Устройство для регистрации отклонений амплитудно-фазового распределения в раскрыве фазированной антенной решетки

(22) Заявлено 2 З.1 277 (21) 2558714/18-09 к 1859965 Р 1 А ), 3 с присоединением заявки йе 6 01 й 29/10 ГМудвРстаеннмй квинтет СССР не дюви нзебретеннй н .етнрытнй) Заявитель И 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ОТКЛОН АМПЛИТУДНО-ФАЗОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ В РАСКРЫВЕ ФАЗИРОВАННОЙ АНТЕННО РЕШЕТКИИзобретение относится к технике Однако и это устройство не обесантенных измерений. печивает высокую точность регистраИзвестно устройство для перемеще- ции технологического разброса уставив зонда по раскрыву антеннЫ, содер- новКн МОдулей ФАР. жащее вертикальные и горизонтальные Цель изобретения - повыаение точнаправляющие линейки и перемещающуюся ности. регистрации технологического по ним каретку, а также тонкие синте- разброса установки. модулей ФАР. тйческке нити с укрепленным на них Указанная цель достигается тем, зондом, при этом внутри металличес- что в устройство для регистрации откой раию каркаса установлены .и жестко клонений АФР в раскрыве ФАР, содерзакреплены этк горизонтальные и вер- кащее подвижный зонд, закрепленный тккальяые направляющие, находящиеся на двухкоордкнатной каретке, снабжеивне раскрыва исследуемой антенны 1 Я, ной электромагнктным приводом и опОднако устройство не обеспечивает тическкМ регистратором положения высокув точность регистрации техколо- И зонда, к электрически соединенный гичеокого разброса .Установки модулей черЕз амплифазометр С блоком регкстфаэкроааниой антенной решетки (ФАР), рации отклонений АФР, к блок управления приводом и оптическим регкстИзвестно также устройство для ре- ратором, введен блок согмещення осей гистрации .отклонений амплитудно-Фазо симметрии, соединенный первымк вхо" кого распределения (АФР) в раскрыве дом и выходом соответственно с оп- ФАР, содержащее подвгжный зонд, эа- тическим регистратором и с блоком крейлваимй на двухкоординатной кауправления приводом, вторым входомретке, снабженной электромагнитным с.введенююм блоком эталонных парапркводом к оптическим регистраторомметров модулей ФАР и вторым выходомположенвя зонда, и электрически сое- с блокоМ регистрации отклонений МР. диванный через.амплиазометр с бло- Кроме того, блок регистрации от- . ком регистрации отклонений АФР, к. клоненнй АФР содерккт последователь- блок управления:приводом и опткчес- ио соединенные регистр допусковых ккм регистратором 2). 30 значений, управляемай компаратор крегистратор, при этом второй вход управляемого компаратора соединен с выходом амплифазометра, а его третий вход - с вторым выходом блока совмещения осей симметрии.На чертеже приведена структурная схема устройства.Устройство для регистрации отклонений АФР в раскрыве фазированной антенной решетки ФАР содержит подвиж ный зонд 1, закрепленный на двухкоор" о дйнатной каретке 2, снабженной электромагнйтным приводом 3 и оптвческкм регистратором 4 положения зонда 1, и электрически соединенный через амплиФаэометр 5 с блоком б регистРации отклонений АФР, и блок 7 управления при-водом 3 и оптическим регистратором 4, блок 8 совмещения осей симметрии, соединенный первыми входом и выходом соответственно с оптическим регистратором 4 и с блоком 7 управления при- Ю водом, вторым входом - с блоком 9 эталойных параметров модулей ФАР и вторым выходом - с блоком 6 регистрации отклонений АФР, при этом блок б регистрации отклонений АФР содержит 2 с; последовательно соединенные регистр 10 допусковых значений, управляемый компаратор 11 и регистратор 12, при .этом второй вход управляемого компаратора 11 соединен с выходом амплифазометра 5, а его третий вход - с вторым выходом блока 8 совмещения осей симметрии. Устройство работает следующим образом.