Устройство для измерения амплитуднофазовых диаграмм направленности антенн

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬ ЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п11 475569

Саюэ Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 19.02.73 (21) 1883768/26-9 (51) М. Кл. С 01г 29/08 с присоединением заявки № 1883767/26-9

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (32) Приоритет

Опубликовано 30.06.75. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 26.09.75 (53) УДК 621.3.012.1 (088,8) (72) Автор изобретения

О. А. Соколов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДНО-ФАЗОВЫХ

ДИАГРАММ НАПРАВЛЕННОСТИ АНТЕНН

Изобретение относится к области антенной техники.

Известно устройство для измерения амплитудно-фазовых диаграмм направленности, содержащее генератор, приемник, фазометриче- 5 скую схему с опорным и измерительным кан ал а ми, антенну и поворотный стенд.

Однако наличие в таком устройстве вращающихся переходов и гибких волноводных линий, а также влияние отражений от земли и IO окружающих предметов ограничивают точность измерения и, кроме того, с его помощью возможно измерение параметров ограниченного числа типов антенн.

Цель изобретения — увеличение точности 15 при измерении амплитудно-фазовых диаграмм направленности антенн, например, диаграмм направленности любого элемента отражательного типа, расположенного в полотне антенной решетки, состоящей из большого числа 20 подобных элементов.

Это достигается тем, что фазометрическая схема дополнительно снабжена приемным каналом и каналом подавления несущей, а поворотный стенд снабжен дополнительным ме- 25 ханизмом перемещения вдоль линии визирования.

- Принципиальная схема устройства изображена на чертеже. Устройство для измерения амплитудно-фазовых диаграмм направленно- 3О стп антенн состоит из селективного приемника 1, детекторной камеры 2, генератора 3, фазометрической схемы, которая содержит волноводные переключатели 4, 5, согласованные поглощающие нагрузки 6 — 8, двойные Т-мосты 9, 10, вентили 11 — 14, аттенюатор 15 и фазовращатели 16, 17. Устройство содержит также передающий тракт, в состав которого входят вентиль 18, направленные ответвители

19, 20, циркулятор 21 и измерительная антенна 22. Кроме того, в состав устройства входят пспытуемая антенна 23 с поворотным стендом п механизмом перемещения, модулятор 24 и короткозамыкатель 25.

Сигнал, модулированный частотой Qi, от измерительного генератора 3, через вентиль

18, последовательно соединенные направленные ответвители 19 и 20, опорного канала и канала подавления несущей и циркулятор 21 поступает в измерительную антенну 22 н излучается в направлении испытуемой антенны 23. При этом часть мощности через направленный ответвнтель 19 и последовательно соединенные фазовращатель 16 и вентиль

12 поступает на одно боковое плечо двойного

Т-моста 9. Другая часть мощности через направленный ответвитель 20 канала подавления несущей и последовательно соединенные фазовращатель 17, аттенюатор 15 и вентиль

475569

+18) хо () + o(/ ), где

10 (хг — х1) 3 3 (хЗ вЂ” х1)

2,у, (х,— х/)— — (х, — х,) у2 - — (х — хч) /,2 2 2

//2 (хЗ х1) i х, =- х, ((-)) .= А, (О);

25 при Л1, -hl,, 4

/ i 2: /.R 4-,. / 2-,. —

2R (1 — cos 8) - 2-..

13 поступает на одно боковое плечо двойного

Т-моста 10.

На второе боковое плечо Т-моста 10 поступает через измерительную антенну 22, циркулятор 21 и вентиль 14 перепзлученньш испычуемой антенной 23 сигнал, промодулпрованпый по фазе или амплитуде модулятором 24 частотой Os. После подавления несущей сигнал, содержащий только шикнпе и верхние боковые частоты, с Е-плеча двоппого Т-моста

10 через трехплечий волноводный переключатель 5 и вентиль 11 поступает на второе боковое плечо двойного Т-моста 9.

