Устройство для измерения коэффициента рассеяния антенны

/0 ЕНИЯ АВТО уворов ССР 982. ЗМЕРЕНИЯ 1(ОИЯ АНТЕННЫ к антенным из - повышение тем ик автомаотражатель 1, тенну 3, трехпоФ= ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗ М, СВИДЕТЕПЬСТ(5.) Изобретение относитсямсрениям. Цель изобретенияоперативности измерений птизации. Устр-во содержитоблучатель 2, исследуемую аг зиционный переключатель 4, короткозамыкатель 5, согласованную нагрузку 6, отрезок 7 длинной линии, направленный ответвитель 8, приемник 9, г-р 10 шумового сигнала, модулятор 11, регистратор 12 и блок управления (БУ) 13. Цель достигается введением и выполнением БУ 13, управляюц 1 ий сигнал которого последовательно переводит трехпозиционный переключатель 4 в положение, при котором к тракту исследуемая антенна 3 - приемник 9 подключаются соответственно короткозамыкатель 5, нагрузка 6 или облучатель 2. Устр-во по п. 2 ф-лы отличается выполнением регист- Ж ратора 12. даны примеры выполнения регистратора 12 и БУ 13. 1 з.п ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к антенным измерениям и может быть использованодля автоматизированного измерения коэффициента рассеяния антенны в процессеразработки, испытаний, эксплуатации и ремонта антенн,Целью изобретения является повышениеоперативности измерений путем их автоматизации.На фиг. 1 представлена структурнаяэлектрическая схема устройства для измерения коэффициента рассеяния антенны; нафиг. 2 - эпюры напряжения.Устройство содержит отражатель 1, облучатель 2, иследуемую антенну 3, трехпозиционный переключатель 4, короткозамыкатель 5, согласованную нагрузку 6, отрезок7 длинной линии, направленный ответвитель 8, приемник 9, генератор 10 шумовогосигнала, модулятор 1, регистратор 12, блок13 управления, блок 14 запуска, первый 15.1и второй 15.2 блоки дифференцирования,первый 16.1, второй 16.2 и третий 16.3 элементы задержки, первый 17.1, второй 17.2и третий 17.3 ЙЯ-триггеры, первый 18.1 ивторой 18.2 ждущие мультивибраторы, первый 19.1, второй 19.2, третий 19.3 и четвертый 19.4 элементы ИЛИ, шаговый электродвигатель 20, инвертор 21, первый 22.1,второй 22.2, третий 22.3 и четвертый 22,4электронные ключи, постоянный запоминающий блок 23, аналого-цифровой преобразователь 24, первый 25.1, второй 25 2 итретий 25.3 запоминающие блоки, первый26.1, второй 26.2 и третий 26.3 блоки вычитания, цифровой делитель 27, блок 28 возведения в квадрат и цифропечатающийблок 29.Устройство для измерения коэффициентарассеяния антенны работает следующим образом.В начальный момент трехпозиционныйпереключатель 4 находится в положении 1 иподключает короткозамыкатель 5 к трактуисследуемая антенна 3 - приемник 9. Темблер блока 4 запуска блока 13 управления устанавливается в положение Вкл При этомна вход первого блока 15 дифференцирования поступает напряжение 11, 0 (фиг. 2 а,=т). С его выхода остроконечный импульс(.1, положительной полярности (фиг. 2 б, 1=1) через второй 19.2, третий 19.3 и четвертый 9.4 элементы ИЛИ устанавливаетпервый, второй и третий Ю-триггеры в исходное состояние логического нуля, при котором напряжения на их прямых выходах11=Ев=Ьз=О. При этом первый 22.1,второй 22.2, третий 22.3 и четвертый 22.4электронные ключи регистратора 12 закрыты, первый 25.1, второй 25.2 и третий 25.3запоминающие блоки находятся в режимезаписи информации, так как напряжение1 э на выходе третьего элеменпа 16.3 задержки регистратора 12 равно нулю (фиг. 2 и,1=1). 