Устройство для измерения параметров антенн в ближней зоне Советский патент 1987 года по МПК G01R29/10 

Изобретение относится к антенным измерениям и может быть использовано для измерения параметров фазированных антенных решеток (ФАР) в ближней зоне на автоматизированных стендах.

Цель изобретения - повьшение точности измерений.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для измерения параметров антенн в ближней зона.

Устройство содержит генератор I СВЧ, направленный ответвитель 2, исследуемую антенну 3, приемные излучатели 4 измерительных антенн, первые вентили 5, злектрически управляемые фазовращатели 6, вторые вентили 7, передающие излучатели 8 измерительных антенн, рупорную антенну 9, управляемый СВЧ-фазовращатель 10, СВЧ- сумматор I1, квадратичный детектор 12, инвертор 13, первый и второй коммутаторы 14, аттенюатор 15, перестраиваемый фазовращатель 16, сумматор 17, усилитель промежуточной частоты (УПЧ) 18, синхронные детекторы 19, фильтры нижних частот (ФНЧ) 20, аналоговые коммутаторы 2I, дешифрато 22, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 23, генераторы 24 и 25 прямоугольных импульсов.

Устройство для измерения параметров антенн в ближней зоне работает следующим образом.

Генератор I СВЧ вырабатывает сигнал синусоидальной формы cosWjt, который далее поступает на направленный ответвитель 2, последний частично ответвляется для запитки исследуемой антенны 3, а частично ответвляется в опорный измерительный канал и поступает на СВЧ-сумматор II. При работе антенны 3 на передачу в ее раскрыве образуется поле, амплитудно-фазовое распределение которого измеряется многоканальным измерительным зондом. Рассмотрим работу многоканального измерительного зонда.

В i-й точке поля сигнал, прощедши антенну 3, принимается приемным излу чателем 4, после которой он, пройдя вентиль 5,служащий для развязки излучателя 4 и управляемого дискретного СВЧ-фазовращателя 6, поступает на последний в виде

К j cosdxj jt- VОдновременно с этим на управляющий вход секции 0-180 СВЧ-фазовращателя

6 с генератора 24 прямоугольных импульсов поступают импульсы прямоугольной формы с частотой -:, с помощью

которых производится фазовая манипуляция измеряемого сигнала, посГле которой фаза сигнала принимает два значения (О и 180), На выходе СВЧ-фа- зовращат(У1я 6 сигнал имеет вид

K,cos(, L sinKfljt). ,J,s,...

Далее, пройдя через вентиль 7, который служит для развязки СВЧ-фа- зовращателя 6 и передающим излучателем 8, сигнал излучается в раскрыв рупорной антенны 9, который служит для суммирования сигналов, излученных всеми измерительными антеннами многоканального измерительного зонда.

На выходе рупорной антенны 9 выделяется суммарный сигнал

--L (u;jt+V +e, 1 . I sinKn.t).

Vn ,1,},... ICrl,},,...

Этот снгнал поступает на вход управляемого СВЧ-фазовращателя 10, на управляющий вход секции 0-90° которого поступают импульсы прямоуголь- ной формы с генератора 25, с помощью которых производится фазовая манипуляция сигнала, после чего фаза сигнала принимает два значения (Ои90 ). На выходе СВЧ-фазовращателя 10 нал имеет вид

i-I

Vn t«:1,l,,...

Л K,.cos(u,et+,+ e, -L

- sinKn,t)

H5,J,-К

при О 1

-I

Z K/(l-i-JK.)sin((V..t+w ,+ лц +

f- .X

Уп1 -1,2Л,

|

Ti

K U,,.

- 8inKi.t) при -- t TZ ,

5

где дК

2

%

1

LI

гИ

погрещности установки коэффициента передачи и фазового сдвига, вносимых СВЧ-фазовращате- лем 10;

частота импульсов прямоугольной формы, поступающих с генератора 25.

После СВЧ-фазовращателя 10 сигнал поступает на вход СВЧ-сумматора 1I, где он суммируется с сигналом опорного канала, а далее на квадратичный

3 13222044

детектор 12. СВЧ-сумматор 17 и квад-ройства 17 сигнал на интервале 0-Tj

ратичный детектор 12 выполнены напринимает вид тройниковой диодной секции с диодом

ДКС-7М, с помощью которого произво-С„К cos(«.t-г. )+А.

дится квадратичное детектирование.После прохождения УПЧ 18, настроНа выходе диодной секции сигналенного на заданную полосу частот, поимеет видлучают сигнал

2г i К совСч- +е I i i sinKn.t)С,К,. cos(n.t-v,).

,3,5,...jQ Далее сигналы поступают на входы

+ 1+ -(L К )2 при ;синхронных детекторов 19, на гетеп ,с1,.., 2 родинные входы которых поступают сиг2 1налы частоты, соответствующей данному

- 21 K.()sin(4.+ 4V +каналу.

15 После прохождения ФНЧ 20, настро+ д Т I )-H+ -С7 К )енных на частоты 2n.t, получают на

кч,,5.5 .j.j,. выходах

при х- - t Т, .Со „ Со . .