Вырабатываете блоком 7 коды текущих координат зонда 1 матрицы (число точек и шаг съема амплитудно-фазового распределения АФР полЯ исследуемой ФАР задаются заранее), формируют эк 40 вивалентные сигналы управления электромагнитным приводом 3, осуществляющим перемещение ходового узла 13 и механически связанной с ним каретки 2, на которой закреплен зонд 1, сиг валыот которого поступают на амем- фазометр 5, Одновременно в регистр 14 эталонных параметров изображенийизлучателей блока 9 с блока 15 кода и регистр 10 допусковых значенмй био- о ка б.поступаюткоды характеризующие геометрические параыетры иэображения модуля ФАР и область допуствайх значений амплитуды и Фазы в поверяемой точке вблизи излучателя. В случае, однородных матриц ФАР эти коды могут. быть однократно набраны, например, на клавиатуре регистра, и не меняться в течение всегО съема АФР.После завераения отработки:текущих кодов координат зонд 1 занимает неко- Ю фарое промежуточное положвние, отла- чающееся от центра еаеетрии йзлучателя. Когерентная система И подсвета, выполненная, например,. на базе Полупроводникового ОИГ с йомощью бло ка 17 формирователя потока, реализованного на базе диафрагмы н интегрального Формирователя потока, осуществляет подсветку Участка апертуры ФАР 18, соответствующего площади одного элемента матрицы.Отраженный от поверхности ФАР 18 световой поток с учетом различий в. координатах отражения, поступает одновременно на вход оптического ре-.гистратора 4 и узла Фиксации иэображения излучателя 19, состоящего из последовательно соединенных микрообъек-. тива, выполненного, например, на базе интегральной оптики, интегральнойфотоматрицы и схемы матричного опросасостояния Фотоприемников.Ва вход блока 8 совмещення осей симметрий в фиксированные моменты времена поступают кодм, характеризующие ноложение излучателя в поле зрения в различных Фазах совмещения и код нз регнсгра.14 эталонных параметров изображенйй излучателей. Разница . в кодах, определяемая по любому необходимому количеству регистрируемых точек в зависимости от конфигурации излучателя, выделяется в блоке 8 совмещения осей симметрии и в виде сигналов управления поступает на вход блоков кординатного перемещения зонда, которые отрабатывают возникшие .рассогласования до момента полного совмещения осей симметрии нлн необходимых точек излучателя н зонда 1, с точностй 6, определяемой разрешающей способностью фотоматрицы. Вроцедура измерения величины рассогласования может осуществлятьсяциклически непрерывно с периодом,определяеыаа постоянной времени привода кодовых узлов зондовой системы.С целью сокращения времени отработкивозможных рассогласованнй между идеалькЫм и истинным положением зонда 1целесообразно применейие алгоритмовуйрещдамщего слежения, прогнозирующих координаты, которые занимаетзонд 1 после отработки рассогласования,таким образом,. использование обратнОй связи по изображению гараятщфЕт однозначность позиционирования зонда 1 относительно модуля ФАР18 яаибОлее достоверным способом.Восле завераения процедуры совмвщеййя осей снмметрии изображенияизлучателя ФАР 18 и зонда 1 формируется сигнал разрешения Юля работыоптическогО регистратора 4 положейМя и управляемого компаратора 11,на входы которого поступают кодыамеетуды и Фазы, измеренные амплифазометром 5, и текущий код величины.амплитудно-Фазового распределения,установлевный в ФАР, применительнокдайнойу электрическому углу сканирования, хранящийся в регистре 10допусковых значений параметров излучателей.В случае, если заданный и измеренные значения амплитуды и фазы отличаются на величину, превышающую область допустилэах значений, они подлежат регистрации в блоке б регист- рацииэ В зависимости от .принятого алгоритма работы и конкретного измерен. ного значения отклонения могут быть приняты различные решения; оповещение оперативного персонала, остановка дапьиейшего процесса съема, регистрация величины отклонения на носителе и т.п. Дополнительная цель анализа ф значений измеряемого АФР в данной точке обеспечивает существенное повнаение достоверности пронэводымах измерений так как при этом реализуется требование не только однократного оп тического совмещения Фиксированных точек излучателя из зонда 1, но и осуществляется привязка к реальному уровню амплитуды н фазы, установленной в них в момент измерения. Так, яа пример, повторяющиеся ошибки, фик- сируелеае в регистраторе 1 2 отклонений, свидетельствуют либо о неполадках в самой решетки н необходимых способах настройки, либо о сбоях в з цепи координатного перемещения зонда, что позволяет принять меры по их уст ранению.