Устройство для измерения коэффициента рассеяния антенны

Устройство для измерения коэффициента рассеяния антенны

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к антенным измерениям . Цель изобретения - повыи ение оперативности измерений путем их автоматизации . Устр-во содержит отражатель 1, облучатель 2, исследуемую антенну 3, тре.хнозиционный нереключатель 4, короткозамыкатель 5, согласованную нагрузку 6, отрезок 7 длинной линии, направленный ответвитель 8, приемник 9, г-р 10 uiyMOBoro сигнала, модулятор 11, регистратор 12 и блок управления (БУ) 13. Цель достигается введением и выполнением БУ 13, управляющий сигнал которого последовательно переводит трехпозиционный переключатель 4 в положение , при котором к тракту исследуемая антенна 3 - нриемннк 9 подключаются соответственно короткозамыкатель 5, нагрузка 6 или облучатель 2. Устр-во по н. 2 ф-лы отличается выполнением регистратора 12. Даны примеры выполнения регистратора 12 и БУ 13. 1 З.П.. ф-лы, 2 ил. € (Л оо ел 00 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (su 4 б 01 R 29/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3857318/24-09 (22) 18.02.85 (46, 07.12.87. Бюл. i< 45 (72) 3. Н. Сошников, A. О. Суворов и,1. В. Черток (53) 621.317:621.396.67 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР . (Ъ !107077, кл. С 01 R 29/10, !982. (54) .УСТРОЙСТВО Д,(Я ИЗМЕРЕНИЯ КО3ФФИЦИЕНТА РАССЕЯНИЯ АНТЕННЫ (57) Изобретение относится к антенным измерениям. Цель изобретения — — повышение оперативности измерений путем ик автоматизации. Устр-во содержит отражатель 1, облучатель 2, исследуемую антенну 3, трехпо„„SU„„1357879 зиционный переключатель 4, короткозамыкатель 5, согласованную нагрузку 6, отрезок 7 длинной линии, направленный ответвитель 8, приемник 9, г-р !О шумового сигнала, модулятор 11, регистратор 12 и блок управления (БУ) 13. Цель достигается введением и выполнением БУ 13, управляюший 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- ® ратора !2. Даны примеры выполнения регистратора 12 и БУ 13. 1 з.п.. ф-лы, 2 ил. \/Ф

1357879

Изобретение относится к антенным измерениям и может быть использовано иля автоматизированного измерения коэффициента рассеяния антенны в процессе разработки, испытаний, эксплуатации и ремонта антенн.

Целью изобретения является повышение оперативности измерений путем их автоматизации.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства для измерения коэффициента рассеяния антенны; на фиг. 2 — эпюры напряжения.

Устройство содержит отражатель 1, облучатель 2, иследуемую антенну 3, трехпозиционный переключатель 4, короткозамыкатель 5, согласованную нагрузку 6, отрезок

7 длинной линии, направленный ответвитель 8, приемник 9, генератор 10 шумового сигнала, модулятор 1, регистратор 12, блок

13 управления, блок 14 запуска, первый 15.1 и второй 15.2 блоки дифференцирования, первый 16.1, второй 16.2 и третий 16.3 элементы задержки, первый 17.1, второй 17.2 и третий 17.3 RS-триггеры, первый 18.1 и второй 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 22.4 электронные ключи, постоянный запоминаюший блок 23, аналого-цифровой преобразователь 24, первый 25 1, второй 25 2 и третий 25.3 запоминающие блоки, первый

26.1, второй 26.2 и третий 26.3 блоки вычитания, цифровой делитель 27, блок 28 возведения в квадрат и цифропечатаюший блок 29.

Устройство для измерения коэффициента рассеяния антенны работает следуюшим образом.

В начальный момент трехпозиционный переключатель 4 находится в положении 1 и подключает короткозамыкатель 5 к тракту исследуемая антенна 3 — приемник 9. Темблер блока !4 запуска блока 13 управления ус танавливается в положение «Вкл.». При этом на вход первого блока 15 дифференцирования поступает напряжение U, 0 (фиг. 2а, ! =т„). С его выхода остроконечный импульс

U, поло>кительной полярности (фиг. 2б, t =

t„) через второй 19.2, третий 19.3 и четверть и 9.4 элементы ИЛ И устанавливает первый, второй и третий RS-триггеры в исходное состояние логического нуля, при котором напряжения на их прямых выходах

L<= Lb= U>— = О. При этом первый 22.1, второй 22.2, третий 22.3 и четвертый 22.4 электронные ключи регистратора 12 закрыты, первый 25.1, второй 25.2 и третий 25.3 запоминаюшие блоки находятся в режиме записи информации, так как напряжение

U на выходе третьего элемента 16.3 задержки регистратора 12 равно нулю (фиг. 2и, t=t)).

