Многоканальное устройство для измерения параметров антенн

Многоканальное устройство для измерения параметров антенн

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для измерения параметров антенн, в частности фазированных антенных решеток, в ближней зоне на автоматизированных стендах . Цель изобретения - повышение точности измерений интегральных характеристик антенн. Устройство содержит генератор 1 СВЧ, направленный ответвитель 2, подключаемый к исследуемой антенне 3, решетку, состоящую из п измерительных антенн, каждая из к-рых включает приемный излучатель 4, вентили 5 и 6, электрически управляемый фазовращатель (ФВ) 6, передающий излучатель 8, размещенный в раскрыве рупорной антенны 9, квадратичный детектор 11, усилитель 12 промежуточной частоты, п измерительных низкочастотных каналов, каждый из к-рых включает синхронный детектор 13, фильтр 14 нижних частот и аналого-цифровой преобразователь 15, п+2 коммутаторов 16, п управляемых низкочастотных ФВ 17, фиксированный ФВ 18 на 90°, п генераторов 19 прямоугольных импульсов , делитель 20 частоты на два, накапливающие регистры 21 и буферный регистр 22. Возможность перемещения решетки обеспечивается с помощью координатноизмерительного устройства 23 Повышение точности измерений обусловлено компенсацией фазовых искажений в канале каждой измерительной антенны с помощью ФВ 17. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

is»s G 01 R 29/10

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ. ГКНТ СССР

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4608416/09 (22) 22,11.88 (46) 07.05.91, Бюл, ¹ 17 (72) А,Е,Родин (53) 621.317:621.396.67 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 842636, кл, 6 01 К 29/10, 1979, Авторское свидетельство СССР № 1218384, кл. 6 01 R 29/10, 1984. (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ АНТЕНН (57) Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для измерения параметров антенн, в частности фазированных антенных решеток, в ближней зоне на автоматизированных стендах. Цель изобретения — повышение точности измерений интегральных характеристик антенн. Устройство содержит генератор 1

СВЧ, направленный ответвитель 2, подключаемый к исследуемой антенне 3, решетку, состоящую из п измерительных антенн, < 9 5U » 1 647462 А 1 каждая из к-рых включает приемный излучатель 4, вентили 5 и 6, электрически управляемый фазоьращатель (ФВ) 6, передающий излучатель 8, размещенный в раскрыве рупорной антенны 9, квадратичный детектор

11, усилитель 12 промежуточной частоты, п измерительных низкочастотных каналов, каждый из к-рых включает синхронный детектор 13, фильтр 14 нижних частот и гналого-цифровой преобразователь 15, и+2 коммутаторов 16, и управляемых низкочастотных ФВ 17, фиксированный ФВ 18 на

900, и генераторов 19 прямоугольных импульсов, делитель 20 частоты на два, накапливающие регистры 21 и буферный регистр

22. Возможность перемещения решетки обеспечивается с помощью координатноизмерительного устройства 23. Повышение точности измерений обусловлено ком пенсацией фазовых искажений в канале каждой измерительной антенны с помощью ФВ 17, 1 ил.

1647462

cos(в +гр +р +й — X

1 Й 4 п,=1 . 00

X, — з! и )с (t + p k t ) +

k =1,3,5

+ 6 у,>, —, sin k (2 Q) t + 2 (p k () ), (3)

Ф 1

М(ъ5 (= сов (р» I + pk I ) { cos (01 — x

1

Xg — з!п К(Я t+pk()) X ь;Р

X соз (62 —, -„sin k (2 Go t + 2 p k () )—

1(= Д5 ( оо — sin (01 — — зЫ((Qi t +pk i )) X

:. Ь(ээ

Xsin(02 —; ; ksln (2Q,t+грk())>—

k:t, ÿ — з(п (pg (+(pk l ) sin(01 — — sink X

7f

Ь Л,Ч

X(Q, t+ pk i ))cos(+ 4 g -„sink X

k: r;%5

Х(2Qo t +2фkl ))cos (02 — — „stn k Х к !д5 х(г + „)+cos(0 4 g 1

k.-(.ъб

X (Q, t +- р (() ),(. (6 4;,- .(. (, Х

k=-кз, X(2Gpt+2Pkt )) (4) а также

cos (д —, —, sin k © t ) = cos 0;

4 1

М,ы ж. л И где 01 = —, Ог = —; — — частоты ге2 4 2л нератора 19;

ya — фазовый набег, возникающий эа счет электрической разнодлинности измерительных трактов.

