Устройство для контроля фазированной антенной решетки Советский патент 1990 года по МПК G01R29/10 

Изобретение относится к области антенных измерений и может быть использовано для контроля фазированной антенной решетки (ФАР) в процессе ее эксплуатации.

Цель изобретения - уменьшение затрат времени и повышение достоверности контроля приемопередающей ФАР,

На чертеже приведена электрическая структурная схема устройства для контроля ФАР.

Устройство для контроля ФАР включает пассивный отражатель 1, генератор 2 СВЧ, выход которого подсоединен к входу контролируемой ФАР 3 с элементами 4, модулятор 5, N выходов которого подключены к N управляющим входам ЛАР 3, первый управляемый фазовращатель 6, первый вход которого подсое- диненск выходу генератора 2 СВЧ, а второй вход - к (N + 1)-му выходу модулятора 5, последовательно соединенные ключ 7, вход которого подключен к выходу ФАР 3, смеситель 8, второй фазовращатель 9 и индикатор 10 причем второй вход второго фазовращателя 9 подключен к (п + 2)-му выходу модулятора 5, а второй вход ключа 7 - к (N + 3)-му выходу модулятора 5, где N - число элементов 4 контролируемой ФАР 3.

. Между выходом первого фазовращателя 6 и вторьЕМ входом смесителя 8 включена линия 11 задержки. При этом пассивный отражатель 1 размещен в секторе сканирования ФАР. 3.

Устройство для контроля ФАР работает следующим образом.

Модулятор 5 поочередно модулирует фазу каждого из элементов 4 контроляруемой ФАЗ 3 с частотой Q0. Элемент 4, в канале которого осуществляется модуляция по фазе, излучает сигнал в направлении пассивного отражателя 1 с частотой tJ + Qo где со- частота генератора 2 СВЧ. Остальные элементы 4 в это время излучают сигнал на частоте со. Для предотвращения возможного проникновения сигнала, излучаемого элементами 4, на вход смесителя 8 используется ключ 7, который закрывается на время излучения каждого импульса управляющим импульсом с (N + 3)-го выхода модулятора 5. По окончании излучения каждого импульса модулятор 5 открывает ключ 7. Переотраженный пассивным отражателем 1 сигнал принимается контролируемой

$ 0 5 Q

5

0

5

ФАР 3 и, проходя через открытый ключ

7,поступает на первый вход смесителя

8,на второй вход которого поступает, опорный сигнал с линии 11 задержки, время задержки которой должно быть равно Т , где Т - время задержки сигнала, учитывающее время прохождения излучаемого сигнала от контролируемой ФАР 3 к пассивному отражателю 1 и обратно.

При модуляции фазы опорного сигнала смесителя 8 с помощью первого управляемого фазовращателя 6 с частотой О или 2 00 его частота равна соответственно w или и + 2 Q0. На выход смесителя 8 в этом случае поступает сигнал только с частотой со + Q0 т.е. от того элемента 4 ФАР 3, в канале которого в режиме передачи фаза модулирована частотой 00. В результате поочередной модуляции сигналов в каналах элементов 4 с временем модуляции в каждом из них Ј на выходе смесителя 8 в начальный момент времени наблюдается импульсньй радиосигнал длительностью v с частотой заполнения Q0, обусловленный излучением одного элемента 4 на частоте и + 00 , а через время Т( - радиосигнал длительностью Ј с частотой О0, обусловленный излучением другого элемента 4 на частоте ы + Q0, и т.д. Таким образом, на входе второго управляемого фазовращателя 9 наблюдается временная последовательность из радиоимпульсов с периодом повторения Т,.