Через время т1, необходимое для перевода первого 17.1, второго 17.2 и третьего

17.3 RS-триггеров в исходное состояние логического «О», остроконечный импульс Uq положительной полярности с выхода первого элемента 16.1 задержки (фиг. 2в, t=tz) переводит первый RS-триггер 17.1 в состояние логической «1». На его прямом выходе устанавливается напряжение 0 (фиг. 2г, (=4), которое запускает первый ждущий мульти вибратор 18.1 и открывает второй электронный ключ 22.2 регистратора

12. Шумовой сигнал генератора 10, 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 B виде числа Hl через открытый второй электронный ключ 22.2 поступает на вход пер вого запоминаюгцего блока 25.1, в котором осуществляется запоминание полученной информации.

Через время т>, необходимое для запоминания информации в первом запоминаюшем блоке 25.1, первый ждуший мультивибратор 18,1 возврашается в исходное состояние и íà его выходе вырабатывается остроконечный импульс 1)-. положительной полярности (фиг. 2д, 1=4), который через второй элемент ИЛИ 19.2 возврашает первый

RS-триггер 17.1 в состояние логического

«О», при этом второй электронный ключ 22.2 регистратора 12 закрывается. Этим же импульсом U; второ" RS-триггер 17.2 переводит ся в состояние логической «1», и на его прямом выходе устанавливается напряжение

Uq 0 (фиг. 2е, t=tq), которое открывает третий электронный ключ 22.3 регистратора

12. Это же напряжение U:= 0 с прямого выхода второго RS-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 tg, необходимое для запоминания информации во втором запоминаюшем блоке 25.2; второй ждущий мультивибратор 18.2 возвращается в исходное состояние и на его выходе вырабатывается остро

1357879 (п4 — n;iy

n i 112

Форлула изобретения конечный импульс UT положительной полярности (фиг. 2ж, t=t4), который через третий элемент ИЛИ 19.3 возвращает второй

RS-триггер 17.2 в состояние логического «0», при этом третий электронный ключ 22.3 регистратора 12 закрывается. Этим же импульсом V7 третий RS-триггер 17.3 переводится в состояние логической «1» и на его прямом выходе устанавливается напряжение V< 0 (фиг. 2з, t=t4), 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 Vii+0 с прямого выхода третьего RS-триггера 17.3 через первый элемент ИЛИ 19.1 поступает на шаговый электродвигатель 20, который переводит трехпозиционный переключатель 4 в положение III. При этом к тракту исследуемая антенна 3 — приемник 9 подключается о 6л уч а тел ь 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 Ug+0 (фиг. 2и, t=t;), 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 R от исследуемой антенны 3

К)2 +

Х где D„— максимальный размер исследуемой антенны /3;

d — максимальный размер отражателя 1;

Х вЂ” 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 24 регистратора 12 и в виде числа и< постчпает через открытый первый электронный ключ 22.1 на второй вход (уменьшаемого) третьего блока вычитания 26.3.

Темблер блока 14 запуска блока 13 управления переводится в положение «Выкл», 5

10 !

45 при этом напряжение U, на его выходе становится равным нулю (фиг. 2а, t=t6).

Остроконечный импульс U отрицательной полярности (фиг. 2б, t=te) с выхода первого блока 15.1 дифференцирования через инвертор 21 и четвертый элемент ИЛИ 19.4 возвращает третий RS-триггер 17.3 в состояние логического «0». Напряжение Uii на его прямом выходе становится равным нулю (фиг. 2з, 1=(г), четвертый электронный ключ

22.4 закрывается, а остроконечный импульс

Ь iii отрицательной полярности (фиг. 2к, 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 ni — п и п — na соответственно, которые поступают на входы ци ф ро во го дел и тел я 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 Uii (фиг. 2л, t=t7), который переводит цифровой делитель 27 в режим вычисления. При этом на его выходе образчется частное (— : — П ), которое

n„— и, поступает на вход блока 28 возведения в квадрат.

Через время т6, необходимое для срабатывания цифрового делителя 27, на втором выходе второго элемента 16.2 задержки появляется остроконечный импульс отрицательной полярности Ui (фиг. 2м, !=ts), который переводит блок 28 возведения в квадрат в режим вычисления. При этом на его выходе образуется число (—: — — - — )-, коn+ I1 з

n„= t1, 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 U iz (фиг. 2н, t=tg), который переводит второй блок 26.2 вычитания в режим вычисления. При этом на его выходе образуется числов равное коэффициенту рассеяния исследуемой антенны 3, которое регистрируется цифропечатающим блоком 29.

