Устройство для измерения диаграммы направленности диапазонной антенны Советский патент 1992 года по МПК G01R29/10 

Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для измерения диаграммы направленности (ДН) диапазонной антенны при ее испытаниях методом облетов.

Цель изобретения - уменьшение затрат времени на измерения, а также повышение точности. ..

На чертеже преведена электрическая структурная схема устройства для измерения ДН диапазонной антенны.

Устройство для измерения ДН диапазонной антенны включает размещенные на летательном аппарате (ЛА) генератор 1 и

связанную с ним передающую антенну 2, последовательно соединенные бортовую антенну 3, приемник 4 и модулятор 5, причем выход модулятора 5 подключен ко входу управления частотой генератора 1. На наземном измерительном пункте (НИП) размещены исследуемая 6 и опорная 7 антенны, подключенные к входам измерительных приемников 8 и 9 соответственно, блок 10 управления и обработки, к первому и второму входу которого подключены выходы приемников 8 и 9, измеритель координат 11, выход которого подключен к третьему входу блока управления и обработки 10. пе-Ч

кэ о о

СА)

4

редатчик 12, вход которого подключен к первому выходу блока 10. а выход соединен С антенной 13,

Для повышения точности в составе устройства могут быть использованы модуляторы 14 и 15, выходы которых подключены к входам управления частотой измерительных приемников 8 и 9 соответственно, а входы модуляторов подключены к выходу блока управления и обработки 10.

Устройство для измерения ДН диапазонной антенны работает следующим образом.

Летательный аппарат с размещенными на нем генератором 1, модулятором 3, приемником 4 и антеннами 2 и 5 совершает в пространстве полет по заранее намеченным траекториям: круговым под разными углами места при измерениях в азимутальной плоскости и линейным на определенной высоте под азимутальным углом, соответствующим главному сечению диаграммы направленности. При выходе в начальную точку измерения с измерителя координат 11 автоматически или оператором подается сигнал о начале измерений на блок 10 управления и обработки, которым запускается непрерывный счет времени. Одновременно блок 10 вырабатывает сигнал запуска модулятора 5, который передается на него по линии связи: первый выход блока 10 управления и обработки, передатчик 12,антенна 13, антенна 3, приемник 4, вход модулятора 5. При поступлении сигнала от блока 10 на Модулятор5 начинается процесс модуляции частоты генератора 1 по заранее заданному закону, например, линейной частотной модуляции или скачкообразного изменения частоты, при этом частота излучения изменяется в пределах рабочего частотного диапазона. Сигнал генератора 1 излучается антенной 2 и принимается одновременно измеряемой 6 и опорной 7 антеннами. После усиления и демодуляции этого сигнала приемниками 8 и 9, сигнал подается на первый и. второй входы.блока 10 управления и Обработки, на третий вход которого подается сигнал с измерителя координат 11. Блок 10 преобразует эти сигналы в цифровую форму и обрабатывает их по заранее заданному алгоритму. В память блока 10 заложен закон модуляции частоты генератора 1 (линейная частота или скачкообразное изменение частоты). Момент начала отсчета показаний опорного и измеряемого трактов, а также начало отсчета пространственных координат задается, как это указано выше, автоматически либо оператором. Задается также и закон изменения частоты генератора 1, начиная с этого момента. Эта

информация позволяет в любой последующий момент времени определить номинал частоты, соответствующие ему показания измеряемой и опорной антенн, а также координаты ЛА, т. е. получить полный набор данных для построения диаграммы направленности в диапазоне частот. Скорость изменения частоты излучаемой генератором 1 может быть установлена таким образом, что

0 весь частотный диапазон измеряемой антенны .будет пройден за время, за которое ЛА переместится лишь на несколько угловых секунд, что для большинства антенн, измерения которых проводятся облетным

5 методом которые имеют ширину диаграммы направленности в несколько градусов, несущественно. Можно считать, что ЛА находится в одной точке пространства, а частота излучаемого сигнала последовательно из0 меняется от нижней до верхней частоты рабочего диапазона. Совокупность данных непрерывных измерений вдоль осей траектории полета дает возможность построить семейство диаграмм направленности, соот5 ветствующих любой частоте диапазона. При этом вся информация о диаграмме направленности диапазонной антенны может быть получена всего за один пролет, что существенно снижает затраты времени и

0 ресурсов на измерение и ведет к увеличению производительности труда.

