Устройство для оптического моделирования диаграмм направленности антенн

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сеюз Сбеетекик

СФщиблистичэским

Реслублии

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 1М080 (21) 2991893/18-09 (3 ) М. Kgl.З с присоединением заявки М—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

G 01 R 29/10 (23) Прмормтет— (М УДК 621. 317: 621.396.67 (088.8) Опубликовано 150882, Бюллетень М30

Дата опубликовання описания 150882 (72) Ааторы изобретения

В. 3. Гуревич, .С. В. Морозов и Т. Н.Сергеенко

Ленинградский электротехнический институт связи им.профессора М.A.Áoí÷-Бруевича (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

ДИАГРАММ НАПРАЩЖННОСТИ AHTEHH

Изобретение относится к радиотех нике и может быть использовано для исследования диаграмм направленности антенн по изменениям распределения поля в апертуре антенн и для моделирования диаграмм направленности антенн.

Известно устройство оптического моделирования диаграмм направленности антенн, содержащее источниК когерентного света, коллиматор, транспарант с записью поля в раскрыве антенны, преобразующую линзу, сканирующее микроотверстие в плоскости диаграмма направленности, а также опорный оптический канал, состоящий иэ ультразвукового модулятора света и соединенного с ним генератора проме жуточной частоты, сигнальный и опорный пучки с помощью оптической системы фокусируются на фотоприемник, выход которого соединен с амплифазометром t» .

Устройство имеет сяедукщие недостатки: низкую скорость регистрации из-за механического перемещения микроотверстня; низкую точность воспроизведения диаграмм направленности иэ-эа ухудшения отношения сигналшум вследствие уменьшения мощности светового потока за счет применения микроотверстия.

Известно также устройство для оптического моделирования диаграмм направленности антенн, содержащее оптически связанные источник когерентного света, коллиматор, транспарант с записью поля в раскрыве моделируемой антенны, ультразвуковой модулятор света, транспарант с записью средней пространственной, частоты, преобразукщую линзу, щелевую диаграмму и фотоприемник, а также генератор частотно-модулированных сигналов, выходы

15 которого соединены соответственно с управляющим входом ультразвукового модулятора света и входом амплифазометра (2) .

Однако это устройство имеет низкую точность иэ-за систематических погрешностей, вызванных неравномерностью частотной характеристики модулятора света, аберрацией корректирукщей линзы, неравномерностью характеристики фотоприемной поверхности, а также иэ-эа,временной нестабильности источника света, модулятора, фотоприемника.

Цель изобретения — повышение точности моделирования.

951188

Для этого в известном устройстве между коллиматором и преобразующей линзой оптически последовательно размещены транспарант с записью опорного распределения и дополнительный модулятор света, расположенные ком- 5 планарно плоскостям транспаранта с записью поля и транспаранта с записью средней пространственной частоты, к управлякщему входу дополнительного модулятора света подключен 10 генератор постоянной частоты, между выходом фотоприемника и вторым входом амплифазометра последовательно включены первый полосовой фильтр и регулируемый усилитель, а выход фотоприемника соединен с управляющим входом регулируемого усилителя через последовательно вКлюченные второй полосовой фильтр и блок управления.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство для оптического моделирования диаграмм направленности антенн содержит источник 1 когерентного света, коллиматор 2, транспарант 3 с записью поля в раскрыве моделируе мой антенны, ультразвуковой модулятор 4 света, транспарант 5 с записью средней пространственной частоты,преобразующую линзу 6, фотоприемник 7 со щелевой диафрагмой 8, амплифаэо- 3О метр 9, генератор 10 частотно-модулированных сигналов, транспарант 11 с записью опорного распределения, дополнительный модулятор 12 света, ге-, нератор 13 постоянной частоты, поло- 35 совой фильтр 14, регулируемый усилитель 15, полосовой фильтр 16 и блок

17 управления.

