Устройство для измерения характеристик каналов фар

(51)5 6 01 К 29/10 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Гомельское конструкторское бюро(56) Авторское свидетельство СССРМ 1318941, кл. 6 01 й 29/10, 1985,Авторское свидетельство СССРМ 1497589, кл. 6 01 й 29/10, 1987,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК КАНАЛОВ ФАР(57) Изобретение относится к технике антенных измерений. Цель изобретения - повышение точности, Устройство для измеренияхарактеристик каналов фазировэнных антенных решеток (ФАР) состоит из генератора СВЧ 1, направленного ответвителя 2, генератора 3 прямоугольных импульсов, делителя 4 частоты на п, штатной аппаратуры 5 управления фазовращателями ФАР, исследуемой ФАР 6, управляемых фэзовращателей 7, 8, делителей 10 частоты на два, делителя 12 частоты на С, неподвижного зонда 13, вентиля 14, СВЧ-сумматора 15, квадратичного детектора 16, усилителя 17 промежуточной частоты, фйзовращателя на 90 18, фазовых детекторов 19 и 20, фильтров 21 и 22 нижних частот, Цель достигается введением управляемого низкочастотного фазовращателя 11, с помощью которого обеспечивается подавление мешающего сигнала. 2 ил,а 1 при 0 1Т/2 А(т) = ю гармо- двухф л 2 д Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для измерения характеристик каналов фазированных антенных решеток (ФАР) с дискретными фазовращателями, а также 5 для измерения амплитудно-фазового распределения в раскрыве ФАР с использованием неподвижного зонда.Цель изобретения - повышение точности. 10На чертеже (фиг,1) приведена структурная электрическая схема устройства для из мерения характеристик каналов ФАР; нэ фиг,2 - зависимость амплитудных коэффициентов Я 1(р) и Яг(р) от угла фазового 15 сдвига,Устройство для измерения характеристик каналов ФАР состоит из генератора СВЧ 1, направленного ответвителя 2, генератора 3 прямоугольных импульсов, делите ля 4 частоты на и, штатной аппаратуры 5 управления фазоврэщателями ФАР, исследуемой ФАР 6, первого и второго управляемых фазовращателей 7 и 8 первого ивторого делителей 9 и 10 частоты на два, 25электрически управляемого низкочастотного (НЧ) фазовращателя 11, делителя 12 частоты на с, неподвижного зонда 13, вентиля14, СВЧ сумматора 15, квадратичного детектора 16, усилителя 17 промежуточной частоты, фазовращателя на 90 18, первого ивторого фазовых детекторов 19 и 20, первого и второго фил ьтров 21 и 22 нижних частот.Устройство для измерения характеристик каналов ФАР работает следующим образом.Генератор СВЧ 1, работающий на часг ототе 1 о = , запитывает исследуемую2 лантенную решетку с измеряемым фазовращателем в одном из его каналов, Этот сигнал манипулируется по фазе с частотойй И2 лп, где 1 = -- частота сигнала ге 2 лнератора прямоугольных импульсов. Манипуляция сигнала осушествляется за счетпереключения дискретов управляемого фазовращателя в измеряемом канале, Сигналпринимается неподвижным зондом 13 через вентиль 14, соединенный со входом 50СВЧ сумматора 15, на второй вход которогопоступает опорный сигнал от генератораСВЧ 1, проманипулированный по фазе посредством переключения дискретов управляемых фазовращателей 7 и 8 опорного 55йканала частотой27 гУПЧ 17, настроенный на частотуй Ис 2 п, выделяет перву нику спектра сигнала измеряемого канала,а последующая часть схемы (два фазовыхдетектора 19 и 20, на гетеродинные входыкоторых поданы сигналы частотой, сдвинутые один относительно другого на 90 и дваФНЧ 21 и 22) выделяет з 1 п и соз, компоненты этого сигнала,Преобразование Фурье периодическойфункции сигнала двухфазовой манипуляции, осуществляемой фазовращателем ФАР6 измерительного канала на выходе неподвижного зонда 13, записывается в видею)г(ю) = г" С- СггС ),4 ц-оо .где ф) - функция сигнала двухфазовой манипуляции на выходе неподвижного зонда;Е(в ) - ее преобразование Фурье;Рк - соответствующие коэффициентыэкспоненциального ряда Фурье разложения функции ф);д (щ) - дельта функция;- знак комплексного сопряжения.