Устройство для расчета диаграмм направленности антенных решеток Советский патент 1974 года по МПК G01R29/10 

1

Изобретение может быть иснользоваио при разработке антенных решеток.

Известно устройство для расчета диаграмм направленности антенных решеток, выполненное в виде последовательного соединения нескольких независимых источников гармонического напряжения низкой частоты с потенциометрами и фазовращателями. По.следние связаны с общим приводным механизмом и подключены к источнику питания и общему регистрирующему прибору. В качестве фазовращателей применены сельсины.

Это устройство имеет следующие недостат ки;

число фазовращателей с потенциометрами равно числу излучателей исследуемой антенной решетки, поэтому при большом числе излучателей оно получается сложным;

питание фазовращателей осуществляется от сети трехфазного переменного тока, что является источником дополнительных ошиб-ок прИ отличии формы питающего напряжения от синусоидальной.

Целью изобретения является упрощение конструкции устройства и повышение точноети расчетов.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве в качестве независимых источников переменного напряжения выбраны (N + 1)/2 косинусных функциональных преобразователей, роторы которых механически связаны с , общим приводным механизмом, входы подключены к источнику питания, а выходы - к потенциометрам.

На чертеже показана функцно«альная схема предлагаемого устройства, содержащего функциональные преобразователи 1, роторы которых механически связаны с общим приводным механизмом 2, входы подключены к источнику питания 3, а выходы - к потенциометрам 4. Выходы потенциометров соединены последовательно и подключены к общему регистрирующему прибору 5.

Диаграмму -направленности эквидистантной линейной антенной решетки из N излучателей (где N - нечетное число) при симметричном амплитудном распределении и линейном фазовом распределении определяют выражением:

2

.4о + 2ЕЛ„со5(р„ + Ф„ ),

(1) 1

где Л„ и р„ - амплитуда и фаза л.-го излучателя (отсчет номеров излучателей ведется от центра решетки); Ло - амплитуда тока центрального излучателя; ф„ ;гАср ; Д (р Г sin 0; /г 2 л1К; Т - шаг излучателей; К - длина волны; в - координатный тол, отсчитываемый от нормали к линейке излучателей. В соответствии с формулой (1) диаграмма направленности антенной решетки моделируется нри помощи косинусных функциональных преобразователей 1. Установка амплитудного раснределения .4,, осуществляется потенциометрами 4. Фазовое распределение вводится в устройство начальным поворотом статоров косинусных функциональных преобразователей на углы р„ . Углы ф„ , соответствующие фазам полей отдельных излучателей в точке наблюдения за счет распространения радиоволн, вводятся от общего приводного механизма 2, угол поворота л-го выходного вала которого связан с углом поворота входного вала срвх соотношением: Ф« (Р + «)уфвх (2) где р - любое действительное число, выбираемое из конструктивных соображений;Y - коэффициент пропорциональности. При выполнении условия (2) разность углов поворотов роторов двух смежных функциональных преобразователей оказывается равнойДф Y фах , а координатный угол 0 определяется соотнощение.м IlBx. k ГkT Таким образом, положение входного вала приводного механизма 2 однозначно соответствует определенному значению координатного утла в, а показание регистрирующего прибора 5 при этом пропорционально значению диаграммы направленности антенны. Вращая входной вал приводного механизма, по показаниям регистрирующего прибора снимают диаграмму направленности антенны при установленном амплитудном и фазовом распределении. В предложенном устройстве каждый функциональный косинусный преобразователь моделирует два излучателя, расположенных симметрично относительно центра решетки, поэто.му их число в два раза меньше, чем число фазовращателей в известном устройстве. Таким образом, конструкция устройства упрощается. Повышение точности расчетов достигается тем, что в соответствии с формулой () сум.мируются синфазные напряжения, поэтому из результат суммирования не влияет отличие формы питающего напряжения от синусоидальной. Предмет изобретения Устройство для расчета диаграмм направленности антенных решеток из Л излучателей, содержащее источник пита-ния, общий приводной механизм, независимые источники переменного наиряжения, потенциометры, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности расчетов, в качестве независимых источников перемениого напряжения выбраны (/V + 1)/2 косинусных функциональных преобразователей, роторы которых механически связаны с общим приводны.м механизмом, входы подключены к источнику питания, а вы.ходы - к потенциометра.м.