Устройство для измерения амплитудно-фазового распределения поля в раскрыве антенны

СОЮЗ СОВЕТСКИХсОциАлистиче скихРЕСПУБЛИК 9) ( 280 В 29/10(5)5 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СТЬ ЧЭОСУДАР СТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРМ 534128, кл. 6 01 В 29/10, 1974,Авторское свидетельство СССРФ 1552130, кл. 6 01 й 29/1 О, 1987.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДНО-ФАЗОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯПОЛЯ В РАСКРЫВЕ АНТЕННЫ(57) Изобретение относится к радиоизмерениям и может быть использовано для измерения параметров остронаправленныхантенн. Цель изобретения - сокращение времени измерений. Устройство содержит СВЧгенератор 1, фаэовые манипуляторы 2, 3 и 4,три измерительных зонда 5,6 и 7, установленных в раскрыве исследуемой антенны 8,низкочастотный генератор 9, низкочастотный фаэовращатель 10 на 90, делитель 11 частоты на два, амплифазометр 12, ше синхронных детекторов 13 - 18, переклю тель 19, АЦП 20, ЭВМ 21 и регистратор 22.Сигнал с выхода генератора 1 делится на две части: сигнальную и опорную, которая поступает на амплифазометр 12. Промодулированные манипуляторами 2, 3 и 4 сигналы одновременно излучаются в пространство зондами 5. 6 и 7, причем зонды 5 и 6 находятся на вертикальной оси на расстоянии, равном одному шагу, а зонды 5 и 7 - на горизонтальной оси, Принятый антенной 8 суммарный сигнал поступает на амплифазометр 12, который выделяет сигнал в виде суммы трех импульсных напряжений, частоты и фазы которых равны частотам и фазам управления манипуляторов 2, 3 и 4, а амплитуды пропорциональны синусным ампли- ф фаэным компонентам поля в раскрыве антенны 8 в точках измерения зондами 5,6 и 7. Далее сигнал поступает на детекторы 13,15 и 17. 1 ил,Изобретение относится к радиоизмерениям и может быть использовано для измерения параметров остронаправленных антенн.Цель изобретения - сокращение времени измерений,На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.Устройство для измерения амплитудно-фазового распределения поля в раскрыве антенны содержит СВЧ-генератор 1, первый 2, второй 3 и третий 4 фазовые манипуляторы, три измерительных зонда 5,6 и 7, установленных с возможностью перемещения в раскрые исследуемой антенны 8, низкочастотный генератор 9, низкочастотный фазовращатель на 90 10, делитель 11 частоты на два, амплифаэометр 12, который выполнен квадратурным, первый 13, второй 14, третий 15, четвертый 16, пятый 17 и шестой 18 синхронные детекторы, переключатель 19, который в нужный момент включает выходы синхронных детекторов 13 - 18 к входу аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 20, ЭВМ 21 и регистратор 22,Устройство для измерения амплитуднофазового распределения поля в раскрыве антенны работает следующим образом,Сигнал с выхода СВЧ-генератора 1 делится на две части; на сигнальную, которая поступает на входы фазовых манипуляторов 2, 3 и 4, и на опорную, которая поступает на опорный вход амплифазометра 12. С выходов фазовых манипуляторов 2,3 и 4 промодулированные сигналы одновременно излучаются в пространство через измерительные зонды 5,6 и 7 соответственно, которые установлены так, что зонды 5 и 6 находятся на вертикальной оси на расстоянии, равном одному вертикальному шагу, а зонды 5 и 7 - на горизонтальной оси на расстоянии, равном одному горизонтальному шагу. Это позволяет измерительному зонду 7 занять место измерительного зонда 5 при горизонтальном перемещении системы измерительных зондов 5,6 и 7 на один шаг, а измерительному зонду 5 занять место измерительного зонда б при вертикальном перемещении зондов на один шаг,Принятый исследуемой антенной 8 суммарный сигнал поступает на сигнальный вход амплифаэометра 12, На его первом выходе(синусном) выделяется сигнал в виде суммы трех импульсных напряжений, частоты и фазы которых равны частотам и фазам управления фазовых манипуляторов 2,3 и 4, а амплитуды пропорциональны синусным амплифазным компонентам по 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ля в раскрыве антенны 8 в точках измерения зондами 5,6 и 7: А 1 3 л р 1; А 2 зго р и Аз зи рз, где А 1, А 2, Аз и р 1, р 2, указ - амплитуды и фазы поля в точках измерения зондами 5,6 и 7 соответственно,Первую составляющую суммарного сигнала синусного канала квадратурного амплифаэометра 12 можно представить в виде А 1 з 1 п р 1Ао зи (2 л Г 1),где Ао и Г - амплитуда и частота модулирующего сигнала.