Обозначив (во t+ p

l 4

Х, Я sin)(©t +pkt )+, К я

+ — — sink(2 Q t+2pk () =

4 1 г-„ з!и (Π— ó g —, з)п )с Q, т ) =

Ь М" — — sin k Q, t sin д

«4 1 козу

Представим выражение (4) в виде

1О соз (ф к i +ф»1 ) (cos 01 соз Ог sin 01 sin 6 X

X 1 X ß 1.(((©t+Pkt ) X

Лг 1 - ф

15 X ß -„з(л«(гQ,t+2pk()—

k=(;s 5 — sin(фк l +ф)k i )(stn 01 cos 02 —,"). — stn X

1 4 1 к-. ъз

Х(Я 1+У (()+cos01 sing —, " sink Х к=<;,ъ

Х(2ИЬt+2 Рki ))) (5)

Подставляя значения

X.. К

01 = —; 02 = — в выражение (5) и учи2 4 тывая, ч о член

3() 16 g 1з(лК(Я,yak ) 1 Х

Л Ь (,%5"

k=,Ì

Xç1ï2(Oot+pk I ) = —,, „sink X

16 . k- (дь =(д "

35 X { i& t + p k t ) — stn 2 (Qi t + Cp k t ) m (6) при значениях k = 1 и m = 1, k = 3 и m = 1, k=

= 5 и m = 3 и т,д. получают, что произведение

4Р К зэк(а +9Ъ) — m slnm {аt+Pt)

1 1 2 содержит на частоте Q, член

cos(Qt + рк(), отсюда выражение (6) содержит член Socos(Й, + рк(), Иек<щя из соотношения

1 16

So= —. — Х

2 лг х(1, в, Р 3Г Т

=л

4 получают, что выражение (6) содержит член — ä сов(Qt+рк() °

55 4

Согласно этому выражение (5) приводится к виду

1647452

10

30

40

СОЗ(Рx< +<Рk )(, СОЗ (Я t+Ðk> ))

1 V2 4 — sh (P» I +Pk I ) (— — sin (g, т +

W2 4

+PkI )) = COS(Got+@xi ), v2

Таким образом, выражение (3) представляется в виде — — " х I cos (Р t — p x I ) (7)

2 2

_#_ П I=1

Как видно из выражения (7), в измеренном сигнале отсутствует погрешность, связанная с разнодлинностью электрических трактов. Дальнейшая обработка сигнала идет, как и в известном устройстве, только в одном канале УПЧ.

На выходе сумматора имеют

2!2, kх) cos(9oт — pх )+ ,7т и

+саз®о (8) На выходе квадратичного детектора сигнал N!4687 вид

r ./2 г! — —,—," : » СОЗ (й t - rp x I ) + 1 + .т lп, + (kxl) (9)

П.f-1

После УПЧ и синхронного детектора на выходе ФНЧ имеют

2 2 — 7 — kx созфx лчn

2Ж

-1, К х I SIn ф» I (10) л п

Данные сигналы поступают на преобразователь аналог — код и далее на накапливающий регистр, Таким образом, использование изобретения позволяет повысить точность измерений.

Формула изобретения

Многоканальное устройство для измерения параметров антенн, включающее последовательно соединенные генератор СВЧ и направленный ответвитель, первый выход которого является выходом для подключения исследуемой антенны, решетку, состоящую из и измерительных антенн, установленную с возможностью перемещения в раскрыве исследуемой антенны, а каждая из измерительных антенн включает последовательно соединенные приемный излучатель, первый вентиль, электрически управляемый фазовращатель, второй вентиль, передающий излучатель, размещенный в раскрыве рупорной антенны, последовательно соединенные СВЧ-сумматор, первый вход которого подключен к выходу рупорной антенны, а второй вход — к второму выходу направленного ответвителя, квадратичный детектор и усилитель промежуточной частоты, к выходу которого подключены параллельно п измерительных низкочастотных каналов, каждый из которых включает последовательно соединенные синхронный детектор. фильтр низких частот и аналого-цифровой преобразователь, n+1 генераторов прямоугольных импульсов,отличаю щеесятем,что,с целью повышения точности измерений интегральных характеристик антенн, введены

15 . и+2 коммутаторов, и управляющих низкочастатных фазовращателей, фиксированный фазовращатель на 90, делитель частоты на два, два измерительных низкочастотных канала, два накапливающих регистра и буферный регистр, п выходов которого подключены к упаавляющим входам соответствующих и управляемых низкочастотных фаэовращателей, входы которых подключены к первому выходу и-га генератора прямоугольных импульсов, вторые входы каждого из и+1 коммутаторов подсоединены к соответствующим первым вь хода"«n+1-га генератора прямоугольных импульсов. первый и второй входы (и+2)-ro коммутатора пад::лючены к второму выходу (n-1)- и п-га генераторов прямоугольных импульсов, выходы низкочастотных фазавращателей подсоединены к первым входам соответствующих первых и коммутаторов, выходы которых по,цключены к первым управляющим вхоцам соответствующих электрически управляемых фазовращателей, выход (и+1)-га коммутатора подсоединен к второму управляющему входу каждого из электрически управляемых фаэавращателей, первый вход (n + 1)-го коммутатора подключен через делитель частоты на два к первому выходу (n+ 1)-го генератора прямоугольных импульсов, второй выход каждого из первых и-2 генераторов прямоугольных импульсов подсоединен к опорному входу соответствующих первых и-2 синхронных детекторов, выход(л+2)-го коммутатора подключен к опорному входу (и-i)-го синхронного детектора, второй вход (n+ 2)-го коммутатора подсоединен через фиксированный фазовращатель на 90 к опорному входу n-ro синхронного детектора, управляющий вход каждого из n+2 коммутаторов подключен к (и+1)-му выходу буферного регистра, входы первого и второго накапливающих регистров подсоединены к выходам (n-1)-ro, и-га аналого-цифровых преобразователей, а выходы аналога-цифровых преобразователей и накапливающих регистров

ABllRIOTCA lXO S