Устройство для измерения амплитуд и фаз излучения элементов фазированной антенной решетки Советский патент 1986 года по МПК G01R29/10 

Изобретение относится к антенным измерениям, в частности к технике измерения параметров фазированных антенных решеток (ФАР) в ближней Эо- не на автоматизиров анных стендах

Целью изобретения является повы шение точности измерений.

На чертеже изображена структурная электрическая схема устройства для измерения амплитуд и фаз излу чения элементов ФАР.,

Устройство для измерения амплитуд и фаз излучения элементов ФАР содержит генератор СВЧ 1, направленный от- ветвитель 2, однополосный СВЧ-мо- дулятор 3, первый подмодулятор А, первый циркулятор 5, СВЧ-сумматор 6, квадратичный детектор 7, смеситель 8, иьследуемая ФАР 9, усилитель промежуточной частоты (УПЧ) 10, второй подмодулятор 11, амшшфазометр 12, зонд 13, ВТ01РОЙ циркулятор 14, однополосный СВЧ- модулятор 15, механизм перемещения (сканер) 16.

Сигнал на выходе генератора- 1 опи сывае.тся выражением

cosdofc,

(1)

где и) /2 Jl - несущая частота; I - амплитуда генератора 1} t - время.

Сигнал, пройдя первый циркулятор 5 и измеряемую антенну 9, создает поле, точки которого регистрируются зондом IS, сигнал с выхода которого, пройдя второй циркулятор 14, поступает на однополосный .СВЧ-модулятор 15, где производится фактически смещение несущей частоты измеряемого сигнала на частоту /1 /2 л подмодуля- тора 11,

Сигнал на вьЬсоде однополосного СВЧ-модулятора 15 описывается формулойKX.COS (lOo +.)t -b f х .

+ cos (u)ot +tpv ) +

; vm

+ g. cos(tOo-i t)t где KX,| X коэффициенты, характе

ризующие амплитуду и фазовый сдвиг данной точки поля, где располо- жен зонд 13i

Сщ , коэффициенты, характеризующие степень подавления несущего колебания и второй боковой частоты соответственно. Сигнал (2) с выхода однополосного СВЧ-модулятора 15, пройдя второй циркулятор 14 в обратном направлении, излучается .зондом 13 и принимается ФАР 9 и, пройдя первый циркулятор 5 в обратном направлении, поступает на вход СВЧ-сумматора 6, где его можно .описать выражением a(t) (

cos(u)ot + ) +

M:

On 2.

COS

|:iJo-)t +

3)Ha второй вход СВЧ-сумматора 6 поступает часть сигнала генератора СВЧ 1 (обычно 0,1 часть), прошедшего направленный ответвитель 2 и одно- полосный СВЧ-мрдулятор 3, смещение- частоты в котором осуществляется подмодулятором 4 (генератор с частотой Ло /2.

1 . -i ... / /(

aa(t) CoCosKw o .)tj +

cfr + ct -л),

где Се 0,1;

Cf , C, - коэффициенты характеризующие степень подавления несущего и Г йторого бокового паразитного колебаний. На вход квадратичного детектора 7 поступает сигнал.

a3(t) a(t) + ai(t) (5)

На выходе квадратичного детектора 7, в{ толняющего роль смесителя, выделяется сигнал с частотой (Лг -Q. )/ i /25Г и усиливается, при этом с учетом селективных свойств УПЧ 10 сиг- н:ал на выходе последнего пропорционален:

Co((5li-Л-, ) + 2f к +

(6)

Ч

Кх

i (Sl2.-SLjt -

C,ni C n Фактически в фильтре УПЧ 10 могут выделиться составляющие от перемножения 1 X 1 и 2 X 2. Из вьфажения (б) следует, что посредством применения двух однополосных СВЧ-модуляторов как в измерительном, так и в опорном ка- нале можно реализовать более север

31241

шенный однополосный модулятор, з арак- теризующийся подавлением Cjjj , Си т.е. если подавление паразитных составляющих составляет 10 дБ в каждом из однополосных модуляторов, то это 5 характеризует подавление паразитных каналов в предлагаемом устройстве на 20 дБ, что соответствует погрешно- стям по фазе порядка 5, погрепшость по амплитуде порядка 8-10%.

10

Формула изобретения

Устройство для измерения лмплитуд и фаз излучения элементов фазирован- 5 ной антенной решетки (ФАР), содержащее генератор СВЧ, первый ци1жулятор, первое плечо которого является входом для подсоединения входа исследуемой ФАР, последовательно соединенные квад-20 ратичный дет.ектор, усилитель промежуточной частоты, амплифазометр, а также первый подмодулйтор и последовательно соединенные эонд, второй цир- кулятор, первый однополосный СВЧ-мо- 25 дулятор, выход которого соединен с третьим плечом второго циркулятора.

Составитель В. Рабинович ..Редактор А. Лежнина Техред Л.Олейиик Корректор Г. Решетник

3484/АО

Тираж 728Подписное

ВНЙИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

1624

причем выход первого подмодулятора соединен с модулирующим входом первого однополосного СВЧ-модулятора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены направленный ответви- тель, второй подмодулятор, второй.од- нополоснь1й СВЧ-модулятор, смеситель, СВЧ-сумматор, причем выход генератора СВЧ соединен, с входом основного плеча направленного ответвителя, выход которого соединен с третьим плечом первого циркулятора, а второе плечо TiepBoro циркулятора подключено к первому входу СВЧ-сумматора, соединенного выходом с входом квадратичного детектора, вход второго однополосного СВЧ-модулятора соединен с выходом вспомогательного плеча направленного ответвителя, выход подключен к второму входу СВЧ-сумматора, модулирующий вход - к выходу второго подмодулятора, а выходы обоих подмо- дуляторов соединены с соответствуняци- ми входами смесителя, выход которого соединен с опорным входом амплифазо- метра.

Изобретение относится к антенным измерениям, в частности к технике измерения параметров фазированных антенных решеток (ФАР) в ближней зоне на автоматизированных стендах. Повьшается точность измерения. Устройство содержит генератор СВЧ 1, однополосный СВЧ-модулятор (ОЙ) 3, подмодулятор 4, циркулятор 5, квадратичный детектор 7, исследуемая ФАР 9, УПЧ 10, амплифазометр 12, зонд 13, второй циркулятор 14, механизм перемещения (сканер) 16. Цель достигается введением направленного отватвителя 2, подмодулятора 11, од- нополосного СВЧ-модулятора 15, смесителя 8, СВЧ-сумматора 6, Применением 2-X ОМ как в измерительном, так и в опорном канале, удается реализовать более совершенный ОМ. В данном устройстве погрешность измерения по фазе п орядка 5®, по амплитуде порядка 8-10%. 1 ил. i (Л ю 4 9 1чЭ