5 О 5 20 25 30 35 40 45 50 55 Через время т 1, необходимое для перевода первого 17.1, второго 17.2 и третьего 17.3 ЙЯ-триггеров в исходное состояние логического 0, остроконечный импульс Юз положительной полярности с выхода первого элемента 16.1 задержки (фиг, 2 в, 1=1 з) переводит первый К 8-триггер 17.1 в состояние логической 1. На его прямом выходе устанавливается напряжение 1.0 (фиг. 2 г, 1=1 з), которое запускает первый ждущий мультивибратор 18.1 и открывает второй электронный ключ 22.2 регистратора 12, Шумовой сигнал генератора 1 О, промодулированный модулятором 11, поступает в первое плечо направленного ответвителя 8, оттуда - в отрезок 7 длинной линии и через трехпозиционный переключатель 4 на короткозамыкатель 5.Отраженный сигнал, проходя по тем же самым элементам тракта исследуемая антенна 3 - приемник 9, поступает во второе плечо направленного ответвителя 8 и далее на вход приемника 9. Выходной сигнал приемника 9 преобразуется в аналого-цифровом преобразователе 24 регистратора 12 и в виде числа п через открытый второй электронный ключ 22.2 поступает на вход пер вого запоминаюгцего блока 25,1, в котором осуществляется запоминание полученной информации.Через время тз, необходимое для запоминания информации в первом запоминающем блоке 25.1, первый ждущий мультивибратор 18,1 возвращается в исходное состояние и на его выходе вырабатывается остроконечный импульс 1); положительной полярности (фиг. 2 д, 1=з), который через второй элемент ИЛИ 19,2 возвращает первый К 8-триггер 17.1 в состояние логического 0, при этом второй электронный ключ 22.2 регистратора 12 закрывается. Этим же импульсом 11; второй КЯ-триггер 17.2 переводит. ся в состояние логической 1, и на его прямом выходе устанавливается напряжение 160 (фиг. 2 е, 1=з), которое открывает третий электронный ключ 22.3 регистратора 12. Это же напряжение 11:=0 с прямого выхода второго К 8-триггера 17.2 через первый элемент ИЛИ 19.1 поступает на шаговый электродвигатель 20, который переводит трехпозиционный переключатель 4 в положение П. При этом к тракту исследуемая антенна 3 - приемник 9 подключается согласованная нагрузка 6.Сигнал с выхода приемника 9 преобразуется в аналого-цифровом преобразователем 24 регистратора 12 и в виде числа и, через открытый третий электронный ключ 22.3 поступает во втооой запоминающий блок 25.2.Через время тз, необходимое для запоминания информации во втором запоминающем блоке 25.2; второй ждущий мультивибратор 18,2 возвращается в исходное состояние и на его выходе вырабатывается остроФорлула изобретения конечный импульс Ь 7 положительной полярности (фиг. 2 ж, 1=14), который через третий элемент ИЛИ 19.3 возвращает второй КЬ-триггер 17.2 в состояние логического О, при этом третий электронный ключ 22.3 регистратора 12 закрывается. Этим же импульсом Б 7 третий К 8-триггер 17.3 переводится в состояние логической 1 и на его прямом выходе устанавливается напряжение 1184=0 (фиг. 2 з, 1=14), которое открывает четвертый электронный ключ 22.4 регистратора 12.Режим калибровки устройства измерения коэффициента рассеяния антенны на этом заканчивается и начинается режим измерения. Это же напряжение Бз 0 с прямого выхода третьего К 8-триггера 17.3 через первый элемент ИЛИ 19.1 поступает на шаговый электродвигатель 20, который переводит трехпозиционный переключатель 4 в положение 111, При этом к тракту исследуемая антенна 3 - приемник 9 подключается облучатель 2.Шумовой сигнал излучается исследуемой антенной 3 и, отражаясь от элементов конструкции исследуемой антенны 3, возвращается обратно, после чего через направленный ответвитель 8 поступает в приемник 9. Сигнал с выхода приемника 9 преобразуется в аналого-цифровом преобразователе 24 регистратора 12 и в виде числа пз поступает через открытый четвертый электронный ключ 22.4 на вход третьего запоминающего блока 25.3,Через время ть необходимое для запоминания информации в третьем запоминающем блоке 25.3, на выходе третьего элемента 16.3 задержки появляется напряжение 1.)90 (фиг. 2 и, (=1;), которое переводит первый 25.1, второй 25.2 и третий 25.3 запоминающие блоки в режим считывания информации и открывает первый элект ронный ключ 22.1.