Многоканальное устройство для измерения параметров антенн

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 47462 5 6 01 В 29/10 ОБР ТОРС ВИДЕТЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ. ГКНТ СССР ОЛИСАНИ(56) Авторское свидетельство СССРМ 842636, кл, О 01 В 29/10, 1979,Авторское свидетельство СССРЯ 1218384, кл. 6 01 Я 29/10, 1984.(54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВОДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ АНТЕНН(57) Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использованодля измерения параметров антенн, в частности фазированных антенных решеток, вближней зоне на автоматизированных стендах, Цель изобретения - повышение точности измерений интегральных характеристикантенн. Устройство содержит генератор 1СВЧ, направленный ответвитель 2, подключаемый к исследуемой антенне 3, решетку,состоящую из п измерительных антенн,каждая из к-рых включает приемныи излучатель 4, вентили 5 и 6, электрически управляемый фазоьращатель (ФВ) 6, передающий излучатель 8, размещенный в раскрыве рупорной антенны 9, квадратичный детектор 11, усилитель 12 промежуточной частоты, п измерительных низкочастотных каналов, каждый из к-рых включает синхронный детектор 13, фильтр 14 нижних частот и гналого-цифровой преобразователь 15, и+2 коммутаторов 16, и управляемых низкочастотных ФВ 17, фиксированный ФВ 18 на 900, и генераторов 19 прямоугольных импульсов, делитель 20 частоты на два, накапливающие регистры 21 и буферный регистр 22. Возможность перемещения решетки обеспечивается с помощью координатно- измерительного устройства 23. Повышение точности измерений обусловлено ком пенсацией фазовых искажений в канале каждой измерительной антенны с помощью ФВ 17, 1 илИзобретение отиосится; технике энТ 8 Н Н Ы Х И 3 Ь 8 1; 1 Ь ( " (Г(1 Оьк 8 т бЫТЬ И С П ОЛ Ь 3 О"БЭНО БГ 1.1.:1 ье(-(8;(1 Г ПЭРЭМЕТООВ ЭН ГОНЯ ВЧЭСтьО.Т 1 ф, ООЭ 31(ЬХ (ЗНТ 1: Ь(Х реВе"ток, в ближнсй гоке нэ автоматИаир.БэнНЫХь СТОЯДЭХ,Цепь И "А(ьгЕ8;(ИЯ - ГРБ(18.:,Ие "О(ь;Ости измерений и 1 п егоэльных хэоэктер(.,Гикантенн.На ч(ьрте(1(8 и ривке(8.(э . 1 а( ( (,(ь(рскэяструктурная схема мь 1 ОГОэ(1 ал( ного у, ГоойСТВЭ ДЛЯ ИЗМОР 811 И;ЭРЭМЕТР(Б Эь(-81 Ь 1,М 1 Огоканэльцое устройств ля измеООНИЯ ПЭРЭ 148 ТР(ЗВ ЭНТРН 1-1 Б:-,"ЛРЧЭ.Т (ьосл(ь ьНапрявп(ьин(ь,:-(.:8(-ьГ(ОПБЫ( БЫХО 1КО"Ор(а (ь .ь(.(ья ь,-НЕНИЯ,С;(18 Б,.ой, Г:.Ь,",;,1 Г ПСТОЯ ЩУ 1 О а Г И:;(О:;.1 ОЛ Ь Ых Э Н 8 Н Н,УСТЭ(НОБГа (ь(:"; ьььОььь(ь 1(Т.,О П 8 ем(ь(ЕНИЯ Б ОЭС ГБЬ 1 ВО ь ( ",ЛБ(8 Ь(О, ЭНТОНЧ(Ь 3КажЭЯ Иь (, Г "( ГР( 1 Х В ";Эет П- ( ЛБДОБЭ(ьл (О С(ьал(. Ч. .ь(ь(.сь - ; (и (Г.-;ь,ЧЭ ( сЛ1, Гьервь.й БЭНТИП;. (, ь 18 К (. .БС 1:( ь(ь(1 яемый фэзоврэ 1 цате(ь 6, Бтооои Бенть 7ПОРОДЭ 1 ОЦИИ (ЗЛУьЭтель 8, Р(ЕЗМ(8 ье.(-Ь 1( БОасР 1.БЕ ОУПОО.,ь,(ьь.1., О сп(ь; (;(8(.Ной ПО ЛОБ,Б"8;: ь " СВ(.