Способ измерения диаграммы направленности фазированной антенной решетки

Способ измерения диаграммы направленности фазированной антенной решетки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Респубник

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23. 07. 79 (21) 2800260/18-09 (51 ) М с присоединением заявки HP—

G01 Р 29/10

ГосударствеииыЯ комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 0211.81. Бюллетень NP 41 (53) УДК 621. 317 (088. 8) Дата опубликования описания 0711.81 (72) Автор изобретения

И.В.Геллер (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ

ФАЗИРОВАННОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ

Изобретение относится к антенной технике.

Известен способ измерения диаграммы направленности фазированной антенной решетки (ФАР ) путем вычисления ее по измеренному амплитудно-фазовому распределению поля ФАР, причем напряженность суммарного поля в различных точках выбранной для измерения поверхности регистрируется измерителем поля, а опорный сигнал излучается вспомогательной антенной опорного канала (1).

Недостатком известного способа является низкая точность измерений при необходимости записи поля в пределах большой площади, то есть для крупногабаритных ФАР, в связи с необходимостью использования движущихся механических устройотв, вспомогательной радиолинии опорного канала, а также ВЧ вЂ” тракта, соединяющего генератор и антенну опорного канала.

Известен также способ измерения диаграммы направленности ФАР, включающий генерацию контрольного сигнала сверхвысокой частоты, излучение его измеряемой ФАР при поочередной модуляции фазы сигнала кажцого элемента ФАР, прием суммарного сигнала ФАР с. выделением из него модулируемого но фазе сигнала каждого элемента ФАР, измерение амплитуды и фазы выделенного сигнала путем сравнения с опорным сигналом и вычисления диаграмьы направленности по результатам измерений j2).. однако и этот известный способ не обеспечивает высокую точность измЕрений.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Для этого в способе измерения диаграммы направленности ФАР, включаю15 щем генерацию контрольного сигнала сверхвысокой частоты, излучение его измеряемой ФАР при поочередной модуляции фазы сигнала каждого элемента

ФАР,. прием суммарного сигнала ФАР с

20 выделением из него модулируемого по фазе сигнала каждого элемента ФАР, измерение амплитуды и фазы выделенного сигнала путем сравнения с опорным сигналом и вычисления диаграммы направленности по результатам измерений,,в качестве опорного сигнала используют суммарный сигнал ФАР, принимаемый в период, предшествующий началу модуляции фазы сигнала очеред30 ного элемента ФАР, задержанный на

879512 время, равное э=ому периоду, причем продолжительность укаэанного периода больше периода измерения сигнала очередного элемента ФАР.

На чЕртеже приведена структурная схема устройства, реализующего способ. устройство содержит генератор 1, измеряемую ФАР 2, неподвижный зонд 3, модулятор 4, синхронизатор 5, линию б задержки, коммутаторы 7 и 8, блок .9 измерения параметров сигнала и индикатор 10.

Способ измерения диаграммы направленности ФАР реализуется следующим образом.

Тестовый сигнал СВЧ на частотеО от генератора 1 поступает на

Каждый элемент ФАР 2 содержит фазовращатель.

Измерение амплитуды и фазы очередного из N контролируемого элемента

ФАР 2 осуществляют за два такта (пе- 75 риода ) длительностью Т„ и Г, причем -Г «1 . Период Т условно именуют периодом формирования опорного

1 сигнала, а суммарный сигнал ФАР 2, принятый неподвижным зондом 3 в период Т вЂ” опорным сигналом, Т - пе4 риод измерений.

С помощью фазовращателей N элементов ФАР 2, управляемых модулятором 4, устанавливают в период Г1 фазу опорного сигнала, а в период Т вЂ” фазу сигнала очередного из контролируемого элемента ФАР 2 в пределах

0-2Г. Частота Q модуляции сигнала очередного контролируемого элемента

4О

ФАР 2 выбирается из условия > <<@<(w °

Эта последовательность работы фазовращателей элементов ФАР 2 обеспечивается за счет подачи на модулятор

4 синхроимпульсов с выхода синхронизатора 5.

Суммарный сигнал, принимаемый неподвижным зондом 3, поступает на линию б задержки и на первый вход коммутатора 7. С выхода линии 6 задерж- 5О ки суммарный сигнал поступает на первый вход коммутатора 8. Время задержки выбирается из условия + = Т1, Коммутаторы 7 и 8 в исходном состоянии закрыты и открываются на период измерений Т импульсами, которые с выхода синхронизатора 5 поступают на вторые входы коммутаторов 7 и 8.

Таким образом, на один из входов блока 9 измерения параметров сигнала поступает суммарный сигнал ФАР 2, 60 сформированный в период Т2,, а .на другой вход — в период Т, т.е. опорный сигнал.

В блоке 9 измерения параметров сигнала происходит выделение модулированного сигнала очередного из К контролируемого элемента из суммарного сигнала ФАР 2 и измерение амплитуды и фазы выделенного сигнала, которые в виде цифровых кодов поступают на входы индикатора 10, в частности ЭЦВМ.

Последовательно измеренные значения параметров сигналов элементов

CAP 2 с учетом расстояния от неподвижного зонда 3 до каждого из элементов ФАР 2 хранятся в памяти

ЭЦВМ.

Диаграмму направленности ФАР 2 находят как дискретное преобразование

Фурье от амплитудно-фазового распределения по ее элементам.

Для вычисления диаграммы направленности ФАР 2 может быть использован алгоритм быстрого преобразования

Фурье, который позволяет производить вычисления за время порядка нескольких секунд. Таким образом, все измерение занимает не больше нескольких минут.

При измерении диаграммы направленности ФАР 2, работающей в приемном режиме, тестовый сигнал СВЧ излучают неподвижным зондом 3, а для формирования опорного сигнала используют суммарный сигнал на выходе

ФАР 2.

Способ измерения диаграммы направленности ФАР 2 по сравнению с прототипом позволяет повысить точность измерений за счет того, что отсутствует необходимость передачи опорного сигнала по ВЧ-тракту или вспомогательной радиолинии опорного сигнала от генератора СВЧ к блокам измерений. Это особенно важно, когда

ФАР 2 и неподвижный зонд установлены на различных объектах, например

ФАР 2 — на корабле, неподвижный зонд 3 — на берегу.

Формула изобретения

Способ измерения диаграммы направленности фазированной антенной, решетки, включающий генерацию контрольного сигнала сверхвысокой частоты, излучение его измеряемой фазированной антенной решеткой (ФАР) при поочередной модуляции фазы сигнала каждого элемента ФАР, прием суммарного сигнала ФАР с выделением из него модулируемого по фазе сигнала каждого элемента ФАР, измерение амплитуды и фазы выделенного сигнала путем сравнения с опорным сигналом и вычисления диаграммы направленности по результатам измерений, о т л и ч а ю шийся тем,,что, с целью повышения точности измерений, в качестве опорного сигнала используют суммарный сигнал ФАР, принимаемый в период, предшествующий началу модуля879512

Составитель A.Êóçíåöoâ

Редактор С.Титова Техред A.Áàáèÿåö КорректорН.Швыдкая

Заказ 9713/16 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4 ции фазы сигнала очередного элемента ФАР, задержанный на время, равное этому периоду, причем продолжительность указанного периода больше периода измерения сигнала очередного элемента ФАР.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Фракии A 3., Рыжков Е.В. Измерение параметров антеннофидерных устройств. М., "Связь", 1972, с. 233.

2. Авторское свидетельство СССР з Р 476522, кл. Q 01 R 29/10, 1973 (прототип7.