Устройство для измерения параметров антенн в ближней зоне

1 ГОСУДАР:ТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ АНТЕНН В БЛИЖНЕЙ ЗОНЕ(57) Изобретение может быть использовано для измерения параметров фазированньи антенных решеток в ближайшей зоне на автоматизированньи стендах. Цель изобретения - повышениеточности измерений. Устр-во содержит г-р 1 СВЧ, направленный ответвитель 2, исследуемую антенну 3, приемные и передающие излучатели 4 и 8,вентили 5 и 7, электрически управляемые фазовращатели 6; рупорную антанну 9, управляемый СВЧ-фазовращатель 10 СВЧ-сумматор 11, квадратичный детектор 12, инвертор 13, коммутаторы 14, аттенюатор 15, перестраиваемый фазовращатель 16, сумматор17, усилитель 18 промежуточной частоты, синхронные детекторы 19, фильтры 20 нижних частот, аналоговые коммутаторы 21, дешифратор 22, АЦП 23н г-ры 24 и 25 прямоугольных импульсов. После фазовращателя 10 сигналсуммируется с сигналом опорного канала. Результат суммирования квадратично детектируется и поступает черезуправляемые коммутаторы 14 на аттенюатор 15, корректирующий ослаблениесигнала, и на фазовращатель 16, корректирующий фазу. Затем эти сигналысуммируются в сумматоре 17. Цель достигается введением фазовращателей10 и 16, инвертора 13, коммутаторов14, аттенюатора 15. и сумматора 17.1 нл.13222 04 26 с генератора 24 прямоугольных им пульсов поступают импульсы прямоугольной формы с частотой -", с помощью2которых производится фаэовая манипуляция измеряемого сигнала, после которой фаза сигнала принимает два значения (О и 180 ф), На выходе СВЧ"фазовращателя 6 сигнал имеет вид 1Изобретение относится к антеннымизмерениям и может быть использованодля измерения параметров фазированных антенных решеток (ФАР) в ближнейзоне на автоматизированных стендах.Цель изобретения - повышение точности измерений.На чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема устройства дляизмерения параметров антенн в бликней зоне.Устройство содержит генератор 1СВЧ, направленный ответвитель 2, исследуемую антенну 3, приемные излуча"тели 4 измерительных антенн, первые 15вентили 5, электрически управляемыефазовращатели 6, вторые вентили 7,передающие излучатели 8 измерительных антенн, рупорную антенну 9, управляемый СВЧ-фаэовращатель 10, СВЧсумматор 1, квадратичный детектор12, инвертор 13, первый и второйкоммутаторы 4, аттенюатор 15, перестраиваемый фазовращатель 16, сумматор 7, усилитель промежуточной частоты (УПЧ) 8, синхронные детекторы19, фильтры нижних частот (ФНЧ) 20,аналоговые коммутаторы 21, дешифратор22, аналого-цифровой преобразователь(АЦП) 23, генераторы 24 и 25 прямо" 30угольных импульсов,Устройство для измерения параметров антенн в ближней зоне работаетследующим образом,Генератор 1 СВЧ вырабатывает сигнал синусоидальной формы созе С, который далее поступает на направленный ответвитель 2, последний частично ответвляется для эапитки исследуемой антенны 3, а частично ответвляется в опорный измерительный канали поступает на СВЧ-сумматор 1. Приработе антенны 3 на передачу в еераскрыве образуется поле, амплитудно-фазовое распределение которого 45измеряется многоканальным измерительным зондом. Рассмотрим работу многоканального измерительного зонда.В х-й точке поля сигнал, прошедшийантенну 3, принимается приемным иэлу" 50чателем 4, после которой он, пройдявентиль 5,служащий для развязки излучателя 4 и управляемого дискретного СВЧ-фаэовращателя 6, поступает напоследний в виде 1 й тг 2 М К х сов(ы,С+ Кх,)Одновременно с этим на управляющийвход секции 0-180 СВЧ-фаэовращателя 4 1К х,соэ(ь,1+ 6, -- здпКЯ,С).Кс 1,Э,Э.,Далее, пройдя через вентиль 7,который служит для развязки СВЧ-фа"зовращателя 6 и передающим излучателем 8, сигнал излучается в раскрыврупорной антенны 9, который служитдля суммирования сигналов, излученныхвсеми измерительными антеннами многоканального измерительного зонда.На выходе рупориой антенны 9 выделяется суммарный сигнал1 4К сое(о) й+Ч +9 =. - эхпКЯ,й).Хт 0 х; т н Ктп т=у,Э =т,эЭтот сигнал поступает на вход управляемого СВЧ-фазовращателя 1 О, на управляющий вход секции 0-90 которого поступают импульсы прямоугольной формы с генератора 25, с помощью которых производится фазовая манипуляция сигнала, после чего фаза сигнала принимает два значения (О и 90 ). На выходе СВЧ-фаэовращателя 10 си- нал имеет вид1 сК,соа(ь Й+Ч +6в 1 пКЯ е)х; ф кт т 7 КМПт 1,т,Э, кфир,5,1 тпри 0е С -2иК(1+дК) ЗЭ.