Частота второй составляющей синусного выходного сигнала равна частоте управления манипулятором 6 (частоте выходного сигнала низкочастотного фаэовращателя 10 на 90 О, а амплитуда пропорциональна А 2 з 1 п Щ . Поскольку сигнал на выходе низкочастотного фазовращателя 10 отличается от выходного сигнала низкочастотного генератора 9 только фазовым сдвигом на 90, то вторую составляющую синусного выходного сигнала можно представить формулой А 1 3 и рАо соз (2 л Г т) .Сигнал управления манипулятором 3 отличается от выходного сигнала. низкочастотного фазовращателя 10 на 90 только частотой, которая меньше в два раза, следовательно, он имеет вид Ао соз (л Г т),Поскольку синусная амплифазная компонента поля в точке измерения зондом 7 имеет вид Аз зи р, то третью составляющую синусного выходного сигнала квадратурного амплифазометра 12 можно представить формулой Аззпарэ Аосоз(лГт),Таким образом, сигнал на синусном выходе амплифаэометра 12 имеет вид зи = А 1 зи р 1Ао зв(2 л Г т) + А 1 з 1 п р 1 х х Аосоз (2 л Г с ) + Аз з 1 п рз Ао соз (л Г с ). Точно таким же образом с учетом принципа работы квадратурного амплифаэометф ра 12, а именно с учетом того, что на втором (косинусном) выходе выделяются косинусные амплифазные компоненты А 1 соз р 1, А 2 соз 2 и Аз соз а, на косинусном выходе амплифаэометра 12 сигнал можно представить формулой соз = А 1 соз 01Ао з 1 п (2 л Г 1) + А 2 созЩ х хАосоз (2 лГ 1)+Азсозфз Аосоз(лГ 1). С синусного выхода сигнал поступает на входы синхронных детекторов 13,15 и 17. Поскольку синхронный детектор 13 управляется тем же сигналом управления фаэовым манипулятором 2, а сигналы управления фазовыми манипуляторами 3 и 4 со1628018 Составитель Р. КузнецоваТехред М,Моргентвл Корректор М, Шароши Редактор А. Лежнина Заказ 339 Тираж 408 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 формула изобретения 45 Устройство для измерения амплитуднофазового распределения поля в раскрыве антенны, содержащее СВЧ-генератор, выход которого соединен с входами первого и второго фазовых манипуляторов, первый и второй измерительные зонды. соединенные соответственно с выходами первого и второго фазовых манипуляторов, первый и второй синхронные детекторы, низкочастотный генератор, выход которого соединен с управляющим входом первого фазового манипулятора и через низкочастотный фазовращатель на 90 с управляющим вхсдом второго фазового манипулятора и опорными входами первого и второго синхронных детекторов, амплифазометр и последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и регистратор. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени измерений, введены третий измерительный зонд и третий фазовый манипулятор, выход которого соединен с третьим измерительным зондом, а вход - с выходом СВЧ-генератора, третий, четвертый, пятый и шестой синхронные детекторы и делитель частоты на два, при этом первый выход амплифазометра, который выполнен квадратурным, соединен с первыми входами первого, третьего и пятого синхронных детектороч опорный вход амплифазометра соединен с выходом СВЧ-генератора, вход явл ется входом для подсоединения выхода исследуемой антенны, а второй выход подключен к первым входам второго, четвертого и шестого синхронных детекторов, вход делителя частоты на два подключен к выходу низкочастотного фазовращателя на 90, а его выход - к управляющему входу третьего манипулятора и опорным входам третьего и четвертого синхронных детекторов, опорные входы пятого и шестого синхронных детекторов соединены с выходом низкочастотного генератора, выходы первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого синхронных детекторов через введенный переключатель соединены с входом АЦП,