на два. Неподвижный зонд 6, принимает СВЧ-колебание, представляющее собой суперпозицию двух сигналов фазоманипулированного (ФМ) сигнала измеряемого элемента и ФМ сигнала остальных элементов ФАР (в дальнейшем сигнала ФАР), причем на частоте первой гармоники ФМ сигнала измеряемого элемента ω_o ± нет спектральных составляющих ФМ сигнала ФАР, так как частота фазовой манипуляции сигнала ФАР в два раза выше частоты фазовой манипуляции сигнала измеряемого элемента. Как будет показано ниже, на основании измерений спектральной составляющей ФМ сигнала от выбираемых элементов ФАР на частоте ω_o±Ω/4π при различных видах фазовой манипуляции можно полностью определить параметры каналов ФАР, по которым определяются основные параметры ФАР.

ФМ сигнал ФАР нужен для того, чтобы получить два опорных сигнала: первый опорный сигнал выделяется из суммарного сигнала элементами схемы 21, 23, 24, 28, 29, 30 и используется для детектирования высокочастотного колебания балансными смесителями 8, 10,второй опорный сигнал выделяется элементами 14, 16, 19, 20, 22, 27 схемы и используется для детектирования низкочастотного сигнала сигнала манипуляции фазы измеряемого элемента, фазовыми детекторами 25, 26.

Определим спектр ФМ сигнала на выходе неподвижного зонда. Для этого необходимо определить прямое преобразование Фурье ФМ сигнала измеряемого элемента f_э(t) и ФМ сигнала ФАР f_ф(t), которые можно представить в виде
f_э(t) A_э(t) cos[ω_ot + θ_э(t)] A_сэ(t) cos(ω_ot) A_sэ(t) sin( ωt)
f_ф(t) A_ф(t) cos[ω_ot + θ_ф(t)] A_сф(t) cos(ω_ot) А_sф(t) sin( ω_ot), (1) где А_с(t) A(t) cos[θ (t)]
A_s (t) A(t) sin[ θ(t)]
ω_o/2π несущая частота генератора СВЧ 1.

Зависимости амплитуды А(t) и фазы θ(t) сигналов f_э(t) и f_ф(t) определяются сигналами манипуляции элемента
h_э(t) h_0э + (h_1э h_оэ)^. I_э(t) (2a) и сигналом манипуляции ФАР
h_ф(t) h_оф (h_1ф h_оф) ^.I_ф(t) (2б)
При этом h₀ и h₁ определяют комплексную амплитуду (t) A_c(t) + j A_s(t) сигналов f_э(t) и f_ф(t) при двух состояниях фазовращателя: первое (I(t) 0), когда манипулирующий дискрет фазовращателя выключен, тогда h(t) h_o и (t)= А_со + j A_so и второе (I(t) I), когда манипулирующий дискрет фазовращателя включен, тогда h(t) h₁ и (t)= + A_c1 + jA_s1. Применительно к ФМ сигналу ФАР под манипуляцией дискрета фазовращателя следует понимать результирующее (суммарное) действие одинаковых дискретов всех фазовращателей ФАР (за исключением измеряемого элемента), которое они оказывают при манипуляции в точке приема неподвижного зонда. При манипуляции ФАР используется только 180^о дискрет фазовращателя. Функция I(t) меандр единичной амплитуды, определяющий частоту переключения манипулирующего дискрета фазовращателя; j мнимая единица.

Запишем общее выражение для спектра ФМ сигнала элемента F_э(ω) и спектра ФМ сигнала ФАР F_ф(ω):
f_э(t) ⇐⇒ F_э(ω)=(ω-ω_o)+(ω+ω_o)+
+1/2(-)·I_э(ω-ω_o)+(-)·I_э(ω+ω_o) (3)
f_ф(t) ⇐⇒ F_ф(ω)=π·[(ω-ω_o)+(ω+ω_o)]+
+1/2(-a_оф)·I_ф(ω-ω_o)+(-)·I_ф(ω+ω_o) где верхний индекс * обозначает операцию комплексного сопряжения, δ (ω) дельта-функция, а I_э(ω) и I_ф(ω ) являются преобразованиями Фурье функций I_э(t) и I_ф(t) соответственно. Манипуляция измеряемого элемента производится меандром с частотой следования импульсов Ω/4π, а манипуляция остальных элементов ФАР производится меандром с частотой следования импульсов Ω/2π, поэтому
1_ф(t) ⇐⇒ I_ф(ω) 2 exp(-j3nπ/2)·δ(ω-nΩ)
1_э(t) ⇐⇒ I_э(ω) 2 exp(-j3mπ/2)·δ(ω-mΩ/2) (4)
Из формул (3) с учетом формул (4) видно, что спектр ФМ сигнала ФАР F_ф(ω) действительно не имеет спектральных составляющих на частоте ω_o±Ω/2 частоте первой гармоники ФМ сигнала измеряемого элемента (m ±1), измерение квадратурных составляющих (sin-, cos-компонент) который производит предлагаемое устройство.

