Способ определения характеристик диаграммы направленности фазированной антенной решетки Советский патент 1983 года по МПК G01R29/10 

Изобретение относится к технике антенных измерений. Известен способ измерения диаграммы направленности антенн непоср ственно в дальней зоне, заключающий ся в измерении сигнала, принятого или излученного испытуемой антенной помещенной на опорно-поворотном уст ройстве, при различных угловых поло жениях испытуемой антенни относител но передающей антенны fl . Недостатком способа является нео ходимость использования для таких измерений больших антенных полигоно особенно при измерениях остронаправ ленных антенн, для которых дальняя зона может располагаться на расстоя нии нескольких километров и более. Наиболее близким к изобретению является способ определения характе ристик диаграм1 1ы направленности фазированной антенной решетки, основанный на измерении коэффициентов передачи между излучателями исследуемой фазированной антенной решетк и неподвизхным зондом и последующем опЕ еделении по результатам измерени диагреиимы направленности и ее характеристик. Способ использует мат матическую модель.5 диаграколы направленности многоэлементной фазированной антенной решетки в виде произведения диаграммы направленности отдельного излучателя и множителя решетки, представляющей собой сумму комплексных амплитуд возбуждения А оэффициентов передачи) отдельных излучателей, при этом форма диаграмм направленности отдельного элемента реиетки предполагается известной J2J . Однако известный способ не обеспечивает высокую точность определения характеристик диаграммы направленности многоэлементной фазированной антенной решетки. Цель изобретения - повышение точности измерения характеристик диаграммы направленности многоэлементной фазированной антенной решетки . Для достижения поставленной цели согласно- способу определения характеристик диаграгФш направленности фазированной антенной решетки основанному на измерении коэффицие{ тов передачи между излучателями исследуемой фазированной антенной решетки и неподвижны / зондом и последующем определении по результатам измерений диаграммы направленности и ее характеристик, измеряют значение коэффициента передачи между центральшлм излучателем и неподвижным зондом, переключают по случайному закону дискреты фазовращателей всех, излучателей, расположенных в круге радиусом 2-4 длины рабочей волны от центрального излучателя, повторно измеряют значения коэффициента передачи между центральным излучателем и неподвижным зондом, многократно повторяют операции переключения и повторного измерения коэффициента передачи между центральным излучателем и неподвижным зондом а определение характеристик диаграммы направленности исследуемой фазированной антенной решетки производят с учетом данных статистической обработки полученных результатов измерений по известным соотнсаиениям, На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для реализации способа. Устройство содержит неподвижный зонд 1, установленный в раскрыве исследуемой фазированной антенной решетки, с излучателями 2 и фазовращателями 3, распределительную систему 4, генератор 5, измеритель 6 амплитуд и фаз, ЭВМ 7, блок 8 управления фазовращателями 3, Способ осуществляется следующим образом. Предполагается, что у исследуемой фазированной антенной решетки (ФАР/ в режиме передачи -(или приема) может работать только один любой излучатель 2. От ЭВМ 7 поступает коМанда на блок 8 управления фазовращателями 3, который обеспечивает необходимый режим измерений со связями с распределительной системой 4, измерителем б амплитуд и фаз и фазовращателями 3, Последовательно через распределительную систему 4 к генератору 5 подключаютсяпоочередно все излучатели 2 с фазовращателя1«1 3. Сигнал от каждого излучателя 2 поступает на неподвижный зонд 1 и измеритель 6, от которого результаты измерений поступают на ЭВМ 7. Неподвижный зонд 1 расположен при измерениях в дальней зоне отдельного излучателя 2, но в ближней зоне ФАР. Для того, чтобы учесть при определении параметров диаграммы направленности ФАР флуктуации комплексных амплитуд буждения отдельного элемента при различных фазовых состояниях остальных излучателей 2, амплитуду возбуждения центрального излучателя 2 измеряют многократно при различных дискретах фазовращателя 3 этого элемента и при различных (случайных) фазовых распределениях на других излучателях 2 в круге диаглетром 2-4 длины рабочей волны. Перефазируемые в указанном круге излучатели 2 оказывают реальное влияние на центральный элемент, излучате и 2 вне этого круга на центральный элемент практического влияния не оказывают. Полученное с помощью ЭВМ по результатам многократных измерений комплексной амплитуды возбуждения центрального излучателя 2 значение среднеквадратичной погрешности указанной величины практически одинаково для всех элементов многоэлементной ФАР. Полученное значение среднеквадратичной погрешности может быть использовано для уточнения статистических паргилетро ФАР, например определения среднего уровня (фонового излучения, функции распределения боковых лепестков диаграммы направленности.

Предлагаемый способ позволяет повысить точность при определении характеристик диаграммы направленности многоэлементной ФАР.

.СПОСОБ ОПРЕДЕЯЕиИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ДИАГРА -ИЫ НАПРАВЛЕННОСТИ ЗИРОВАННОЙ АНТЕННОЙ РШЕТКИ, основанный на измерении коэффициентов передачи между .излучателями иссЛедуе мой фазированной антенной решетки. и неподвижным зондса и последующем определении по результатам измерений диаграмА4Ы направленности и ее xapaiKтеристик, отличающийся, тем, что, с целью повышения точности измерения характеристик диаграммы нгитравленности многоэлементной фазированной антенной решетки, измеряют. значение коэффициента передачи между центральным излучателем.и неподвижным зондом, переключают по случайному закону Дискреты фазовращателей всех излучателей, расположенных в круге радиусом 2-4 длины рабочей волны от центрального излучателя, повторно измеряют значения коэффициента передачи между центральным излучателем и неподвижным зондом, многократно повторяют операции переключения и повторного измерения коэффициента передачи -между- центральным излучателем и неподвижным зондом, а опре- деление хефактеристик диаграммы на-, (Л :Правленаости исследуемой фазированной антенной ранетки производят с с учетом данных статистической обработки полученных результатов измерений по известныГЛ соотношениям. о О) 0 SD

I