Способ измерения амплитудно-фазового распределения поля антенны и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК G01R29/10 

Изобретение относится k технике антенных измерений и может быть использовано для измерения амплитудно-фазового распределения поля антенны при ее испытаниях и настройке.

Цель изобретения - повышение точности.

На чертеже приведена схема электрическая структурная устройства, реализующего способ измерения амплитудно-фазового распределения (АФР) поля антенны.

Устройство, реализующее способ измерения АФР поля антенны, включает зонд 1, перемещаемый в раскрыпе исследуемой антенны 2 посредством сканера 3. Зонд 1 через трансформатор 4 поляризации соединен подвижным трактом 5 со вторым плечом циркулягора 6. Выход генератора 7 подключен ко оходу делителя 8 мощности, первый выход которого подключен к первому плечу циркулятора 6. а второй к опорному вхбду амплифазометра 9. Первый вход амплифазометра 9 соединен с выходом исследуемой антенны 2, а пгорой пыход - с третьим плечом циркулятора 6. Выход амп- лифазомогра 9 подключен к блоку 10 обработки. Между антенной 2 и зондом 1 параллельно плоскости сканирования (х, у) устаноплен плоский экран 11 из тонких пря молинейных параллельных проводников, расположенных с шагом, много меньшим рабочей длины волны.

Способ измерения АФР поля антенны реализуют следующим образом.

Зонд 1 перемещают по плоскости ска нирования в соответствии с заданной программой измерений. В каждой точке, |де производится измерение амплитуды и фазы сигнала, подаваемого на первый вход амплифазометра 9, т.е. сигнала, принятого антенной 2, измеряют также амплитуду и фазу сигнала, поступающего на второй вход амплифазометра 9, т.е. сигнала, отраженного or экрана 11. Результаты измерений поступают в блок 10 обработки. Так как изменение фазы отраженного сигнала представляет собой удвоенную фазовую ошибку, обусловленную смещением зонда перпендикулярно плоскости (X, У) и изменением электрической длины подвижного тракта, а изменение амплитуды отраженного сигнала пропорционально изменению амплитуды генератора, то откорректированные значения амплитуды и фазы можно отчислить по формулам

a ai/a2; f -ф - р2/2 , где si. - амплитуда и фаза сигнала на первом входе амплифазомегра:

32. у72 - амплитуда и фаза сигнала на втором входе амплифазометра.

Разделение прошедшего и. отраженно- i о сигналов в устройств, реализующем спо- соб измерения АФР поля антенны, осуществляется следующим образом. Сигнал or генератора 7, пройдя по пути к зонду

Iчерез подвижный тракт 5, преобразуется в трансформаторе поляризации 4 из линейно-поляриэованного в поляризованный по кругу. Компонента этого сигнала с вектором электрического поля, перпендикулярным к проводникам экрана 11, не отражаясь от экрана, поступает на антенну 2, а с ее выхода на первый вход амплифазометра 9. Компонента с ортогональным вектором электрического поля отражается от экрана

I1принимается зондом 1 и, вторично прой- дя через трансформатор 4 поляризации и

подвижный тракт 5, поступает через третье плечо циркулятора 6 на второй вход амплифазомегра 9.

Таким образом, применение изобретения позволяет повысить точность иэмерений поля и снизить требования к стабильности параметров ряда элементов измерительной установки так как в этом случае при любом положении зонда можно измерить и скомпенсировать не только систематические, но и случайные фазовые ошибки, обусловленные отклонениями зонда от заданной поверхности сканирования и изменениями электрической длины подвижного тракта, а также амплитудные

ошибки, возникающие вследствие неста- гпыыюсти мощности генератора сигнала и колебаний затухания р подвижном тракте. Формула изобретения 1 Способ измерения амплитудно-фазовото распределения поля антенны, включающие излучение зондом электромагнитного сигнала, причем его исследуемой антенной и измерение амплитуды и фчзы, перемещение зонда по измерительной плоскости в

раскрыве исследуемой антенны, отражение электромагнитного сигнала посредством плоского экрана, расположенного между зондом и исследуемой антенной параллельно плоскости раскрыва исследуемой

антенны, прием зондом отраженного электромагнитно о сигнал а и измерение его фазы, отличаю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности, отраженный электромагнитный сигнал формируют одновременное проходящим электромагнитным сигналом к исследумой антенне путем разделения излученного зондом электромагнитного сигнала, прием проходящего электромагнитного сигнапа исследуемой

антенной и отраженного электромагнитного сигнала зондом осуществляют одновременно, дополнительно измеряют амплитуду принятого зондом отраженного электромагнитного сигнала и определяют амплитудно- фазовое распределение в раскрыве исследуемой антенны по формулам

a -ai/a2; p р -(pill , где 31, р ,a2.tfv.- амплитуда и фаза сигнала, принятого исследуемой антенной и зондом соответственно,

2. Устройство для измерения амплитудно-фазового распределения поля антенны, включающее последовательно соединенные генератор, делитель мощности, цирку- лятор и подвижный тракт, последовательно соединенные амплифазометр и блок обработки, причем первый вход амплифазомет

ра является входом для подсоединения исследуемой антенны, второй вход амплифазо- метра подключен к третьему плечу циркулятора, а опорный вход амплифазо- метра подсоединен к второму выходу делителя мощности, зонд, установленный на сканере в раскрыве исследуемой антенны и плоский экран, размещенный между зондом и исследуемой антенной параллельно ее раскрыву, отличающееся тем. что, с целью повышения точности, введен трансформатор поляризации, включенный между выходом подвижного тракта и входом зонда, зонд выполнен в виде антенны круговой поляризации, а плоский экран выполнен из тонких прямолинейных параллельных проводников с шагом, во много раз меньшим рабочей длины волны.

Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для измерения амтитудно-фазового распределения (АФР) поля антенны при ее настройке и испытаниях. Цель изобретения - повышение точности Способ измерения заключается в излучении зондом электромагнитного сигнала (ЭМС), приеме его исследуемой антенной (ИА), одновременным отражении ЭМС от плоского экрана расположенного между зондом и ПА параллельно плоскости раскрыва ИА, приеме зондом отраженного от плоского экрана ЭМС одновременном измерении амплитуды и фазы принятого ИА AI и р и зондом А; и pi сигнала, перемещение зонда в другую точку измерительной плоскости повторение указанны операций и определение амплн тудно-фазоього распредегенич поля итеини по ф-лам а ai/аз, р Устрой ство реализующее способ измерения АФР поля антенны содержит зонд 1 круговой поляризации исследуемую антенну 2, сканер 3 дт перемещения зонда 1 трансформатор 4 поляризаций, подвижный тракт циркулятор 6 генератор 7, делитель 8 мощности амплифазометр 9, блок 10 ний и плоский экран 11 выполненный из тонких параллельных проводников Повышение точности обеспечивается за счет уме та отклонения зонда 1 от плоскости путем измерения амплитуды и фазы отраженного от экрана 11 ЭМС 2 с п. ф-лы, 1 мл. ;с о ,и IGI & о