Способ фазирования излучателей антенной решетки Советский патент 1987 года по МПК H01Q21/00 

Изобретение относится к радиотехнике, -а именно к контролю фазированных антенных решеток (ФАР).

Цель изобретения - повышение точности фазирования путем учета смещения излучателей.

На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего . предлагаемый способ.

Устройство, реализующее способ фазирования излучателей ФАР, содержит ФАР, состоящую из излучателей 1, кажДый из которых соединен через регулируемый фазовращатель 2 с выходом делителя мощности 3, управляющие входы регулируемых фазовращателей 2 подключены к выходам блока 4 управления, первый, второй, третий и четвертый

обусловлена разностью электрических длин от выходов излучателей I до-вы хода ФАР) с точностью до пелого чис ла длин волн

10

15

где

К 2Н//1 . (х ,у ,z ) - координаты излучателя

Р - целое число.

Эту операцию повторяют на нескол ких частотах, устанавливая частоту генератора 8 с использованием блока 9 управления частотой.

Поскольку фазометр 1 измеряет фазу с точностью до целого числа

неподвижные зонды 5,52,5,5, соеди-JQ WIHH волн дискрет частоты выбирают

ненные стабильными фидерными трактами 6 с переключателем 7, управляющий вход которого подключен к выходу генератора 8, частота которого регулируется блоком 9 управления частотой .(БУЧ), дополнительный блок управления (ДБУ) 10, выходы которого под- ключены к соответствующим входам блока 4 управления, переключателя 7 и блока 9 управления частотой, а его вход подключен к выходу фазометра 11, вход которого подключен к выходам генератора 8 и делителя мощности 3,

Способ фазирования излучателей ФАР осуществляют следующим образом,

С помощью четырех неподвижных зондов с известными координатами 5 (х ,у ,z), 5

25

так, чтобы.фаза изменялась на боле чем на F. Это соответствует {при по грешности измерения, не превосходящей Л/2) диапазону частот не менее

/SVVZ ..

дискретом не

более

af -,30

35

) J/

. . t.

(Х,У41

-,),

х

3

измеряют истилЧУа .

ные координаты фазовых центров излучателей 1 ФАР,

Для этого измеряют фазы коэффициентов передачи между т-м излучателем 1 и каждым зондом 5,52,5, , 5

(п 40

С помощью ДБУ 10 выдается команд на установку начальной частоты fp генератора 8, которая выполняется помощью БУЧ 9, Далее с помощью ДБУ 10 подается команда на манипуляцию регулируемого фазовращателя перво г излучателя 1 ФАР, которая осуществ ляется БУЧ 9, По сигналу от ДБУ 10 переключатель 7 устанавливается в первое положение и производится изм рение фазы коэффициента передачи c/ между зондом 5 и первым излучател 1 с помощью фазометра 11, Переключ тель 7 устанавливают в положение.

подключающее зонд Ь

и измеряют

I

Л .п

номер зонда, п

О,1,2,3,4) с по-45

фазу коэффициента пе-редачи ( между первым излучателем 1-и .5 и т.д. для всех остальных

-;

,1(1)

f(i) 2 ЗОНДОМ

полож q-f).

НИИ переключателя

I

мощью фазометра 11, используя модуляционный метод, т,е. выделяют из суммарного сигнала на выходе делителя мощности 3 сигнал т-го излучателя 1 ., который в связи с этим модулируется п по фазе с помощью регулируемого фазовращателя 2, Указанные значения фаз коэффициентов передачи равны сумме электрической длины свободного простзондов 5 и т-м и

ранства между одним из излучателем 1 Кг 7 ,Кг.,Кг;; ,Кг

разности электрических длин

и измерительного каналов L

m

m

опорного (зависимость L от номера излучателя 1

обусловлена разностью электрических длин от выходов излучателей I до-выхода ФАР) с точностью до пелого числа длин волн

где

К 2Н//1 . (х ,у ,z ) - координаты излучателя;

Р - целое число.

