Устройство для измерения параметров антенн

,14 СПУБЛИН 4 С 01 К 29/10 ИЗОБРЕТЕ СПИ ЛЬСТВУ ОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИ;(53) 621.317:621.396.67 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР. У 842636, кл. С 01 К 29/10, 1979.Авторское свидетельство СССР У 1218348, кл. С 01 .К 29/10, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ АНТЕНН(57) Изобретение относится к антенным измерениям. Цель изобретенияповьппение точности при использовании гибкого подвижного тракта опорного сигнала. Поставленная цель достигается тем, что в устр-во введены СВЧ-делитель мощности 2, два СВЧ-циркулятора 13, дополнительные вентили 14, 15, дополнительные управляемые СВЧ-фазовращатели 16,23, направленный ответвитель 17, СВЧ-сумматор 18, . квадратичный детектор 19, усилитель- ограничитель 20, блок формирования прямоугольных импульсов 21, счетный блок 22, второй усилитель промежуточной частоты 12, фазовращатель 26 на 90 , вторые и измерительных цепей, а в каждой первой измерительной цепи введены последовательно соединенные фазовый детектор и фильтр нижних частот. Основным направлением предлагаемого изобретения является устра- аф некие фазовой нестабильности гибкого подвижного СВЧ-тракта связи.1 ил.Р 25+Е -, Е - . в 1 п КЯ,С+ 4 1 к:с К 4 " 1В - , - вдп К 2 Я,Е), (3)к:суК Псм сов ( д + Чк+ вижного СВЧ тракта связи. 4 . 1 Сигнал на выходе генератора 1 50 +О - Е- в 1 п КЯ,С + СВЧ-колебаний Г, К к 1, ,в.,+ В - Е - в 1 п К 2 й) 4 1 П =,сов юцИзобретение относится к областиантенных измерений и может быть использовано для измерения параметровфаэированных антенных решеток (ФАР)в ближней зоне на автоматизированныхстендах.Цель изобретения - повышение точности при использовании гибкого подвижного тракта опорного сигнала.На чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема устройства дляизмерения параметров антенн,Устройство для измерения параметров, антенн содержит генератор 1 15СВЧ-колебаний, СВЧ-делитель 2 мощ ности, исследуемую антенну 3, зонд,состоящий из .приемных излучателей 4,первого и второго вентилей 5 и 6,управляемых СВЧ-фазовращателей 7,передающих излучателей 8, рупорной антенны 9, СВЧ-сумматора 10, квадратичного детектора 11, а также усилителей 12 промежуточной частоты (УПЧ),первый и второй СВЧ-циркуляторы 13, 25первый и второй дополнительные вентили 14 и 15,первый дополнительный управляемый СВЧ-фазовращатель 16, направленный ответвитель 1 7, второйСВЧ-сумматор 18, второй квадратичныйдетектор 19, усилитель-ограничитель20, блок 21 формирования прямоуголь"ных импульсов, счетный блок 22, второй дополнительный управляемый фаэовращатель 23, синхронные и фазовыедетекторы 24 и 25,.фазовращатели 26 на359 В,ФНЧ 27 и блок 28 каналообразующихчастот, состоящий из кварцевого генератора 29 прямоугольных импульсов,делителей 30.130.п, 31 частоты, Оделителей 32 частоты на два,фильтры33.133,п нижних частот (ФНЧ).Устройство для измерения параметров антенн работает следующим образом.Основным направлением предлагаемого изобретения является устранениефазовой нестабильности гибкого подгде амплитуда сигнала принята равной 1,После разделения СВЧ-делителем 2 мощности сигнал частично поступает на исследуемую антенну 3 и на выходе 1-приемного излучателя 4 зонда имеет вид(фо + Мк 1)где К,;, Ч - коэффициенты, характеризующие амплитуду и фазовый сдвиг в данной точке поля.Сигнал на входе -го передающего излучателя 8 можно описать выраже- нием где 6, = - ; 8= - , 2 Я,/26, Д,./26 -. частоты управляющих сигналов, поступающих с делителей 30.130,п час тоты и делителей частоты на два.Сигнал на выходе рупорной антенны 9 пропорционаленЦ1К;сов (ы е++6 -- в 1 п К 2 й, ),ФрЧасть сигнала генератора 1 СВЧ-колебаний после СВЧ-делителя 2 мощности поступает в опорный канал. Пройдячерез первый циркулятор 13.1, первыйдополнительный СВЧ-фазовращатель 16,второй дополнительный вентиль, 15,направленный ответвитель 17, поступает на второй вход СВЧ-сумматора 10 вниде где ц , - фаза сигнала, характери" зующая фаэовую нестабильйость гибкого подвижного СВЧ"тракта с вя зи, 2 Й,/2 Г и Я,/211 - частоты управ(16) свь х 4 х 1 у хт ляющих сигналов, поступающих на СВЧфаэовращатель 16 с делителя 31 частоты и делителя частоты на два,Сигнал на выходе СВЧ-сумматора 10 имеетвид Сигнал на выходе первого квадратичного детектора 11 пропорционален ьПчс., =,-,. К соз ( Чх; - Ч +114 1+ 1+ (с; К )21 На выходе УПЧ 12, настроенного+ 1 ана полосу частот -- д --с учетом се 2 Глективных свойств, сигнал можно опи- сать 0- с Е К.соз(Я.