Измеритель поляризационных параметров электромагнитной волны

19) И 1): СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 0 351)О. 01 Б 13/9 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Е 21) 337 22) 29.46) 07.72) Е. Н( 3835/18-09 .ч аю й ся тем, что, с целью ( 12.81 повыш точности измерения, в него ( 11. 83. Бюл,41 введены поляризационный фильтр, уста( Макуха и Е.В. Масалов новленный перед раскрывом,первой (71) Томский институт автоматизиро- антенны, последовательно соединенные, . ванных систем управления и радио- вторая антенна, идентичная первой, и электроники второй поляризационный разделитель, (53 621.396.96(088,8) а также блок формирования суммарного (56) 1. Канарейкин Д,Б Павлов, Н.ф сигнала, суммарно-разностный преобПотехин В.А., Поляризация радиолока- разователь и блок формирования разционных сигналов. М., "Советское ностного сигнала, при этом первые радио", 1966, с, 108-111, выходы первогО и второго поляризаци 2Там же, с, 122-124 (прототип) онных разделителей подключены соот- (54)(57) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПОЛЯРИЗА 11 ИОННЫХ ветственно к первому и второму входам ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕ 1 ТРОЯАГНИТНОЙ ВОЛНЫ, блока формирования раэностного сигнасодержащий последовательно соединен- ла, выход которого подключен к второные первую антенну и первый поляри-му входу второго приемно-усилителье зационнйй разделитель, гетеродин, ного блока, вторые выходы первого и выход которого подключен к первым второго поляризационных разделителей фу входам первого и второго приемно-уси- подключены соответственно к первому д лительных блоков, при этом выход и второму входам суммарно-разностного С первого приемно-усилительного блока преобразователя, суммарный и разностподключен соответственно к первым ный выходыкоторого подключены соот- д входам первого и второго фазовых ветственно к первому и второму входам детекторов и входу первого амплитуд-блока формирования суммарного сигнала ааей ного детектора, выход второго прием-выход которого подключен к второму но-усилительного блока подключен к.входу первого приемно-усилительного фф входу второго амплитудного детектора блока, выходы первых амплитудного и Д и второму входу первого фазового де- фазового детекторов и вторых амплитудтектора непосредственно, а к второму ного и фазового детекторов являются входу второго фазового детектора че- ,соответственно первым, вторым, третьим ( ) реэ фазовращатель на 900, о т л и " и четвертым выходами устройства.е руу у+Еуфбук 5. щ иения у С 05 и)вом первой антенны, последовательноИзобретение относится к радиолоая антенна и второйиолокационньм соединенные вторая антен анации, а именно к рад онный разделитель, а такжем использующим поляриза-, поляриэационныустройствам, используб ф мирования суммарного сигнационные свойства пр инимаемых сигна- лок орла суммарно-раэностный преобразоваФлов.ля имет с линейно-по тель и блок Формирования раэностногоИзвестен по р Рал при этом первые выходы перваго и второго поляризационных разн й и оиэводящий сигнала,поляриэационных свойств сигнаодержащий антенную системуlВ к первому и второВиде пар болического отражателя, в торо0 мирования разносФокуе которого помещен линейно-поляризованный излучатель р спОсОбныйповорачиваться вокРУГ ОСИ волновОДа. е ВыхоДЫ ПЕРвого и ВТОРОГО ПОПЯна 360 , приемник,сельсин-датчик, 1 ионных разделителей подключенысельсин-приемник и индикатор круго- " твенно к первому и второму .15 соответстве оВаго обзора 11.В м суммарно-разностного преобраОднако в изВестном устройстве от- эователя, суммарный и раэностный высутствует воэможность получения инходы которого подключены соответстформации о найравлении поляризации венно к первому и второму входампринимаемого сигнал. блока формирования суммарного сигНаиболее близким к предлагащ"ому 20 н а выход которого подключен к втоявляется измеритФль поляриэацион- р му входу первого приемноусилительных параметров электромагнитной Вол ного блока, выходы первых амплитуд"ны, содержащий последовательно сое- . ного и фазового детекторов и вторыхдиненные первую антенну и первый амплитудного и Фазового детекторов явполяриэационный разделитель, гетнера 25 ляются соответственно первым, вторымцин, выход которого подключен к пер третьим и четвертым выходами устройвым входам первого и второго приемноИ ЭТОМ ВЫХОДУсилительных блоков, при этом дНа фиг. 1 показана структурнаяпервого приемно-усил"те"ьного электрическая сх а пре Оженногоподключен соответственно к и Р ым 30 стройства; на Фиг, 2 - .