Способ определения диаграммы направленности излучателя в составе фар

Способ определения диаграммы направленности излучателя в составе фар

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится ктехнике антенных измерений и может быть использовано при настройке и определении характеристик ФАР СВЧ-диапазона в заводских или стационарных условиях. Цель изобретения -повышение точности и уменьшение време- .ни измерений. Поставленная цель достигается тем, что производят поочередную фазовую модуляцию принятого сигнала в каждом канале ФАР с регистрацией амплитуды первой верхней боковой гармоники спектра сигнала при размещении излучающей вспомогательной антенны при двух расстояниях ее от ФАР. Первое расстояние определяется углом видимости всего раскрыва ФАР, в пределах которого диаграмма вспомогательной антенны и излучателя ФАР практически не изменяются, а второе -максимальным углом сектора восстановления диаграммы направленности излучателя , а объемная диаграмма излучателя определяется интерполяцией по всему массиву результатов измерений. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 Я 29/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4801449/09 (22) 18.01.90 (46) 23.03.92. Бюл. М 11 (71) Гомельское конструкторское бюро

"Луч" (72} Ю.И.Блинов, Л.А.Летунов и Г.Ю.Мосолов (53) 621.317:621.396.67 (088,8) (56) Бубнов Г.Г. и др. Коммутационный метод измерения характеристик ФАР. — М.:

Радио и связь, 1988. с.29.

Авторское свидетельство СССР

М 1354139, кл. G 01 и 29/10, 1986. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИАГРАМ-

МЫ НАПРАВЛЕННОСТИ ИЗПУЧАТЕЛЯ В

СОСТАВЕ ФАР (57) Изобретение относится к технике антен. ных измерений и может быть использовано при настройке и определении характериИзобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для определения параметров ФАР, в том числе диаграммы направленности излучателя в составе ФАР при ее настройке и испытаниях.

Цель изобретения — повышение точности и уменьшение времени измерений.

На фиг.1 приведена электрическая структурная схема устройства, реализующего способ определения диаграммы направленности (ДН) излучателя в составе ФАР; на фиг.2 — система координат, связанная с

ФАР.

Устройство содержит вспомогательную антенну (ВА) 1, испытуемую ФАР 2 с фаэовращателями 3, направленный ответвитель Ы 1721548 А1 стик ФАР СВЧ-диапазона в заводских или стационарных условиях. Цель изобретения — повышение точности и уменьшение време,ни измерений. Поставленная цель достигается тем, что производят поочередную фазовую модуляцию принятого сигнала в каждом канале ФАР с регистрацией амплитуды первой верхней боковой гармоники спектра сигнала при размещении излучающей вспомогательной антенны при двух расстояниях ее от ФАР. Первое расстояние определяется углом видимости всего раскрива ФАР, в пределах которого диаграмма вспомогательной антенны и излучателя

ФАР практически не изменяются, а второе — максимальным углом сектора восстановления диаграммы направленности излучателя, а объемная диаграмма излучателя определяется интерполяцией по всему массиву результатов измерений. 2 ил.

4, СВЧ-генератор 5, амплифазометр 6, низ- с кочастотный генератор 7, режекторный в фильтр 8, настроенный на частоту вл /2 л, (у полосовой фильтр 9, настроенный на часто- р ту алч + И/2 ж,, однополосный модулятор

10. полосовой фильтр 11, настроенный на частоту аь„/2 л,.

ВА 1 соединена с первым выходом направленного ответвителя (НО) 4, вход кото-. рого соединен с СВЧ-генератором 5, второй выход Н0 4 соединен с опорным входом преобразователя частоты амплифазометра

6. Измерительный вход амплифазометра 6 соединен с выходом испытываемой ФАР 2, выход промежуточной частоты (ПЧ) амплифаэометра 6 соединен с входом режектор ного фильтра 8, настроенного на частоту Nnq/2 л

1721548

tg Pn = уп/xn, выход которого соединен с входом полосового фильтра 9, настроенного на частоту йьч + & 2 z", . Выход полосового фильтра 9 соединен с первым входом однополосного модулятора.10, а на второй вход поступает сигнал частоты Я 2 л, от низкочастотного генератора 7. Выход модулятора 10 соеди-. нен с входом полосового фильтра 11, настроенного на частоту И 2л; с выхода которого сигнал возвращается на вход ПЧ амплифазометра 6. Низкочастотный сигнал

И/2 л с генератора 7 поступает на аппаратуру 12 управления, которая управляет работой фазовращателя 3 ФАР 2.

Способ определения ДН излучателя в составе ФАР реализуется следующим образом.