На расстоянии К от исследуемой антенны 3 К)2Хгде Р - максимальный размер исследуемойантенны /3;д - максимальный размер отражателя 1;Х - рабочая длина волны,перпендикулярно к оси исследуемой антенны 3 устанавливается отражатель 1. Шумовой сигнал излучается исследуемой антенной 3 и, отражаясь от отражателя 1, размещенного перед исследуемой антенной 3,возвращается обратно, после чего через направленный ответвитель 8 поступает в приемник 9. Сигнал с его выхода преобразуется в аналого-цифровом преобразователе 24регистратора 12 и в виде числа ппостчпает через открытый первый электронныйключ 22.1 на второй вход (уменьшаемого)третьего блока вычитания 26.3.Темблер блока 14 запуска блока 13 управления переводится в положение Выкл,5 10 5 20 25 30 35 40 45 при этом напряжение (1, на его выходе становится равным нулю (фиг. 2 а, 1=16) . Остроконечный импульс 1)г отрицательной полярности (фиг. 2 б, 1=16) с выхода первого блока 15.1 дифференцирования через инвертор 21 и четвертый элемент ИЛИ 19.4 возвращает третий Ю-триггер 17.3 в состояние логического О. Напряжение 1)з на его прямом выходе становится равным нулю (фиг. 2 з, 1=16), четвертый электронный ключ 22.4 закрывается, а остроконечный импульс Ь ю отрицательной полярности (фиг. 2 к, 1=16) с выхода второго блока 15.2 дифференцирования переводит первый 26.1 и третий 26.3 блоки вычитания в режим вычисления. При этом на их выходах образуются разности чисел п - пг и п - пз соответственно, которые поступают на входы цифрового делителя 27.Через время т;, необходимое для вычисления в первом 26,1 и третьем 26.3 блоках вычитания соответствующих разностей, на первом выходе второго элемента 16,2 задержки появляется остроконечный импульс отрицательной полярности 1) (фиг. 2 л, 1=17), который переводит цифровой делитель 27 в режим вычисления. При этом на его выходе образчется частное ( -: - П ), котороеп 1 - пгпоступает на вход блока 28 возведения в квадрат.Через время т 6, необходимое лля срабатывания цифрового делителя 27, на втором выходе второго элемента 16.2 задержки появляется остроконечный импульс отрицательной полярности Ггг (фиг. 2 м, 1=18),который переводит блок 28 возведения в квадрат в режим вычисления. При этом на его выходе образуется число ( - : -- - - )-, коп Пз г и, д,торое поступает на первый вход (вычитаемого) второго блока 26,2 вычитания, на второй вход (уменьшаемого) которого поступает единица с выхода постоянного запоминающего блока 23.Через время т-необходимое для срабатывания блока 28 возведения в квадрат, на третьем выходе второго элемента 16.2 задержки появляется остроконечный импульс отрицательной полярности Б з (фиг. 2 н, 1=19), который переводит второй блок 26.2 вычитания в режим вычисления. При этом на его выходе образуется числов равное коэффициенту рассеяния исследуемойантенны 3, которое регистрируется цифропечатаюшим блоком 29. 1. Устройство лля измерения коэффициента рассеяния антенны, содержащее отража 1357879тель, размешенный перед исследуемой антенной, приемник, подключенный к информационному входу регистратора, последовательно соединенные трехпозиционный переключатель, отрезок длинной линии и направленный ответвитель, выход основного плеца которого соединен с входом приемника, а к его вторицному плечу подключен тенератор шумового сигнала, управляю.