После завершения измерений в данной точке осуществляется переход в очередную точку ФАР. Нри этом отсут- ствуют ограничения на характер гео метрии исполнения очередного модуля и, следовательно, вида изображения в выбранном участке оптического спектра, лишь бы характерные точки, в ко торах необходимо .осуществить совмещениес зондом, были заранее определены н занесены в регистр 14 эталонных.параметров изображений излучателей, откуда синхронно с движением я зонда 1 пересылаются н блок 8 совмещения осей симметрии.Обеспечение оптического контраста между иэображениями излучателей и Фонда диаграммообразунщего экрана у трудностей не представляет н яа практике .сводмтся квыбору цвета защитного йоярытия.Такпм образом,. практическое при" "ак прд"ага го технического И рееежа позволит снизить требование к точности и, следовательно, к жесткости. несущих конструкций эондовой свотема, в связи с тем, что оно обеспечивает люь предварительный выход в заданную точку, точное позиционирование зонда 1 осуществляется с помощью цепи обратной связи по иэобра-. жению, Использование облегченной к упрощенной ходовой части зондовой сас" тема позволяет сущестненно снизить массу несущих конструкций, стоимостьизготовления и, следовательно, повы- .сить скорость йервмещения несущейтраверсы и каретки. При этом отсутствуют какие-.либо воэможности для накапливания .погрешностей, так как движение вказщую последумщую точку раскрыва осуществляется от абсолютно достоверного центра, ошибки установкикоторого практически отсутствуютдополнительно размещенные на каретке оптичвские регистраторы 4 могут быть.мюоднвны .с примененчем инжекциониого излучателя, .элементовинтегральной оптики н ПЗС интегральных Фотоматриц с усилителями опросаи ддскривюанации сигйала и реализуются в весьма компактном объеме, непревввяааавм 1-2 смф при общей несовой нагрузке в 10-30 г.Предлагаемое изобретение особенноценно для настройки ФАР с многометровыми. апвртурвми, состоящими иэ разнородных модулей, которые произвольнорасположены на плоскости и обладают,оптическим контрастом по отношениюк ней.Формула изобретения1. Устройство для регистрации отклонений ампдитудно-Фазового распределения (АФР) в раскрыве фазированной антенной. решетки (ФАР), Содержащее подвижный зонд, закрепленный надвухкоординатной каретке, снабженной.электромагнитным п вводом и оптическим регистратором положения зонда, н электрически соединенный черезамплифазометр с блоком регистрацииотклонений АФР, и блок управления.,приводом н оптическим регистратором,о т л й ч а ющ е е с я тем, что,с целью поньааения точности регистрации технологического разброса установки модулей фАР, введен блок совмещения осей симметрии, соединенныйпервыми входом и выходом оотнетствемно с оптическим регистратороми.с блоком управления приводом, вторым входом " с введенным блоком эталонных параметров модулей ФАР и вторым выходбы с блоком регистрацииотклонений ЬФР.2, Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ в в с я тем, что блок реГистрации отклонений АФР содержит последовательно соединвнныв регистрдопусиоааес Фначвиай, управляемый ксапаратар и регистратор, при этом второВ вход управляемого компараторасовдаиеа с выходомамплифаэометра,а его третий юсод - с вторым выходом блока совмещения осей симметрии.Источиики информации,принятые во внимание при экспертизе. Авторское свидетельство СССРВ 330403, кл. 6 01 В .29/14, 1968.2. Авторское свидетельство СССРпо эаавае В 2471637/18-09,мл.01 й 29/14, 1977 (прототип).859965 орректор Г ва6 Еф ешетн ВНИИПО по 113035, е аффю Ярое Фнд ктная, 4 Редактор М. Е 4 ВаеЗаказ 7541/ Составитель А. КузнТехред А, ВабйнецВОФФВФФЮВВФВЮЮЛЮФМВФФЮТнраа 732Государственного кделаМ изобрЕтейаФ:нМосква, ЗРау 3 ас патент",: г. Укгора Подписноеиигета И:СРкратнаая наб.,д. 4/5