Устройство для измерения диаграммы направленности приемной антенны Советский патент 1985 года по МПК G01R29/10 

1 Изобретение относится к технике антенных измерений. Известно устройство для измерени ;щаграммы направленности антенн, содержащее генератор сигналов, направленный ответвитель, переменньй аттенюатор, передающую антенну, сое диненную с генератором сигналов, пр емную антенну, соединенную через коммутатор с приемником, детектор, сравнивающий блок, подключенньй к выходу детектора и через направленный ответвитель соединенный с генератором сигналов, а также блок вращ ния исследуемой антенны, соединенны с сервомеханизмом, самописец, подкл ченньй к выходу блока вьфаботки дан ных угла поворота исследуемой антен ны и выходу сравнивающего блока lj Однако такое устройство дпя изме рения диаграммы направленности антенн имеет низкую точность измерени диаграмм направленности приемных антенн из-за того, что вход и выход коммутатора оказываются несогласованными при измерениях в широкой полосе частот приемной антенны и входом приемника. ( Наиболее близким техническим решением к изобретению является устро ство для измерения диаграг-мы направ ленности приемной антенны, содержащее генератор, к выходу которого подключена передающая антенна, а управляю1Г(ий вход соединен с выходом модулятора, приемник, выход которог соединен с входом блока вЬгработки уровня компарирования и первым входом амплитудного компаратора, второй вход которого подключен к выходу блока выработки уровня компариро вания, механизм вращения исследуемо приемной антенны, снабженньй датчизсом угла поворота, соединенным с сервоприводом, самописец, первый вход которого соединен с датчиком угла поворота 2. Однако известное устройство дпя измерения диаграммы направленности приемной антенны не обеспечивает высокую точность измерений. Цель изобретения - повьшение точ ности. Для этого в устройстве для измерения диаграммы направленности приемной антенны, содержащем генератор к выходу которого подключена переЯ72даимцая приемная антенна, а унранляшщий рход соединен с выходом модулятора, приемник, выход которого соединен с входами блока выработкт уровня компарирования и первым входом амплитудного компаратора, второй вход которого подключен к выходу блока вьфаботки уровня компарирования, механизм вращения исследуемой приемной антенны, снабженный датчиком угла поворота, соединенным с сервоприводом, самописец, первьй вход которого соединен с датчиком угла поворота, между выходом амплитудного детектора включены последовательно соединенные формирователь остроконечных импульсов и первый бийарный статический триггер, между выходом модулятора и управляющим входом первого бинарного статического триггера последовательно включены дифференцирующая цепочка и электронныр ключ, а также введены второй бинарньй статический триггер и последовательно соединенные источник напряжения и блок запуска, при этом выход блока запуска соединен с входами запуска первого и второго бинарных статических триггеров, третий и второй входы которых соответственно соединены с датчиком угла поворота, а выход второго бинарного статического триггера подключен к входу сервопривода и управляющему входу, эле.ктронного ключа, а выход модулятора соединен с вторым входом самописца, причем модулятор вьшолнен в виде генератора пилообразного напряжения с временем нарастания пилы, определяемьм следующим неравенством:Ty,J « Tf,, С Тдд . где Туц - время инерционности устройства;- период вращения исследуемой приемной антенны. На чертеже приведена структурная электрическая схема, устройства для измерения диаграммы направленности приемной антенны. Устройство для измерения диаграммы направленности приемной антенны содержит генератор 1, передающую антенну 2, модулятор 3, вьтолненный в виде генератора пилообразного напряжеиия, приемник 4, блок 5 выра3

ботки уровня к)мплр рорлнт1я, амплитудный компаратор 6, механизм 7 вращения исследуемой приемной антенн 8,снабженной датчиком угла поворота сервопривод 9, самописец 10, формирователь 11 остроконечных импульсов первый и второй бинарные статические триггеры 12 и 13, дифференцирующую цепочку 14, электронный ключ 15, источник 16 напряжения, блок 17 запуска.

Устройство для измерения диаграммы направленности приемной антенны работает следующим образом.