Сначала ВА 1 ус анавливают по нормали, проходячей через. центр ФАР 2; на.расстоянии R1, при котором крайние излучатели ФАР 2 видны под углом, в пределах которого ДН ВА 1 и предполагаемая

ДН излучателя ФАР 2 практически не изменяются. Поочередно осуществляя фазовую модуляцию (0-90-180-270) принятого сигнала в каждом канале ФАР, измеряют амплитуду первой верхней боковой (ПВБ) гармоники спектра данного сигнала An>,тде

n — номер канала в составе ФАР. Затем переносят ВА 1 и располагают ее.по нормали, проходящей через центр ФАР 2 на расстоянии R2 (фиг.2). при котором крайние излучатели ФАР 2 видны под углом Серахс, равном углу восстановления ДН излучателя.

Так же осуществляют поочередную модуляцию фазы (0-90-100-270) принятого сигнала в каждом канале ФАР и измеряют амплитуду ПВБ гармоники спектра данного сигнала

Ап2. ДН излучателя в составе ФАР рассчитывается в дискретных точках с координатами C4, поформуле

A„2 R)+x>+y< (бь. ъ)—

Ап Rj + хл +у„ В* где R<, Я2 — расстояния от плоскости ФАР 2 до ВА1;

Ап1, An2 — значения измеренных амплитуд первой верхней боковой гармоники спектра сигнала на выходе исследуемой

ФАР 2 при фазовой манипуляции в канале и-ro излучателя;

fag — значение амплитудной диаграммы направленности вспомогательной антенны в направлении íà и-й излучатель ФАР 2 при расстоянии от нее до ВА 1. равном Rz;

C4, + — сферические координаты ДН излучателя.

Значения расстояний Rt u Rz должны удовлетворять соотношениям

0 „. 0

<< 9),5ВА = tg = 4аксp f

К1 2R где Π— размер раскрыва исследуемой

ФАР 2;

64,5вд — ширина диаграммы направленности вспомогательной антенны 1 по уровню половинной мощности;

C4a

Если центр декартовой системы координат XYZ расположить в геометрическом центре ФАР, а оси направить в соответствии с фиг.2, то координаты 64 и уЪ сферической системы координат находят из условий

Я+ а

19 %

Нг где х, у — координаты A-го излучателя ФАР

2.

Для нахождения значений ДН излучателя в точках, не совпадающих с измеренным дискретным набором значений ДН, можно применить линейную или квадратичную интерполяцию.

Таким образом, по измерениям амплитуды ПВБ гармоники спектра сигнала фаэовой модуляции (0-90-180-270), принятого сигнала в каждом канале ФАР на двух расстояниях ВА от ФАР И1и Rz, можно получить объемную ДН излучателя в составе ФАР с повышенной точностью и малыми затратами времени.

Формула изобретения

Способ определения диаграммы направленности излучателя в составе ФАР, включающий излучение сигнала вспомогательной антенной, прием излученного сигнала исследуемой ФАР, модуляцию фазы принятого сигнала в канале и-го излучателя, выделение на выходе ФАР первой верхней боковой гармоники спектра сигнала, измерение ее амплитуды и определение диаграммы направленности излучателя в составе ФАР по результатам измерений, о тл ича ю щи йс я тем,что. с целью повышения точности и уменьшения времени измерений, модуляцию фазы принятого сигнала последовательно выполняют в каналах всех излучателей ФАР при расстояниях между вспомогательной антенной и исследуемой

ФАР Ri u Rz соответственно. а диаграмму

1721548 3+

19 4

Rg направленности излучателя в составе ФАР определяют по формуле

n+ n

Составитель П. Савельев

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М, Пожо

Редактор А. Мотыль

Заказ 951 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 где An1, Anz — значения измеренных амплитуд первой верхней боковой гармоники спектра сигнала на выходе исследуемой

ФАР при манипуляции фазы принятого сигнала в канале и-ro излучателя при расстояниях между исследуемой ФАР и вспомогательной антенной Rt и f4 соответственно;

faA — значение амплитудной диаграммы направленности вспомогательной антенны в направлении на и-й излучатель исследуемой ФАР при расстоянии от нее до вспомогательной антенны, равном Rz;

64, уЪ определяют из соотношений

t9 УЪ-Уп/х;

5 хп, уп — координаты A-го излучателя в системе координат, плоскость xQy которой совпадает с плоскостью раскрыва исследуемой

ФАР, а ось О перпендикулярна плоскости

xOg и проходит через фазовый центр вспо10 могательной антенны, а значения расстояний R1 и Rz должны удовлетворять соотношениям

< < áÜ,5BA, 2 и = т9 "-4акс

И ъ

15 где 0 — размер раскрыва исследуемой ФАР;

%,5ВА — ширина диаграммы направленности вспомогательной антенны по поло-, винной мощности;

64акс — максимальное значение угла

20 сектора определения искомой диаграммы направленности.