Устройство для измерения толщины антенных обтекателей на свч Советский патент 1974 года по МПК G01B15/02 G01R27/26 

1

i Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для измерения электрической толщины больших листов диэлектрика оптическим методом и, в частности, для контроля однородности электрической толщинь антенных обтекателей.

Для уменьшения влияния на точность измерений отражений радиоволн от приемной и передающей антенн (например рупорных) и помещаемого между ними обтекателя, приводящих к значительному изменению измеренной электрической толщины обтекателя даже при небольшом его смещении вдоль оси рупорных антенн, антенны устанавливаются под углом Брюстера к поверхности обтекателя, а перемещение обтекателя вдоль оси рупорных антенн ограничивается допуском.

Однако установка рупорных антенн под . углом Брюстера к поверхности обтекателя не всегда удобна, а вреднее влияние отра- женных волн при этом уменьшается незначительно, так как рупорные антенны излучают волну со сферическим фазовым фронтом, в результате чего всегда имеются участки

обтекателя, облучаемые , не под углом Брюстера, К тому же диэлектрическая проницаемость материала обте)кателя заранее обычно не: известна и угол Брюстера не может быть вычислен. Жесткий допуск на смещение обтекателя вдоль оси рупорных антенн приводит . к усложнению и удорожанию конструкции держателя обтекателя.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Для этого в устройство введена дополнительная пара приемо-передающих антенн,

смещенных вдоль оси относительно основной пары на четверть длины волны в сво- i бодном пространстве и развернутых по поляризаши на 9О°, образуя второй паралледьный тракт, приемная антенна которого подключена к схеме сравнения, а передаю, антенна соединена через диодиый мо дулятор с приемной антенной основного тракта.

Использование такой системы излучателей приводит к значительному уменьше нию погрешности измерения толщины обте- кателя, вызываемой смещением обтекателя вдоль оси рупорных антенн, по сравнению со случаем установки обтекателя под углом Брюстера с рупором,

На чертеже приведена блок-схема устройстве.

Устройство для измерения толщины антенных обтекателей построено по.схеме фазометра, в котором сравниваются опорный сигнал с сигналом, проходящим через обтекатель.

Устройство содержит СВЧ-генератор 1, тракт опорного и измеряемого сигналов, схему сравнения 2 и индикатор 3. I В тракт измеряемого сигнала последова; дельно включены основная пара приема-пе I рыдающих антенн 4, 5, диодный модулятор Кб и дополнительная пара приемо-передаю- j щих антенн 7j 8, полностью идентичных антеннам 4 и 5. Оси приемо-передаюших антенн перпендикулярны к поверхности обтекателя 9, В тракт опорного сигнала вхо- ; дит прецизионный фазовращатель 10.

Устройство работает следующим обра- Эом.

Высокочастотный немодулированный СВЧ-генератора 1 поступает в тракты : опорного и измеряемого сигналов. Часть сигнала, проходящая по измерительному тра ту, изменяет свою фазу в зависимости от толиошы и диэлектрической проницаемости материала обтекателя 9, помещенного межд рупорш.ми антеннами 4. 8 и 5, 7, От каждой пары рупорных антенн, как и в извест ной схеме, :; имеются отражения, но, в результате сдвига одной пары антенн 4, 5 относительно другой 7, 8 на четверть длины волны в свободном пространстве они оказываются для каждой пары рупоров в противофаае. При идентичности рупорных антенн что обеспечивает практически полjHyiu компенсацию флюктуирующей фс1зы при перемещении обтекателя вдоль оси рупоров,

Разворот пар рупоров по поляризации , на 9О уменьщаеч взаимодействие между рупорами и облегчает достижение ком1тен- ; сации.

Как показали измерения, флюктуации набега фазы при перемещении .обтекателя в пределах 0,6 До не превосходят ОД , /В устройстве, аналогичном описываемому 5 при тех же условиях флюктуации фазы достигали 1,6°. К тому же при использовании четырех рупрров точность измерения толщины повыщаеася вследствие двойпохо прохождения измеряемого сигнала через 10 обтекатель. Фаза измеряемого сигнала сравнивается с фазой опорного, задаваемой посредством фазовращателя 1О, при помощи балансного смесителя, входящего в схему сравнения 2.

15Индикация осуществляется по низкочастотному сигналу модуляции, обращающе, муся в нуль при сдв11ге фаз высокочастотi ного опорного и измеряемого сигналов, равном 90°. Для получения чистого 20; нуля сигнала, поступающего на индикатор 3, необходимо осуществить модуляцию вы, сокочастотного сигнала тояг: ко по амплитуде без фазовой модуляции, что достаточно хорошо обеспечивается диодным модулято 25; ром 6.

Предмет изобретения

30 Устройство для измерения толщиш) антенных обтекателей на СВЧ-, содержащее СВЧ-генератор, передающую и приемную антенны, фазовраща--ель, схему сравненпя, 35диодаый мо,1улятор5 ийдтсатор, о т л и ; аю щ е е с я тем. что, с целью повыислия точности измерения, введена допоянительняя

пара приемопередающих антенн, смещен: ных вдоль оси относительно основной пары 40 на (четверть длины волны в свободном простракстве и развернутых по поля)нзации на 9О 5 образуя второй паралле/шный т-ракт, приемная ашенна которого подключена f

схеме сравне нш, а передающая антнина со

45 i

единена через диодный модулятор с njuieMной антенной основного тракта.