Устройство для определения амплитудно-фазового распределения фазированной антенной решетки Советский патент 1990 года по МПК G01R29/10 

ел

s|

оо

4Ь

СО

ел

to

20

31573 35

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к технике антенных, измерений, и может быть использовано для определения амплитудно-фазового распределения (АФР) ФАР путем измерения, параметров управляемых дискретных СВЧ-фазовращателей в составе ФАР.

Цель изобретения - повышение точности определения АФР ФАР путем измерения параметров управляемых фазовращателей в составе ФАР.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для Определения АФР ФАР. 1 Устройство состоит из СВЧ-генера- тора 1, направленного ответвителя 2, прецизионного СВЧ-фазовращателя 3 0-t80° первого выключателя k, фиксированного фазовращателя 5 на 180°, (ФАР 6 с управляемыми дискретными СВЧфазовращателями 7, модулятора 8, неподвижного измерительного зонда 9, двухканального преобразователя 10 частоты второго выключателя 11 пере- 25 менного фазовращателя 12 ПЧ, переменного аттенюатора 13 ПЧ, узкополосного усилителя 14 ПЧ, третьего выключателя 15, индикатора 16 уро вня, дифференциального усилителя 17, коммутатора 18 ПЧ, ключа 19 и амплифа- зометра 20 ПЧ.

Работа устройства основана на выделении сигнала отдельного излучателя на фоне сигнала всей решетки компенсационным методом.

Сигнал от СВЧ-генератора 1, jipou- дя направленный ответвитель 2 и прецизионный фазовращатель 3, излучается ФАР 6. При замкнутом выключателе k на управляющий вход прецизионного фазовращателя 3 поступает сигнал с модулятора 8 через фиксированный фазовращатель 5 на 180°. Сигнал на выходе ФАР имеет вид

.( Ismnfli+if,

в П

мерительного канала преобразователя 10 частоты с помощью узкополосного усилителя И ПЧ и индикатора .16. За- | тем выход модулятора 8 подключается к 180-градусному дискрету одного из фазовращателей 7. Так как управляющий сигнал на фазовращателе 7 сдвинут по Фазе относительно управляющего сигнала на фазовращателе 3 с помощью фиксированного фазовращателя 5 на 180°, сигнал исследуемого элемента ФАР оказывается немодулированным и дает уровень несущей, регистрируемый индикаре тором 16. Сигнал на выходе ФАР при включении 180-градусной манипуляции одного элемента примет вид

со

30

35

40

45

a0(t) A0e

13,S

a,(t) A,e

j(40 l,,,5.SinnV H) +

+ А,е

где

i w«4e &,,

.ппш4в«г п л ,(2)

-

А,Ч (A0sitiip0-Atsin .costff,

4 arctg

-A. Aa cos yt - A , cos

индекс фазовой манипуляции, создаваемый измеряемым фазовращателем 7.

Индикатор 16 фиксирует уровень сигнала несущей от исследуемого элемента ФАР:

г(О A cos ( 0, .ej(UJoi4

Jl

)

j(W0t +0,)

(3)

Далее размыкается выключатель 4,

и сигнал на индикаторе 16 на величину

1

a3(t) A,e

j( - м

возрастает

СО

где А0 - амплитуда сигнала; несущая частота;

ш0

{SI

Чо

50

- индекс фазовой манипуляции;

о

Затем размыкается выключатель 11 и замыкается выключатель 15- С помощью переменного фазовращателя 12 и переменного аттенюатора 13 сигнал на индикаторе 16 подавляется до первоначальной величины (3). Переключатель 19 в этом случае должен быть разомкнут. Выделив таким образом сигнал исследуемого элемента ФАР на выходе дифференциального усилителя 17, модулирующий сигнал подается на вход первого дискрета фазовращателя 7. Сигнал

частота манипуляции;

начальный фазовый сдвиг. В спектре сигнала (1) отсутствует несущая частота we. Путем подстройки фазовращателя 3 добиваются максимума подавления несущей в спектре сигнала (1), контролируя сигнал на выходе из

