Устройство для контроля антенных решеток Советский патент 1986 года по МПК G01R29/10 

1

Изобретение относится к измерительной антенной технике и может использоваться для измерения, настройки и испытания непосЬедственно в производственных условиях диаграммообра- зующих схем (включая излучатели) приемных линейных антенных решеток, а также линейных антенных решеток со слабым взаимодействием между излучателями,

Целью изобретения является повышение точности и уменьшение габаритов.

На фиг. 1 и 2 изображена конструкция устройства для контроля антенных решеток (АР);на фиг.З - структурная электрическая схема устройства.

Устройство для контроля: антенных решеток выполнено в виде прямоугольного волновода 1 с круглыми отверстиями 2 на одной из его шкгроких стенок. Волновод 1 содержит во внутренней полости диэлектрик в виде вкладыша 3, концы которого для лучшего согласования с волноводом 1 выполнены в виде остроконечных пирамид (допускается воздушное заполнение). Волновод 1 устанавливается на поверхность контролируемой АР так, что оси отверстий 2 в волноводе 1 являются соосными с фазовыми центрами излучателей 4 контролируемой АР,. Пространство между широкой стенкой волновода 1 с . отверстиями 2 и раскрывом контролируемой АР с излучателями 4 вплотную заполнено прокладкой 5 из радиопоглощающего материала, в которой соосно с центрами отверстий 2 расположены отверстия в виде цилиндрических полостей 6. На волноводе 1 уста-, новлены фланцы 7 и 8.

Фланец 7 соединен с генератором 9, а фланец 8 с согласованной нагрузкой 10. Выход излучателя 4 контролируемой А.Р соединен с входом амплифазометра 11.

Устройство для контроля АР работает следующим образом.

Генератор 9 возбуждает электромагнитные волны в волноводе 1. Так как волновод 1 нагружен на согласо

15

20

но-фазовое распределение в целом аналогично амплитудно-фазовому распределению поля во фронте плоской волны, падающей под некоторым углом к плоскости АР„

Поле, излученное отверстием 2 через полость 6 в прокладке 5 из радиопоглощающего материала, попадает к излучателю 4 контролируемой АР и jQ принимается им. Измеряя амплитуду и фазл сигнала на выходе каждого излучателя 4 контролируемой АР и сравнивая измеренное значение амплитудно- фазового распределения по раскрыву контролируемой АР с допустимым, из соображений ее работоспособности делают вывод о степени пригодности контролируемой АР или о необходимости коррекции в целях излучателей 4 При распространении бегущей волны вдоль волновода 1 на отверстиях 2 возбуж,цается электромагнитное поле, причем разность фаз на соседних отверстиях й (в градусах) определяется формулой

360 ,

где - диэлектрическая проницаемость диэлектрика, заполняющего волновод;

А. - длина волны в волноводе; t - расстояние между отверстиями 2.

При соблюдении .условия Л все щели возбуждаются синфазно.

При изменении длины волны )| генератора 9 происходит качание фазового фронта, соответствующее падению волны над разными углами, на раскрыв контролируемой АР. Для обеспечения слабой связи отверстий 2 с волноводом 1 и слабой связи с излучателями 4 контролируемой АР размеры отверстия 2 в волноводе 1 выбираютсл малыми - с размером от WlO до V3.

При этих условиях на раскрыве устройства контроля АР формируется равномерное амплитудное распределение электромагнитного поля, а при условии t const формируется линейное

25

дЧ

30

35

40

45

ванную нагрузку 10, а связи отверстий фазовое распределение электромах нит2 с ним малы, то в волноводе 1 устанавливается режим бегущих волн. При этом распределение фаз полей, излучаемых отверстиями 2, имеет вид линейной функции от координаты в направлении продольной оси волновода 1, а распределение амплитуд полей близко к равномерному, т.е. амплитуд-,

и

ысс-,

15

20

2460252

но-фазовое распределение в целом аналогично амплитудно-фазовому распределению поля во фронте плоской волны, падающей под некоторым углом к плоскости АР„

Поле, излученное отверстием 2 через полость 6 в прокладке 5 из радиопоглощающего материала, попадает к излучателю 4 контролируемой АР и jQ принимается им. Измеряя амплитуду и фазл сигнала на выходе каждого излучателя 4 контролируемой АР и сравнивая измеренное значение амплитудно- фазового распределения по раскрыву контролируемой АР с допустимым, из соображений ее работоспособности делают вывод о степени пригодности контролируемой АР или о необходимости коррекции в целях излучателей 4 При распространении бегущей волны вдоль волновода 1 на отверстиях 2 возбуж,цается электромагнитное поле, причем разность фаз на соседних отверстиях й (в градусах) определяется формулой

360 ,

где - диэлектрическая проницаемость диэлектрика, заполняющего волновод;

А. - длина волны в волноводе; t - расстояние между отверстиями 2.

