Устройство для измерения амплитудно-фазового распределения поля в раскрыве антенны

 

Изобретение относится к радиоизмерениям. Цель изобретения - повышение точности при измерении амплитудно-фазового распределения поля в раскрыве приемной антенны. Устр-во содержит СВЧ-генератор 1, фазовращатель 2 на 90°, фазовые манипуляторы 3 и 5, измерительный зонд 4, исследуемую антенну 6, синхронный детектор 7, синхронные фильтры 8 и 9, дифференциальный трансформатор 10, полосовой фильтр 11, низкочастотный фазометр 12, низкочастотный измеритель 13 амплитуды, блок 14 управления и обработки и генератор 15 прямоугольных импульсов. Повышение точности измерения достигается за счет того, что преобразование и усиление сигнала проводятся в одном канале (до входов фильтров 8 и 9), а дальнейшее вычитание компонент друг из друга снижает уровни входных синфазных помех и шумов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (50 4 G 01 R 29/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСНОМ .Ф СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4233551/24-09 (22) 16.02.87 (46) 30.06.89. Бюп. Р 24 (72) О.С. Хачатря н .(53) 621. 317: 621.2.396.6.67 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1l 1255949» кл. С О 1 R 29/10» 1985 °

Авторское свидетельство СССР

У 534128, кл. G 01 R 29/10, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДНО-ФАЗОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛЯ

В PACKPblBE АНТЕННЫ (57) Изобретение относится к радиоизмерениям. Цель изобретения — повьппение точности при измерении амплитудно-фазового распределения поля в раскрыве приемной антенны. Уст2 ройство содержит СВЧ-генератор 1, о фазовращатель 2 на 90, фазовые манипуляторы 3 и 5, измерительный зонд

4, исследуемую антенну 6, синхронный детектор 7, синхронные фильтры

8 и 9, дифференциальный трансформатор 10, полосовой фильтр 11, низкочастотный фазометр 12, низкочастотный измеритель 13 амплитуды, блок

14 управления и обработки и генератор 15 прямоугольных импульсов.

Повьппение точности измерения достигается эа счет того, что преобразование и усиление сигнала проводятся в одном канале (до входов фильтров

8 и 9), а дальнейшее вычитание комЖ понент друг из друга снижает уровни входньм синфазных помех и шумов.

С:

1490653

Устройство для измерения амплитудно-фазового распределения поля в раскрыве антенны работает следующим образом.

Сигнал на выходе СВЧ-генератора

1 делится на две части: на опорную, которая поступает на второй вход синхронного детектора 7, н на сигнальную, которая, в свою очередь, делится на два канала: синусный и косинусный. В синусном канале сигнал

1 проходит через фазовращатель 2 на

90, терпит отставание по фазе на

Изобретение относится к радиоиэмерениям и может быть использовано для измерения амплитудно-фазового распределения поля в раскрыве антенны.

Цель изобретения — повышение точности при измерении амплитудно-фазового распределения поля в раскрыве приемной антенны. 10

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для измерения амплитудно-фазового распределения поля в раскрыве антенны.

Устройство для измерения амплитудно-фазового распределения поля в раскрыве антенны включает последовательно соединенные СВЧ-генератор о

1, фаэовращатель 2 на 90, первый фазовый манипулятор 3 и измерительный зонд 4, между входом которого и выходом СВЧ-генератора 1 включен второй фазовый манипулятор 5. Выход исследуемой антенны 6 через синхронI ный детектор 7 подсоединен к первым входам первого 8 и второго 9 синхрон- ных фильтров, выходы которых подкпючены к первичной обмотке дифференциального трансформатора 10, вторичная обмотка которого подключена через полосовой фильтр 11 к входу низкочастотного фазометра 12 и низкочастотного измерителя 13 амплитуды, выходы которых подключены к соответствующим входам блока 14 управления и обработки. Выход СВЧ-генератора 1 подсоединен к второму входу синхронного детектора 7. Первый выход генератора 15 прямоугольных импульсов подключен к вторым входам первого фазо40 вого манипулятора 3 первого синхронного фильтра 8 и низкочастотного фаэометра 12, а второй выход — к вторым входам второго фазового манипулятора 5 и второго синхронного фильт45 ра 9.

