Устройство для автоматического измерения и записи фазового распределения электромагнитного поля антенны

СОЮЗ СОВЕТсаиэшеРЕСПУБЛИ СКИ ГОСУДАРСТВЕННй НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП. дл КЕ,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ И ЗАПИСИ ФАЗОВОГОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯАНТЕННЫ, содержащее генератор СВЧсигнала, соединенный с входным плечом делителя мощности, одно иэ выных плеч которого является входомподключения исследуемой антенны,а к другому подключен перестраиваемыйкалиброванный фазовращатель, а так 4Н. Ивригод но я, приетекзон- терваатчнод якцего напряже од синхронного с измерительным од измерителя ключен к входу а управлякщий люча соединен имума. ор управ второй в нера этом тора дом,второй ремени п оординат тронного тора ма ход для а к лек ете с выхода 3 ь ОПИСАНИЕ Н АВТОРСКОМУ С же измерительный зонд, соединенный с датчиком координат, выход которого соединен с первым входом ЭВМ, при этом к второму входу ЭВМ подключен выход электронного ключа, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия и.повышения точности между выходом перест-: раиваемого калиброванного фазовращателя и входом электронного ключа последовательно включены синхронный детектор, детектор максимума, измеритель интервала времени и преобразователь время-код, а управлякщий вход перестраиваемого калиброванного фазовращателя соединен с выходом дат чика координат через введенный гет л ни0 = К ЗО ц СоаЧоп Изобретение относится к техникеСВЧ и может быть использовано дляизмерения фазовых характеристик антенн.Известно устройство для измеренияФаз поля, состоящее из двойного Тмоста, Е плечо которого соединено синдикаторами, Н плечо - с согласованной нагрузкой, а два оставшихся плеча - с опорньзч и измерительным каналами, каждый из которых образован последовательно соединенныйи аттенюатором и Фаэовращателем, причем из -.мерительный канал подключен к зонду,а опорный - к ответвителю в каналеСВЧ-генератора 1 3. 15Недостатками данного устройстваявляются низкое быстродействие, связанное с необходимостью ручной перестройки аттенюаторов и фазовращателей, и низкая точность связаннаяс необходимостью измерения минимумасигнала.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для автоматического измерения и записи фазовых характеристик излучающих амплитуд, содержащее генератор СВЧ-сигнала,соединенный с делителем моцности,один выход которого подключен к антенне, а другой через перестраивающийкалиброванный фазовращатель - к одному входу схемы сравнения, другойвход которой соединен с зондом, авыход - с входом ключа, соединеннымс одним входом ЭВМ, другой вхоД которой соединен с датчиком координат,на котором установлен зонд, причемФазовращатель установлен на валуэлектродвигателя Е 23.Однако известное устройство обладает низкой точностью из-за применения схемы сравнения фаз, длянормальной работы которой требуетсясоизмеримость опорного и исследуемого сигналов, а также малым быстродействием вследствие применения Фазовращателя с механической перестройкойФазы..Цель изобретения - увеличение быстродействия и повышение точности.Указанная цель достигается тем, 50что в устройстве для автоматическогоизмерения и записиФазового распределения электромагнитного поля антенны, содержащем генератор СВЧ-сигнала,соединенный с входным плечом делителя мощности, одно из выходных плечкоторого является входом для подсоединения исследуемой антенны, а к другому подключен перестраиваемый калиброванный фазоврацатель, а также измерительный зонд, соединенный с датчиком координат, выход которого соединен с первым входом ЭВМ, при этом квторому входу ЭВМ подключен выходэлектронного ключа, между выходомперестраиваемого калиброванного Фазо вращателя и входом электронного ключа последовательно включены синхронный детектор, детектор максимума, измеритель интервала времени и преобразователь время-код, а управляющий вход перестраиваемого калиброванного фаэовращателя соединен с выходом датчика координат через введенный генератор управляюцего напряжения, при этом второй вход синхронного детектора соединен с измерительным зондом, второй вход измерителя интервала времени подключенк входу датчика. координат, а управлякций вход электронного ключа соединен с выходом детектора максимума.