Устройство для определения диаграммы направленности фазированной антенной решетки

 

Изобретениеотносится к технике антенных измерений и может бъ ть использовано при измерении, характеристик Фэзирозпниых антенных решеток (ФАР), в частности при определении диаграммы направленности , с оценкой по Грешности измерений. Цель изобретения - обеспечение определения диаграммы нап-оавленности излучающей ФАР. Указанная цель достигается тем, что устройство для определения диаграммы направленности ФАР содержит последовательно соединенные генератор СВЧ 1, однополосный модулятор 2. агорой смеситель 3, второй выход генеляторз СВЧ 1 явл°е ся выходом для подключечи;- входз исследуемой ФАР 4, последовательно соединенные измерительный зонд 10, делитель мощности 12, отрезок подвижного тракта V , циркулятор 9, второе плечо которого подключено к выходу однополог.ного модулятора 2, 5 третье плечо через второй полосовой фильтр 14 подключено ко второму входу перемножптелл напряжении 16, пеовый вход которого соединен с выходом делителя мощности -ifjpes первый смеситель 13 и первьы полосог.ой фильтр 15 ПУХОД перемножител-; Ксопряжений 16 подключен ко второму входу амплифззометра 19. первый вход которого подсоединен N выходу низкочастотного генератора 17 через блок 18 удзоения частота, а второй вход однополосного модулятора 2 подключен к выходу низкочастотного внерзторя 17. Выход амплмфазометра 19 подключен к входу блока управления и обработки 20, выход которого подсоединен ко входу управления исследуемой ФАР 4. 1 мл.

(;(JV33 СОН}: } СК IХ (, !| |И1/},,", . И - 1 :K VIX

1 | / > }>t

> (1(}} .,} | ) (1!} (:1-}=. }> 01 Р> 29} !0!

} а

)()

) фъ.

} гс>судлгстп1- -Il->J:: .,:ми t,- т

}10 I>tÇÎÁI>Å ГЕ}-!:. >,К>1 !.", От}:РЫ } KIBE}

ПРИ ГКНТ СССР

"2 ". 4863}«00/09

I-).,...-..

22) 04. 08. 90

1- ,56) ДВ1орско=- .в }детельство» Сг <

i Ô I870619,,!., Г 0 К 29/10. ":98-:.

Двт }рc!<06 св}л iетельство »<. Р (;}> 1589689, к}1, 6 0 Е 29/10, 1987. т=..4! УСТ=>GÈ(| ВО ДЛЯ i!. . - l. }}.Е.п. .:i-|(1л>|

}} |> }/ 1! Р}-,1>fiM|->I I-i>-1 }F АВ>г! Е I -II " . С 1 . . >Д,=.I>i{!=7 Из(}бг}ете; ие QT}-}ос}ится «технике 3 }те:--.—

НЫХ ИЗМЕОЕ >Ий,t }1С}>КЕ г б} —,Ь И(;}П}сг>}-з, За -;О и.,"}и измере}}ии x303кте >!!с: ик (}}азир(}за! }ll }X 3Н I 6}j bх р;L } 01< ; С! >}г ), B }3СТ IOC } !i и" и ОГ! ределе.:.! >Iv. д(аГра(имbi: }ilра}}лен нс!

С т >„>}, С 0 IJ >3 }-, }< О Й Г) О } Р Е } >} Н (> С Т И „:, 3 М Е Р (. }}-} »} и .

ЦОГ}ь изобпeòåít13 — 06ecne ен}ие or:: äåëåНИЯ ДИаГРВММЬI НВПОае;}Ег4НОСТИ И}ЗЛ>}Ч3}О} цеЙ ФдР. Указан наЯ цель достиГаь тся; е!4, ЧТО УСТРО}й ТВО P B!3 ОПРЕДЕЛЕН >!Я «}: 3(РВ: \fbi наг. оавленности ФА1- солев>ки последовательно соединеннь}е геliep3Top }.B; 1, одноГIОГ}осн ыЙ мОДУГ:ятоо 2, 31000!1 с! 16си 6>lb 3.

}Лзобрете -.}Ие от -}оси гся к 1}змере! И» .i х 3 р 3 к T с р<1 ст и к ф 3? vi p o B a I-i H ы х а } I т p. :.! и ь} х;p 6iJ åòîê} - АР) и}}о>хет быть использовано для определен}ия диаграм:";ь} напс>ав }}аост>}

{Д -|) ФАР с оценкой г.о . 6}}ь}ности }измерений.

