Способ определения амплитудно-фазового распределения поля антенны Советский патент 1991 года по МПК G01R29/10 

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

Цель изобретения - повышение точности и сокращение времени измерений.

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

Устройство, реализующее способ определения АФР поля антенны включает измерительный зонд 1, содержащий N каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные антенну 2, коммутатор 3 и фазовращатель 4, причем выход 1-го фазовращателя (1 i N) подсоединен к i-му входу сумматора 5, выход которого подсоединен к входу амплитудного детектора 6, выход которого является выходом зонда 1. Устройство также содержит последовательно соединенные низкочастотный приемный блок 7, вход которого подключен к выходу амплитудного детектора 6, блок 8 вычислений и блок Э коммутаций, первые N выходов которого подключены к входам управления соответствующих коммутаторов 3, а вторые N выходов - к входам управления соответствующих фазовращателей 4.

Способ определения АФР поля антенны реализуется следующим образом.

Принимают поле в двух точках, причем фазу поля, принятого в одной из точек, устанавливают последовательно равной 0. Ф, -Ф . Принятые сигналы суммируют для каждого из значений фаз, измеряют соответствующие значения мощностей у i У2 УЗ

О 00 Ч) 00 00

ю

После этого многократно устанавливают первую точку приема на место второй точки приема и перемещают вторую точку приема на расстояние, равное шагу измерений, вдоль измерительной траектории.

По результатам измерений определяют амплитуду поля во второй точке и разность фаз между второй и первой точками приема следующим образом, Записывают сигналы, полученные при трех различных состояниях фазовращателей в виде

У| Х1 + Х22 +2x1X2 COS ( р - (pi + Ф1 ),

j 1,2,3,

xi xi-e

xi-e Pl

Х2 Х26

pl

комплексные вектора поля в первой и второй точках соответственно;

90° Ф 180° - фазовый дискрет фазовращателя( Ф1 0; Ф2 - Ф; Фз -Ф);

z

V4V,

4-5;п Р(1-со5)х,- ;

(14 V,-У )

Уг;1 „

,

е Z n ltys-2 M«:c°sPH 40

у ГО,приС; 0 j Yl li, при С; i О j

М гУаг Ы/О-со).

При этом значения Х2 и р2 определяются после 1-го перемещения точек приема, а для первого положения точек приема, например, xi 1, р 0.

Если Ф 120°, то достигается минимальная погрешность измерений. Устройство, реализующее способ определения АФР поля антенны, работает сле- дующим образом.

При помощи блока 9 коммутаций два из N коммутаторов 3 в двух соседних каналах измерительного зонда 1 устанавливают в открытое состояние, а в остальных N - 2 каналах - в закрытое. Затем устанавливают при помощи блока 9 коммутации два из N фазовращателей 4 в обоих открытых каналах в положение Огр суммируют полученные сигналы при помощи сумматора 5, измеряют при помощи амплитудного детектора 6 и запоминают в блоке 8 вычислений мощность первого суммарного сигнала. После этого устанавливают при помощи блока 9 коммутаций фазовращатель 4 в первом открытом канале в положение Фгр , суммируют при помощи сумматора 5 полученные сигналы, измеряют при помощи амплитудного детектора б и запоминают в блоке 8 вычислений мощность полученного таким образом второго суммарного сигнала. И, наконец, устанавливают при помощи блока 9 коммутаций фазовращатель 4 во втором включенном канале в положение Фгр , а в первом включенном канале в положение

Огр, суммируют полученные сигналы при помощи сумматора 5, измеряют при помощи амплитудного детектора б и запоминают в блоке 8 вычислений мощность третьего суммарного сигнала. Три измеренных таким образом сигнала обрабатывают в блоке вычислений согласно алгоритму, приведенному выше, и определяют амплитуду и фазу комплексного вектора поля в одной из двух точек через произвольно выбранные амплитуду и фазу поля в первой точке.

Затем устанавливают при помощи блока 9 коммутации один из открытых коммутаторов 3 в закрытое состояние, а в соседнем с другим открытым каналом устанавливают

коммутатор 3 в открытое состояние и повторяют цикл измерений. Итоговое амплитуд- но- Ьазовое распределение определяют как совокупность амплитуд и фаз поля в местах расположения N антенн 2, отстоящих одна от

другой на расстояние, равное шагу измерений, после удаления М их значений, полученных по описанной процедуре, выбирая каждый из М раз различные пары каналов в качестве исходных, а величину амплитуды и

фазы поля в первой точке выбирают не произвольно, а такими, какими они получились на предыдущем этапе. Приемный блок 7 включают в состав измерительного зонда 1 с целью уменьшения погрешностей определения, возникающих при передаче сигнала от зонда 1 к приемному блоку 7.

Таким образом, при использовании предлагаемого изобретения для определения амплитудно-фазового распределения

требуется измерять только амплитуду сигналов без измерения фазы, что обеспечивает повышение точности, а также быстродействия.

Формула изобретения

1. Способ определения амплитудно-фазового распределения поля антенны, включающий прием исследуемого поля в точках измерительной траектории, измерение параметров принятого сигнала последова0 тельно для каждой пары соседних точек, причем первая точка 1-й пары точек является второй точкой (I - 1)-й пары, а вторая точка 1-й пары является первой точкой (I + 1)-й пары, отличающийся тем, что, с целью

5 повышения точности и сокращения времени измерений, перед измерением параметров принятого сигнала для i-й пары соседних точек устанавливают фазу сигнала, принятого во второй точке, последовательно О.

Ф, -Ф , суммируют принятые сигналы, а измерение параметров принятого сигнала выполняют для мощности суммарного сигнала для каждого значения фазы уц, y2i, yai соответственно и определяют значение ам- плитуды поля во второй точке и разность фаз между второй и первой точками исследуемого поля по формулам

xo..j72 H-cosp)2( -)

(1-cos(P)X1;

, ЦСР/гК Ь .-УгГ),.

где xii - значение амплитуды поля в первой точке исследуемого поля для 1-й пары точек, причем

xii Х2(1 - 1), и xii 1; 0; 90° Ф 180°

О, при Ci 0;

V .

л, при Ci 0;

Ci

2уц - yzi - ysi

1 -cos Ф

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что значение фазы Ф равно 120°.

Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для измерения амплитудно-фазового распределения (АФР) поля антенны при ее настройке и испытаниях. Цель изобретения - повышение точности и сокращение времени измерений. Способ определения АФР поля антенны реализуется следующим образом. Принимают полг в двух точках, причем фазу поля, принятого в одной из точек, устанавливают последовательно равной О, Ф, - Ф. Принятые сигналы суммируют для каждого из значений фаз, измеряют соответствующие значения мощностей yi, y2. уз. После этого многократно устанавливают точку приема на место второй точки приема, и перемещают вторую точку приема на расстояние, равное шагу измерений вдоль измерительной траектории. По результатам измерений определяют амплитуду поля во второй точке и разность фаз между второй и первой точками приема. Способ по п. 2 отличается тем, что значение фазы Ф равно 120°. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. -W fe