Устройство работает следующим образом. 40

Световой пучок от источника 1, коллимируется коллиматором 2 и просвечивает транспарант 3. Транспарант

5 обеспечивает пространственную мо- . лудяцию светового распределения мо- 45 делирующего поля в раскрыве антенны, и тем самым смещение формируемой в плоскости фотоприемника 7 диаграммы направленности антенны в область первого дифракционного порядка света, дифрагмированного,на ультразвуковом модуляторе 4, расположенном в плоскости транспаранта 5. Транспарант 11 с записью опорного распределения располагается в той же плоскости, что и транспарант 3, и дополнительный моду-1 лятор 12 света, расположенный в плоскости трансйаранта 5, смещает формируемое в плоскости фотоприемника 7 спектр опорного распределения в ту же область первого дифракционного поряд-60 ка света, дифрагировавшего на модуляторе 4. Такое пространственное смещение при различных рабочих частотах ультраэвуковых модуляторов света 4 и 12 достигается путем подбора их ра- 65 бочих веществ с соответствующими скоростями распространения в ннх ультразвуковых волн. На фотоприемнике 7 интегрируют три световых пучка: пучок, несущий информацию об изображении диаграммы направленности, сканирующий первый дифракционный порядок от ультразвукового модулятора 4, возникающий при подаче íà его вход сигнала от генератора 10 с линейным изменением частоты, и первый дифракционный порядок от широкоапертурного модулятора 12, возникакщий при подаче на его вход сигнала от генератора 13.

Таким образом, на выходе фотоприемника 7 появляется несколько спектральных составлякщих. Одна из них соответствует биениям между световым пучком от модулятора 4 и световым пучком от транспаранта 3, дифрагировавшим на транспаранте 5, другая спектральная составляющая соответствует биениям между световыми пучками от модуляторов 4 и 12 и световым пучком от транспаранта 11. При этом первая спектральная составлякщая выделяется полосовым фильтром 14, а вторая составляющая — полосовым фильтром

16. Поскольку спектр транспаранта 11 известен, то возникакщие в нем в процессе прохождения через элементы устройства искажения легко определяются и используются для коррекции диаграммы направленности антенны с помощью регулируемого усилителя 15 и блока 17. Амплитуда и фаза скорректированного регистрируемого распределения измеряются с помощью амплифаэометра 9.

Таким образом, коррекция выходного сигнала по известному спектру опорного транспаранта 11 позволяет оперативно скорректировать погрешности, вносимые элементами устройства,. аберрациями преобразукщей линзы б, неравномерностью данной характеристики фотоприемника 7, неравномерностью частотной характеристики модулятора 4, а также нестабильностью параметров отдельных узлов устройства.

Устройство обладает более высокой точностью воспроизведения диаграммы направленности, чем известное.

Формула изобретения

Устройство для оптического моделирования диаграмм направленности антенн, содержащее оптически связанные источник когерентного света, коллиматор, транспарант с записью поля в раскрыве моделируемой антенны, ультразвуковой модулятор света, транспарант с записью средней пространственной частоты, преобразующую линзу, щелевую диафрагму и фотоприемник, а

951188

ВНИИПИ Заказ 5938/50 Тираж 887 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 также генератор частотно-модулированных сигналов, выходы которых соединены соответственно с управляющим входом ультразвукового модулятора света и входом амплифазометра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, .с целью повышения точности моделирования, между коллиматором и преобразующей линзой оптически последовательно размещены транспарант с записью опорного распределения и дополнительный модулятор света, расположенные компланарно плоскостям транспаранта с записью поля и транспаранта с записью средней пространственной частоты, к управляющему входу дополнительного модулятора света подключен генератор,постоянной частоты, между выходом фотоприемника и вторым входом амплифазометра последовательно включены первый полосовой фильтр и регулируемый усилитель, а выход фотоприемника

5 соединен с управляющим входом регулируемого усилителя через последовательно включенные второй полосовой фильтр и блок управления.

10 Источники информации, принятые во внимание при.экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 425135, кл.. G 01 R 29/10, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 599612, кл. G 01 R 29/10, 1977 (прототип).