при этом сигнал двухфазной манипуляциина выходе зонда 13 представляется в виде=А(т)соз в сл+ О (т), (2) где амплитуда сигнала задается выражением аг при Т/2 тТ2 л где Т = - - и - период фазоманипулированного сигнала. Начальная фаза, определяемая фазовым сдвигом, который вносит фазовращатель измерительного канала при манипуляциир 1 при 0с с Т/2 о г при Т/2с ТПостоянные величины а 1,аг, (р 1, рг полностью определяют коэффициенты передачи измерительного канала ФАР 6 и являются его характеристиками, Известно, что по измерениям первой верхней боковой гармоники спектра сигнала двухфазовой манипуляции рп - диодного дискретного фазовращателя измерительного канала ФАР 6 полностью определяются характеристики этого канала: модуль и фаза коэффициента передачи канала и фазовые сдвиги для различных фазовых состояний фазовращателя измерительного канала. Поэтому возникает необходимость выделения и измерения первой верхней боковой гармоники спектра сигнала измерительного канала. Характерной особенностью спектрааэовой манипуляции является, то, чтогде амплитудные коэффициенты Я 1( р ) и Я 2(р), как функции фазового сдвига, выражаютс ф рмулами Г - ) 1/.51(ю) = 1-2 Е:к: о (3+к ) (5й к)сов (2 йк) 3к= о (14 к) (3+ к) 10Графики зависимости Я 1( р) и Я 2( р ) приве,дены на фиг.2,Для реальных фазовращателей амплитуды величин Во (Вол ), В(В), В 2 (В 2 г ), В(В) имеют первый порядок малости по 15сравнению с амплитудой В 1 (В 1 ). Поэтомуамплитуды произведения Во В 2, ВВо, В 1В, Во В 2, В 2 Во имеют второй порядокиямалости по сравнению с амплитудой В 1 В 1 .Устанавливая фазовый сдвиг, вносимый фаЙ озовращателем 9 на частоте 4, р =454 л,симальное значение, ъ Я 2(р) становитсяравным нулю, Тем самым амплитуда гармоники В(12) будет иметь второй порядокмалости по сравнению с амплитудой гармоники В 2 (11) 30Таким образом, при использованиипредлагаемого устройства повышается точ-ность измерений за счет подавления мешающего сигнала,Формула изобретения 35Устройство для измерения характеристик каналов ФАР, включающее последовательно соединенные генератор СВЧ инаправленный ответвитель, выход которогоявляется выходом для подключения входа 40исследуемой ФАР, последовательно соединенные неподвижный зонд, вентиль, СВЧсумматор, квадратичный детектор, усилитель промежуточной частоты, первый фазовый детектор и первый фильтр нижних частот, выход которого является первым выходом устройства, последовательно соединенные второй фазовый детектор, вход которого подключен к выходу усилителя промежуточной частоты, и второй фильтр нижних частот, выход которого является вторым выходом устройства, последовательно соединенные генератор прямоугольных импульсов и делитель частоты на и, выход которого подключен к входу управления исследуемой ФАР, второй вход первого фазового детектора подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов через делитель частоты на с, а второй вход второго фазового детектора подсоединен к выходу делителя частоты на с через фазовращатель на 90 О, второй вход СВЧ-сумматора подключен к второму выходу направленного ответвителя через два последовательно соединенных фазовращателя, вход первого разряда управления первого управляемого фазовращателя подключен к выходу второго разряда управления первого управляемого фазовращателя через первый делитель частоты на два, вход первого разряда управления второго управляемого фазовращателя подсоединен к выходу второго делителя частоты на два, вход которого. подключен к входу управления второго разряда управляемого фазовращателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, введен управляемый низкочастотный фазовращатель, вход которого подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов, а выход - к входу второго делителя частоты на два, вход второго разряда управления первого управляемого фаэовращателя подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов.1698838 08 цб ОФ Составитель П.Савельев дактор Н,Шитев Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцоаказ 4394 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород гарина,