Способ измерения амплитудно-фазового распределения поля на элементах фазированной антенной решетки

 

Изобретение относится к антенным измерениям. Цель изобретения - повышение точности за счет исключения переотражений от окружающих предметов при испытаниях взаимной фазированной антенной решетки (ФАР). Сущность данного способа поясняется устройством, содержащим СВЧ-г-р 1, направленный ответвитель 2, циркулятор 3, ФАР 4 с элементами 5, отражающий короткозамыкатель 6, делитель 7 мощности, фазовращатель 8, аттенюатор 9, гибридное соединение 10 и амплифазометр 11. Для достижения цели СВЧ-сигнал подается на выход исследуемой ФАР 4, излучатели которой короткозамкнуты. При этом комплексную амплитуду сигнала на выходе ФАР 4 определяют при значении фазового сдвига в цепи I-го излучателя, равного φ/2 рад. Затем по ф-лам определяют амплитуду а<SB POS="POST">I</SB> и фазу Ф<SB POS="POST">I</SB> поля на I-м элементе 5 ФАР 4. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН д11 4 С: О1 R 29/10

Ир(мя3н, 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1е Й f е. Й l ti, — i

Е 1ЬЛ 1 Э < .-,1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4365277/24-09 (22) 18.01.88 (46) 30.10.89. Бюл. V 40 (72) С.Н.Заичко, Ю.В.Беляев и В.Л.Головин (53) 621.317:621.396.67(088.8) (56) !"етоды измерений характеристики антены СВЧ/Под ред. H.Y,.Цейтлина, М.: Радио и связь, 1985, с. 200-201, 312, Авторское свидетельство СССР

К 1239644, кл. G 01 R 29/10, 1986. (54) СПОСОБ РЗ!"1ЕРЕНИЯ AIKJIHTYj9»0ФАЗОВОГО РАСПРЕ ДЕЛЕ!IHH ПОЛЯ НА ЭЛЕЖНТАХ ФАЗИРОВАННОЙ АНТЕННОЙ РЕНЕТКИ

1 (57) Изобретение относится к антенным измерениям. Цель изобретения повышение точности за счет исключеИзобретение относится к антенным измерениям и может быть использовано при измерении параметров взаимной фазированной антенной решетки (ФАР).

Цель изобретения — повышение точности за счет исключения переотражений от окружающих предметов при испытаниях взаимной ФАР.

На чертеже приведена . структурная электрическая схсмл устройства, реализующего способ измерения амплитудно-фазового распределения (АФР) полл на элементах фазированной антенной решетки.

Устройство, реализующее способ измерения АФР поля на -клементах ФАР, „,SU„„1518808 A 1

2 ния переотражений от окружающих предметов при испытаниях взаимной фазированной антенной решетки (ФАР).Сущность данного способа поясняется устройством, содержащим СВЧ-г-р 1, направленный ответвитель 2, циркулятор 3, ФАР 4 с элементами 5, отражающий короткозамыкатель 6, делитель

7 мощности, фазовращатель 8, аттенюатор 9, гибридное соединение 10 и амплифазометр 11. Для достижения цели СВЧ-сигнал подается на выход исследуемой ФАР 4, излучатели которой короткозамкнуты. Ifpn этом комплексную амплитуду сигнала на выходе ФАР

4 определяют при значении фазового сдвига в цепи 1-го излучателя, равного !! /2 рад. Затем по Ф вЂ л определяют амплитуду А; и фазу Ф; поля íà i-м элементе 5 ФАР 4. 1 ил. включает последовательно соединенные

СВЧ-генератор 1, направленный ответвитель 2 и циркулятор 3, второе плечо которого подключено к выходу исследуемой ФАР 4, элементы 5 которой нагру-, жены отражающим короткозамыкателем 6, последовательно соединенные делитель

7 мощности, фазовращатель 8, аттенюатор 9 и гибридное соединение 1О, второй вход которого подсоединен к третьему плечу циркулятора 3, а разностный выход — к измерительному входу амплиФазометра 11, опорный вход которого подключен к второму выходу делителя 7 мощности. Суммарный выход

1518808

U, = — (1 -U,), I (3) гибридного соединения 10 подсоединен к нагрузке (не показана), Способ измерения ЛФР поля на элементах ФАР осупгестнляется следующим образом.

