Устройство для измерения характеристик поля антенны

, В. Измерения ых устройств, -зированные анРадио и связь,управления движениканала. антен парного ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ С(56) Фрадин А, ЗРыжковпараметров антенно-фидерМ.; Связь, 1972, с. 256 - 258Страхов А. Ф., Автоматитенные измерения, - М,:1985, с. 78,Изобретение относится к области антенной техники и может быть использовано для измерения характеристик поля антенн при их натурных испытаниях,Известно устройство для измерения характеристик поля антенны, включающее активный зонд, установленный на летательном аппарате, например, самолете, вертолете, воздушном шаре и т, и., антенну опорного канала, изме-. ритель отношений амплитуд сигналов, блок управления и обработки, пеленгатор координат летательного аппарата, недостатками которого являются низкая точность измерения характеристик поля антенн из-эа трудностей, связанных с выдерживанием заданного радиуса круговой траектории, а также из-за того, что расстояние до зонда может быть не менее 500 м, и сложная конструкция устройства из.за наличия летательного аппарата и средств для(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛЯ АНТЕННЫ(57) Использование: измерение характеристик поля антенн при их натурных испытаниях с повышенной точностью и упрощением конструкции, Сущность изобретения: устройство содержит вспомогательную антенну, генератор, электронно-вычислительную машину, оптико-механические узлы, выполненные в виде зеркал, размещенных на основаниях, приводы, приемник измеряемой антенны, оптические квантовые генераторы, имеет зонд в виде шара, а оптико-механические узлы имеют двигатели и механизмы изменения углового положения зеркал, размещенные на платформах, 4 ил. Прототипом изобретения является устройство для измерения характеристик поля антенны, включающее генератор, выход которого подсоединен ко входу вспомогательной антенны, а управляющий вход подключен к первому выходу блока управления и обработки, приемник, вход которого является входам для подключения выхода исследуемой антенны, а выход подсоединен к первому входу блока управления и обработки, пассивный зонд, размещенный в дальней зоне исследуемой антенны на летательном аппарате, антенну опорного канала и измеритель отношений сигналов исследуемой антенны и антенны опорного канала.Данное устройство также, как и аналог, имеет низкую точность измерения характеристик поля антенн из-за трудностей, свя 1775689эанных с выдерживанием заданного радиуса круговой траектории и сложную конструкцию из-за необходимости наличия средств для управления движением антенны опорного канала и сравнения амплитуды переотраженного сигнала, поступающего в исследуемую антенну и антенну опорного канала с помощью измерителя соотношений сигналов исследуемой антенны и антенны опорного канала. Кроме того, данное устройство обеспечивает измерение характеристик поля антенны на расстоянии не менее 500 м от исследуемой антенны, К недостаткам данного устройства следует также отнести облучение экипажа летательного аппарата излучением вспомогательной антенны и большие материальные затраты, связанные с необходимостью подъема в воздух летательного аппарата.Целью изобретения является упрощение устройства за счет исключения летательного аппарата, антенны опорного канала и измерителя соотношений сигналов исследуемой антенны и антенны опорного канала.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения характеристик поля антенны, включающее генератор, выход которого подсоединен ко входу вспомогательной антенны, а управляющий вход подключен к первому выходу блока управления и обработки, приемник, вход которого является входом для подключения выхода исследуемой антенны, а выход подсоединен к первому входу блока управления и обработки, пассивный зонд, размещенный в дальней зоне исследуемой антенны, согласно изобретению, дополнительно введеныпервый и второй лазеры с первым и вторым плоскими зеркалами, каждое из которых установлено с возможностью поворота по азимуту и углу места с помощью приводов, а также вращения вокруг оси, расположенной под углом к нормали к плоскости зеркал с воэможностью изменения этого угла, при этом оптическая ось каждогО лазера оптически соединена через соответствующее плоское зеркало с пассивным зондом, который выполненв виде отражающей сферы, входы приводов первого и второго плоских зеркал подключены ко второму, третьему, четвертому и пятому выходам блока управления и обработки, шестой и седьмой выходы подсоединены ко входууправления первого и второго лазера соответственно,На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 - общий вид устройства; на фиг. 3 - блок;схема блска управления и обработки; на фиг, 4 - конструкция крепления двигателей и механизмов. изменения углового положения зеркал.Устройство содержит генератор 1, выход которого подсоединен ко входу вспомо 5 гательной антенны 2, а управляющий входподключен к первому выходу блока 3 управления и обработки, приемник 4, вход которого является входом для подключениявыхода исследуемой антенны 5, а выход10 подсоединен к первому входу блока 3 управления и обработки, пассивный зонд 6, размещенный в дальней зоне исследуемойантенны 5,В устройство также введены первый 7 и15 второй 8 лазеры с первым 9 и вторым 10плоскими зеркалами, каждое из которых установлено с возможностью поворота по азимуту и углу места с помощью приводов 11,12, 13, 14, а также вращения вокруг оси,20 расположенной под углом к нормали к плоскости зеркала с возможностью измененияэтого угла, при этом оптическая ось каждоголазера 7 и 8 оптически соединена через соответствующее плоское зеркало 9 и 10 с25 .