+Й,) - 1 а Эти сигналы поступают на синхронные детекторы 24 каждого из 2 и измерительных каналов, на гетеродинные входы которых поступают сигналы с частотами й./2 Г соответственно, причем на один из них каждой цепи эти сигналы поступают через фазовра- щатель 26 на 90 . После детектирования на выходах ФНЧ 33 получим сигналы вида К , соя (Я,С - 1; - Ц,)(10)К ч я 1 п ИЧ х, 1 кф) Часть сигнала опорного канала с второго выхода направленного ответвителя 17 поступает на третье плечо второго СВЧ-циркулятора 13.2, далее в гибкий подвижный СВЧ в тра связи и через первый дркулятор на вход СВЧ-сумматора 18 в виде и,= соя (у,с + 2 к+- з 1 п КЯ,й + (11) 1К После суммирования с сигналом, поступающим с третьего выхода СВЧ-делителя 2 мощности и квадратичного детектирования на выходе второго УПЧ 34, настроенного на частоту Я /2 п, сигнал имеет вид Б = А соз (йй - 2 Юк,)(12) После усилителя-ограничителя 25сигнал"с = соя (йь 2 ке) (14) поступает на блок 26 формированияпрямоугольных импульсов, далее на 25счетный блок 22, на второй вход которого поступает сигнал с делителячастоты на два с частотой Я /2 и отблока 28 каналообраэующих частот.Счетный блок 22 вырабатывает код, который поступает на управляющий входвторого дополнительного управляемого фазовращателя 23, на вход которо"го поступает сигнал с частотой 35 Яь/2 от блока 28 каналообраэующихчастот, На выходе второго дополнительного управляемого фаэовращателя23 появляется сигнал вида П фв = соз о - око) у (15) который поступает на гетеродинные входы синхронных детекторов 25, навходы которых поступают сигналы (10), 45После детектирования на выходахФНЧ 27 каждого канала сигнал имеет вид 55 Из полученного выражения Видно, что предложенное устройство позволяет скомпенсировать фазовую нестабильность подвижного СВЧ-тракта связи, 1467407Формула изобретенияУстройство для измерения параметров антенн, включающее генератор СВЧ-колебаний, зонд, установленный с возможностью перемещения в раскрыве исследуемой антенны и состоящий из п измерительных антенн, каждая из которых включает последователь" но соединенные приемный излучатель, первый вентиль, управляемый СВЧ-фаэовращатель, второй вентиль, передающий излучатель, размещенный в раскрыве рупорной антенны, подвижный,тракт опорного сигнала, последовательно соединенные СВЧ-сумматор, квадратичный детектор, усилитель промежуточной частоты, к выходу которого подключены параллельно и первых измерительных цепей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных синхронного детектора и фильтра нижних частот, а первый вход СВЧ-сумматора подсоединен к выходу рупорной антенны, генератор прямоугольных импульсов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности при использовании гибкого подвижного тракта опорного сиг. нала, введены включенный между выходом генератора СВЧ-колебаний и входом исследуемой антенны СВЧ-делитель мощности, последовательно соединенные через подвижный тракт опорного сигнала первый и второй циркуляторы, первый дополнительный вентиль, первый дополнительный управляемый СВЧ- фазовращатель, второй дополнительный вентиль, направленный ответвитель, первый выход которого подключен к второму входу СВЧ-сумматора, второй выход направленного ответвителя подключен к второму плечу второго циркулятора, первое плечо первого циркулятора подключено к второму выходу СВЧ-делителя мощности,последовательно соединенные второй СВЧ- сумматор, второй квадратичный детектор, второй усилитель промежуточной частоты, усилитель-ограничитель, блок формирования прямоугольных импульсов, счетный блок, второй дополнительный управляемый СВЧ-фазовращатель, причем первый и второй входы второго СВЧ-сумматора подсоединены к третьему выходу СВЧ-делителя мощности и третьему плечу первого СВЧциркулятора, (п+1)-х делителей частоты на два, (и+1)-х делителей частоты, входы которых подключены квыходу генератора прямоугольных импульсов, а выходы -го делителя частоты подключены к второму входу управляемого фазовращателя д-й изме рительной антенны, и последовательночерез -й делитель частоты надва подключен к третьему входуфазовращателя 1-й измерительнойантенны, выход (и+1)-го дели теля частоты подключен к второму входу первого дополнительного управляемого фазовращателя, и последовательно через (и+1)-й делитель частоты на два подключен к третьему 2 О входу первого дополнительного управляемого фазовращателя, к второмувходу счетного блока и второму входу второго дополнительного управляемого фазовращателя, в каждой первой 25 измерительной цепи введены последовательно соединенные второй фазовыйдетектор и второй фильтр нижних частот, выход которого является выходомустройства, а выход второго фазового О детектора подключен к выходу первогофильтра нижних частот, вторые и измерительных цепей, каждая из которыхвключает последовательно соединенныетретий фазовый детектор, третийфильтр нижних частот, четвертый фа"эовый детектор и четвертый фильтрнижних частот, выход которого является выходом устройства, а вторыевходы всех четвертых фазовых детекторов подключены к вторым входамвторых фазовых детекторов первых измерительных цепей и подсоединены квыходу второго дополнительного управляемого фазовращателя, первый входтретьего фазового детектора каждойвторой измерительной цепи подключенык выходу усилителя промежуточнойчастоты, выход х-го блока делениячастоты на два подключен к второмувходу первого фазового детектора-й первой измерительной цепи и последовательно через введенный фазовращатель на 90 - к второму входутр ет ьего фазового дете кт ора -й второй измерительной цепи, где х = 1,2п.