90 и поступает на первый вход фазового манипулятора 3, на второй вход которого поступает манипулирующий сигнал с выхода генератора 15 прямоугольных импульсов. В косинусном канале сигнал поступает на первый вход фазового манипулятора 5, второй вход которого подключен к второму выходу генератора 15 прямоугольных импульсов. Сигналы на первом и втором выходах генератора 15 прямоугольнык импульсов отличаются друг от друга о только сдвигом по фазе на 90 . Манипулированные по фазе сигналы синусного и косинусного каналов одновременно поступают на вход измерительного зонда 4, установленного с возможностью перемещения в раскрыве исследуемой антенны 6, излучаются и принимаются антенной 6, с выхода которой поступают на вход синхронного детектора 7, на выходе которого формируется сигнал в виде низкочастотных прямоугольных напряжений, фазы которых сдвинуты на 90, а амо плитуды пропорциональны амплифаэным компонентам поля в раскрыве антенны 6 А,sinlP и А,cosy, где А и значения амплитуды и фазы поля в точках измерения. Суммарный сигнал усиливается (при необходимости) и поступает на первые входы первого 8 и вторorо 9 синхронных фильтров, на вторые входы которых поступает сигнал с первого и второго выходов генератора 15 соответственно. Отсюда очевидно, что на выходе фильтра 8 формируется прямоугольное напряжение, амплитуда которого пропорциональна А,sin(p а на выходе фильтра

9 — прямоугольное напряжение, амплитуда которого пропорциональна A„cosg, Поскольку выходные сигналы синхронных фильтров 8 и 9 сдвинуты по фазе на 90 друг относительно друга, то их можно рассматривать как два сигнала указанных амплитуд, которые манипулированы по амплитуде двумя сигналами с частотой F (Fчастота следования импульсов генератора 15) и сдвинуты по фазе на

90 . Первущую гармонику этих сигналов можно выразить соотношениями:

S<(t) = А,sing А, sin (2ФРс +

+ p) А sin() sin (2 «Ft + у) °

Я

+ †-) = А sin(р cos (2 Ft +

+ ), S (t) А сов (2 Ft + g + 4l ).

Как видно, выходной сигнал полосового фильтра 11 представляет собой низкочастотный синусоидальный сигнал, амплитуда и фаза которого пропорциональны соответственно амплитуде и фазе поля исследуемой антенны 6.

Фаза этого сигнала измеряется низкочастотным фазометром 12, а амплитуда — низкочастотным измерителем 13 амплитуды. Результаты измерений с их выходов передается в блок 14 управления и обработки.

Использование изобретения позволяет повысить точность измерения за счет того, что преобразование и усиление сигнала проводятся в одном канале (до входов синхронных фильтров) а дальнейшее вычитание компонент друг из друга снижает уровни входных синфаэных помех и шумов.

Формула изобретения

Устройство для измерения амплитудно-фазового распределения поля

35

45

Составитель П. Савельев редактор А.Лежнина Техред Л. Олийнык Корректор М. Максимишинец

Заказ 3752/54 Тираж 713 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина„101

14906

Б, () = А,созц А з п (27Рс +у+ где А, F, у — амплитуда, частота и начальная фаза моду- 10 лирующего сигнала (обеспечиваются стабильностью параметров генератора прямоугольных импульсов). 15

В дифференциальном трансформаторе 10 происходит вычитание сигналов на выходах фильтров 8 и 9, и с выхода вторичной обмотки трансформатора 10 с помощью полосового фильтра

11 выделяется первая гармоника разностных сигналов

53 е в раскрыве антенны, включающее СВЧгенератор, первый фазовый манипулятор, измерительный зонд, установленный с возможностью перемещения в раскрыве исследуемой антенны, фаэовращатель на 90, синхронный детектор генератор прямоугольных импульУ

О сов, блок управления и обработки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, при измерении амплитудно-фазового распределения поля в раскрыве приемной антенны, в него введены второй фазовый манипулятор, два синхронных фильтра, полосовой фильтр, низкочастотный фаэометр и низкочастотный измеритель амплитуды, выход которых подключен к соответствующим входам блока управления и обработки, выход

СВЧ-генератора подсоединен к входу измерительного зонда через последовательно соединенные фазовращатель на 90 и первый фазовый манипулятор, второй фазовый манипулятор включен между выходом СВЧ-генератора и входом измерительного зонда, выход исследуемой антенны последовательно через синхронный детектор, второй вход которого подсоединен к выходу

СВЧ-генератора, подключен к первым входам первого и второго синхронных фильтров, выход которых подсоединен к первичным обмоткам введенного дифференциального трансформатора, вторичная обмотка которого подключена через полосовой фильтр к входам низкочастотного фазометра и низкочастотного измерителя амплитуды, первый выход генератора прямоугольных импульсов подсоединен к вторым входам первого фазового манипулятора, первого синхронного фильтра и низкочастотного фазометра, второй выход генератора прямоугольных импульсов подключен к вторым входам второго фазового манипулятора и второго синхронного фильтра.