Спектры сигналов f_э(t) и f_ф(t) на выходе УПЧ 17 можно записать аналогично (3):
(ω)= (ω-)+(ω+)+1/2(-)·I_э(ω-)+(-)× ×I_ф(ω-) (5)
(ω)= (ω-)+(ω+)+1/2(+)·I_ф(ω-)+(-)× ×I_э(ω-) где ω₀' ω₀ ω₂, ω₂/2π частота сигнала гетеродина 12.

В формулах (5) опущен имеющий несущественное значение коэффициент передачи блоков 7, 11, 17, так как он одинаков для обоих сигналов. Основное требование, предъявляемое к УВЧ 7, минимальный коэффициент шума.

Рассмотрим как формируется опорное колебание на частоте ω₀'/2π элементами схемы 21, 23, 24, 29, 30, необходимое для детектирования сигналов (5) балансными смесителями 8, 10.

В качестве умножителя 21 частоты 2 используется элемент с квадратичной характеристикой. Поэтому спектр суммарного сигнала измеряемого элемента и ФАР f(t)f_э(t) + f_ф(t) на выходе блока 21 будет иметь вид
F″(ω) F(ω)·F(ω)+F(ω)·F(ω)+2·F(ω)·F(ω) (6) где * операция свертки спектров.

При этом интерес представляет только составляющая спектра (6) на частоте 2 ω₀', так как дальнейшая часть схемы (элементы 23, 24, 28, 29) предназначена для ее выделения и подавления остальных составляющих. Смеситель 23 сдвигает весь спектр сигнала f(t) на частоту ω₂₂/2 π гетеродина 24, узкополосный УПЧ 28, настроенный на частоту и имеющий полосу пропускания меньше , выделяет составляющую на этой частоте, смеситель 29 осуществляет обратный перенос на частоту 2 ω₀'. С выхода делителя 30 частоты на два получаем спектрально чистое колебание на частоте ω₀'/2 π, которое является опорным для балансных смесителей 8, 10.

Для спектральной составляющей F"(ω) на частоте 2 ω₀', используя формулы (5) и (4) и опуская промежуточные вычисления, получим
F″(ω= ± 2) (+)·δ(ω-2)+(+)^*×
×δ(ω-2) + (+)·δ(ω-2)+(+)^*δ(ω+2)+
+ (+++)·δ(ω-2)+
+(+++)^*×
× δ(ω+2)
Первым слагаемым можно пренебречь ввиду малости одного элемента по сравнению с всей ФАР. Основной вклад в F"(ω ± 2 ω₀') вносит второе слагаемое. Третье определяет методическую погрешность, которая крайне незначительна для многоэлементных ФАР.

Итак, с выхода делителя 30 на опорные входы балансных смесителей 8, 10 поступает спектральное чистое колебание на частоте ω₀'/2π на первый непосредственно, а на второй через фазовращатель 9 на 90^о. На сигнальные входы балансных смесителей 8, 10 поступает сигнал f_э(t) и f_ф(t) со спектром (5). На выходах балансных смесителей присутствуют квадратурные составляющие (sin-, cos-компоненты) низкочастотного сигнала манипуляции измеряемого элемента ФАР на частоте Ω/4π и остальных элементов ФАР на частоте генератора прямоугольных импульсов 2 Ω/2π. УПЧ 13 и 15, настроенные на частоту Ω/4π из широкого спектрального набора, выделяют и усиливают только составляющие на частоте манипуляции измеряемого элемента, поэтому на выходах УПЧ 13 и 15 присутствуют квадратурные компоненты первой гармоники ФМ сигнала измеряемого элемента, которые поступают на первые входы фазовых детекторов 25, 26 соответственно. На вторые входы фазовых детекторов 25, 26 подается опорное колебание на частоте Ω/4π манипуляции элемента, которое формируется блоками 14, 16, 19, 20, 22, 27.

