Способ контроля диаграммы направленности фазированной антенной решетки

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

<п>949548 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 02.07.79 (21) 2790720/18-09 (У jМ g 3

0 01 и 29/10 сприсоедииениемзаявки Й9—

Государственный комятет

СССР ло делаи изобретений

ll открытнй (23) Приоритет

Опубликовано 07Я882. Бюллетень 119 29 (И)УДК 621. 317:

:621. 396. .67(088,8) Дата опубликования описания 070&82

В.В. Шеховцев (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДИАГРАИИЫ НАПРАВЛЕННОСТИ.ФАЗИРОВАННОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ

Изобретение относится н технике антенных измерений.

Известен способ контроля диаграмьвв направленности фазированной антенной решетки путем подачи иа ее входы . контрольного сигнала с равномерным амплитудным и линейным фазочастотиьм распределением с помощью согласованной с двух сторон дисперсиоиной линии и фиксации.на выходе контролируемой фазированной антенной решетки (ФАР) частотной зависимости сйгнала (1).

Однако известный способ не обеспечивает воэможность контроля уровня диаграьвы направленности в наперед заданном угловом направлении и высо"

::ую точность измерения в импульсном

-забочем режиме.

Цель изобретения - обеспечение воэможности контроля уровня диаграьвы направленности в наперед заданном угловом направлении при одновременном увеличении точности его измерения в импульсном рабочем режиме, а также обеспечение оперативного и.автоматического контроля диаграммы направленности ФАР.

Для этого в качестве контрольного

/сигнала используют одиночные импульсы с длительностью Г << - 1-, где Э

Гб — верхняя граница полосы пропус кания контролируемой ФАР, которые подают в согласованную с двух сторон дисперсионную линию в моменты времени между рабочими импульсами, а на выходе контролируемой фар. измеряют составляшаие спектральной плотности мощности сигнала, адекватно связан-. ные с соответствующими угловыми на:правлениями циаграммы направленности контролируемой CAP.

Кроме того, измерение спектральной плотности мощности -сигнала на выходе контролируемой ФАР осуществляют путем: последовательного взвешивания, этого сигнала по амплитуде, ограничения его спектра до рабочей полосы пропускания контролируемой ФАР, перенесения отдельных составляющих спектра, соответствукщих определенным угловым направлениям диаграммы направленности, в низкочастотную часть диа25 паэона при помощи смешения с сигналом, частота йоторого адекватна заданному угловому направлению диаграмьы направленности, сравнивают амплитуду спектральной составляншей с порогом в дан30 ный момент времени, осуществляют би949548 нарное накопление импульсов превышения. порога и используют их для управления взвешиванием, причем уровень контролируемой точки диаграммы направленности определяется после окончания процесса уравновешивания по вели-,5 чине веса.

На чертеже приведена структурная схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит согласованную 10 с двух сторон дисперсионную линию 1„ подключенную к излучателям 2 контролируемой ФАР и фазирующей системе 3, состоящей иэ совокупности электрически управляемых фазовращателей и сумматора мощности, блок 4 управления лучом, генератор 5 одиночных импульсов длительностью, ответвитель 6, многоразрядный дискретноуправляемый аттенюатор 7, полосовый фильтр 8, смеситель 9, управляемый дискретный синтезатор 10 частот сигнала гетеродина, фильтр 11 промежуточной частоты, амплитудно-временной дискриминатор 12, бинарный .накопитель 13 и и

m импульсов и блок 14 управления.

Способ реализуется следующим образом.

В рабочем режиме блок 4 управления лучом после установления заданного фазового распределения в фазирующей .системе 3 выдает сигнал запуска на генератор 5 одиночных импульсов и ус- танавливает на выходе синтезатора 10 . частоту сигнала гетеродина в соответствии с предполагаемым положением, например главного максимума, луча.

Одновременно блок 14 управления выставляет на аттенюаторе 7 затухание, определяющее допуск на уровень. главного максимума. С выхода генератора 5 0 импульс, появившийся в результате запуска, подается на один из входов дисперсионной линии 1, с помощью которой осуществляется ввод этого сигнала на входы фаэирующей систе- 45 мы 3. Вместе с рабочими сигналами, поступающими из излучателей 2, импульсный отклик на выходе фазирующей системы 3 через ответвитель 6 поступает на измеритель 15 спектральной плотности мощности, а также на выход 16. Поскольку импульсный отклик и рабочие сигналы разнесены по времени, взаимное влияние их исключается. Так как спектр од ночного им- 55 пульса с длительностью ь « 1/F на входе дисперсионной линии 1 представляется в пределах рабочей полосы контролируемой ФАР как совокупность гармонических сигналов с равномерной спектральной плотностью мощности, на выходе 16 мгновенный амплитудный спектр импульсного отклика представляет собой совокупность тех же спект.ральных составляющих, но с огибающей, соответствующей виду диаграммы на- 65 правленности ФАР. Положение максиму% ма спектральной плотности мощности в этом случае адекватно угловому положению максимума диаграммы направленности и определяется как о К вЂ” = 1- — gin 9 р р

rZ,e f> - средняя частота рабочего диапазона частот контролируемой ФАР, средняя частота максимума спектральной плотности мощности импульсного отклика на выходе контролируемой ФАР, 0 - угол отклонения от нормали главного максимума диаграммы направленности контролируемой ФАР, д