Перед началом измерений в блоке 5 устанавливается постоянный уровен сигнала, соответствую ций уровню сигнала на выходе приемника 4, при входном сигнале, равном его чувствительности. -

В начальный момент времени .первый и второй бинарные статические триггеры 12 и 13 находятся в исходном состоянии 10. При этом на их выходах вьфабатьгааются напряжения и Uj 7 О соответственно. С источника 16 через блок 17 подают на входы запуска первого и второго бинарных статических триггеров 12 и 13 напряжение U,,, которое переводит их в положение 01. При этом на их выходах вырабатываются напряжения Uj / О, включающее механизм 7 и электронный-ключ 15, и Ja О, которое включает модулятор 3. Исследуемая приемная антенна 8 перёво-; дится в режим вращения с периодом Tg. , а с помощью напряжения Ujy модулятора 3, которое также подается на дифференцирующую цепочку 14 и самописец 10, где производится его запись. Амплитуда высокочастотного сигнала начинает увеличиваться по пилообразному закону с периодом Т

ПК при условии, что Т « Т.д, при достижении сигналом на входе исследуемой приемной антенны 8 уровня, создающего на входе приемника 4 сигнал, уровень которого равен его чу15ствительности, на выходе приемника 4 вырабатывается сигнал, который в амплитудном компараторе 6 сравнивается с уровнем компарировання. На выходе ai-тлитудного компаратора 6 вырабатывается сигнал больше О и подается на формтрователь 11, На выходе формирователя 11 образуется импульс и , которьй переводит

360874

второй бинарный статический триггер 13 из положения 01 в состояние 10. На его выходе вырабатывается напряжение, которое выключает модулятор 3. При o6j aTHOM ходе пилообразного напряжения на выходе дифференцирующей цепочки 14 образуется остроконечный импульс, который переводит второй бинарный статический

10 триггер 13 в положение 01, и процесс измерения продолжается в течение времени вращения исследуемой антенны В на один полный оборот Г : При совершении полного оборота

f5 с концевого выключателя механизма 7 на вторые входы первого и второго бинарных статических триггеров 12 и 13 подается напряжение, которое переводит их в состояние 10.

20 Сервопривод 9 и электронный ключ 15 выключаются.

Таким образом, на само1гасце 10 записывается диаграмма наггравлен ностиР(9) исследуемой приемной

5 антенны 8 в угловых координатах ее поворота, которые подаются на другой вход самописца 10 с датчика угла поворота иеханизма 7. При этом ошибка в определении угла, возника-

Q ющая из-за того, что в качестве полезного сигнала используется сигнал с выхода модулятора 3, устраняется путем выбора времегга нарастания пилообразного напряжения значительно большим, чем время инерционности данного устройства для измерения диаграммы направленности приемной антенны.

Использование нарастающего уровня высокочастотного сигнала, не превьппающего чувствительность радиоприемника, исключает его перегрузку и работу в нелинейном режиме, что приводит к повьшгению точности измерения диаграммы направленности приемных антенн. Кроме того, так как точность снятия диаграммы направленности антенны зависит .от количества точек, в которых снимаются ее значе-

1ШЯ, то также должно вьшолняться условие Tgf л Т„к , т.е. период вращения приемной антенны должен быть во много раз больше времени нараста1гия пилообразнг о напряжения.

При этом ошибка в определении угла, возникающая за счет того, что в качестве полезного сигнала используется не сигнал с вькода исследуемой

приемной антенны 8, а сигнал с выхода модулятора 3 устраняется путем выбора времени нарастания пилообразного напряжения значительно большим, чем время инерционности устройства, т.е. за время прохождения сигнала

от входа приемника 4 до входа модулятора 3 происходит столь незначительное изменение амплитуды пилообразного напряжения, что оно практически не оказывает влияния на точнрсть измерений.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ ПРИЕМНОЙ АНТЕННЫ, содержащее генератор, к выходу которого подключена передающая антенна, а управляющий вход соединен с выходом модулятора, приемник, выход которого соединен с входами блока выработки уровня компарирования и первым входом амплитудного компаратора, второй вход которого подключен к выходу блока выработки уровня компарирования, механизм вращения исследуемой приемной антенны, снабженный датчиком угла поворота, соединенным с сервоприводом, самописец, первый вход которого соединен с датчиком угла поворота, отличающееся тем, что, р-целью повышения точности, между выходом амплитудного компаратора и входом модулятора включены последовательно соединенные формирователь остроконечных импульсов и первый . бинарный статический триггер, между выходом модулятора и управляющим входом первого бинарного статического триггера последовательно включены дифференцирующая цепочка и электронный ключ, а также введены второй бинарный статический триггер и последовательно соединенные источник напряжения и блок запуска, при этом выход блока запуска соединен с входами запуска первого и второго бинарных статических триггеров, третий и второй входы которых соответственно соединены с датчиком угла поворота, выход второго бинарного статического триггера подключен к входу сервопривода и управляющему входу электронного ключа, а выход модулятора соединен с вторым входом самописца, причем модулятор вьтолнен в виде генератора пилообразного напряжения с временем Tf, нарастания пиСО 9Э О 90 лы, определяемым следующим неравенством: Tj, « ТПА « TB , где Т -время инерщюнности Ч f устройства; -период вращения исследу.8А емой приемной антенны.