Способ определения диаграмм направленности антенны в диапазоне частот и устройство для его осуществления Советский патент 1985 года по МПК G01R29/10 

2. Устройство для определения диаграмм направленности антенны в диапазоне частот, содержащее источник зондирующих сигналов, выход которого является входом для подключения исследуемой антенны, и зондовую антенну, установленную с возможностью перемещения в ближней зоне исследуемой антенны, о т л и1чающееся тем, что источник

зондирующего сигнала выполнен в виде генератора импульсов, а к выходу измерительного зонда последовательно подключены стробоскопический осциллограф, вход синхронизации которого соединен с выходом синхроимпульсов источника зондирующих сигналов, блок сбора данных, блок преобразования Фурье и блок пространственного преобразования Фурье.

1. Способ определения диаграмм направленности антенны в диапазоне частот, заключающийся в регистрации с помощью зондовой антенны значений амплитудно-фазового распределения поля исследуемой антенны в выбранных пространственных точках ближней зоны на измеряемых частотах с последующим расчетом диаграммы направленности исследуемой антенны на каждой частоте из зарегистрированных амплитудно-фазовых распределений с помощью преобразования Фурье, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени определения диаграммы направленности антенны на (Л требуемых частотах, исследуемую антенну возбуждают импульсньам сигналом, регистрируют временные зависимости амплитуды поля в выбранных пространственных точках ближней зоны, преобразуют их в частотную . область с помощью преобразования Фурье, а затем с помощью пространственного преобразования Фурье определяют на требуемых частотах диаграммы направленности антенны. со ел

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для определения пространственных характеристик направлен ности излучающих устройств и рассей вающих объектов в диапазоне частот. Известен способ определения диаг рамм направленности (ДН) антенны в полосе частот путем модуляции ее параметров или тока возбуждения периодическим сигналом с частотой 57 , приема сигнала в дальней зоне . с помощью всенаправленной антенны, соединенной с гетеродинным приемником, фильтрации принятого сигнала набором полосовых фильтров, настроенных на гармоники модулирующей, час тоты. Зависимость сигнала на выходе фильтра с центральной частотой пя (Q - гармоники) от углового положения исследуемой антенны представляет собой ее ДН на частоте (jg+пЯ, где -несущая частота l . Однако данному способу свойствен ны недостатки измерений в дальней . зоне: низкая точность, трудоемкость Известно устройство для определения диаграммы направленности антенны, содержащее источник модулированного сигнала, соединенный с ис следуемой антенной, всенаправленную антенну, размещенную в дальней зоне исследуемой антенны, к выходу которой подсоединены последовательно приемник,набор полосовых фильтров|1р Eiaибoлee близким техническим решением к изобретению, является спо соб определения диаграмм направленности в диапазоне частот, заключающийся в регистрации с помощью зондовой антенны значений амплитудно-ф зового распределения поля исследуемой антенны в выбранных пространственных точках ее ближней зоны на измеряемых частотах-с последующим расчетом диаграммы направленности исследуемой антенны на каждой часто те из зарегистрированных амплитудно-фазовых распределений с помощью преобразования Фурье 2 . Наиболее близким техническим решением к изобретению является также устройство определения диаграмм направленности в диапазоне частот, содержащее источник зондирующих сигналов, выход которого является входом для подключения исследуемой антенны, и зондовую антенну, установленную с возможностью перемещения .в ближней зоне исследуемой антенны з1 . Однако известные способы определения диаграмм направленности антенны и устройства для его осуществления требуют больших временных затрат. Цель изобретения - сокращение времени определения диаграммы направленности антенны на требуемых частотах. Цель достигается тем, что согласно способу определения диаграмм направленности антенны в диапазоне частот, заключающемуся в регистрации с помощью зондовой антенны значений амплитудно-фазового распределения поля исследуемой антенны в выбранных пространственных точках .ближней зоны на измеряемых частотах с последующим расчетом диаграммы направленности исследуемой антенны на каждой частоте зарегистрированных амплитудно-фазовых распределений с помощью преобразования Фурье, исследуемую антенну возбуждают импульсным сигналом, регистрируют временные зависимости амплитуды поля в выбранных пространственных точках ближней зоны, преобразуют их в частотную облас.ть с помощью преобразования Фурье, а затем с помощью пространственного преобразования Фурье определяют на требуемых частотах диаграммы направленности антенны.

В устройс ве для определения ди- аграмм- направленности.антенны в диапазоне частот, содерл ащем источник зондирующих сигналов, выход которого является входом для подключения исследуемой антенны, и зондовую антенну, установленную с возможностью перемещения в ближней зоне исследуемой антенны, источник зондирующего выполнен в виде генератора импульсов, а к выходу измерительного зонда последовательно подключены стробСкопический осциллограф, вход синх,юнизации которого соединен с выходом синхроимпульсов сточника зон;;ирующих сигналов, блок сбора данных, блок преобразо вания Фурье и блок пространственного преобразования Фурье.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для определения диаграмм направленности антенны в диапазоне частот.

Устройство содержит источник 1 зондирующих сигналов, выполненный В виде генератора импульсов, зондовую антенну 2, установленную с возможностью перемещения при помощи блока 3 перемещения в ближней зоне исследуемой антенны 4, стробоскопический осциллограф 5, блок б сбора данных, блок 7 преобразования Фурье и блок. 8 пространственного образования Фурье.

Способ для определения диаграмм направленности антенны в диапазоне частот реализуется следующим образом.

Импульсный сигнал с источника 1 зондирующих сигналов подается на исследуемую антенну 4 и излучается в пространство. В ближней зоне исследуемой антенны 4 расположена зоновая антенна 2, установленная на блоке 3 перемещения, обеспечивающем ее перемещение по заданной поверхности. Сигнал с выхода зондовой антенны 2, находящийся в исходной ространственной точке, подается в стробоскопический осциллограф 5, который синхронизирован специальныи синхроимпульсами, поступающими

от источника 1 зондирующих сигналов выполненного в виде генератора импульсов . Аналого-цифровой преобразователь , входящий в блок б сбора данных, преобразует каждый временной отсчет сигнала в цифровую форму. Преобразованный сигнал подается в блок 7 преобразования Фурье, с помощью которого рассчитывается комплексный спектр принятого сигнала. Амплитуда и фазы спектральных компонент на заданных частотах подаются в блок 8 пространственного преобразования Фурье. После этого зондовая антена 2 перемещается в следующую пространственную точку, и измерительный цикл повторяется.. Процесс измерений заканчивается после прихода зондовой антенны 2 в конечную точку сканирования. По полученным данным блок 8 пространственного преобразования Фурье, который может быть выполнен в виде ЭВМ, производит расчет диаграммы.направленности на заданных частотах.

Предлагаемые способ для определения диаграмм направленности ан- . тенны в диапазоне частот и устройство для его осуществления позволяют определить диаграмму направленности на многих частотах по результатам измерения пространственного распредления временных сигналов в ближней зоне при однократном сканировании, что значительно сокращает процесс определения диаграммы направленности антенных систем в диапазоне частот.

Принятые зондовой антенной 2 импульсный сигнал от исследуемой антенны 4 и сигналы, отраженные от . окружающих предметов и стен помещения, разделены во времени, что позволяет, установив соответствующий временный интервал, считывать тольк сигнал от исследуемой антенны 4. Тем самым отпадает необходимость в подавлении отраженных сигналов путе применения радиопоглощающих покрыти окружающих предметов и стен, т.е. отказываться от использования безчховой камеры.