При соблюдении .условия Л все щели возбуждаются синфазно.

При изменении длины волны )| генератора 9 происходит качание фазового фронта, соответствующее падению волны над разными углами, на раскрыв контролируемой АР. Для обеспечения слабой связи отверстий 2 с волноводом 1 и слабой связи с излучателями 4 контролируемой АР размеры отверстия 2 в волноводе 1 выбираютсл малыми - с размером от WlO до V3.

При этих условиях на раскрыве устройства контроля АР формируется равномерное амплитудное распределение электромагнитного поля, а при условии t const формируется линейное

25

дЧ

30

35

40

45

НОГО ПОЛЯ.

Волновод 1 устанавливается, на расстоянии не более )|/2 от раскрыва контролируемой АР для исключения 55 возможности возбуждения в полости 6 волн высших типов и не менее /10, чтобы устранить влияние индуктивных полей излучателей, так как на расстоя НИИ

|

Н«- амплитуды ближних индуктивных полей сильно возрастают. Экспериментально было установлено, что ближние поля круглых отверстий волновода 1 не вносят заметных искажений в измерения, если H: -V 10.

Отверстия 2 в волноводе 1 для расширения частотного диапазона и ВОЗМОЖ ности возбуждения полей с круговой поляризацией сигнала выполнены круглыми.

Для обеспечения требуемой длины волны в волноводе при выбранной частоте генератора и обеспечения тем самым требуемого фазового натяга используется диэлектрический вкладыш 3.

Прокладка 5 из радиопоглощающего материала исключает влияние окружающих предметов на результаты измерений из- за отсутствия переотражений сигнала, исключает облучение СВЧ-излучением оператора установки и других, находящихся в помещении людей, что позволяет производить работы по контроQ

5

0

5

лю АР в любых производственных помещениях.

Применение полостей 6 в прокладке 5 из радиопоглощающего материала не создает зеркальных изображений излучателей.

Формула изобретения

Устройство для контроля антенных решеток, содержащее излучатель в виде волновода, заполненного диэлектриком, генератор и согласованную нагрузку, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и уменьшения габаритов, одна из стенок волновода расположена параллельно плоскости контролируемой антенной решетки на расстоянии Л/2 - Л/Ю от нее и имеет отверстия, размерами )|/3-)/10, причем отверстия расположены соосно с излучателями контролируемой антенной решетки, а пространство между контролируемой антенной решеткой и стенкой волновода заполнено радиопоглощающим материалом, в котором выполнены отверстия, соосные с отверстиями в стенке волновода.

Изобретение относится к измерительной антенной технике. Цель изобретения - повышение точности и уменьшение габаритов устройства. Устройство содержит прямоугольньш волновод (Б) 1 с круглыми отверстиями (0) 2 на одной из его широких стенок и с диэлектриком в виде вкладьш1а 3 во внутренней его полости, излучатели 4 контролируемой антенной решетки (КАР), прокладку 5 с О в виде цилиндрических полостей 6 и фланцы 7 и 8, соединенные соответственно с генератором и с согласованной нагрузкой. В В1 генератором возбуждаются электромагнитные волны. Поле, излученное О 2 через полость 6 в прокладке 5 из радиопог- лощающего материала, попадает к излучателю 4 КАР и принимается им. По результатам его измерений устанавливается степень пригодности КАР или необходимость коррекции в цепях излучателей 4. Для обеспечения слабой связи 02 с В1 и 02 с излучателями 4 КАР размеры 02 в В1 выбираются от /10 до Л/3, где Л- длина волны в В1 . В1 устанавливается на расстоянии не более /2 от раскрыва КАР для исключения возможности возбуждения в полости 6 волн высших типов и не менее 10, чтобы устранить влия.- ние индуктивных полей излучателей 4. 3 ил. (Л ю j;i О) о 1C ел Фиг.1

///

/////////////i//////////////////

У//////Л, I/W /////////7/

.г

Ф1/1г.

Редактор Н.Егорова

Составитель А.Скороходов

Техред О.Сопко Корректор В.Синицкая

Заказ 3995/38Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ 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