Ienb изобретения — обес}}:чение определения Д|-} излу}а}о!цей} содР.

|-}а чертеже приведе",,а структурная электрическая cxe}«iа уст рои с--:: 3 дл я. Оп Оед ел (. н и я Д Н (I> A P .

||редло>кенное устроиство содер>к}лт генератор СВЧ 1, однополосный модулятОр 2 и первый смеситель 3, К выход; генератора CR× 1 подкГ }очена также

) g()3 > /.@ ф -, ВТОг Ой ВЫ X.r -,; : l I>«.;>ат г» . В }.} ЯВ}-,": —,-}I —,bl

Х 0 До М Д}Л Я, (l tt > q г. i e -: }1 >-..; Х Г} }| 3 1«С Р }11 Г1\/>ъ «}Г} } «

О-, Р} ЗОК ПОДВИж}IQ! -. —,PBKT3 ":, Ц}}Р; У,-}Я«Оо 9, Р-: 0 006 }леЧО < го пего I IC3 K } }r }:;:=,-!0

>ыхог}} -нополо-.í;-: О модулятора 2,, ПЕТ(,Е ПЛ6»0 ЧЕПЕЗ Р ГQPOi, Повог ОВ< Й, Фильтп .}1, и(,}кл;Очено Ко второму Вход,/ пеРе}, }-}г> ки; »- il HBIPB>Kе}}!«11 1G 060Bblii Bxo}J

I(0T0PQ, 0 CO !(ИНЕН С B >IXOr(Q}> }РЛ}}ТЕЛ Я

}

Р . О >ОМУ Р "«Л / РМ }Г}Ифа « }}>IBTP>> i »} ii - OBb}È

3 Х 0 Д K 0: О;.> С}! О } Q (} С 0 Е Д!:1 Н Е Н I; ВЫХОДУ } И 3 К 0

-:ас1 ОтнОГО t el i 6p3 rop3 1 7 через блок 1! 8 >}дзoc li и Я i 3 ñòÎÒ }, а BTQ I«(ll1 ВКОД

ОднопОГ!oc}}ot к10Д}>}Г}я Ope 2 под:- л}очен к выходу низко асготного - н .раторз 7, Выход емг-лифазометра,9 подкл}очен к входу

Олока упраВления !1 Обоаботки 20, }зыход

КОТОРого ПОДСОЕДИНЕН (0 ВХОДУ УПРЗВЛВНИ}З иccec}}ye. ой с":-ДР 4. . Ил..сследуег«ая Ф,Р 4, состоя(цая }из пост}едс}автол-.НО COP } }166},1}Ы;;; И .>}}} .ВТЕгвй — ф;}зо ра}дателей 6 }1 делителя -}QI!!IOCTv} 7, а также аппаратуры правления 8. Выходы коTОр0Й с06дilнены с ".и pавляio}ци."-I,1 входам!} фазоврer(IBTe!Ie!1 6.!<,ь;ход«однопсц Oc!- .o! модулятог;3- 2 подхл}0}}е 10 первое плечо

} i }1 0Kó!} Iòo }а 9 В« ПОР г °, e 10 i } } | \> }}г}я т(>р

СОЕДИН 6! IО С Bb!X<«»GQ!«1 ИЗМЕ ОИТЕ:, Ьно ГО ЗС }( да 10 >->»врез подви>}(ный тp3! T I и д(- Лите } мо(цности 12. тeeòbå I}i ечо;(ис>КУГИ}т(}}эа

C . BÇ3Н0 СО BTQPb: I В ОДОМ г}ВОВС ГО СМPCVTC ля. Втс}рой В:.:Ход,г.ел!«тел(1 мосцно};Tvl 1.) псдклгочен к BKQ„},ó B-:î->oro см сителя )>.

ВЫХОДЫ "ip.|ЗВОГО . И ВТОООГО } 8 } }ЕСИТЕГ. >.,i:1

1 162274 через первый ервый 14 и второй 15 полосо- через умножитель частоты на два 18 вые фильтры соответственно подклю- Ua cos (2 Qt). чены к входам перемножителя Сравнение указанных сигналов в ампнапряжений 16. Выход низкочас птного лифазометрепозволяетвыделитьнепосредгенератора17черезблокудвоениячасто- 5 ственно информацию об амплитуде и

18 подсоединен к первому входу амп- удвоеннойфазе полезногосигнала, которая ты и лифазометра 1.9: Ко второму входу записывается в блоке управления обри аамплифазометра 19 подключен выход пе- ботки. ремножителя напряжений 16. Выход ам- Так организуется каждое из необходиплифазометра электрически связан с 10 мых измерений. входом блока управления и обработки Измерив сигнал от зонда 10, амплифа20, выход которого подсоединен к входу зометр 19 передает результат в блок управуправления ФАР.. ления и обработки 20. который управляет

Устройство работает следующим обра- процессом измерения.