С,;(,ьО .;, ьГКВЭДОЭТ 4 ЧНЫ 11,(.:;От:": ОГОм ( (, ьСЛ.1 Г";84РОГО ПОП;ЛЮ 8;Ь Г 1:ь(ОЭ(ЛБЛЬ(Г( П И 1ь-(,;-тельных низко 1 эстот; ых каналов. Кэх(дьйИЗ КОТОРЫХ СОСТОИТ ИЗ ПОСЛ 8 ДОВЭТСЛЬНГ СО 8 дИ Нен и ЫХ СИНХ рон( Ч ОГО д(ет(ь КТООЭ 1 3,фильтоа 1( низ" и " (тБого пр 8 образовэтеля 15 втЭрой выход нэправгенного отьетвителя 2 подкгночен квторому вход СВЧ-сумматора 10. и+2 комМу 1 Э 1 орОБ6 П управляьм(,( ( КПЧЭн ЫХ фааовоща; егОй 1 7 (О(ьь КС(ОБ(ь(Н Н;. ьфааоврав;атель :,.,э 90, п Ге 1 Ооэт.,ООБ 1(9прямсугольньгх (м(ульсов, делитель 2чэстОты нэ двэ, два накапливающих ГОГистра21 и буферный регистр 22, и выходов которого соединены с соответствующими управляющими входами и упоавляемыхНЧ-фазовращателей 17, входы которых соединены с первым выходом и-го генератора19 и оя моугол ьн ы х и м пул ьсо о, входы и+1коммутатороВ 16 соедин 81 ь( с перВыми Бь-ходами п+1)-го генератора 19 прямоугольНИХ ИМПУЛЬСОВ, БЫХОДЬ 1 Г 18 ОВЫХ ПкоммутэтОров 16 соедин 8 ны с перВыми упРЭВЛЯЮЩИМИ ВХОДЭМИ СООТВОТСТВУЮЦиь(злектрич 8 ски управля 8 мых фазоврэщэтелей 6, Выход(п+1)-ГО коммутатора 16 соедиНВН С ВТОРЬМИ УПРЭБЛЯЮЩИМИ БХОДЭМИЗЛЕ КТРИЧОСКИ УПРЭ В БОМ ЫХ ГЭ ЗОБО(Э(1(Эте 18 И 6, иЕрВ 1 э 1 И ВХОД (П -1)-1,. КО(Я 1 ЧТЭООЭсоединен с выходом свлдтеля 21 чэстоть нэ два, вход которого соединен с входом и-го генератора 19 прямоугольных импульсов, вторые выходы первых п - 2)-х генераторов 19 прямоугольных импульсов соединены с 5 соответствующими опорными входами перВых 1 и)-х синхронных детекторов 13, перВый вход (и+2)-го коммутатора 16 соединен с вторым выходом 1,и)-го генератора 19 прямоугольных импульсов, второй вход - с 118 вторым Выходом п-го генератора 19 прямоуГОльных импульсОВ, Выход с Опорным Входом п)-го синхронного детектора 13, вход(иксировэнного фазовращателя на 90 соеинен с вторым выходом и-го генератора 19 15 прямоугольных импульсов, выход соединен сопорным Входом и-го синхронного детектора 13, управляющие входы и+2 коммутаторов 16 соединены с 1,и +1)-м выходом буферного регистра 22, входы накапливающих регист П ров 21 соединены с выходами (п)-го, и-гоаналого-цифровых преобразователей 15 соответственно, при атом выходы аналогоцифровых иреобразователей 15 и накэпг 1 ивающих регистров 21 являются вы ходами устройства, возможность перемещения решетки обеспечивается с помощью (Оординатно-; змерительного устройства.:; Г гс.Бнэдь 1-Ое устройство для изме(ь(;8.И, ГЭра. (З;рьОВ ЭитЕНН рабОтаЕт СЛЕдуЮ(,О(.ОБЗОВИ:.Си; - ,эл нэ Бьводе генератора 1 СВЧПРОДСТЭБЛЯетСЯ Б ВИДОАСОВ О 1,(, (11 35 .де ао - эмглитуцэ генератора 1, принимаемая равной 1;Бь2 к - частота;- время4 О Сигнал нэ выходе 1-й приемной антенны ЗОНДЭ СЧИСЫБЭБТСЯ КЭККК 1 СОЗ ФО+ у(х 1 ) (2 )где кх 1, ух 1 - коаффициенты,характеризующие амплитуду и фазовый сдвиг в данной точке поля, соответствующей 1-му приемном; излучателю 4.Далее сигнал поступает на управляемый СВЧ-фэзоврэщэтель 6, на его управляющие входы - сигнал, прошедший НЧ управляемый фазовращатель 17 и делитель 2 О частоты на два через коммутаторы 16. На НЧ-фазовращателях 17 выставляется соответствующее значение фазы, соответству 1 о 1 дей разности Электрической длины измерительных каналов, определяемой при калибровке.Исходя из зтого, сигнал на выходе СВЧОуг(э 9 "1 Ох(но Опсэть+ )1= соз(й 1+рх ),2Таким образом, выражение (3) представляется в виде-- Х М хсоз ( Р 1 - 0 х) (7)2 2Как видно из выражения (7), в измеренном сигнале отсутствует погрешность, связанная с разнодлинностью электрическихтрактов, Дальнейшая обработка сигналаидет, как и в известном устройстве, тольков одном канале УПЧ,На выходе сумматора имеют2 12 д,-- 2,х соз ( йо т - ф х) +7 г и+сазово(8) На выходе квадратичного детекторасигнал имеет видг ./2 цк хСоз ( Йэ т - фх) + 1 +кй,+-"(Х х ) (9)После УПЧ и синхронного детектора навыходе ФНЧ имеют2 /2-- х; созфх2 Ж- к х3 и О х ) (10)к иДанные сигналы поступают на преобразователь аналог - код и далее на накапливающий регистр,Таким образом, использование изобретения позволяет повысить точность измерений.