Эту операцию повторяют на нескольких частотах, устанавливая частоту генератора 8 с использованием блока 9 управления частотой.

Поскольку фазометр 1 измеряет фазу с точностью до целого числа

WIHH волн дискрет частоты выбирают

5

так, чтобы.фаза изменялась на более чем на F. Это соответствует {при погрешности измерения, не превосходящей Л/2) диапазону частот не менее

/SVVZ ..с

дискретом не

более

af -,,0

5

0

С помощью ДБУ 10 выдается команда на установку начальной частоты fp генератора 8, которая выполняется с помощью БУЧ 9, Далее с помощью ДБУ 10 подается команда на манипуляцию регулируемого фазовращателя перво го излучателя 1 ФАР, которая осуществляется БУЧ 9, По сигналу от ДБУ 10 переключатель 7 устанавливается в первое положение и производится измерение фазы коэффициента передачи ) между зондом 5 и первым излучателем 1 с помощью фазометра 11, Переключатель 7 устанавливают в положение.

подключающее зонд Ь

и измеряют

5

фазу коэффициента пе-редачи ( между первым излучателем 1-и .5 и т.д. для всех остальных

-;

,1(1)

f(i) 2 ЗОНДОМ

положе- q-f).

0

,

НИИ переключателя

I

Результаты измерений

записывают в ДБУ 10о Далее устанавливают нобое значение частоты, отличающееся от

vf

память

с

не более чем на с/4г

и повторяют перечисленные операции. В результате измеряют фазы

Ч)

,1(4)

С/1(2) () ,

л т J н j ,44 Определяют разности

, v7 - ; (п. 1,2,3,4) и

если какие-либо из разностей превосходят 7Г , то к добавляют (или вычитают) 2 7Г так, чтобы разность была меньше . Затем проводят аналогичные измерения фаз для излучателей

313342

1 и четырех зондов на следующей частоте.

Таким образом, по измеренным фазаМ на одной из частот и разностям фаз на крайних частотах диапазона вычисляют расстояние от каждого излучателя 1 до каходого из четырех неподвижных зондов 5| -5 , по которым вычисляют координаты каждого излучателя 1 и 10 учитывают их при регулировке фазы каждого излучателя 1, что ,позволяет повысить точность фазирования.

Формула из об ретения 15

Способ фазирования излучателей антенной решетки, заключающийся в измерении фаз сигналов каждого из излучателей модуляционньм методом с использованием первого неподвижного зонда, установленного перед раскры- вом антенной решетки, и регулировке фазы излучателей, отличающийся тем, что, с целью повьше- ния точности фазирования путем учета смещения излучателей, дополнительно

Составитель В.Орлов Редактор М,Бандура Техред л.Сердюкова

Заказ 3970/50 Тираж 625Подписное

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

осуществляют измерения фазы сигналов излучателей посредством введенных второго, третьего и четвертого зондов, установленных перед раскрывом антенной решетки, причем фазы измеряют на нескольких частотах в диапай f

зоне не менее ---, где i/ - погрешность измерения фазы с дискретом не

более af рп, где с - скорость света, г - сУмма разности длин фидеров опорного и измерительного каналов и расстояния от т-го излучателя до п-го (п 1-4) зонда, вычисляют разность фаз сигналов крайних частот диапазона, путем суммирования разностей фаз, лежащих в пределах от О до , на соседних частотах, по измеренным фазам на одной из.частот и разностям фаз на крайних частотах диапазона вычисляют расстояние от каждого излучателя-до каждого из четырех неподвижных зондов, по которым вычисляют координаты каждого излучателя и учитывают их при регулировке зы каждого излучателя.

Корректор С.Черни

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает повышение точности фазирования путем учета смещения излучателей. По измеренным фазам на одной из частот и разностям фаз на крайних частотах диапазона вычисляют расстояние от каждого излучателя (и) 1 до каждого из четырех непо- двюяных зондов , по к-рым вычисляют координаты каждого И 1 и учитывают их при регулировке фазы каждого И 1, что позволяет повысить точность фазирования. 1 ил. (Л С