15 По его командам выставляются дискрезом, Сигнал с выхода генератора 1 с часта- ты у фазовращателей 6, фиксируется результой в, подается на ФАР, откуда далее по- тат измерений на амплифазометре 19, зти ступает на зонд 10. размещенный в операции повторяются многократно. дальней или промежуточной зоне очной зоне ФАР 4. При фиксированном положении зонда

На входе зонда 10 сигнал имеет вид 20 10 определяют коэффициенты передачи (+ уЪ,, ), где p — ваза ип| всех и излучателей 5 при каждом состосигнала на входе зонда. Д л а. Далее сигнал про- янии 4 фаэовращателя 6 в дальню1о зону елитель мощности 12, и на путем измерения коэффициента передачи

10 и и азличных вход второго смесителя 13 поступае сиг- между ФАР 4 и зондом 0 при р нал вида Ug сов (и„т+ Ъ3м, ). На вход 25 состояниях фаэовращателей 6, этого же смесителя поступает и ступает сигнал от Затем зонд 10 перемещают в промежугенератора 1, который проходит однопо- точную зону в нескольких точках, каждая из лосный модулятор 2, циркулятор . отре9. отре- которых соответствует некоторому направзок подвижноготракта 11. Он описывается лению (О, p). выражением 01соз(йЫ (+ Qт + О . 30 В каждой точке расположения зонда фагде Π— нестабильность подвижного жного зируют ФАР в направлении j в секторе сканирования и измеряют коэффициенты тракта. пе е ачи (О, p. j ) при каждом положеНа первый вход первого смесителя 3 передаlta у(, p. j) нии л ча . Множество лучей должно быть через однополосный модулятор 2 поступает у J

35 достаточным для того. чтобы величина сигнал генератора СВЧ 1, который может

ыть и е ставлен как 01 cos (6l)p t

0 (+ Q t ), у(0, p j) принимала значения из всего диам сителя 3 и ис тствует пазона измерений многократно. втором ходе с есителя 3 пр су св литель мощности 12, отрезок подвижного излучателей ФАР и зонда изв т тракта 11 и циркулятор 9, который описыва- 4 нимизируя сумму ется формулой Uz cos (и, t + 6+ rp, ), После смещения сигналов в смесителях Х t У ° (° P j ) 1i (Ч )

3 и 13 на выходах их соответственно будут сиГнВпы Видд U, 1 co (+ — p„ )

Сигнал с выхода первого смесителя 3, пройдя первый полосовой фильтр 14, посту- (гп г3)7(AЗ гп) пает на первый вход перемножителя напряжений 16, на второй его вход поступает при каждом положении луча ), находят мносигнал с выхода второго смесителя 13 через житель 7р О, р и оп д

О и п е еляют системативторой полосовой фильтр 15. После пере- ческую r р =у;, <о} с множения сигналов на выходе перемножи- Д (g p ) = г y (g p ), (й,р ) Р теля напряжений будет сигнал вида тавляющие погрешности определения ДН

ФАР для каждого угла (О, p). Систематическую составляющую используют для уточнеНа первый вход амплифазометра 19 поступает сигнал Оз cos (2 Qt — 2 Ъ3м ) Случайная составляющая используется на второй его вход пРиходит опоРный для оценки погрешности определения ДН сигнал от низкочастотного генеРатора ФАР л„...л и каждого ур ня

1 I 02274

Таким образом, положительный эффект, достигаемый в результате использования предложенного устройства, заключается в обеспечении определения

ДН излучающей ФАР с учетом систематической пог" ешности измерений и с усреднением случайной погрешности измерений.

Формула изобретения

Составитель В.Шацкий

Техред М.Моргентал КоРРектоР M.Ìàêñèìèøèíe

Заказ 3258 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-Э5, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Устройство для определения диаграммы направленности фазированной антенной решетки, включающее последовательно соединенные генератор СВЧ, однополосный модулятор и первый смеситель, второй смеситель, генератор низкой част",ты, выход которого подключен к второму входу однополосного модулятора, циркулятор, измерительный зонд, отрезок подвижного тракта, амплифазометр. о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью обеспечения определения диаграммы направленности излучающей фазированной антенной решетки, выход генератора СВЧ является выходом для подключения входа исследуемой фазированной антенной решетки (ФАР), Bbl ход однополосного модулятора подключен K

5 первому плечу циркулятора. второе nëå,о когорого соединено с выходом измерительного зонда через подвижный тракт и введенный делитель мощности, второй выход которого подключен к входу второго смоси10 теля, вход первого смесителя подсоединю ен к третьему плечу циркулятора, введен геремножитель напряжений, первый и второй входы которого подкл,очены к выходу первого и второго смесителей через введенные

15 первый и второй паласовые фильтры соответственно, выход низкочастотного генератора подсоединен к первому входу амплифазометра через введенный блок удвоения частоты, к второму входу амплифазо20 метра подключен выход перемножителя напряжения, а выход амплифазометра подключен к входу введенного блока управления и обработки, выход которого подсоединен к входу управления ФАР,