Амплитуда 1-го импульса пропорциональна амплитуде излучаемого сигнала 1-го элемента 4 ФАР 3, фаза колебаний 1-го радиоимпульса соответствует сумме фаз i-ro элемента 4 и фазового набега от него до пассивного отражателя 1 и обратно. Таким образом, фаза колебаний радиоимпульсов искажается из-за разности набега фаз от различных элементов 4 до пассивного отражателя 1 и обратно. Для устранения этих искажений с помощью второго электрически управляемого фазовращателя 9 через время Т1, после излучения сигнала 1-го элемента 4 вводится фазовая задержка, компенсирующая разность набега фаз. В результате этого фаза колебаний 1-го радиоимпульса на входе индикатора 10 соответствует фазе i-ro элемента 4. Форма частотного спектра последовательности радиоимпульсов на выходе второго электрически управляв515663106

мого фазовращателя 9 совпадает с фор- Формула изобретения мой диаграммы направленности контро- Устройство для контроля фазирован- лируемой ФАР 3. Этот спектр наблюда- ной антенной решетки (ФАР), включаю- ется на экране индикатора 10, напри- щее генератор СВЧ, выход которого мер, анализатора спектра. подключен к входу контролируемой ФАР,

модулятор, N выходов которого подсое. При периодическом повторении по- дннены к соответствующим N управляю- следовательности радиоимпульсов дли- тн входам контролируемой ФАР, первый тельностью Т„ N-Tf с периодом Т Т управляемый фазовращатель, первый спектр является линейчатым, огибающая и вход КОТОрОго подключен к выходу ге- которого является искомой диаграм- нератора СВЧ, а второй вход - к (N + мой направленности. Связь между угло- ± 1)-му выходу модулятора, последовыми координатами Q диаграммы на- вательно соединенные смеситель, второй правленности и частотными координата- управляемый фазовращатель, второй вход ми спектра определяются следующим об- э которого подсоединен к (N + 2)-му разомвыходу модулятора, и индикатор, отличающееся тем, что, с

Изобретение относится к технике антенных измерений. Цель изобретения - уменьшение затрат времени и повышение достоверности контроля приемопередающей фазированной антенной решетки (ФАР). Устройство для контроля ФАР содержит пассивный отражатель 1, генератор 2 СВЧ, выход которого подсоединен к входу контролируемой ФАР 3 с элементами 4, модулятор 5, N выходов которого подключены к N управляющим входам ФАР 3, управляемый фазовращатель 6, первый вход которого подсоединен к выходу Г 2, а второй вход - к (N+1)-му выходу модулятора 5, последовательно соединенные ключ 7, вход которого подключен к выходу ФАР 3, смеситель 8, управляемый фазовращатель 9 и индикатор 10. При этом второй вход фазовращателя 9 подключен к (N+2)-му выходу модулятора 5, а второй вход ключа 7 подсоединен к (N+3)-му выходу модулятора 5, где N - число элементов 4 в ФАР 3. Между выходом фазовращателя 6 и вторым входом смесителя 8 включена линия задержки 11. Отражатель 1 размещен в секторе сканирования ФАР 3. Данное выполнение устройства позволяет осуществлять контроль ФАР 3 при ее работе как на излучение СВЧ-сигнала, так и на его прием, что повышает достоверность контроля, а также уменьшает время контроля за счет совмещения контроля ФАР 3 в режимах приема и передачи. 1 ил.

О - СО - О )целью уменьшения затрат времени и

V - W .0) 21td 20 повышения достоверности контроля

приемопередающей ФАР, введены пассивгде А - длина волны; ный отражатель с постоянной эффективd- расстояние между соседними ч ной поверхностью рассеяния, размещенный элементами 4.в секторе сканирования контролируемой

25 ФАР, ключ, включенный между выходом

При использовании изобретения осу- контролируемой ФАР и первым входом ществляется контроль ФАР при ее работе смесителя, а второй вход ключа под- как на излучение сигнала СЕЧ, так и соединен к (N + 3)-му выходу модуля- на его прием, что повышает достовер- тора ття задержки, включенная между ность,контроля, а также уменьшает выходом первого управляемого фазовра- время контроля за счет совмещения щателя и вторым входом смесителя, контроля ФАР в режимах приема и пе- где N - число элементов контролируе- редачи.мой ФАР.