АО

1 = †-расстояние между излучаЛ

* телями контролируемой ФАР, S — расстояние между отводами дисперсионной линии 1; длина волны в свободном пространстве на частоте

АА — „длина волны в дисперсион ной линии 1 на частоте

Для определения уровня максимума спектральной плотности мощности импульсный отклик взвешивают аттенюатором 7, ограничивают спектр до шири». ны рабочей полосы полосовым фильтром 8, переносят спектр в область промежуточных частот смесителем 9 и выцеляют с помощью фильтра 11 промежуточной частоты интересующий участок спектра. В результате на выходе фильтра 11 появляется радиоимпульс, амплитуда которого пропорциональна спектральной плотности мощности в области его максимума.

В амплитудно-временном диакриминаторе 12 сравнивают амплитуду радиоимпульса с порогом. Эта информация с выхода амплитудно-временного дискриминатора 12 вводится в блок 4 управления лучом для подтверждения правильной или неправильной установки луча. Для измерения уровня диаграммы

Направленности, в том числе и главного максимума, осуществляют неоднократно запуск генератора 5 одиночных импульсов, при этом информация в виде последовательности нулей и единиц поступает с выхода амплитудно.-временного дискриминатора 12 на вход бинарного 13 накопителя и иэ m импульсов, где результат накапливается и вводится в блок 14 управления, где по одному из алгоритмов уравновешивания,: например поразрядное взвешивание, управляют аттенюатором 7. По оконнании процесса уравновешивания для данной частоты сигнала гетеродина на выходе 17 измерителя 15 спектральной плотности мощности полу949548 чают значение уровня в кодовых единицах для данного углового положения диаграммы направленности. При этом точность измерения определяется по уровню выбором количества m регистрирующих импульсов, величины и накап- 5 ливаемых импульсов в бинарном накопителе 13 и величины дискрета младшего разряда аттенюатора 7, а по угловому положению — выбором величины дискрета частоты гетеродина и ширины поло- )0 сы фильтра 11 промежуточной частоты.

Таким образом, зависимость спектральной плотности мощности импульсного отклика на выходе 16 при воздействии на нее одиночного импульса от частоты отображает угловую зависи- мость уровня мощности диаграммы направленности контролируемой ФАР. При любом амплитудно-фазовом ðàñïpåäåëåнии на входе антенных элементов частотная зависимость спектральной плот,ности мощности импульсного отклика на воздействие одиночного импульса дает воэможность контролировать форму и угловое положение диаграммы направленности ФАР.

Изобретение обеспечивает возможность контроля уровня диаграммы направленности в наперед заданном угловом направлении, повышение точности измерения в импульсном рабочем режиме, а также оперативный и автоматическый контроль диаграммы направлен-. ности ФАР.

Формула изобретения

1. Способ контроля диаграммы направленности фазированной антенной решетки путем подачи на ее входы контрольного сигнала с равномерньм амплитудным и линейным фаэочастотным распределением с помощью согласованной с двух сторон дисперсионной линии и фиксации на выходе контролиру- 45 емой фазированной антенной решетки частотной зависимости сигнала,о т л ич а ю шийся тем, что, с целью обеспечения возможности контроля уровня диаграммы направленности в 9р наперед заданном угловом направлении при одновременном увеличении точности его измерения(в импульсном рабочем режиме, в качестве контрольного сигнала используют одиночные им" пульсы с длительностью ;-« В где FS - верхняя граница полосы пропускания контролируемой фазированной антенной решетки, которые подают в согласованную с двух сторон дисперсионную линию в моменты времени между рабочими импульсами, а на выходе контролируемой фазированной антенной решетки измеряют составляющие спектральной плотности мощности сигнала, адекватно связанные с соответствующими угловыми направлениями диаграммы направленности контролируемой фазированной антенной решетки.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что, с целью оперативного и Автоматического контроля диаграммы направленности фазированной антенной решетки измерение спектральной плотности мощности сигнала на выходе контролируемой фазнрованной антенной решетки осуществляют путем последовательного взвешивания этого сигнала по амплитуде, ограниче ния. его спектра до рабочей полосы пропускания контролируемой фазированной антенной решетки, перенесения отдельных составляющих спектра, соответствующих определенным угловым направлениям диаграммы направленности, в низкочастотную часть диапазона при помощи смешивания с сигналом, частота которого адекватна заданному угловому направлению диаграммы направленности, сравнивают амплитуду спектральной составляющей с порогом в данный момент времени, осуществляют би.ч. нарное накопление импульсов превышения порога и используют их для управления взвешиванием, причем уроэень контролируемой точки диаграммы направленности определяется после окончания процесса уравновешивания по величине веса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 316038, кл. G 01 В 29/10, 1969 (прототип)., 949548

Составитель A. Кузнецов

Редактор Г. Кацалап ТехредЕ.Харитончик Корректор, у. Пономаренко

Заказ 5742/34 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и 0ткрытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r.Óìãîðîä, ул.Проектная, 4