П(т, +Ч+дЧ +я =1,2,Э,+0: - виКЯ,г.) при4 С Т,4 1, Гг"Хат Ээ К 2где дКг, й Ч - погРешности Установкикоэффициента передачии фазового сдвига, вносимых СВЧ-фазовращателем 10; -- частота импульсов прямоугольной формы, поступающих с генератора 25.После СВЧ-фазовращателя 10 сигнал поступает на вход СВЧ-сумматора 11, где он суммируется с сигналом опорного канала, а далее на квадратичный3 13детектор 12, СВЧ-сумматор 7 и квадратичный детектор 12 выполнены натройниковой диодной секции с диодомДКСМ, с помощью которого производится квадратичное детектирование,На выходе диодной секции сигналимеет вид2 4 1К сов(Ч+8 -- ядиКЯ,с)+1,2 3К,35+О - , - вдиКЯ.с)+1+ - (2. К .)4 1 1 Е11 К и. Х;Хс 1, ,5 тф 12,3,при сс сТ2 Так как УПЧ 18 настроен на полоЯсу частот гд (д 1,2,3и), то полученный сигнал можно представить в виде2Кх,яди Ч.вдиЯС+1+ -(2 К )г1 Я . х; хи Х;1 йьг 3 :1,2,Ь,Тгпри 0 ссс -2 22204 4 ройства 17 сигнал на интервале О-Т 2 принимает видС Ксов(Л С-Ч )+А.После прохождения УПЧ 18, настроенного на заданную полосу частот, получают сигнал С К, соя(Я;С- Ч, )О Далее сигналы поступают на входысинхронных детекторов 19, на гетеродинные входы которых поступают сигналы частоты, соответствующей данномуканалу.5 После прохождения ФНЧ 20, настроенных на частоты 2 Я,с, получают наих выходах Со2 х; х; 2 Х; х;К сояЧ и - К, вди Ч 20Эти сигналы поступают на коммутаторы 21, которые управляются с дешифратора 22. Коммутаторы коммутируютизмеряемые сигналы на АЦП 23, с которых они поступают для обработкина ЭВМ,Формула изобретения+ ( К ) Прн ССс Т 2,ТИ;.1 235Далее сигнал поступает на коммутаторы 14, которые с помощью инвертора 13 управляются импульсами прямоугольной формы от генератора 25 так, что на вход перестраиваемого аттенюатоТг ра 15 в момент времени О- - поступа 2 ет сигнал2 Кх.(1+3 К 2) соя (Ч.+ дЧ 2) яди Я,С+А 45ьА=1+ -(К )д,И Чг За на вход перестраиваемого фазовращаТ,50 теля 6 в момент времени - -Т по 2ступает сигнал2 сК. вди Ч,вдий;С+А.Х1 ф 11,3 55Перестраиваемый аттенюатор 15 кор" ректирует ослабление сигнала, а перестраиваемый фаэовращатель 16 - фазу д Чг. На Вьмоде суммирующего устУстройство для измерения параметров антенн в ближней зоне, содержащее последовательно соединенные генератор СВЧ, направленный ответвитель, первый выход которого является выходом для подсоединения исследуемой антенны, решетку, состоящую иэ измерительных антенн, каждая из которых включает последовательно соединенные приемный излучатель, первый вентиль, электрически управляемый фаэовращатель, второй вентиль и передающий излучатель, размещенный в раскрыве рупорной антенны, (и+1) генераторов прямоугольных импульсов, выход каждого из и которых соединен с управляющим входом соответствующего электрически управляемого фазовращателя, последовательно соединенные СВЧ сумматор, второй вход которого соединен с вторым выходом направленного ответвителя, и квадратичный детектор, усилитель промежуточной частоты, к выходу которого подключены параллельно и цепей, каждая иэ которых состоит из последовательно соединенных синхронного детектора, фильтра нижних частот, аналогового коммутатора, дешифратора, выходы аналоговых коммутаторов присое2204 Составитель В.РабиновичРедактор М,Бланар Техред И.Попович Корректор С,Черни Заказ 2859/41 Тираж 730 ПодписноеВНИИ 11 И Государственного комитета СССРпо делам изобретений и откры"ий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предгриятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 5 132 динены к входу аналого-цифрового преобразователя, а выходы дешифраторак управляющим входам соответствующих аналоговых коммутаторов, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, введены управляемый СВЧ фаэовращатель, инвертор, дна коммутатора, аттенюатор, перестраиваемый фаэовращатель и сумматор, причем вход управляемого СВЧ фазовращателя соединен с выходом рупорной антенны, выход - с входом СВЧ сумматора, а управляющий вход - с выходом (п+1)-го выхода генератора прямоугольных импульсов, выход квад ратичного детектора через последовательно соединенные первый коммутатор,аттенюатор, присоединен к первомувходу сумматора, выход квадратичного5 детектора через последовательно соединенные второй коммутатор и перестраиваемый фазовращатель присоединен к второму входу сумматора, выходсумматора присоединен к входу усили 10 теля промежуточной частоты, а выход(п+1)-го генератора прямоугольныхимпульсов присоединен через инверторк управляющему входу первого коммутатора и непосредственно к управляннще 15 му входу второго коммутатора,