Устройство для измерения поля в ближней зоне антенны Советский патент 1986 года по МПК G01R21/10 

Изобретение относится к технике антенных измерений и может использоваться для автоматизированных измерений поля в зоне раскрьша антенны по плоской криволинейной поверхности.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство для измерения поля в ближней зоне антенны содержит зонд J перемещающийся в зоне раскрьша исследуемой антенны 2, СВЧ-генератор 3, поляризационный разделитель 4, первый 5 и второй 6 фазовые модуляторы, сумматор 7 мощности, амплифа- зометр 8, первый-9, второй 10, третий 1J и четвертьй 12 синхронные детекторы, генератор 13 опорной частоты, делитель А частоты и блок 15 регистрации.

Устройство работает след ующим образом,

СВЧ-снгнал, принятьш зондом .1 в зоне раскрьша исследуемой антенны 2, возбуждаемой СВЧ-генератором 3, разделяется по своим двум ортогональным составляющим в поляризационном разделителе 4. Одна из вьщеленных ортогональных составляющих поля ма- нипулируется по фазе фазовым модулятором 5, который управляется генератором J3. Пусть опорная частота равна F. Другая выделенная ортогональная составляющая поля манипули- руется по фазе фазовым модулятором 6 Однако в отличие от частоты модуляции в фазовом модуляторе 5, частота манипуляции в фазовом модуляторе 6 равна четной кратной опорной частоте задаваемой генератором 13, а именно F/2, Это достигается при помощи делителя 14. Такое двутсратное различие частот манипуляций необходимо для осуществления в дальнейщем синхронного детектирования смешанных измеряемых сигналов и разделения их по

своим каналам. I.

Сигнал, проманипулированный в фазовом модуляторе 5 частотой управления F, и сигнал, промодулированный в фазовом мод уляторе 6 частотой управления F/2, сводятся в сумматоре 7 представляющем трехдецибе льный СВЧ- тройник с развязанными плечами, и с его выхода одновременно поступают на сигнальный вход амплифазометра 8

На другой (опорный) вход амплифазометра 8 от СВЧ-генератора подается опорный сигнал, необходимый для измерения фазы поля. В амплифазометре

8 происходят разделение измеряемого поля на синусную и косинусную компоненты, их детектирование и усиление. Амплифазометр 8 имеет позтому два выходных канала - синусньй и косинусный. Однако, поскольку обе поляризации поля измеряются одновременно, в каждом из выходных каналов присутствует смешанный сигнал. Так в синусном канале амплифазометра 8

присутствуют синусные составляющие горизонтальной и вертикальной поляризации поля. В косинусном канале амплифазометра 8 присутствуют косинусная составляющая горизонтальной поляризации поля плюс косинусная составляющая вертикальной поля- ризации поля.

Для того, чтобы выделить все четыре составляющие поля по своим кана- ,лам, используется принцип синхронно го детектирования. При этом к одному , из выходов амплифазметра 8, допустим синусному, присоединяется первая пара синхронных детекторов 9 и 11, а к

второму выходу амплифазометра 8 (ко- синусному) - вторая пара синхронных детекторов 50 и 12.

На вторые входы синхронных детекторов подаются; опорные- сигналы с

управляющей частотой F/2- - на синхронные детекторы 9 и О от делителя J 4 и опорные сигналы с управляющей частотой F - на синхронные детекторы П и 12 от генератора 13.

Таким образом, на один вход синхронного детектора 9 подается смешанный сигнал - синусные компоненты двух поляризаций (горизонтальной и вертикальной) поля, манипулированные соответственно частотами управ- ления F и F/2, .а на второй вход; синхронного детектора 9 - опорньй сигнал с частотой управления F/2, Частоты управления F/2 и F заведомо выбраны как четные кратные. На выходе синхронного детектора 9, следовательно, присутствует синусная компонента лишь одной (допустим вертикальной) поляризации, а имен-но манипулированная частотой F/2. Синусная же компонента второй (горизонтальной) поляризации, манипулированная частотой Р,на выход синхронного детектора 9 не проходит. Она выделяется на выходе синхронного детектора 11. Ка один из вьгходов синхронного детектора 1I поступает тот же смешанный сигнал от синусно- j го выхода амплифазометра 8, т.е. синусные компоненты двух поляризаций поля, манипулированные соответственно частотами управления F и F/2, а на второй вход синхронного детектора ю 11 - опорньш сигнал с частотой управления F от генератора 13, Следовательно, на выходе синхронного детектора 11 присутствует лишь компонента

компонента горизонтальной поляризации, промангшулированная частотой F.

Таким образом, выделяются по своим каналам остальные две компо- с ненты поля. Все четыре компоненты

поступают на блок 15.