Сигнал от СВЧ-генератора 1 подают через направленный ответвитель 2 и циркулятор 3 на выход ФЛР 4. Сигнал со второго ныхода направленного ответвителя 2 подают через делитель 7 мощности на опорньпг вход амплифазометра 11, а также через фазовращатель

8 и аттенюатор 9 на первый вход гибридного соединения 10. Отраженный от нагруженных короткозамыкателем 6 излучающих элементов 5 сигнал подают через циркулятор 3 на второй вход гибридного соединения IO, а сигнал с его разностного плеча — на измерительный вход амплифазометра 11. Изменяя фазовое распределение на элементах ФАР, а также перестраивая фазовращатель 8 и аттенюатор 9, уста,навливают минимум комплексной амплитуды сигнала U, на измерительном входе амплифазометра 11. Измеряют комплексную амплитуду сигналя на измерительном входе амплифазометра 11

U,(i=1 2,...,N, N — число элементов

ФАР) при изменении фазового сдвига на исследуемом 1 — и элементе 5 на i/2 рад, восстаианлннан т исходный фазовый сдвиг на исследуемом элементе 5, повторяют операции перефазировки на и /2 рад и измерения сигнала на измерительном входе амплифазометра ll для всех элементов 5 поочередно.

Сигнал, отраженньпг от 1 го элемента определяют как амплитуду и фазу íà i-м элементе как

А,= П1,1; (2) Согласно принципу взаимности комплексный коэффициент передачи сигнала от выхода взаимной ФАР 4 до излучающей плоскости элемента 5 (амплитуда и фаза этого коэффициента равны амплитуде и фазе на данном элементе ФАР) ранен комплексному коэффициенту передачи от элемента 5 на выход ФЛР 4, т.е. в обратную сторону. Следовательно, выделяя ио фор10

50 муле (1) из всего отражеггного сигнала сигнал 11;, отраженный от гганного

1 k.o лемента 5, получают квадрат комплексного коэффициента передачи, т.е. ослабление в квадрате и двойной набег фазы, и АФР на элементах ФАР вычисляют по формулам (2) и (3). Воз. ннкаюшая при этом неоднозначность при определении фазы Ф;(Ilk, k-=

=0,l,2,...,) легко устраняется, так ,как для большинства ФАР разность фаз между соседними элементами при одинаковых фазовых сдвигах на них мног о меныпе и рад.

Таким образом, использование даного способа позволяет проводить изерения без излучения в эФир, что риводит к повьппению точности за счет устранения влияния переотражений, безэхоной камеры. Поскольку весь излучающий раскрыв закрыт (например, металлическим листом, прилегающим к элементам), то излучение в окружающее пространство отсутствует, т.е. обеспечивается возможность одновременной работы с другими радиоэлектронными устройствами, что обеспечивает выполнение требований по радиоэлектронной совместимости.

Формул а и э о б р е т е н и я

Способ измерения амплитудно-фазоього распределения поля на элементах пазиронанной антенной решетки (ФАР), включающий генерацию СВЧ-сигнала и подачу его на исследуемую ФАР, формирование фазового распределения по элементам ФАР, обеспечивающего минимальное значение амплитуды сигнала на выходе ФАР, поочередное введение Фазового сдвига в цепи i-ro излучателя ФАР при первоначально сформированном фазовом распределении на остальньх элементах ФАР и измерение при этом комплексной амплитуды сигнала на ныходе ФАР 11 ;, определение амплитуды А; и фазы Ф; поля íà i-м элементе ФАР, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности за счет исключения переотражений от окружающих предметов при испытаниях взаимной ФАР, СВЧ-сигнал подают на вьмод исследуемой ФАР, излучатели которой короткозамкнуты, комплексную амплитуду сигнала на вьмоде

ФАР U> определяют при значении фазового сдвига. в цепи i-ro излучателя, равном (/2 рад, и определяют амплитуду А и фазу Ф; поля íà i-м элемен1518808 те ФАР но d)oðìóëë»

Ф; = — агр(Г,-1,,), rye i=1,2,3,...,»; N — число элементов ФАР, Составитель П.Савельев

Редактор Т,Лазоренко Техред Л.Олийнык Корректор Э.Лончакова

Заказ 6604/52

Тираж 714

Подписное

311ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,!01