УПЧ 14 и 16, настроенные на частоту Ω/2π, выделяют только спектральную составляющую на частоте манипуляции ФАР. Фазовращатель 19 и сумматор 20 устраняют квадратурность этой составляющей. Фазовращатель 22 обеспечивает оптимальный режим синхронного детектирования ФД 25, 26. Делитель 27 частоты на два позволяет получить опорное колебание на частоте манипуляции измеряемого элемента Ω/4π. Сигналы с выходов фазовых детекторов 25, 27 поступают на входы ФНЧ 31, 32 соответственно, на выходах которых появляется постоянное напряжение, пропорциональное квадратурным компонентам спектральной составляющей ФМ сигнала измеряемого элемента ФАР на частоте первой гармоники. Эти сигналы далее поступают на цифровые вольтметры и считываются ЭВМ, осуществляющей дальнейшую обработку.

Покажем, как на основании измерений первой гармоники ФМ сигнала от измеряемого элемента ФАР для различных видов манипуляций можно определить комплексные коэффициенты передачи каналов ФАР.

Для спектральной составляющей ФМ сигнала измеряемого элемента на частоте ω=ω_o+Ω/2 из выражения (3) с учетом формул (4) получим
F(ω= ω_o+Ω/2)= -j(-a_оэ)·δ(ω-ω_o-Ω/2)+j(-)·δ(ω+ω_o+Ω/2) (8) Для коэффициента экспоненциального ряда Фурье функции f_э(t) на частоте ω= ω_o+Ω/2 получим
(-) (9)
Пусть для определенности фазовращатели каналов ФАР содержат по три секции с фазовыми дискретами 45, 90 и 180^о. Для определения коэффициента передачи выбранного канала (элемента) ФАР для различных состояний фазовращателя необходимо произвести пять измерений гармоники следующих манипуляций:
1) 0-180^о; 2) 45-225; 3) 90-270^о;
4) 0-90; 5) 180-270^о. (10)
Обозначим измеренные значения величины соответственно:
, , , , Если элемент манипулируется дискретом π-фазовращателя и при этом все остальные дискреты отключены (первая манипуляция), то для комплексных амплитуд и получим
- (11)
= где А_оехр(j ϕ_o) комплексная амплитуда волны на входе неподвижного зонда при выключенных дискретах фазовращателя;
К₁₈₀ ехр(j ϕ₁₈₀) комплексный коэффициент передачи дискрета π фазовращателя, характеризующий изменение комплексной амплитуды волна на входе неподвижного зонда при включении дискрета π фазовращателя.

Тогда на основании выражения (9) можно записать:
= A_o(-1) (12)
Если элемент манипулируется дискретом π фазовращателя и при этом дискрет π/4 постоянно включен (вторая манипуляция), то для комплексных амплитуд и получим
= (13)
= где К₄₅ехр(j ϕ₄₅) комплексный коэффициент передачи дискрета π/4 фазовращателя, характеризующий изменение комплексной амплитуды волны на входе неподвижного зонда при включении дискрета π/4. Тогда:
= (-1)
Отсюда с учетом выражения (12)
(15)
Используя ту же схему для других коэффициентов передачи, получим
; (16)
Используя вычисленное значение К₁₈₀ и выражение (12) получим
=2πj (17)
На основании формул (11), (13) получим выражение для комплексных амплитуд волны на входе зонда при различных состояниях фазовращателя:
= (18)
=
=
= и т.д.

Зная ориентацию ФАР относительно неподвижного зонда, определяют амплитуды возбуждения каналов ФАР для различных состояний фазовращателей и, исходя из этого, рассчитывают все основные параметры ФАР.

Требования, предъявляемые к устройству, касающиеся его коэффициента шума и эффективной полосы пропускания.

Чувствительность радиоприемного устройства (РПУ) оценивается формулой (5)
Р_сmin KT_o Δ f(K_ш 1 t_a)D, (19) где К 1,38 ^. 10^-23 Дж/К постоянная Больцмана;
Т_о 300 К абсолютная температура окружающей среды;
Δ f полоса пропускания РПУ;
К_ш коэффициент шума РПУ;
t_а относительная шумовая температура приемной антенны;
D коэффициент различимости параметр, показывающий во сколько раз минимальная мощность принимаемого сигнала на входе ПРУ превышает полную мощность шумов в полосе Δ f.

