Способ измерения собственного коэффициента отражения излучающего элемента фазированной антенной решетки

(51)5 6 01 Я 29/08, 27/06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС Изобретение относится к радиоизмери- Цель изобретения - сокращение времетельной и антенной технике и может быть ни измерений,использовано при исследованиях и оценке На чертеже изображена структурнаякачества изготовления сложных антенных электрическая схема устройства, с посистем. мощью которого реализуется предлагаемыйСобственный коэффициент отражения способ,(СКО) излучающего элемента (ИЭ) фазиро-Устройство, реализующее способ измеванной антенной решетки (ФАР) представ- . рения собственного коэффициента отражеляет собой коэффициент отражения ния ИЭ ФАР содержит генератор 1излучающего элемента, находящегося в СВЧ-сигнала, датчик 2 с четырьмя зондами,.апертуре вокружениидругих ИЭ, нагружен- делитель 3, фазовращатель 4 с электриченых на согласованные нагрузки, ским управлением, ИЭ 5, ФАР 6, селективИногда вместо СКОИЭизмеряютсобст- ный усилитель 7 сигналов частотывенные входные сопротивления ИЭ, кото- модуляции Рм, синхронный детектор 8, блокрые связаны с СКО зависимостью 9 вычитания, переключатель 10, блок 11 па 1+СКО мяти, сумматор 12, блок 13 вычисления,1 - СКО блок 14 управления фазовращателями генеаааа м ОО(71) Киевский институт инженеров гражданской авиации им. 60-летия СССР(56) Сканирующие антенные системы СВЧ,/Под ред. Г.Т,Маркова и А,Т.Чайлина. - М.: Сов, радио, 1969, т.11, с. 204-205.Там же, с. 263 - 266.(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СОБСТВЕННОГО КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ ИЗЛУЧАЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА ФАЗИРОВАННОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ(57) Изобретение относится к радиоизмерительной и антенной технике и может быть использовано при исследованиях и оценке качества изготовления сложных антенных систем. Цель изобретения - сокращение времени измерений. Способ измерения собственного коэффициента отражения излучающего элемента фазированной антен.ной решетки основан на подаче на измеряемый излучающий элемент манипулированного СВЧ-сигнала, суммировании отраженного от него сигнала с падающим, детектировании и измерении суммарного сигнала. Цель достигается тем, что манипулированный СВЧ-сигнал получают путем фаэовой манипуляции с девиацией фазы 90 О, дополнительно изменяют фазу подаваемого на измеряемый излучающий элемент манипулированного СВЧ-сигнала на 180 О, суммируют отраженный от него сигнал с падающим, детектируют и измеряют суммарный сигнал и суммируют измеренные значения суммарных сигналов, 1 ил.ратора 15 модулирующего сигнала и блок 16управления измерениями,Способ реализуется следующим образом,Непрерывный СВЧ-сигнал с выхода генератора 1 проходит через датчик 2 на делитель 3, выходной сигнал каждого выходакоторого через фазовращатель 4 поступаетна ИЭ 5 ФАР 6.На управляющий вход 90 О-секции фа зовращателя 4 с выхода генератора 15 черезблок 14 поступает прямоугольное напряжение типа "меандр" частотой Ем При этомвыходной сигнал фазовращателя 4 претерпевает фазовую манипуляцию с девиациейфазы 90 О.СВЧ-сигналы на входах каждого из четырех зондов датчика 2 представляет собойсумму падающего и отраженного сигналов.Падающий и отраженный сигналы в сечении первого детектора датчика 2 можнопреДставить в виде(Л)ц /и/р5(ц в 1 Г /ьмМ./даЦЛ",ь 1 ь.1 ЧЧЧ)1 1Ргде Опд - непрерывный СВЧ-сигнал, прошедший от генератора 1 на вход делителя 3;Г 1 е 5 щ - модуль и фаза общего коэф ьфициента отражения со стороны входа делителя 3 (сюда входят отражения в линиисвязи от датчика 2, делителя 3, в фазовращателях 4 и всех ИЭ 5, которые в данныймомент не изменяются);Я Ы 1/ -модуль и фаза коэффициента передачи делителя 3 со входа делителя 3 до входа измеряемого в данный момент ИЭ 5, но беэ учетафазы фазовращателя 4; еф - фаза (фазовый сдвиг) фазовращателя 4;Г и,е ф " - модуль и фаза собственного коэффициента отражения измеряемогоИЭ 5 (сюда входят соединительные линии,переходные и согласующие устройства, втом числе и С В Ч-соедин ител и);Я еР" - модуль и фаза коэффициента, характеризующего связь )-го, измеряемого в данный момент ИЭ 5 сокружающими ИЭ 5, т.е.8/СВ =112=где Ксв - коэффициент связи с линией вдатчике 2.20 Суммарный сигнал в сечении первогодетектора датчика 2 равен суммео=о +оДля упрощения последующих выкладок5 будем считать модуль коэффициента передачи датчика 2 равным единице, т.е. связьзондов с линиейК малой, В действительностиКсв конечно, но потери эа счет связилегко могут быть учтены;10; ;(а аьаькь/ а"Для последующих расчетов представим/5 //5; ь(ьГДЕ ь 2 цЬ 11 Г 1 Э ЬЬ Ь.ь Г 1 г 1 ЬЭК 525 В (2) для упрощения принято, что фазысигнала Опади Ксв равны нулю.На выходе первого детектора датчика 2сигнал будет равным(3)Выходные напряжения с выходов последующих детекторов датчика 2 будутблизки выражению (3) с учетом фаз; определяемых местонахождением их в линии.45 В измеряемом в данный момент ИЭ 5сигнал подвергают фазовой манипуляции сЛдевиацией фазы -2- т.ес частотой ЕП 1, фазар будет принимать значение50у=О и о=.Сигнал 0 будет для первого и второгополупериодов манипуляции равным1689877 Составитель М, КроминРедактор Е. Папп Техред М.Моргентал Корректор М, Максимишинец аказ 3811 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 оценить (при известной фазе р 12 ) фазу СКО.Таким образом показано, как измерить СКО 1-го ИЭ 5. Подобным же образом по командам с блока 16 измеряют СКО иных излучающих элементов.По сравнению с известным способом существенно сокращается время измерений за счет того, что исключается необходимость подсоединения к неизмеряемым в данный момент ИЭ согласованных нагрузок,Формула изобретения Способ измерения собственного коэффициента отражения излучающего элемента фазированной антенной решетки (ФАР), основанный на подаче на измеряемый излучающий элемент манипулированного СВЧ- сигнала, выделение отраженного сигнала и формирование результирующего сигнала взаимодействия падающего и отраженного сигналов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения времени измерений, 5 СВЧ-сигнал делят и подают одновременнона все излучающие элементы ФАР, манипуляцию СВЧ-сигнала на выходе измеряемого излучающего элемента получают путем фазовой манипуляции и девиацией фазы 90 10 СВЧ-сигнала непосредственно на входе измеряемого излучающего элемента, проманипулированный частотой Г СВЧ-сигнал выделяют из общего отраженного сигнала и.запоминают его амплитуду, СВЧ-сигнал на 15 входе измеряемого излучающего элементадополнительно сдвигают на 180 и амплитуду вторично выделенного проманипулированного частотой Р СВЧ-сигнала суммируют с ранее запомненной амплитудой,ил