мерительного канала преобразователя 10 частоты с помощью узкополосного усилителя И ПЧ и индикатора .16. За- | тем выход модулятора 8 подключается к 180-градусному дискрету одного из фазовращателей 7. Так как управляющий сигнал на фазовращателе 7 сдвинут по Фазе относительно управляющего сигнала на фазовращателе 3 с помощью фиксированного фазовращателя 5 на 180°, сигнал исследуемого элемента ФАР оказывается немодулированным и дает уровень несущей, регистрируемый индикае тором 16. Сигнал на выходе ФАР при включении 180-градусной манипуляции одного элемента примет вид

со

a,(t) A,e

j(40 l,,,5.SinnV H) +

+ А,е

i w«4e &,,

.ппш4в«г п л ,(2)

где

-

А,Ч (A0sitiip0-Atsin .costff,

4 arctg

-A. Aa cos yt - A , cos

индекс фазовой манипуляции, создаваемый измеряемым фазовращателем 7.

Индикатор 16 фиксирует уровень сигнала несущей от исследуемого элемента ФАР:

г(О A cos ( 0, .ej(UJoi4

Jl

)

j(W0t +0,)

(3)

Далее размыкается выключатель 4,

и сигнал на индикаторе 16 на величину

возрастает

45

a3(t) A,e

j( - м

СО

на выходе дифференциального усилителя 17 принимает вид;

, 0 t $

1 1

к, Г 2 t T

f 2

t)1 .tf.) Т т 27Г

(5)

где К; - коэффициент затухания, возникающий при включении этого дискрета.

Сигнал (5) поступает на вход коммутатора 18, который управляется тем же сигналом, что и переключение дискрета фазовращателя 7. На входы ам- плифазометра 20 поступают сигналы

А.,е

J(U,t+lfi)

О t -i-|-,

(

a4(t)

О

0 t -iК;А/ лЧт с

по которым производится измерение фазовых сдвигов и коэффициентов затухания дискретов управляемых фазовращателей 7 в составе ФАР 6.

формула

зобретения

Устройство для определения амплитудно-фазового распределения фазированной антенной решетки (ФАР), содержащее последовательно соединенные СВЧ-генератор и направленный ответ- витель, ФАР с управляемыми фазовращателями, модулятор, подключенный к одному из входов управляемых фазо- вращетелей через переключатель, а

,

10

15

20

также амплифазометр промежуточной частоты (ПЧ) и последовательно-соединенные неподвижный измерительный зонд и двухканальный преобразователь частоты, причем вход опорного канала преобразователя частоты соединен с вторым входом направленного ответви- теля, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения амплитудно-фазового1 распределения путем измерения параметров управляемых фазовращателей, в состве ФАР в устройство введены прецизионный управляемый дискретный СВЧ-фазо- вращатель 0-180°, включенный между первым выходом направленного ответ- вителя и входом ФАР, управляющий вход которого соединен с выходом модулятора через первый выключатель и фиксированный фазовращатель на 180°, последовательно соединенные .переменный фазовращатель ПЧ, переменный аттенюатор ПЧ, дифференциаль25 ный усилитель и коммутатор ПЧ, а также последовательно соединенные узкополосный усилитель ПЧ, и индикатор уровня, причем вход переменного фазовращателя ПЧ подключен к выходу

30 опорного канала ПЧ преобразователя частоты, второй вход дифференциального усилителя подключен к выходу измерительного канала ПЧ преобразователя частоты, управляющей вход коммутатора ПЧ соединен с модулятором, а его выходы подсоединены к входам ПЧ амплифазометра, а вход узкополосного усилителя ПЧ подключен к выходу измерительного канала ПЧ преобразователя частоты через второй выключатель и к выходу дифференциального усилителя через третий выключатель.

35

40

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение точности определения амплитудно-фазового распределения путем измерения параметров управляемых фазовращателей. Устройство содержит СВЧ-генератор 1, направленный ответвитель 2, прецизионный СВЧ-фазовращатель 30-180°, выключатели 4, 11 и 15, фиксированный фазовращатель 5 на 180°, фазированную антенную решетку 6 с управляемыми дискретными СВЧ-фазовращателями 7, модулятор 8, неподвижный измерительный зонд 9, двухканальный преобразователь 10 частоты, переменный фазовращатель 12 промежуточной частоты (ПЧ), переменный аттенюатор 13 ПЧ, узкополосный усилитель 14 ПЧ, индикатор 16 уровня, дифференциальный усилитель 17, коммутатор 18 ПЧ, ключ 19 и амплифазометр 20 ПЧ. 1 ил.