пий вход которого соединен с выходом модулятора, при этом один из выходов трех:озицион- б ного переклоцателя является входом для подклюцепия исследуемой антенны, второй нагружен на согласованную нагрузку, а к третьему подклюцен короткозамыкатель, оглииаои 1 евая тем, цто, с целью повышения оперативности измерений путем пх автоматизации, введен блок управления, содержаний последовательно соединенные блок за;ус ка, первый блок дифференцирования, первый элемент задержки, первый К 5-триггер, первый ждуций мультивиоратор, второй К.-триггер, второй ждуппй мультивибратор, третий КЬ-триггер, первый элемент ИЛИ, второй вход которого подключен к прямому выходу второго К 5-триггера, и шаговый электродвигатель, вал которого механически спеликп с осью трсхнозгционного перскло ;ггеля, второй элемент ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу первого жлупп.го мультивибратора, а выходк К-входу и, рвого КЯ-трггсра, третий элемент И,1 И, п,рвый вход когорого соединен с выходом второго хклущего мультивибратора, а выход с К-входом второго К.-триггера, последовательно соединенные ппвертор и четвертый элемент ИЛИ, выход которого подключен к К-входу третьего К-триггера, при этом вход инвсртора и вторые входы второго, ретьего и цетвертого элементов 11 ЛИ обьединсны и полключены к выходу первого блока дифференцирования, при этом выходы срвого, второго и третьего К 8-триггеров яв.иотея соответственно первым, вторым и третьим выходами блока управления. 4 О2. Устройство пс и. 1, отличаюиевся тем, и ГО регСт)1 Т 01 содержит пос;егсоватегьпо соединенные второй блок дифференцирования и второй элемент задержки, последовательно соединенные третий элемент задержки и первый электронный ключ, постоянный запоминающий блок, последовательно соединенные аналого-цифровой преооразователь, вход которого является информационным входом регистратора. второй электронный ключ, первый запоминающий блок, первый блок вычитания. цифровой делитель, блок возведения в квадрат, второй блок вычитания, второй информационный вход которого подключен к выходу постоянзапоминаюшего олспса, и пифропецатаюсций блок, последовательно соединенные третий электронный клвэи второй запоминающий блок, выход которого подключен к второму информационному входу первого блока вычитания, последовательно соединенные четвертый электронный клюц, третий запоминаоший блок и третий блок вьиитания, второй информацис нный вход которого подключен к выходу первого электронного клюца, управ.яссций вход обьединен с управляюшим входом первого блока вычитания и подключен к выходу второго блока дифференцирования, выход третьего блока вычитания подключен к второму информационному входу пифрового делителя, при этом информационные входы первого, второго, третьего и четвертого электронных ключей об.ьедипены, управляюшие входы первого, второго и третьео. запоминаюцих блоков объединены и подключены к выходу третьего элемента задержки, входы второго блока дифференпирования, третьего элемента задержки и у.равляюший вход четвер.ого электронного клюца объединены и являются третьим входом рс истратора, управляюшие входы второго . третьего элскгронных ключей являются соответственно первым и вторым входами регистратора, управяюшис входы есифрового;селителя, блока возведения в квадрат и второго блока вычитания подключены к первому, второму и третьему выхолам второго элемента задержки соответственно.1357879 ЙзН пг Редактор О. ГоловачЗаказ 5505/46ВНИИПИ Государственного113035, МоскПроизводственно-полиграф Составитель А, Раб Техред И. Верес Тираж 730комитета СССР по дса, Ж - 35, Раушскаяческое предприятие, г иновичКорректор О. КравцоваПодписное1 ам изобретений и открытийнаб., д. 415