осн вная ивхоДам пеРВОГО и ВТОРО -кроссдиагра направленности придетекторов и входу первого амплитуотсутствии отклонения максимуманого детектора, выход второо приемдиаграммы направленности, эти жеуси т ьного блока подключен к вхо- диагр . при смещенном эа жет рефду второго амплитудного детектора 35 ракционных явлений максимума основвторому входу первого фазового детек н й диаграммы направленности, а тактора непосредственно. а к второму же диаграммы направленности по кросс. входУ второго Фазового детектор че .Мпоненте Е возникающей при РасХАрез фаэовращатель на- пространении по трассе.Однако извесТное УстРойство Обла- Измеритель поляризационных паРа"дает больщой погрешностью Рметров электромагнитной волны содеризме ения 40обусловленной неточным знанием направантенны 2 и 3 первый оляризационЦель изобретения - повыаение точовь,аение точ- , ный разделитель 4 ю блок 5 Формиро"вания раэностного сигнала, .второйности измерения.Поставленная цель достигается тем, полярмарно-раэностный преобразователь .7,что в измеритель поляризационных8 фпараметров электромагнитно отн й волны блок ормирования с арного сигнала, два приемно-усили- силительных блокасодержащий последовательно соединен 9 и 10 гетеродин 11 два амплитудные первую антенну и пеРвый поляриза 5012 и 13 фазовращаных детектора 12 и , фазовращационный разделитель, Р ф14 на 90 О, два фазовых детекход которого подключен к первым входам первого и второго приемно-усили- Р .1 1то а 15 и 16.тельных блоков, при этом выход первого приемно-усилительного блока под- Устройство ра ботает следующимключен соответственно к первым входам образом.ПЕРВОГО и второго Фазовых детекторов Источник электромагнитных колебаиме й фикси-.и входу первого амплитудного детек- ний излучает сигнал, ющиля изацию (горита а выход второго приемно-усилитель- рованную линейную по ртара,ного блока подключен к входу второго эонталъную или верили ве тикальную) вектораоля Е. П и распролитудного детектора и второму вхоэлектрического и Е. рамплиФи ействием разду первого фазово оф ваго детектора непа- странении по трассе од дв и оисхок второму входу второ- личных искажающих факторов рсредственно, а ктектора через фазовра- дит изменение поляр цл иза ии вектора Его Фазового детектогнитных колебащатель на 900, введены поляризацион- излученных электромагный фильтр, установленный перед раскры 65 ний.55 Таким образом, электрический вектор электромагнитного поля в точкеприема имеет основную ЕУ и кроссовуюЕ),дсоставляющие.При наличии отклонений максимумаосновного лепестка диаграммы направленности за счет рефракционных явле- .ний,которые составляют для реальныхантенн величину)8-10 угловых минутна трассах прямой видимости 0,6-0,9от ширины дйаграммы направленности 10приемной антенны на трассах большейпротяженности, в раскрыве антенныпоявляются дополнительные кроссовыесоставляющие (за счет эффектов, обусловленных антеннбй). 15Таким образом, в антенне происходит дополнительное увеличение амплитуды кроссполяризационной составляющей Е ,возникакщей при распространении, йа величину Ек кд 6-8 дБдля трасс прямой видимости и 15-20 дБдля трасс большой протяженности, чтои обуславливает значительную погрешность в оценке поляризационных свойствканала связи (степени изменения поляризации в среде распространения),Помимо. этого, составляющая Е кпри наличии рефракционных явленийтакже является источником кроссполяризационной составляющей Ед,сигнал, имеющий основную еу и 30кроссовую Есоставляющие поступает одновременно на поляризационнййфильтр 1 и вторую антенну 3. Послепрохождения поляризационного Фильтра1, выполненного в виде поляриэацион,ной решетки, ориентированной параллельно составляищей Е,сигнал поступает на первую антенну 2, где воз".