пассивным зондом 6, который выполнен ввиде отражающей сферы, входы приводов11, 12, 13, 14 первого 9 и второго 10 плоскихзеркал подключены ко второму, третьему,четвертому и пятому выходам блока 3 управ 30 ления и обработки, шестой и седьмой выходы подсоединены ко входу управленияпервого 7. и второго 8 лазера соответственно.Приводы 11 и 13 связаны с зеркалами 935 и 10 посредством закрепленных на их. выходных валах основаниях 15 и 16, которыеснабжены платформами 17 и 18 с двигателями 19 и 20 и механизмами 21 и 22 измененияуглового положения зеркал 9 и 10, шарнир 40 но связанными соответственно с центрамизеркал 9 и 10 и их краями, а платформы 17 и18 размещены на основаниях 15 и 16 с возможностью их поворота приводами 12 и 14,Восьмой и девятый выходы блока 3 уп 45 равления и обработки соединены с соответствующими механихмами 21 и 22 измененияуглового положения зеркал, а десятый иодиннадцатый выходы - с двигателями 19 и20.50 Блок 3 управления и обработки состоитиз устройства ввода и вывода информации23 (УВВ), вычислителя 24, например, ДВК,двух интерфейсов 25 и 26, обеспечивающихсогласование выхода вычислителя 24 со вхо 55 дами приводов 11, 12, 13, 14. Для запуска генератора 1 вспомогательной передающей антенны 2 и лазеров 7 и 8 в блоке 3 управления и обработки установлен электронный коммутатор 27.В блоке 3 управления и обработки имеется регистратор 28 для документированияположения шара-зонда 6,Устройство ввода и вывода информации23 управляется оператором, 5Удержание зонда-шара 6 в пространстве осуществляется путем раскрыва лучей лазеров 7 и 8, образующих конус вращения,Пересечение двух сформированных конусов вращения обеспечивает перемещение 10зонда-шара в заданной области пространства.Устройство работает следующим образом.В начальный момент времени оператор 15подает команду через УВВ 23, вычислитель24, интерфейсы 25 и 26 на приводы 11, 12,13, 14 для сведения оптических осей зеркал9 и 10 в заданной точке пространства, являющейся исходным местом расположения 20шара-зонда 6 (например, закрепленного наотвесе, который позже должен быть отсоединен от шара-зонда), на приводы вспомогательной передающей антенны 2 ивключение лазеров 7 и 8. После этого оператор подает команду на двигатели 19 и 20вращения зеркал 9 и 10 и механизмы 21, 22изменения их углового положения, осуществляющих коническую развертку лучей лазеров 7 и 8. Изменение углового положения 30зеркал 9 и 10 при вращении их двигателями19 и 20 происходит до тех пор, пока шарзонд 6 не будет зафиксирован вращающимися лучами лазеров 7 и 8, оказывающих нанего давление с требуемым зазором, что 35обеспечивается величиной амплитуды колебаний штока механизмов 21 и 22 измененияуглового положения зеркал. Затем оператор подает команду через УВВ 23, вычислитель 24, интерфейсы 25, 26, электронный 40.коммутатор 27 на запуск генератора 1, который генерирует сигналы СВЧ, передаваемые через вспомогательную антенну 2 внаправлении шара-зонда 6, Сигнал СВЧ, отраженный от шара-зонда 6,поступает на 45вход измеряемой антенны 5, с выхода которой сигнал поступает на вход измерительного приемника 4 и далее черезвычислитель 24 на вход регистратора 28 дляфиксации (документирования) результатов. 50Шар-зонд 6 перемещается в пространстве по заданной программе (например,только в азимутальной плоскости, хотя возможны любые варианты движения шараэонда 6 по поверхности воображаемой 55сферы при постоянном радиусе относительно электрического центра измеряемой антенны), Работа всех элементов, входящих в устройство при перемещении шара-эонда 6, осуществляется вышеуказанным способом, В зависимости от углового положения лучей лазеров 7 и 8 с учетом пграллэксэ иэменениг длины лучей относительно места рссположения лазеров при их движении по круговой траектории постоянного радиуса относ;тельно электрического центра измеряемой антенны) вводится через блок 3 управления и обработки сигнал нэ управление механизмами 21 и 22 измене:;:;я углового положения зеркал 9 и 10 по заданной программе, Углы положения шара-зонда 6 в прострнстне аир задаются с помощью блока 3 управления и обработки и записываются в регистраторе 28, например, на магнитный диск или графопостроитель. Также в регистратор 28 поступает информация об углах места и азимута, под которыми набл юдэется шэр-зонд 6 относительно электрического центра измеряемой антенны 5 угол у), Блок 3 управления и обработки обрабатывает поступающую информацию и определяет характеристики поля антенны в любой точке пространства.Формула изобретения Устройство для измерения характеристик поля антенны, включающее генератор, выход которого подключен к входу вспомогательной антенны, а управляющий вход подсоединен в первому выходу блока управления и обработки, приемник, вход которого являетсг входом для подключения выхода исследуемой антенны, э выхпд подсоединен к первому входу блока управления и обработки, пассивный зонд, размещенный в дальней зоне исследуемой антенны, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, введены первый и второй лазеры с первым и вторым плоскими зеркалами соответственно, каждое иэ которых установлено с возможностью поворота по азимуту и углу места, а также вращения вокруг сои, расположенной под углом к нормали к плоскости зеркала с возможностью изменения этого угла, при этом оптическая ось каждого лазера оптически соединена через соответствующее плоское зеркало с пассивным зондом, который выполнен н виде отражающейсферы, входы принодон первого и второго плоских зеркал подключены к второму и третьему выходам блока; прэнления и обработки, четвертый и пятый входы подсоединены к входу управления первого и второго лазера соотнетстнепно.1775689 г,З ад,ектор Л.филь аз 4033 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета ко изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина,Состав едактор Т,Иванова Техред