Способ определения амплитудно-фазового распределения на элементах фазированной антенной решетки Советский патент 1986 года по МПК G01R29/10 

I

Изобретение относится к технике питейных измерений и может и спользо- ваться для определения и контроля амплитудно-фазового распределения fАФР) на элементах фазированной антенной решетки (ФАР),

Цель изобретения - повышение точности.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства, реализующего способ определения АФР на элементах- ФАР.

Устройство содержит блок 1 приемных элемент ов ФАР, блок 2 фазирования, блок 3 управления, вспомога.- тельнуго антенну 4, генератор 5 сигналов., измерительный блок 6, измеряющий комплексные амплитуды принимаемых решеткой, сигналов и блок 7 обработки.

При реализадии способа определе- ния АФР на элементах ФАР вначале за счет регулировки фазового распределения на элементах ФАР добиваются возможно меньшего уровня сигнала на г выходе ФАР. Для этого, например, при облучении ФАР полем неподвижной вспомогательной антенны 4, размещенной в дальней зоне ФАР формируют поочередно в каждом элементе блока 1 в.се возможные фазовые сдвиги, измеряют сигнал на- выходе ФАР при каждом фазовом сдвиге и фиксируют фазовый сдвиг, соответствующий минимальному выходному сигналу.

Далее поочередно формируют в каждом элементе блока 1 дополнительный фазовый сдвиг ТР, измеряют на выходе ФАР комплексную амплитуду второго сигнала , где i - номер очередного элемента (),H восстанавливают исходный фазовый сдвиг после измерения.

Сигналы E2t, могут- быть записаны в виде

i 1+N

Eat - Е - 2Е

t

V

где Е i - комплексная амплитуда в.оз- . буждения t -го элемента при

исходном фазовом сдвиге, отсюда следует

Е -j- ( E,i 1+N.

50

Формирование указанных сдвигов осуществляется следующим образом. Блок 3 управления подает на блок 2 фазирования сигналы на формировани в каждом элементе блока 1 поочеред но всех фазовых сдвигов. Измерител ный блок 6 измеряет при каждом фа- зовом сдвиге комплексную амплитуду сигнала, принимаемого блоком I от вспомогательной антенны. 4. Блок 7 обработки сравнивает амплитуду изм рительных сигналов и определяет фа вый сдвиг, соответствующий минимал ному сигналу, и по окончании измерений вьщает информадию об указанн фазовом сдвиге на блок 3 управлени Под действием сигналов управления блока- 3 управления фазовый сдвиг, соответствующий найденному минимум сигнала., фиксируется блоком 2 фази рования. После снижения сигнала, принимаемого блоком 1, до минималь ного уровня измерительный блок 6 измеряет комплексную амплитуду пер го сигнала и результата запоминает в блоке 7 обработки. Далее на блок фазирования с блока 3 управления п поступают сигналы на формирование дополнительного фазового сдвига 7Г поочередно в каждом элементе блока 1, при очередном дополнительном фа зовом сдвиге измерительный блок 6 измеряет комплексную амплитулу вто рого сигнала, принимаемого блоком и результат измерения запоминается в блоке 7 обработки, затем исходны фазовый сдвиг восстанавливается.

(1) По окончании измерений блок 7

55 обработки определяет амплитуды и Соотношения (l позволяют по ре- фазы сигналов зультатам выполненных измерений определить комплексную амплитуду или

-Г (1 а}

39644

амплитуду

5, i -2

IE,

Е2{ и. фазу

arg{E -Ej ) возбуждения i-ro элемента ФАР.

Устройст во работает следующим об5 разом..

Под действием сигналов, поступаю- 1цих с блока 3 управления, блок 2 фазирования формирует на элементах блока 1 фазовые сдвиги, обеспечиваю- щие минимум принимаемого блоком 6 сигнала, который -генерируется генератором 5 сигналов и излучается вспомогательной антенной 4.