Выше описана работа устройства с использованием широкополосных приемников 8 и 9 измерительного и опорного

5 каналов соответственно. Однако в ряде случаев из-за сложной помеховой обстановки невозможно выполнить точные измерения по причине существенного вклада в результаты измерений мешающих сигналов. Изме0 рения в этом случае целесообразно выполнять с использованием узкополосных приемников, частоть; настройки которых изменяются синхронно с частотой сигнала, излучаемого генератором 1. Это достигается

5 путем введения модуляторов 14, 15, управляющих частотами настройки гетеродинов и избирательных устройств приемников 8 и 9, закон изменения частоты которых совпадаете законом изменения частоты генератора

0 1, управляемого модулятором 5. При этом в момент начала отсчета времени сигнал с первого выхода блока управления и обработки 10 одновременно поступает на входы модуляторов 14 и 15, последние в свою оче5 редь управляют частотой настройки гетеродинов приемников 8 и 9. Благодаря этому обеспечивается постоянная узкополосная фильтрация и измерения могут быть выполнены с высокой точностью даже в сложной ломеховой обстановке.

Таким образом, использование данного изобретения позволяет снизить затраты времени на измерения, а также повысить точность измерений.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения диаграммы направленности диапазонной антенны, включающее размещенное на борту летательного аппарата генератор, к выходу которого подключена измерительная антенна, размещенные на наземном измерительном пункте первый измерительный приемник, вход которого является входом для подключения исследуемой антенны, а выход подсоединен к первому входу блока управления и обработки, последовательно соединенные опорная антенна и второй измерительный приемник, выход которого подключен к второму входу блока управления и обработки, и измеритель координат летательного аппа- рата, выход которого подсоединен к третьему входу блока управления и обработки, отличающееся тем, . что, с целью уменьшения затрат времени на измерения в диапазоне частот, введены размещенные на борту летательного аппарата последовательно соединенные бортовая антенна, приемник и модулятор, выход которого подключен к входу управления частоты генератора, а также размещенные на наземном измерительном пункте последовательно соединенные передатчик, вход которого подключен к выходу первого блока управления и обработки, и наземная антенна.

2. Устройство по п. 1,0 тли чаю щее- с я тем, что, с целью повышения точности, введены два модулятора, входы каждого из которых подключены к выходу блока управления и обработки, а выходы - к входам управления частотой первого и второго измерительных приемников соответственно.

Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для измерения диаграммы направленности (ДН) диапазонной антенны при ее испытаниях методом облесов. Цель изобретения - уменьшение затрат времени на измерения, а также повышение точности.-Указанная цель достигается тем, что в известное устройство, срдержащее размещенные на борту летательного аппарата (ЛА) генератор 1 с подключенной к нему антенной 2, измерительные приемники 8 и 9, подключенные к выходам исследуемой 6 и опорной 7 антенн, а,выходы приемников 8 и 9 подключены к входам блока 10 управления и обработки, измеритель координат 11, выход которого подключен к третьему входу лока 10, введен передатчик 12 с антенной 13, а также последовательно соединенные бортовая антенна 3, приемник 4 и модулятор 5, выход которого подсоединен к входу управления частотой генератора 1. Для повышения точности введены два модулятора 14 и 15, вход которых подсоединен к выходу блока 10, а выходы - к входам управления частотой приемников 8 и 9. Изобретение позволяет управлять частотой генератора 1, что обеспечивает возможность измерения ДН в заданной полосе частот. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.