УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ХАРАКТЕРИСТИК АНТЕННЫ РАДИОПЕЛЕНГАТОРА Советский патент 1996 года по МПК G01R29/10 

Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для контроля характеристик антенны радиопеленгатора без излучения в эфир.

Цель изобретения повышение достоверности контроля.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства для контроля характеристик антенны радиопеленгатора, на фиг. 2 показано размещение насадки в раскрыве облучателя исследуемой антенны.

Устройство для контроля характеристик антенны радиопеленгатора включает насадку 1, выполненную в виде круглого волновода, подключенную к выходу вспомогательной антенны 2, содержащей разделитель типов волн (РТВ) 3, выход которого является выходом вспомогательной антенны 2. К первому и второму входам РТВ 3 подключены выходы двух первых линий 4 передачи сигнала, к входам которых через фазовращатель 5 подключены первый и второй выходы первого двойного волновода Т-моста 6, соответственно. Третий и четвертый входы РТВ 3 через две вторые линии 7 передачи сигнала и фазовращатели 8 подсоединены к первому и второму входам второго двойного волновода Т-моста 9 соответственно. Е-входы первого 6 и второго 9 двойных волноводных Т-мостов подключены через две третьи линии 10 передачи сигнала к первому и второму выходам третьего двойного Т-моста 11. Входы управления двух первых фазовращателей 5 и двух вторых фазовращателей 8 подключены к первому и второму выходам блока 12 управления. Второй выход РТВ 3 подсоединен к второй нагрузке 13. Н-вход каждого двойного волноводного Т-моста подключен к первой нагрузке 14. Выходы исследуемой антенны 15 подключены к входам блока 16 формирования сигналов радиопеленгатора, выход которого подсоединен к входу регистратора 17. Е-вход двойного волновода Т-моста 11 подключен через кабель 18 к выходу генератора 19. Блоки 4, 5 и 6 образуют гибридное кольцо в плоскости α, блоки 7, 8, 9 - гибридное кольцо в плоскости b, блоки 10 и 11 по суммарному каналу.

Устройство для контроля характеристик антенны радиопеленгатора (фиг. 2) работает следующим образом.

Вспомогательную антенну 2 возбуждают со стороны Е-входа Т-моста 11 третьего гибридного кольца, посредством кабеля 18 сигналом генератора 19 на заданной частоте. Сигнал генератора 19 разделяется Т-мостом 11 пополам, проходит по различающимся на длину f/4 третьим линиям 10 передачи сигнала и поступает на Е-входы Т-мостов 6 и 9 гибридных колец в плоскостях a и b. При этом в силу амплитудной симметрии и фазовой ортогональности возможные отраженные от Т-мостов 6 и 9 элементы сигналов выделяются на Н-входах Т-моста 11 и поглощаются первой согласованной нагрузкой 14.

Одна часть сигнала генератора 19, поступившая на Е-вход Т-моста 6, разделяется пополам и через первые фазовращатели 5, установленные в нулевое положение, но первым линиям 4 передачи сигнала поступает на боковые отверстия связи РТВ 3 и возбуждает его на основной волне H₁₁ круглого волновода, соответствующей сигналу E₂.

Другая часть сигнала генератора 19, поступившая на Е-вход Т-моста 9, через вторые фазовращатели 8 и вторые линии 7 передачи сигнала поступает на боковые отверстия РТВ 3 и также возбуждает его на волне H₁₁, соответствующей сигналу E_Σ. Боковые отверстия связи РТВ 3, попарно возбуждаемые гибридными кольцами в плоскостях a и b, взаимно ортогональны по осям координат и соответственно в плоскостях a и b. Кроме того, попарно возбуждаемые волны H₁₁ взаимно ортогональны вдоль оси распространения за счет действия плеч гибридного кольца суммарного сигнала. В результате вспомогательная антенна 2 излучает лишь сигнал, образованный основной волной эллиптической (круговой) поляризации, что соответствует такому положению контролируемой антенны 15, когда ее ось совпадает с направлением на цель. При этом величина сигнала E_Σ имеет максимальную величину, а разностные сигналы E_Δ=0.

Вспомогательная антенна 2 обладает способностью излучать в две стороны вдоль оси круглого волновода. Одна часть излучаемого сигнала используется для возбуждения волновода контролируемой антенны 15, другая поступает в согласованную нагрузку 13. Сигналы, отраженные от боковых отверстий РТВ 3 при возбуждении высших типов волн, поступают на Н-входы Т-мостов 6 и 9 и поглощаются согласованными нагрузками 14.

Имитация угловых перемещений контролируемой антенны 15 в плоскостях a, β путем попарно-противофазной регулировки первых 5 и вторых 8 фазовращателей, с помощью блока 12 управления фазовращателями производится следующим образом.

Возбуждают вспомогательную антенну 2 на волне H₁₁, соответствующей нулевому перемещению контролируемой антенны 15. При этом E_Δ=0; ΔΦ_α,β=0. Путем регулировки, например, первых фазовращателей 5 производят фазовую разбалансировку гибридного кольца плоскости a. Происходит поворот вектора поля , что меняет условия возбуждения РТВ 3. В виду возможности плавной регулировки фазовращателей 5 происходит плавная имитация пеленгационной характеристики контролируемой антенны. При этом амплитуда высших типов волн возрастает.