Формула изобретенияМногоканальное устройство для измерения параметров антенн, включающее последовательно соединенные генератор СВЧи направленный ответвитель, первый выходкоторого является выходом для подключения исследуемой антенны, решетку, состоящую из и измерительных антенн,установленную с возможностью перемещения в раскрыве исследуемой антенны, акаждая из измерительных антенн включаетпоследовательно соединенные приемныйизлучатель, первый вентиль, электрическиуправляемый фазовращатель, второй вентиль, передающий излучатель, размещенный в раскрыве рупорной антенны,последовательно соединенные СВЧ-сумматор, первый вход которого подключен к выходу рупорной антенны, а второй вход - к второму выходу направленного ответвителя, квадратичный детектор и усилитель промежуточной частоты, к выходу которого подключены параллельно п измерительных низкочастотных каналов, каждый из которых включает последовательно соединенные синхронный детектор. фильтр низких частот и аналого-цифровой преобразователь, и+1 генераторов прямоугольных импульсов,отличаю щеесятем,что,с целью повышения точности измерений интегральных характеристик антенн, введены 15 . и+2 коммутаторов, и управляющих низкочастатных фазовращателей, фиксированный фазовращатель на 90, делитель частоты на два, два измерительных низкочастотных канала, два накапливающих регистра и буферный регистр, п выходов которого подключены к упаавляющим входам соответствующих и управляемых низкочастотных фаэовращателей, входы которых подключены к первому выходу и-га генератора прямоугольных импульсов, вторые входы каждого иэ и+1 коммутаторов подсоединены к соответствующим первым выходам и+1-га генератора прямоугольных импульсов, первь 1 й и второй входы (и+2)-го коммутатора подключены к второму выходу (и)- и п-го генераторов прямоугольных импульсов, выходы низкочастотных фаэавращателей подсоединены к первым входам соответствующих первых и коммутаторов,выходы которых по,цключены к первым управляющим вхоцам соответствующих электрически управляемых фаэовращателей,выход (и+1)-га коммутатора подсоединен к второму управляющему входу каждого из электрически управляемых фаэавращателей, первый вход (и + 1)-го коммутатора подключен через делитель частоты на два к первому выходу (п + 1)-го генератора прямоугольных импульсов, второй выход каждого из первых игенераторов прямоугольных импульсов подсоединен к опорному входу соответствующих первых исинхронных детекторов, выход(л+2)-го коммутатора подключен к опорному входу (и)-го синхронного детектора, втаоой вход (и+ 2)-го коммутатора подсоединен через фиксированный фаэовращатель на 90 к опорному входу и-го синхран нага детектора, управляющий вход каждого из и+2 коммутаторов подключен к (и+1)-му выходу буферного регистра, входы первого и второго накапливающих регистров подсоединены к выходам (п)-го, и-го аналаго-цифровых преобразователей, а выходы аналага-цифровых преобразователей и накапливающих регистров являются выходами ус 1 ройства,