Мощность принимаемого сигнала для согласованных по поляризации приемной и передающей антенн можно оценить формулой
P_c P_п^. G_п^. G_пр^. [λ/4πr]² (20) где Р_п мощность сигнала передатчика (элемента ФАР);
G_п, G_пр коэффициенты усиления передающей и приемной антенн;
r расстояние между антеннами;
λ длина волны.

Для Р_п 60 мВТ, G_п 20 дБ, G_пр 40 дБ, r 36000 км (километров) и λ 3 см получим
P_c ≃ 2,6·10^-16 Вт
Поэтому для коэффициента различимости D 40 дБ, и коэффициента шума РПУ К_ш 3 дБ в приближении t_а 0 из формулы (19) получим требование, налагаемое на ширину эффективной полосы пропускания РПУ
Δf ≃ 6,4 Гц
Выполнение этого требования обеспечивается ФНЧ 32, 32 предлагаемого устройства, а коэффициент шума всего устройства в основном определяется коэффициентом шума УВЧ 7, который составляет величину порядка 3 дБ.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет измерить параметры удаленных ФАР без использования трактов опорных сигналов по несущей частоте передатчика и частоте модуляции элементов ФАР.

Использование: в технике антенных измерений, а именно в составе комплекса для измерения параметров фазированной антенной решетки (ФАР), находящейся на большем удалении от измерительного комплекса (например, на орбите искусственного спутника Земли) с помощью неподвижного зонда. Сущность изобретения: наряду с фазовой манипуляцией измеряемого элемента ФАР одновременно производится фазовая манипуляция остальных элементов ФАР на удвоенной частоте манипуляции элемента. Устройство осуществляет выделение опорных сигналов по несущей частоте передатчика и частоте манипуляции измеряемого элемента ФАР из фазоманипулированного сигнала остальных элементов ФАР, которые используются для детектирования фазоманипулированного сигнала измеряемого элемента. 1 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ФАЗИРОВАННОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ (ФАР), включающее генератор СВЧ, генератор прямоугольных импульсов, неподвижный зонд, смеситель СВЧ, усилитель промежуточной частоты (УПЧ), два фазовых детектора, два фильтра низкой частоты, фазовращатель на 90^o, причем выход генератора СВЧ предназначен для подключения к входу ФАР, выход генератора прямоугольных импульсов является управляющим выходом для соединения с первым входом блока управления ФАР, выходы первого и второго фазовых детекторов соединены с входами первого и второго фильтров низкой частоты соответственно, выходы которых являются выходами устройства, отличающееся тем, что введены три делителя частоты на два, усилитель высокой частоты (УВЧ), два смесителя, два гетеродина, регулируемый УПЧ, схема автоматического регулирования усиления (АУР), умножитель частоты на два, два балансных смесителя, фазовращатель на 90^o, четыре УПЧ, сумматор, регулируемый фазовращатель, причем вход первого делителя частоты на два соединен с выходом генератора прямоугольных импульсов, а выход предназначен для соединения с вторым входом блока управления ФАР, первый вход смесителя СВЧ соединен через УВЧ с выходом неподвижного зонда, второй вход смесителя СВЧ соединен с выходом первого гетеродина, выход смесителя СВЧ соединен с входом регулируемого УПЧ, выход управления которого соединен с выходом схемы АРУ, а выход с первыми входами двух балансных смесителей непосредственно и через умножитель частоты на два с первым входом второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом второго гетеродина, а выход через второй УПЧ с первым входом третьего смесителя, второй вход которого также соединен с выходом второго гетеродина, а выход с входом схемы АРУ и с входом второго делителя частоты на два, выход которого соединен с вторыми входами двух балансных смесителей первого непосредственно, а второго через первый фазовращатель на 90^o, выход первого балансного смесителя соединен с первым входом первого фазового детектора через третий УПЧ, а также через последовательно соединенные четвертый УПЧ и второй фазовращатель на 90^o с первым входом сумматора, выход второго балансного смесителя соединен с первым входом второго фазового детектора через пятый УПЧ, а также через шестой УПЧ с вторым входом сумматора, выход которого соединен через последовательно соединенные регулируемый фазовращатель и третий делитель частоты на два с вторыми входами первого и второго фазовых детекторов.