Формула

зобретен ия

Устройство для измерения поля в ближней зоне антенны, содержащее СВЧ-генератор для возбуждения исследуемой антенны, выход которого подключен к опорному входу амплифазовторой (горизонтальной поляризации, 15 метра, зонд, установленный с возможностью перемещения, поляризационный„ разделитель, вход которого соединен с выходом зонда, и блок регистрации, отличающ.ееся тем, что,

тогда как синусная компонента первой (вертикальной) поляризации на выход синхронного детектора 11 не проходит.

Таким образом, происходит вьще- ление двух из четырех составляющих поля по своим каналам г- А sin4 и AjSinV,.

Аналогично происходит разделение по. своим каналам косинусных компонент вертикальной и горизонтальной поляризации поля, т.е. A.cos4 и

AjCOsM,

т. е. А . со S Ч

на второй паре синхронных детекторов JO и 12. Так, на один вход синхронного детектора 10 от ко синусного выхода амплифазометра 8 подается смешанный сигнал двух коси йусных компонент, манипулированных частотами F и F/2 соответственно, а на другой вход синхронного детектора 10 - опорный сигнал с частотой F/2 от делителя 14. В результате синхронного детектирования на выходе синхронного детектора IО присутствует лишь косинусная компонента вертикальной поляризации поля, пром нипулированная частотой F/2, На входы синхронного детектора 2 подаются соответственно тот же смешанный сигнал от косинусного выхода амплифа зометра 8 и опорный сигнал с частотой управления F от генератора 13. На выходе синхронного детектора 12, следовательно выделяется косинусная

Составител Редактор О.Бугир Техред Н.Х

4818/45

Тираж 728Подписное

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

j о ю 12559494

компонента горизонтальной поляризации, промангшулированная частотой F.

Таким образом, выделяются по своим каналам остальные две компо- с ненты поля. Все четыре компоненты

поступают на блок 15.

Формула

зобретен ия

Устройство для измерения поля в ближней зоне антенны, содержащее СВЧ-генератор для возбуждения исследуемой антенны, выход которого подключен к опорному входу амплифазо15 метра, зонд, установленный с возмож5

30 5

ностью перемещения, поляризационный„ разделитель, вход которого соединен с выходом зонда, и блок регистрации, отличающ.ееся тем, что,

20 с целью повьшюния точности измерений в него введены первый и второй фазовые модуляторы,входы которых соединены с соответствующими выходами по- . ляризационного разделители,сумматор

25 мощности,входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго фазовых модуляторов,.а выход - к сигнальному входу амплифазометра, первый, второй, третий и четвертый синхронные детекторы, выходы которьпс соединены с соответствующими входами блока регистрации,и

последовательно соединенные 1 енератор опорной частоты и делитель частоты, при этом выход делителя частоты соединен с управляющим входом первого фазового модулятора и опорными входами первого и второго синхронных детекторов, выход генератора опорной частоты соединен с управляющим входом второго фазового модулятора и управляющими входами третьего и четвертого синхронных детекторов, первый выход амплифазометра подключен к сигнальным входам первого и третьего синхронных детекторов, а второй выход - к сигнальным входам второго и четвертого синхронных детекторов .

0

Корректор А.Обручар

Изобретение относится к технике антенных измерений и повьшает точность измерений. Устройство содержит зонд 1, перемещаюпо йся в зоне раск- рьша исследуемой антенны 2, СВЧ-г-р 3, поляризационный разделитель 4, фазовые модуляторы (Ш) 5 и 6, сумматор 7 мощности, амплифазометр (АФ) 8, четыре синхронных детектора 9-12, г-р 13 опорной частоты, делитель 14 частоты, блок 15 регистрации. Сигнал, промодулированный в ФМ 5 частотой управления F, и сигнал,промодулированный в ФМ 6 с частотой F/2, сводятся в сумматоре 7, представляющем трехдецибельный СВЧ-тройник с развязанными плечами, и с его выхода поступают на сигнальный вход АФ 8. На опорный вход АФ 8 от СВЧ-г-ра подается опорньш сигнал, необходимый для измерения фазы поля. В АФ 8 измеряемое поле разделяется на синусную и косинусную компоненты, осуществляется их детектирование и усиление. В синусном канале АФ 8 присутствуют синусные составляющие горизонтальной и вертикальной поляризации поля, в косинусном канале - соответственно косинусные. Чтобы выделить все четыре составляющие поля по своим каналам, используется принцип синхронного детектирования. К одному из выходов АФ В присоединены детекторы 9 и I1, к другому выходу - детекторы 10 и 12. 1 ил. (Л сд ел о 4::ь СО