Формирование указанных сдвигов осуществляется следующим образом. Блок 3 управления подает на блок 2 фазирования сигналы на формирование в каждом элементе блока 1 поочередно всех фазовых сдвигов. Измерительный блок 6 измеряет при каждом фа- зовом сдвиге комплексную амплитуду сигнала, принимаемого блоком I от вспомогательной антенны. 4. Блок 7 обработки сравнивает амплитуду измерительных сигналов и определяет фазовый сдвиг, соответствующий минимальному сигналу, и по окончании измерений вьщает информадию об указанном фазовом сдвиге на блок 3 управления. Под действием сигналов управления с блока- 3 управления фазовый сдвиг, соответствующий найденному минимуму сигнала., фиксируется блоком 2 фазирования. После снижения сигнала, принимаемого блоком 1, до минимального уровня измерительный блок 6 измеряет комплексную амплитуду первого сигнала и результата запоминается в блоке 7 обработки. Далее на блок 2 фазирования с блока 3 управления по- поступают сигналы на формирование дополнительного фазового сдвига 7Г поочередно в каждом элементе блока 1, при очередном дополнительном фазовом сдвиге измерительный блок 6 измеряет комплексную амплитулу второго сигнала, принимаемого блоком 1, и результат измерения запоминается в блоке 7 обработки, затем исходный фазовый сдвиг восстанавливается.

аботки определяет ампли ы сигналов

-Г (1 а}

которые являются искомыми амплитудами и фазами возбуждения соответствующих элементов ФАР

Формула изобретения

Способ определения амплитудно- фазового распределения на элементах фазированной антенной решетки, заклю чающийся в облучении фазированной антенной рещетки (ФАР) полем неподвижной антены, размещенной в данной зоне ФАР, к измерении комплексных амплитуд сигналов на выходе ФАР при различных значениях фазовых сдвигов в ее элементах, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности, устанавливают фазовое распределение на элементах ФАР, со- ответствующеее минимуму принятого ФАР сигнала LLi , посредством поочередной перефазировки каждого из элементов ФАР и измерения сигнала на выходе ФАР при каждом фазовом сдвиге на перефазируемом элементе и фиксацией фазового сдвига, соответствующего минимуму выходного .сигнала в исследуемом элементе ФАР, дополнительно изменяют фазовый сдвиг наТГра , измеряют комплексную амплитуду принятого ФАР сигнала Uii,(i lj2,...,N , N - число элементов ФАР), восстанавливают исходный фазовый сдвиг на исследуемом элементе ФАР, повторяют операции перефазировки на ITpag и измерения принятого сигнала на всех элементах ФАР поочередно, а амплитуду и фазу возбуждения исследуемого г--го элемента ФАР определяют как модуль и аргумент половины комплексной амплитуды разностного сигналаЦ-иг с.

Изобретение относится к технике антенных измерений. Повышается точность. Устройство, реализующее данный способ, содержит блок 1 приемных эл-тов фазированной антенной рещетки (ФАР), блок фазирования 2, блок управления 3, вспомогательную антенну 4, генератор сигналов 5, измерительный блок 6, измеряющий комплексные амплитуды принимаемых решеткой сигналов, блок о бработки 7. Для поБын1ения точности устанавливают фазовое распределение на эл-тах ФАР, соответствующие миним. .принятого ФАР сигнала U ,. посредством поочередной перефазировки каждого из зл-тов ФАР, измеряют сигнал на выходе при каждом фазовом сдвиге и фиксацией фазового сдвига, соответствующего миним. выходного сигнала дополнительно изменяют фазовьм сдвиг на . Измеряют комплексную амплитуду принятого ФАР сигнала (,..., N, N - число эл-тов ФАР}. Восстанавливают исходный фазовый сдвиг на исследуемом эл-те, повторяют опера- НИИ перефазироБки на Tfpag и измерения сигнала на всех элементах ФАР поочередно. Амплитуду, и фазу возбуждения исследуемого t -го эл-т а определяют как модуль и аргумент 1/2 комплексной амплитуды разностного сигнала . Uai/- ил. . . с (О (Л ю 00 о О) 4 4ib