УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДИАГРАММ НАПРАВЛЕННОСТИ АНТЕНН Советский патент 1974 года по МПК G01R29/10 

1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах, в которых необходима информация об амплитудно-фазовых характеристиках антенных устройств, а также в лабораторных исследованиях.

Известно устройство оптического моделирования диаграмм направленности антенн, содержаш,ее источник когерентного света, коллимирующую систему линз, транспарант, имитируюпдий поле антенны, преобразующую линзу, сканирующее микроотверстие в плоскости диаграммы направленности и фотоэлектрический приемник.

Однако известное устройство не обеспечивает одновременного измерения амплитудной и фазовой диаграмм направленности в реальном масштабе времени.

Целью изобретения является обеспечение одновременного измерения амплитудной и фазовой диаграмм направленности в реальном масштабе времени.

Для этого в устройство дополнительно введен опорный оптический канал, содержащий устройство сдвига частоты света, например в виде ультразвукового модулятора света, и генератор промежуточной частоты, фазометр и измеритель напряжения промежуточной частоты, причем опорный и предметный каналы оптически соединены с источником света

и фотоприемником, а устройство сдвига частоты соединено с одним из выходов генератора промежуточной частоты, выход фотоприемника соединен с измерителем напряжения и одним из входов фазометра, второй вход которого соединен со вторым выходом генератора промежуточной частоты.

На чертеже приведена схема устройства. Устройство для оптического моделирования

диаграмм направленности антенн содержит источник света - лазер 1, коллимирующую систему линз 2, 3, транспарант 4, преобразующую линзу 5, микроотверстие 6, полупрозрачные зеркала 7, 8, отражающие зеркала 9, 10,

устройство 11 сдвига частоты, фотоэлектрический приемник 12, генератор промежуточной частоты 13, фазометр 14 и измеритель 15 напряжения промежуточной частоты. Узкий пучок света от лазера 1 при помощи

полупрозрачного зеркала 7 делится на два пучка. Пучок в основном оптическом тракте расширяется коллимирующей системой линз 2, 3 и освещает транспарант 4 с функцией прозрачности, соответствующей распределению поля в раскрыве антенны. Диаграмма направленности формируется в фокальной плоскости линзы 5. В плоскости диаграммы направленности располагается микроотверстие 6, через которое световой поток от

отдельных элементов диаграммы направленности после отражения от зеркала 8 попадает на фотоэлектрический приемник 12. В качестве фотоэлектрического приемника 12 используют фотокатод электронного умножителя (ФЭУ) с полосой пропускания, достаточной для прохождения сигнала выбранной промежуточной частоты. Опорный пучок света разворачивается при помощи зеркал 10, 9 и через зеркало 8 освещает фотоэлектрический приемник 12. На пути опорного пучка располагается устройство сдвига частоты света. В качестве устройства сдвига частоты используют прозрачную ультразвуковую линию бегущей волны.

На поверхности фотоэлектрического приемника 12 происходит гетеродирование световой несущей и на его выходе возникает сигнал разностной частоты света основного и опорного каналов. Амплитуда этого сигнала пропорциональна уровню диаграммы направленности в точке измернеия. Фаза электрического сигнала промежуточной частоты равна фазе светового поля в точке измерения.

Фаза сигнала промежуточной частоты измеряется фазометром 14, на который одновременно подается опорный сигнал от генератора промежуточной частоты 13. Амплитуду измеряют измерителем 15 также на промежуточной частоте.

При перемещении микроотверстия 6 в плоскости диаграммы направленности амплитуда и фаза электрического сигнала промежуточной частоты на выходе фотоэлектрического приемника 12 изменяется в соответствии с амплитудой и фазовой диаграммами направленности антенны.

Предмет изобретения

Устройство для оптического моделирования диаграмм направленности антенн, содержащее источник когерентного света, коллимирующую систему линз, транспарант, имитирующий поле антенны, преобразующую линзу, сканирующее микроотверстие в плоскости диаграммы направленности и фотоэлектрический приемник, отличающееся тем, что, с целью одновременного измерения амплитудной и фазовой диаграмм направленности в реальном масштабе времени, в него дополнительно введен опорный оптический канал, содержащий устройство сдвига частоты света, например в виде ультразвукового модулятора света, и генератор промежуточной частоты, фазометр и измеритель напряжения промежуточной частоты, причем опорный и предметный каналы оптически соединены с источником света и фотоприемником, а устройство сдвига частоты соединено с одним из выходов генератора промежуточной частоты, выход фотоприемника соединен с измерителем напряжения и одним из входов фазометра, второй вход которого соединен со вторым выходом генератора промежуточной частоты.