Уменьшение сигнала суммы соответствует функции , увеличение сигнала разности соответствует функции . Поведение имитируемой пеленгационной характеристики соответствует функции

где m_Δ, m_Σ коэффициенты передачи РТВ 3 по типам волн, соответствующих сигналам E_Δ, E_Σ, K₂ коэффициент пропорциональности, величина K₂ для используемых на практике РТВ 3 больше единицы.

Величина необходимой регулировки Dv фазовращателей определяется на основании двух условий: реальной величины изменений приведенного угла a (1) и соответствия функции пеленгационных характеристик.

Известно, что в пределах рабочих углов Q диаграммы направленности контролируемой антенны приведенный угол a не превышает величины ± 45^o. Соответствие регулировки фазовращателей 5 углу Q поворота контролируемой антенны устанавливают по формуле

где Q угол поворота контролируемой антенны 15;
d диаметр круглого волновода антенны 15;
D раскрыв антенны 15;
K₂ коэффициент пропорциональности передачи сигналов E_Δ/E_Σ разделителя типов волн 3;
K коэффициент пропорциональности передачи сигналов E_Δ/E_Σ антенны 15;
Dv величина регулировки фазовращателей 5 или 8.

Результаты расчета по формуле (2) уточняются в процессе калибровки блока 12 управления фазовращателями и отображаются на его шкалах непосредственно в углах Q перемещения контролируемой антенны.

Пояснение работы вспомогательной антенны 2 дано для случая имитации угловых перемещений контролируемой антенны в сторону положительных углов a. Имитация угловых перемещений в сторону отрицательных углов фазовращателей 5 в противоположном направлении.

Аналогично имитируются угловые перемещения в плоскости b путем попарно-противофазной регулировки фазовращателей 8 гибридного кольца. Угловые перемещения контролируемой антенны между плоскостями a и b имитируются одновременно регулировкой фазовращателей 5 и 8.

Предлагаемое устройство совмещается с контролируемой антенной следующим образом. Насадка 1 устанавливается в раскрыв облучателя контролируемой антенны 15 и механически закрепляется в нем (фиг. 2). С насадкой 1 сопрягается вспомогательная антенна 2, которая возбуждается генератором 19 через кабель 18.

Сигнал, излучаемый вспомогательной антенной 2, принимается контролируемой антенной 15 и по суммарному S и двум разностным a и b каналам поступает в блок 16 формирования сигнала радиопеленгатора, откуда попадает в регистратор 17. Регулировкой фазовращетелей 5 и 8 с помощью блока 12 управления фазовращателями имитируют угловые отклонения контролируемой антенны 15. Полученную на выходе блока 16 формирования сигнала радиопеленгатора пеленгационную характеристику регистрируют регистратором 17 и сравнивают с известной характеристикой сигналов, поступающей на вход контролируемой антенны из свободного пространства в зависимости от углового положения контролируемой антенны.

Таким образом, использование изобретения позволяет повысить достоверность контроля за счет имитации угловых перемещений цели без излучения в эфир.

Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для контроля характеристик антенны радиопеленгатора без излучения в эфир. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Цель достигается путем имитации сигналов, поступающих на вход контролируемой антенны из свободного пространства в пределах рабочих углов диаграммы направленности, что достигается использованием насадки 1, устанавливаемой в раскрыве облучателя исследуемой антенны. На вход насадки поступает сигнал от разделителя 3 типов волн, на две пары входов которого поступает сигнал из двух гибридных колец с двойными волноводными Т-мостами 6 и 9 и регулируемыми фазовращателями 5 и 8, включенными в каждой из двух ветвей гибридных колец. К Е-входам Т-мостов 6 и 9 подключены выходы третьего гибридного кольца с третьим двойным волноводным Т-мостом 11, к Е-входу которого подключен выход генератора 19. Выходы исследуемой антенны 15 подключены к входам блока 16 формирования сигналов радиопеленгатора, выход которого подсоединен к входу регистратора 17. Регулировкой фазовращателей 5 и 8 изменяют структуру поля в разделителе 3 типов волн, что соответствует угловому перемещению имитируемой цели. 2 ил.

Устройство для контроля характеристик антенны радиопеленгатора, включающее насадку, выполненную в виде круглого волновода, одним концом сопряженную с волноводом облучателя исследуемой антенны со стороны его раскрыва, а другим концом подсоединенную к выходу разделителя типов волн, первый и второй двойные волноводные Т-мосты, два первых фазовращателя, блок управления, генератор, блок формирования сигналов радиопеленгатора, входы которого подключены к выходам исследуемой антенны, а выход к входу регистратора, две первые линии передачи сигнала, выходы которых подсоединены к первому и второму входам разделителя типов волн, две вторые линии передачи сигнала, выходы которых подключены к третьему и четвертому входам разделителя типов волн, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в него введены две третьи линии передачи сигнала, два вторых фазовращателя, три первых и одна четвертая нагрузки, третий двойной волноводный Т-мост, Е-вход которого подключен к выходу генератора, а первый и второй выходы первого двойного волноводного Т-моста подключены к входам двух первых линий передачи сигнала через первые фазовращатели соответственно, первый и второй выходы второго двойного волноводного Т-моста подключены к входам двух вторых линий передачи сигнала через вторые фазовращатели соответственно, Н-входы первого, второго и третьего двойных волноводных Т-мостов подключены к первым нагрузкам, второй выход разделителя типов волн подсоединен к второй нагрузке, входы управления двух первых и двух вторых фазовращателей подсоединены к первому и второму выходам блока управления соответственно.