Устройство для измерения параметров фазированной антенной решетки Советский патент 1991 года по МПК G01R29/10 

(21)4486891/09

(22)26.09.88

(46) 23.01.91. Вюл. t 3

(72) Л.А.Летунов и О.Е.Еятюхина

(53)621.317:621.396.67(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР Р 1318941, кл. G 01 R 29/10, 1985.

Авторское свидетельство СССР Н 1515123, кл. G 01 R 29/10, 1987.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ФАЗИРОВАННОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ

(57)Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для измерения амплитудно-фазового распределения фазированной антенной решетки (ФАР) и параметров ее управляемых фазовращателей (УФВ). Цель изобретения - повышение точности измерений. Устройство содержит генератор 1 СВЧ, направленный ответвитель 2, исследуемую ФАР 3 с дискретными УФВ 4, неподвижный зонд 5, вентиль 6, СВЧ-сумматор 7, квадратичный детектор 8, усилитель 9 промежуточной частоты, фазовые детекторы 10 и 12, фильтры 11 и 13 нижних частот, УФВ 14 опорного канала, блок управления 15, фазовращатель 16 на 90°, делитель 17 частоты на п и инвертор 18 команд. Использование инвертора 18 позволяет обеспечить нахождение каждой секции УФВ 4 в каждом из состояний в течение одинаковых интервалов времени при отличии скважности импульсов управляющего сигнала блока управления 15 от двух, что повышает точность измерений. 1 ил.

i

(Л

иг

Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для измерения сдвигов фаз дискретных/фазовращателей, коэффици- ентов передачи каналов фазированной антенной решетки (ФАР) и амплитудно- фазового распределения в ее раскрыве при настройке фар.

Цель изобретения - повышение том- ности.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для измерения параметров ФАР.

Устройство для измерения парамет- ров ФАР включает последовательно соединенные генератор 1 СВЧ и направ-- ленный ответвитель 2, первый выход которого является выходом для подключения входа исследуемой ФАР Зс дискретными фазовращателями 4, последовательно соединенные неподвижный зонд 5, вентиль 6, СВЧ сумматор 7, квадратичный детектор 8, усилитель 9 промежуточной частоты (УПЧ),-пер- вый фазовый детектор 10 и первый фильтр Т1 нижних частот, последовл- тельно соединенные второй фазовой детектор 12, первый вход которого подключен к выходу УПЧ 9, и второй фильтр 13 нижних частот, выход которого является вторым выходом устройства, управляемый фазовращатель 14 опорного канала, включенный между вторым выходом направленного ответвителя 2 и вторым входом СВЧ сумматора 7, блок 15 управления, первый выход которого подсоединен к входу управления управляемого фазовращателя 14 опорного канала, второй выход - к второму вхо- ду первого фазового детектора 10 и через Фазовращатель 16 на 90° к второму входу второго фазового детектора 12, третий выход блока 15 управле- ,ния через последовательно соединенные делитель 17 частоты на п и инвертор 18 команд подключен к входу управления ФАР 3, а второй вход инвертора 18 команд подключен к четвертому выходу блока 15 управления.

Устройство для измерения параметров ФАР работает следующим образом.

Генератор 1 СВЧ запитывает исследуемую ФАР 3 ч&реэ направленный ответвитель 2 при частоте F манипуля- ции состояния фазовращателя 4. На расстоянии порядка размеров ФАР расположен неподвижный зонд 5, прнннмаю- шнй сигнал ФАР 3. Сигнал одного из

каналов ФАР проманипудирован по фазе дискрет манипуляции 0-180°. Измерения производятся, начиная с дискретов 0, 45 и 90 . Сигнал, принятый неподвижным зондом 5, подается на СВЧ сумматор 7, на второй вход которого подается опорный сигнал с второго выхода направленного ответвителя 2 через управляемый фазовращатель 14 опорного канала, манипулированный по фазе частотой Гл, после квадратичного детектирования из суммарного сигнала УПЧ 9, настроенный на частоту F, - Гя , выделяет сигнал измеряемого канала ЛДР 3, с помощью фазовых детекторов 10 и 12 производится выделение уровней, соответствующих sin и cos компонентам сигнала. При начале фазовой манипуляции с дискрета 45° по измеренному сигналу определяются параметры фазового сдвига 0-45°, при начале с дискрета 90 - параметры дискрета 0-90°, аналогично определяются параметры дискрета 0 - 180е по измеренным сигналам канала при манипуляции 0-90°, начиная с дискретов 0 и 180 , частота манипуляции F. Манипуляция фазовращателями 4 и 14 обеспечивается сигналами блока 15 управления.

В процессе фазовой манипуляции сигнала измеряемого канала при отличии скважности импульсов от двух фазвращатель 4 этого канала больший отрезок времени находится в одном положении, чем в другом,что приводит к искажению спектра фаэоманипулируемо- го колебания, в частности к изменени уровня выделяемой первой гармоники сигнала.

Для повышения точности измерений путем устранения этого эффекта в цепях управления ФАР 3 используют инвертор 18 команд, управляемый сигналом блока управления ФАР частотой FJ, существенно меньшей, чем частота управления фазовращателями антенной решетки, обеспечивающей осуществление измерения устройством при одном положении инвертора 18 команд (частота задается коэффициентом деления делитечя 17 частоты на п)..Каждое измерение параметров управляемых дискретных фазовращателей 4 повторяется два раза при положениях инвертора 18 команд 1 и -1, в течение одинаковых интервалов времени.

Таким образом, лаже при отличии скважности импульсов управления от двух за весь цикл измерений (при обоих положениях инвертора 18 команд) фазовращатель 4 ФАР 3 находится в обоих положениях равные отрезки времени. Поэтому при нахождении по обоим измерениям средних величин А и (f измеряемого канала устраняется составляющая погрешности, обусловленная отличием скважности импульсов от двух, что позволяет повысить точность измерений параметров управляемых дискретных фазовращателей и амплитудно-фазового распределения ФАР.

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров фазированной антенной решетки, включающее последовательно соединенные генератор СВЧ и направленный ответвитель, первый выход которого является выходом для подключения входа исследуемой Лазированной антенной решетки (ФАР), последовательно соединенные неподвижный зонд, вентиль, СВЧ-сумматор, квадратичный детектор, усилитель промежуточной ча6228486

стоты, первый детектор и первый Лильтр нижних частот, выход которого является первым выходом устройства, последовательно соединенные t второй фазовый детектор, вход которого подключен к выходу усилителя промежуточной частоты, и второй фильтр нижних частот, выход которого являет- JQ ся вторым выходом устройства, управляемый Аазовращатель опорного канала, включенный между вторым выходом направленного ответвителя и вторым входом СВЧ-сумматора, и блок управления, первый выход которого подсоединен к входу управления управляемого фазовращателя опорного канала, а второй выход блока управления подключен к второму в.чоду первого фазового детектора и через фазовращатель на 90° - к второму входу второго фазового детектора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, введены последовательно делитель частоты на п, вход которого подключен к третьему выходу, блока управления, и инвертор команд, выход которого подсоединен к входу управления ФАР, а второй вход инвертора команд

подключен к четвертому выходу блока управления.