На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства,для автоматического измерения и записи Фазового распределения электромагнитного поля.Устройство содержит генератор 1 СВЧ-сигнала, делитель 2 мощности, исследуемую антенну 3, перестраиваемый калиброванный Фазовращатель 4, измерительный зонд 5, датчик б координат, ЭВМ 1, электронный ключ 8 синхронный детектор 9, детектор 10 максимума, измеритель 11 интервала времени, преобразователь 12 время-код и генератор 13 управляющего напряжения. Устройство для автоматического измерения и записи Фазового распределе- низ электромагнитного поля антенны работает следующим образом.Сигнал от генератора 1 СВЧ-сигнала поступает на делитель 2, имекций два выхода. С одного. выхода делителя мощности сигнал подается на исследуемую антенну 3, а с другого выхода сигнал подается через перестраиваемый калиброванный Фазовращатель 4 на сихронный детектор 9. Перестраиваемый калиброванный Фаеовращатель 4 перестраивается на 27 рад. за счет напряжения, вырабатываемого генератором 13, обеспечивающим линейное изменение Фазы. Запуск генератора 13 осуцествляется коротким импульсом, вырабатываемым датчиком 6 координат перемещения измерительного зонда 5,Электромагнитная энергия, излучаемая исследуемой антенной 3, принимается зондом .5, который может также принимать излученное антенной, электромагнитное поле, дифрагированное на каком-либо исследуемом препят= ствии. СВЧ-сигнал, принятый зондом 5, поступает на синхронный детектор 9.Сигнал на выходе синхронного детектора 9 имеет вид где К - коэффициент пропорциональности1070492 Составитель СкороходовРедактор М. Рачкулинец . ТехредМ.Надь Корректор А. Зимокосов Заказ 11 б 75/43 Тираж 711 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 амплитуда опорного сигнала, поступающего с делителя 2 через перестраиваемый калиброванный фаэовращатель 41Б - амплитуда исследуемого сигнала, поступающего с зонда 5;Чр - фаза опорного сигнала;Чэ - фаза исследуемого сигнала.Иэ приведенной зависимости видно, 0 что сигнал достигает максимальной величины при. 49 =опСигнал с выхода синхронного детек тора 9 с частотой Я =23/т поступает на вход детектора 10 максимума, 15 который вырабатывает импульс в мо мент достижения сигналом максимального значения, т.е. в момент,.когда Ч"-Р иДатчик,б координат положения эоида 20 5, связанный с ЭВМ 7, вырабатывает команду-импульс начала измерения, который запускает генератор 13, обеспечивающий линейное изменение фазы перестраиваемого калиброванного Фаэовращателя 4, и поступает на вход "Пускф измерителя 11 интервала времени, Импульс с детектора 10 максимума поступает на вход "Стоцф измерителя 11 интервала времени и открывает электронный ключ 8 для пропуска кодированной информации о величине измеренного интервала временис преобразователя.12 время-код на .ЭВМ 7, которая включена на выходеизмерителя 11 интервала времени.Величина интервала времени междумоментами запуска и достижения сигналом максимального значения при известной зависимости напряжения навыходе генератора 13 от времени иФазы на выходе перестраиваемого калиброванного фаэовращателя 4 и отвеличины приложенного напряженияоднозначно связана с величиной фазового сдвига, вносимого перестраиваемымкалиброванным фазовращателем 4, которая, в свою очередь, равна фазеисследуемого сигнала. Таким образом,преобразуя. этот интервал времени вкод с помощью преобразователя 12 время-код, получаем цифрбвую информациюо величине Фазы поля в точке расположения измерительного зонда 5,В предлагаемом устройстве по сравнению с известным достигается повыщение чувствительности за счет использования фазового детекторе и повышение быстродействия за счет примененияэлектронно-перестраиваемого фазоврааателя.