1. Устройство для измерения коэффициента рассеяния антенны, содержащее отража1357879 тель, р;1змешенный перед исследуе .i1ой антеH— ной, приемник, подключенный к информационному входу регистратора, последовательно соединенные трехпозиционный переключатель, отрезок длинной линии и направленный ответвнтель, выход основного плеча которого соединен с входом приемника, а и его вторичному плечу подключен I ettepaтор шумового сигнала, управляю.ций вход которого соединен с выходом модулятора, при этом один из выходов трехпозицион- }G ного перекл1очателя является входом для подключения исследуемой антенны, второй нагружен на согласованную нагрузку, а к третьему подключен короткозамыкатель, от.!ииаюи(евая тем, что, с целью повышения оперативности измерений путем пх автоматизации, введен блок управления, содержаш!и последовательно соединенные блок за;!уска, первый блок дифференцирования, первый элемент задер>кки, первый К5-триггер, нс13вы и >K ùèH ммльтиви013атОР, ВТоРОН 2(}

К .>-триггер, второй жду}цпй мультивибратор, третий RS-триггер, первый элемент ИЛИ, второй I3xoJ, которого подключен к прямому выходу второго RS-триггера, и шаговый электродвигатель, вал которого механически сое:1инсн с осью трели!озициопного перскл!о- 2> !

Нтеля, второй элемент ИЛИ, пер!Зый вход которого подключен к выходу первого ждуi!!PI 0 мультивибратора, а выход --- к R-входу и, рвого RS-Т13!!ггс1>а, третий элемент И,1И, lI. Р3hlll ВХОД КОГОРОГО СОСДИНСН С ВЫХОДОМ

;3торого ждущего 3!ультивибратора, а выход с R-входом второго К. -триггера, последовательно coc>IHIIPHI!bte ппвертор и четвертый элемент ИЛИ, выход которого подключен к R-входу третьего RS-триггера, при этом вход Htt!3cртора и вторые входы второго, ретьего H четвертого элементов ИЛИ обьедпнсны и подключены к выходу первого б,lока ДиффePettt1HPQ!33ftttH, l!PH этОм выY03bt !!еj)13010, второго H третьего RS-триггеров явг!!1ются соответствснн0 первым, вторым и тре!ьпл! выходами блока управления.

2. Устройство пс tl. 1, от.1ииаюи1евся тем, и ГО PPt !!ст!Рат01) со.lcP>HIIT Itoc;IP,lot33TP,tütto соединенные второй блок дифференцирования и второй элемент задержки, последовательно соединенные третий элемент задержки и первый электронный ключ, постоянный запоминающий блок, понг!едоватсльно 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 постоянного запоминающего Олс ка, и t}Hgpot!Раатаю}ций блок, последовательно соединенные третий электронный клвэ и второй запоминающий блок, выход которого подклю lpH к второму информационному входу первого блока вычитания, последовательно соединенные четвертый электронный ключ, третий за!юмина1оший блок и третий блок вычитания, второй информацис нный вход которого подключен к выхо.!у первого электронного ключа, управляк!1ц!Зй вход об ьединен с управляющим входом нервогo блока вычитания и подключен к выходу второго блока дифференцирования, выход третьего блока вычитания подключен к второму информационному входу цифрового делителя, при этом информационные входы первого, HòорОго, третьего и четвертого электронных ключей оо.ьеди, управляющие входы первого, второго и третье! î запоминаю!цих блоков объединены и подключены к выходу третьего элемента задер>кки, входы второго блока дифференцирования, третьего элемента задержки и уt.pàâ!ÿ!oùètt вход четвер .ого электронного ключа объединены и явt5it01ся третьим вхо,,oM рс "истратора, управляющие входы второго .. третьего элскl ронных ключей являются соответственно первым и вторым входами регистратора, ynp2I3,tBtoI1lt4P входы цифрового 1Р 3HTP я, б 10ка возведения в квадрат и второго блока вычитания подключены к первому, второму и третьему выходам второго элемента задержкH соответственно.

1357879

Lfg, У

//» р gg

Ж VV

llð

Vg

Йо к

П

Йз

Н

Составитель А. Рабинович

Редактор О. Головач Техред И. Верес Корректор О. Кравцова

Заказ 5505/46 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35. Раушская наб., д. 4, 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4