УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ АНТЕННЫ СВЕРХВЫСОКИХ ЧАСТОТ Советский патент 1968 года по МПК G01R29/10 

1

Известные способы экспериментального определения коэффициента усиления (КУ) антенны сверхвысоких частот (СВЧ) - способ -сравнения с эталонной антенной и способ двух антенн не дают достаточной точности измерения.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что- оно позволяет повысить точность определения КУ, ускорить процесс измерений, уменьшить трудоемкость всего процесса измерения и снизить затраты на оборудование, поскольку отпадает необходимость изготовлять и проверять эталонные антенны с высоким усилением.

Устройство содержит две корреспондирующие антенны (исследуемую и вспомогательную), передатчик и приемник. Сравнение уровней сигналов при измерениях производится в антенне, которая через развязывающее устройство одновременно подключена к передатчику и приемнику. Вспомогательную антенну (эталонная) нагружают перемещаемым короткозамьжающим поршнем. Поэтому принятая этой антенной энергия переизлучается в обратном направлении и вновь принимается антенной, подключенной к приемнику. Положение поршня определяет фазу переизлученного поля, и благодаря этому становится возможным сравнение «падающей и «отраженной волн.

Амплитуда «отраженной волны сравнивается не с полной амплитудой ладающей волны, а только с поступающей в приемник небольшой ее частью, соизмеримой с амплитудой поля «отрал енной волны. Необходимый уровень и калибровка «падающей волны на входе приемника создается мостовой схемой лутем компенсации излишнего уровня шунтирующей цепью, состоящей из аттенюатора и фазовращателя.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства для измерения КУ.

Антенна / нагружается подвижиым короткозамыкающим поршнем 2, вследствие чега

ВСя Принятая этой антенной энергия (кроме омических .потерь) излучается в обратном направлении. Другая антенна 3, подключенная « передатчику 4, примет переизлученную антенной / энертию и поэтому в ее тракте будет распространяться «отраженная волна, мощность которой определяется коэффициентами усиления обеих антенн. Определение КУ сводится к измерению соотношения полей «падающей и «отраженной волн.

Когда затухание между а-нтеннами составляет 20-30 дб, амплитуду поля «отраженной вошны целесообразно сравнивать не с полной амплитудой поля генератора (как это делается при применении измерительной лис амплитудой поля «отраженной волны. Выделение соответствующей части волны генератора (передатчика) и сравнение ее с «отраженной волной обеспечивается развязывающим устройством, показанном на чертеже.

Из передатчика в приемник энергия ионадает тремя путями. Первый путь через делитель 5 (например, циркулятор, щелевой мост и Пр.), антенны 3 к 1, отражается в ко-роткозамыкающе-м порщне 2 и снова через те же антенны и делитель, далее через калиброванный аттенюатор 6 попадает в приемник 7. Эта цепь показана на чертеже штриховой линией. Второй путь - через элементы 5 Е 6 (отмечен точками). Третий путь - через фазовращатель 8 и аттенюаторы 9 я 6 (отмечен СПЛОЩ1НОЙ линией). Меняя фазовращателем 5 и аттенюатором 9 фазу и амплитуду сигнала, проходящего через эту цепь, можно добиться того, что просачивание сигнала через делитель компенсируется достаточно полно действием шунтирующей цепи. Тогда суммарный сигнал, образуемый сигналами, проходящими по второму и третьему пути, в приемнике 7 будет соизмерим с сигналом, проходящим по первому пути.

Перемещая поршень 2, т. е. меняя фазу сигнала, проходящего по этому пути, можно найти максимальный и минимальиый результирующий сигнал. Включив вместо антенны 3

короткозамыкающий порщень 10 находят остальные электрические величины, нужные для определения КУТаким образом, все электрические величИ ны, с помощью которых определяется КУ, могут быть найдены в результате относительных измерений, которые точнее найденных непосредственным измерением мощности в способе двух антенн или способе сравнения.

Предмет изобретения

Устройство для измерения коэффициента усиления антенны сверхвысоких частот, состоящее из двух корреспондирующих антенн (исследуемой и вспомогательной), передатчика и приемника, отличающееся тем, что, с целью уменьшения влияиия отражений от земли и окружающих предметов, уменьшения

погрещностей измерения мощности передачи и приема и тем самым повышения точности измерения коэффициента усиления антеинц, одна из упомянутых антенн нагрулсена перемещаемым короткозамыкающим поршнем, а

другая присоедииена к генератору и приемнику через развязывающий элемент, например, циркулятор, при этом между каналами передатчика и приемника подключена шунтирующая цепь из последовательного соединения фазовращателя и аттенюатора.