буждается дополнительная кросскомпонента Ербусловленная конструкциейантенны.1Во второй антенне 3 возбуждаютсядополнительные кроссполяризационныесоставляющие Е и Е, обусловленные эФфектами в антейне. , 45Таким образом,.с выхода второйантенны .3 на второй поляризационныйразделитель 6 поступает сигнал, имеющий составляющие Е У + ЕУкд и Е х+ ЕхкдС выхода первой антенны 2 на первый поляризационный разделитель 4поступает сигнал, имеющий основнуюЕ и кроссполяризационную Екдкомпоненты. Кросскомпоненты Е на выходепервой антенны 2 нет, так как. онаподавляется поляризационным Фильтром 1.С вторых выходов первого и второго поляризационных разделителей 4и 6 сигналы основной компонентыЕ + Е и Е поступают на первый и 60М УкА Увторой входы суммарно-разностногопреобразователя 7, выполненного йогибридной мостовой схеме, С первоговыхода второго поляризационного разделителя 6 сигнал кроссполяризационной составляющей Е + Е поступает на второй вход блока 5 формиро" вания,разностного сигнала,.выполненного также по гибридной мостовой схеме, на первый вход которого поступает сигнал кроссполяризационной составляющей Е с первого выхода поляк ксризационного разделителяС выхода блока 5 Формирования разностного сигнала сигнал, представляющий собой разность сигналов, поступающих на два его входа (укафбкд.хка ф = Ек постУпает на второй вхоД второго приемно-усилительного блока 10,С суммарного и разностного выходов суммарно-раэностного преобраэовате;ля 7 сигналы (Е + Е У + Еу) и (-ЕУ) поступают на первый и второй входы блока 8 формирования суммарного сигнала, с выхода которого сигнал, представляющий собой сумму сигналов, поступающих на два его входа.(Е У + Е++ Е ) + (-Е,) = 2 Е У, поступает на второй, вход йервого приемно-усилительного блока 9.С выхода первого приемно-усилительного блока 9 сигнал промежуточной частоты основной компоненты ЕУ поступает на вход первого амплитудного детектора 12, на первый вход первого азового детектора 15 и на первый ход второго фазового детектора 16,Сигнал промежуточной частоты кросс- компоненты Ед выхода второго при-, емно-усилительйого блока 10 поступает на второй вход первого фазового детектора 15, на фазовращатель 14 на 90 ф и на вход второго амплитудного детектора 13. С выхода фазовращателя 14 на 90 сигнал промежуточной частоты кросскомпоненты Есо сдвигом фазы на 90 О поступает на второй вход второго фазового детектора 16.На выходе первого амплитудного детектора 12 имеем сигнал, пропорциональный амплитуде ЕУ основной компоненты. На выходах первого фазового детектора 15 с амплитудой еУ елзхпЧ, где Ч - сдвиг фаз между основной ЕУ и кросскомпонентой Ек. Выходной сигнал. второго амплитудного детектора 13 будет с амплитудой Е. Сигнал второго фазового детектора 16 имеет сигнал пропорциональный произведению ЕУ Е сиз Ч.По сравнению с базовым объектом предложенное устройство позволяет повысить точность оценки поляризационных параметров канала связи (среды распространения) на величину порядка 6-8 дБ для трасс прямой видимости и на 15-20 дБ для трасс большой протяженности (когда отклонения главного максимума диаграммы направленности составляют величину 0,6-0,9 от ширины диаграммы направ- ленности ) за счет образования в блоке формирования раэностного сигнала1055051 преобразо - трассыЮиУимоспщ -трассы прптюжен- РЮлучательприемнай антенны Составитель Е.Техред М, Надь к едакто аказ 8865/4 Подпиого комитета СССРий и открытийРаушская наб., д. е/5 П фПатент", г. Ужгород, ул. Проектна Фил разности кроссполяризационных составлянмцих с выхода второй антенны ипервой антенны с поляризационнымфильтром (Ехд+ Ек) Ехксю = Екфа также за счет образования в блокеФормирования суммарного сигнала суммы (Е+ Еу+ Еукд) + ( Е укс )=2 Еуявляющегося суммой сигналов с раз-.ностного и суммарного выходов,5 Тираж 710 ЙНИИПИ Государственпо делам изобрете 15055, Москва, Х,суммарно-разностногователя,Получение двух указанных выае сигналов позволяет исключить влияниекроссполяризационных эФфектов приемных антенн, вызванных рефракционными явлениями, на точность оценкиполяризационных свойств канала связи (среды распространения),озоровская Корректор Г.Рещетн