Устройство для измерения амплитудно-фазового распределения антенны Советский патент 1990 года по МПК G01R29/10 

ел

со

ас

00

Изобретение относится к антенным измерениям и может быть использовано при испытаниях антенн СВЧ-диапазона.

Цель изобретения - повышение точности.

На чертеже приведена схема электрическая структурная устройства для измерения амплитудно-фазового распределения (АФН)

антенны.,т-,

Устройство для измерения АФР антенны включает СВЧ-генератор 1, выход которого подключен к входу измеряемой антенны 2, зонд 3 перемещаемый в раскрыве измеряемой антенны 2 с помощью координатно- измерительного блока 4, вход которого подсоединен к выходу блока 5 управления и обработки, к входу которого подключен выход амплифазометра 6, первый вход которого подключен к выходу- подвижного зонда первой измерительной линии 7, нагруженной на короткозамыкатель 8, вх од которой подсоединен к выходу зондов 3. Подвижный зонд первой измерительной линии механически связан с первым линейным коорди- натно-измерительным блоком 9, вход которого подключен к второму выходу блока 5 управления и обработки. Второй вход амплифазометра 6 подключен к выходу подвижного зонда второй измерительной линии 10, нагруженной на согласованную нагрузку 11, вход которой подсоединен к выходу СВЧ-генератора I. Подвижный зонд второй измерительной линии 10 механически связан с вторым линейным координатно- измерителышм блоком 12, вход которого подсоединен к третьему выходу блока управления и обработки 5.

Устройство для измерения АФР антенны работает следующим образом.

Сигнал от СВЧ-генератора 1 поступает к измеряемой антенне 2, излучается и принимается зондом 3, перемещаемым с помощью координатно-измерительного блока Ч. Для измерений используется амплифазометр 6 передающий результаты измерений в блок 5 управления и обработки, который осуществляет управление блока 4 с зондом 3.

Включенная между генератором 1 и ам- плифазометром 6 вторая измерительная линия 10, нагруженная на согласованную нагрузку l 1, при перемещении вдоль линии подвижного зонда с помощью второго линейного координатно-измерительного блока 12, управляемого от блока 5 управления и обработки выполняет роль стабильного управляемого фазовращателя. Перемещение подвижного зонда второй измерительной линии 10 пропорционально скорости распространения волны в линии меняет фазу сиг нала. Это нозволяет на базе измерительной аинии с согласованной нагрузкой создать стабильный фазовращатель. В измерительный канал амплифазометра 6 между ним и зондом 3 включена первая измерительная линия 7 с первым линейным координатно

измерительным блоком 9, нагруженная на короткозамыкатель 8.

Возникающая в первой измерительной линии 7 стоячая волна обеспечивает распреде- ление поля по косинусу между максимумом и минимумом на расстоянии в четверть длины волны. Это позволяет создать на базе этих элементов 7-9 управляемый аттенюатор который по команде с блока 5 управления и обработки обеспечивает изменение ам- плитуды по тестовому закону.

В процессе измерений для определения систематической погрещности производится моделирование измеренного амплитудно-фа- 5 зового распределения тестом, для которого известны восстановленные ДН. Моделирование проводится на реальной аппаратуре стенда с помощью управляемых элементов 7-12, обеспечивающих задаваемое блоком б изменение амплитуды и фазы при не- 0 подвижном положении зонда 3. Измерительная аппаратура проводит измерения этих изменений с учетом , реальной имеющейся ее погрещности, включающей погрещности амплифазометра 6 с учетом согласования его ос; с блоком 5 управления и обработки, а также погрещности, возникающие из-за нестабильности частоты и уровня сигнала генератора 1, нестабильности антенны 2 и др. Первый анализ погрещностей происходит после сравнения задаваемого тестового рас- 30 пределения и результата измерений этого распределении. Выявленные систематические ощибки в фазовом измеренном АФР распределении характеризуют погрещности устройства при измерении АФР. По результатам проведенного моделирования АФР на реаль- 35 ной аппаратуре восстанавливается ДН на базе реальной программы обработки с учетом имеющейся в ней погрещности. А сравнение погрещности результатов с той ДН, которая должна была бы получиться (известной теоретически), если бы не было погрещ- ностей дает возможность найти погрещности устройства в параметрах ДН, причем в любых, которые интересуют, например уровень боковых лепестков, щирина ДН, погрещности восстановления на различных 45 уровнях и другие. Следует отметить, что погрешности могут быть найдены не только для ДН, но и для АФР путем сопоставления моделируемого АФР с результатами моделирования на реальной аппаратуре, как предлагается. Систематические ощибки, возни- 50кающие из-за нелинейности элементов устройства могут быть введены в nporpaMMj/ для корректировки результатов измерении, что повыщает точность измерений.

Формула изобретения 55.

Устройство для измерения амплитудно- фазового распределения анте..ны, включающее зонд, установленный с возможностью

перемещения в раскрыве антенны с помощью координатно-измерительного блока, вход которого подключен к первому выходу блока управления и обработки, вход которого подключен к выходу амплифазометра, СВЧ- генератор, выход которого подсоединен к входу измеряемой антенны, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, введены первый и второй линейные коор- динатно-измерительные блоки, первая и

«,,™,лгт1 rtiro TT1JUUUПОПИИЖ

мерительными блоками соответственно, вход каждого из которых подключен соответственно к второму и третьему выходам блока управления и обработки, вььход под- , вижных зондов первой и второй измери- тельных линий подсоединен к первому и второму входам амплифазометра соответственно вход первой измерительной линии подключен к выходу зонда, а выход е на гружен на короткозамыкатель, вход второй ... пыиыи пппключен к выходу

BOCAcnui i.v-f. „...j.-.rnviKPH на КОРОТКОЗаМЫКаге-Ю, езлид u.

динатно-измерительные блоки, первая ьной 1инии подключен к выходу

вторая измерительные линии, подвижные.

зонды которых механически связаны с пер-СВЧ-генератора, а вы. дк.

вым и вторым линейными координатно-из-ласованную нагрузку.

мерительными блоками соответственно, вход каждого из которых подключен соответственно к второму и третьему выходам блока управления и обработки, вььход под- вижных зондов первой и второй измери- тельных линий подсоединен к первому и второму входам амплифазометра соответственно вход первой измерительной линии подключен к выходу зонда, а выход е на гружен на короткозамыкатель, вход второй ... пыиыи пппключен к выходу

rnviKPH на КОРОТКОЗаМЫКаге-Ю, езлид u.

ьной 1инии подключен к выходу

.

Изобретение относится к антенным измерениям. Цель изобретения - повышение точности. Устройство для измерения фазового распределения антенны работает следующим обраразом. Сигнал от СВЧ-генератора 1 поступает к измеряемой антенне 2, излучается и принимается зондом 3, перемещаемым с помощью координатно-измерительного блока 4. Для измерений используется амплифазометр 6, соединенный с блоком 5 управления и обработки, который осуществляет управление блоком 4 и зондом 3. В измерительный канал амплифазометра 6 между ним и зондом 3 включена первая измерительная линия 7 с первым линейным координатно-измерительным блоком 9, нагруженная на короткозамыкатель 8. Вторая измерительная линия 10 включена между генератором 1 и амплифазометром 6 и выполняет функцию стабильного управляемого фазовращателя. Возникающая в первой измерительной линии 7 стоячая волна обеспечивает распределение поля по косинусу между минимумом и максимумом на расстоянии в четверть длины волны. Это позволяет создать на базе элементов 7, 8 и 9 управляемый аттенюатор. 1 ил.