2 2-- К. со8(г И-- K.sinVj .

Так как УПЧ 18 настроен на поло-20

о,Эти сигналы поступают на коммутасу частот -г- (,2,3,...,п), то по-торы 21, которые управляются с дешифлученньш сигнал можно представить Коммутаторы коммутируют

„„„измеряемые сигналы на АЦП 23, с коBnf

25 торых они поступают для обработки

..-,a...,. ™ ™ m I

при 0 t --;Формулаизобретения

(1

-- Г K,(l+dK,)cos(c/,,,)sin«,t+ Устройство для измерения парамет- vn.j i 2 «1 i pQg антенн в ближней зоне, содержащее последовательно соединенные ге1 J Xiнератор СВЧ, направленный ответви- v Р 2 тель, первый выход которого является

,35 выходом для подсоединения исследуеДалее сигнал поступает на коммута- „ой антенны, решетку, состоящую из торы 14, которые с помощью инвертора измерительных антенн, каждая из ко- 13 управляются импульсами прямоуголь- торых включает последовательно соеди- ной формы от генератора 25 так, что ненные приемный излучатель, первый на вход перестраиваемого аттенюато- 40 вентиль, электрически управляемый фара 15 в момент времени О- | поступа- зовращатель, второй вентиль и пере дающий излучатель, размещенный в

ет сигналраскрыве рупорной антенны, (п+1)

2 генераторов прямоугольных импульсов,

-гт 2 K.(+ЛK.J)c.os(ff.+Atf)sinSl t+A45 выход каждого из п которых соединен

1-1,1,1,.-.Q ут1равляю1цим входом соответствуюд, j./ V к ).щего электрически, управляемого фазоп I ni }., вращателя, последовательно соединена на вход перестраиваемого фазовраща- сумматор, второй вход кото,,, 50 рого соединен с вторым выходом нателя 16 в момент времени г- -Т по- правленного ответвителя, и квадратич- ступает сигналный детектор, усилитель промежуточ2 ной частоты, к выходу которого под- ;j Z. К sin i/ij. sinS7;t+A. ключены параллельно п цепей, каждая

,t,Sp.. 55 43 которых состоит из последовательПерестраиваемый аттенюатор 15 кор- но соединенных синхронного детекто- ректирует ослабление сигнала, а пере- ра, фильтра нижних частот, аналого- страиваемый фазовращатель 16 - фа- вого коммутатора, дещифратора, вы- зу . На выходе суммирующего уст- ходы аналоговых коммутаторов присоединены к входу аналого-цифрового преобразователя, а выходы дешифратора- к управляющим входам соответствуюащх аналоговых коммутаторов, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерений, введены управляемый СВЧ фазовращатель, инвертор, два коммутатора, аттенюатор, перестраиваемый фазовращатель и сумматор, причем вход управляемого СВЧ фазовращателя соединен с выходом рупорной антенны, выход - с входом СВЧ сумматора, а управляющий вход - с выходом (п+ О-го выхода генератора прямоугольных импульсов, выход квадСоставитель В.Рабинович Редактор М.Бланар Техред И.Попович

Заказ 2859/А1 Тираж 730Подписное

ВНИШШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и откры1ий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

ратичного детектора через последовательно соединенные первый коммутатор, аттенюатор,, присоединен к первому входу сумматора, выход квадратичного детектора через последовательно соединенные второй коммутатор и перестраиваемый фазовращатель присоединен к второму входу сумматора, выход сумматора присоединен к входу усилителя промежуточной частоты, а выход ()-го генератора прямоугольных импульсов присоединен через инвертор к управляющему входу первого коммутатора и непосредственно к управляющему второго коммутатора.

Корректор С.Черни

Изобретение может быть использовано для измерения параметров фазированных антенных решеток в ближайшей зоне на автоматизированных стендах. Цель изобретения - повышение точности измерений. Устр-во содержит г-р 1 СЕЧ, направленный ответ- витель 2, исследуемую антенну 3, приемные и передающие излучатели 4 и 8, вентили 5 и 7, электрически управляемые фазовращатели 6, рупорную антенну 9, управляемый СВЧ-фазовраща- тель 10,, СВЧ-сумматор И, квадратичный детектор 12, инвертор 13, коммутаторы 14, аттенюатор 15, перестраиваемый фазовращатель 16, сумматор 17, усилитель 18 промежуточной частоты, синхронные детекторы 19, фильтры 20 нижних частот, аналоговые коммутаторы 21, дешифратор 22, АЦП 23 и г-ры 24 и 25 прямоугольных нмпуль- сов. После фазовращателя 10 сигнал суммируется с сигналом опорного канала. Результат суммирования квадратично детектируется и поступает через управляемые коммутаторы I4 на аттенюатор 15, корректирующий ослабление сигнала, и на фазовращатель 16, корректирующий фазу. Затем эти сигналы суммируются в сумматоре I7. Цель достигается введением фазовращателей 10 и 16, инвертора 13, коммутаторов 14, аттенюатора 15 и сумматора 17. 1 ил. с (Л ГС to