Результирующий сигнал с Е-плеча двойного Т-моста 9 через четырехплечий волноводньп переключатель 4 и детекторную камеру 2 поступает на вход селективного приемника 1, избирательного по отношению к частотам модуляции Р1 и Й;.

Амплитудно-фазовые диаграммы направленности и положение фазового центра испытуемой антенны определяют расчетным путем по измеряемым амплитудным А/ (О), А (О), As(0) и фазовым (0), ср (0), 1/ (0) характеристикам переизлучаемого испытуемой антенной сигнала, соответствующим трем положениям механизма перемещения

R, = P, R, = + Л1„Д, = — Л1, R — расстояние между осью вращения поворотного устройства и центром измерительной антенны, выбираемое из условия .Р), (D )2d), где 0 — диаметр измерительной антенны;

d — диаметр испытуемой антенны;

Х вЂ” рабочая длина волны.

Для того чтобы измерить амплитудные и фазовые характеристики сигнала, переизлучаемого испытуемой антенной, необходимо при каждом выбранном значении угла поворота О: подключить с помощью волноводных зереключателей 4 и 5 вход детекторной камеры 2 к выходу. E-плеча двойного Т-моста 10; установить с помощью аттенюатора 15 и фазовращателя 17 минимальный уровень сигнала на выходе приемника 1, настроенного на выделение сигнала с частотой Й, подключить при помощи вол новодного переключателя 5

Е-плечо двойного Т-моста 10 к боковому плечу двойного Т-моста 9, а Е-плечо двойного ТvIocTB 9 подключить с помощью волноводного переключателя 4 ко входу детекторной камеры 2; настроить приемник на выделение сигнала с частотой Й, установить с помощью фазовращателя 16 максимальный уровень сигнала на выходе приемника 1; отсчитать и зафиксировать значения фазы rp(0) и амплитуды А (О) со шкал фазовращателя 1б и приемника 1 соответственно.

Затем необходимо: рассчитать амплитудную диаграмму направленности P (O) испытуемой антенны г — 2г (/ ) 1, .— (xs - — х1)

2 ..., 2 х,(-)

2 (х,— х/) х, = х, (О) = А, ((-)) cos Л =, (8): у, =- у, (8) — А, (6) sin Л., (:);

N, = x, (0) = А, ()) cos Л;з () у, = у, (3) =- А, (8) sin Л-,, (О):

4-..Л1 (e) =- г / (Я) — /", (Я) /.

Л:, (11) —, (8) —;-, (0) +

30 — определить положение фазового центра испытуемой антенны 1 относительно оси поворотного устройства где = с:, (H) — -, (О)+ Л;.,„(0), Л, 1п (®) — а"c(g s1 (g

40 xu (r)) xo (0) — рассчитать фазовую диаграмму направленности ф (О) испытуемой антенны

; (()) = + Л;,„(О) Х

X ДГЯ + l 2R l cos 6 — (R + i)),.

Знак (верхний или нижний) в формулах при расчете l и ч(:(О) выбирают, исходя и характера поведения e = с 1(0) — Vi(0) в интервале углов существования основного лепестка диаграммы направленности: если <р ) 0 — берется верхний знак, если q (0 — берется нижний знак.

В том случае, когда влияние отражений от земли и окружающих предметов незначительно, амплитудную диаграмму направленности определяют как Р(0) = )/ А{0), а в выражениях для определения l и ф (О) следует

60 член Л рп/(O) = О.

Предмет изооретсния

Устройство для измерения амплитудно-фазовых диаграмм направленности антенн, со05 держащее генератор, приемник, фазометриче475569

Составитель 1.околов

Редактор E. Дайч

Техред Т. Миронова

Корректор E. Рогайлина

Заказ 2310/14 Изд. ¹ 1556 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская íào., д. 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2 скую схему с опорным и измерительным каналами, антенну и поворотный стенд, о тл ич а ю щ е е с я тем, что, с цель1о увеличения точности измерений, фазометрическая схема допо.ч!lительно снабжена приемным каня.чОм и каналом подавления несу1цей, я поворотный стенд снабжен дополнительным механизмом перемещения вдоль лишш визирования.