Устройство для измерения амплитудно-фазового распределения антенны

(19) (11) 1)5 б 01 К 29/10 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ Я ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДНО-ФАЗОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АНТЕННЫ(57) Изобретение относится к антенным измерениям. Цель изобретения - повышение точности. Устройство для измерения фазового распределения антенны работает следующим образом. Сигнал от СВЧ-генератора 1 поступает к измеряемой антенне 2, излуча 2ется и принимается зондом 3, перемещаемым с помощью координатно-измерительного блока 4. Для измерений используется амплифазометр 6, соединенный с блоком 5 управления и обработки, который осуществляет управление блоком 4 и зондом 3. В измерительный канал амплифазометра 6 между ним и зондом 3 включена первая измерительная линия 7 с первым линейным координатно-измерительным блоком 9, нагруженная на короткозамыкатель 8. Вторая измерительная линия 0 включена между генератором 1 и амплифазометром 6 и выполняет функцию стабильного управляемого фазовращателя, Возникающая в первой измерительной линии 7 стоячая волна обеспечивает распределение поля по косинусу между минимумом и максимумом на расстоянии в четверть длины волны. Это позволяет создать на базе элементов 7, 8 и 9 управляемый аттенюатор. 1 ил.Изобретение относится к антенным измерениям и может быть использовано при испытаниях антенн СВЧ-диапазона.Цель изобретения - повышение точности.На чертеже приведена схема электрическая структурная устройства для измерения амплитудно-фазового распределения (АФР) антенны.Устройство для измерения АФР антенны включает СВЧ-генератор 1, выход которого подключен к входу измеряемой антенны 2, зонд 3, перемещаемый в раскрыве измеряемой антенны 2 с помощью координатно- измерительного блока . 4, вход которого подсоединен к выходу блока 5 управления и обработки, к входу которого подключен выход амплифазометра 6, первый вход которого подключен к выходу подвижного зонда первой измерительной линии 7, нагруженной на короткозамыкатель 8, вход которой подсоединен к выходу зонда 3. Подвижный зонд первой измерительной линии механически связан с первым линейным координатно-измерительным блоком 9, вход которого подключен к второму выходу блока 5 управления и обработки, Второй вход амплифазометра 6 подключен к выходу подв иж ного зонда второй измерительной линии 10, нагруженной на согласованную нагрузку 11, вход которой подсоединен к выходу СВЧ-генератора 1. Подвижный зонд второй измерительной линии 10 механически связан с вторым линейным координатно- измерительным блоком 12, вход которого подсоединен к третьему выходу блока управления и обработки 5.Устройство для измерения АФР антенны работает следующим образом.Сигнал от СВЧ-генератора 1 поступает к измеряемой антенне 2, излучается и принимается зондом 3, перемещаемым с помощью координатно-измерительного блока 4. Для измерений используется амплифазометр 6, передающий результаты измерений в блок 5 управления и обработки, который осуществляет управление блока 4 с зондом 3.Включенная между генератором 1 и амплифазометром 6 вторая измерительная линия 1 О, нагруженная на согласованную нагрузку 1, при перемещении вдоль линии подвижного зонда с помощью второго линейного координатно-измерительного блока 12, управляемого от блока 5 управления и обработки, выполняет роль стабильного управляемого фазовращателя. Перемещение подвижного зонда второй измерительной линии 10 пропорционально скорости распространения волны в линии меняет фазу сигнала. Это позволяет на базе измерительной линии с согласованной нагрузкой создать стабильный фазовращатель. В измерительый канал амплифазометра 6 между ним и зондом 3 включена первая измерительная линия 7 с первым линейным координатноизмерительным блоком 9, нагруженная на короткозамыкатель 8.Возникающая в первой измерительной линии 7 стоячая волна обеспечивает распределение поля по косинусу между максимумом и минимумом на расстоянии в четверть длины волны. Это позволяет создать на базе этих элементов 7 - 9 управляемый аттенюа" тор, который по команде с блока 5 управле. ния и обработки обеспечивает изменение амплитуды по зестовому закону. В процессе измерений для определенияс истем атическс й погрешности производится моделирование измеренного амплитудно-фа зового распределения тестом, для которогоизвестны восстановленные ДН. Моделирование проводится на реальной аппаратуре стенда с помощью управляемых элементов 7 - 12, обеспечивающих задаваемое блоком 5 изменение амплитуды и фазы при неподвижном положении зонда 3, Измерительная аппаратура проводит измерения этих изменений с учетом реальной имеющейся ее погрешности, включающей погрешности амплифазометра 6 с учетом согласования его 25 с блоком 5 управления и обработки, а1 акже погрешности, возникающие из-за нестабильности частоты и уровня сигнала генератора 1, нестабильности антенны 2 и др.Первый анализ погрешностей происходит после сравнения задаваемого тестового рас пределения и результата измерений этогораспределения, Выявленные систематические ошибки в фазовом измеренном АФР распределении характеризуют погрешности устройства при измерении АФР. По результатам проведенного моделирования АФР на реаль ной аппаратуре восстанавливается ДН набазе реальной программы обработки с учетом имеющейся в ней погрешности. А сравнение погрешности результатов с той ДН, которая должна была бы получиться (извест ной теоретически), если бы не было погрешностей, дает возможность найти погрешности устройства в параметрах ДН, причем в любых, которые интересуют, например уровень боковых лепестков, ширина ДН, погрешности восстановления на различных 45 уровнях и другие. Следует отметить, чтопогрешности могут быть найдены не только для ДН, но и для АФР путем сопоставления моделируемого АФР с результатами моделирования на реальной аппаратуре, как предлагается. Систематические ошибки, возни 50 кающие из-за нелинейности элементов устройства могут быть введены в программу для корректировки результатов измерений, что повышает точность измерений.Формула изобретения55Устройство для измерения амплитуднофазового распределения антены, включающее зонд, установленный с возможностью597788 Составитель П. Са вел ье вРедактор С. Патрушева ТехредА. Кравчук Корректор М. ПожоЗаказ 3052 Тираж 558 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откиитням нрн ГКНТ СС:СР113035, Москва, Ж- - 35, Раушская наб., д 4 5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород. ул. Гагарина, 10 перемещения в раскрыве антенны с помощью координатно-измерительного блока, вход ко. торого подключен к первому выходу блока управления и обработки, вход которого подкл ючен к выходу амплифазометра, СВ Ч- генератор, выход которого подсоединен к входу измеряемой антенны, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, введены первый и второй линейные координатно-измерительные блоки, первая и вторая измерительные линии, подвижные зонды которых механически связаны с первым и вторым линейными координатно-измерительными блоками соответственно, вход каждого из которых подклк)цен соответственно к второму и третьему выходам блока управления и обработки, выход под вижных зондов первой и второй измерительных линий подсоединен к первому и второму входам амплифазометра соответственно, вход первой измерительной линии подключен к выходу зонда, а выход ее нагружен на короткозамыкатель, вход второй измерительной линии подключен к выходу СВЧ-генератора, а выход ее нагружен на согласованную нагрузку.