Устройство для измерения характеристик фазированных антенных решеток

 

Вжйеенаа -" " " "; ;4)76622

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.04.73 (21) 1909789/26-9 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 05.07.75. Бюллетень ¹ 25 (51) М. Кл. 6 01г 29i10

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытнй (53) УДК 621.317 (088.8) Д я т я О п у О л и к О В а и 11 я О п11 с я н 11 я 2 5. 03. 7 б (72) Автор изобретения

С. М. Мартиросян (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО Д.ЧЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК

ФАЗИРОВАННЫХ АНТЕННЫХ РЕШЕТОК теграторы 8 н 9 соединены со входом индикатора 10.

Диаграммы направленности измеряют с помощью устройства следующим образом.

Модулятор б поочередно модулирует фазу каждого из элементов с частотой Q в пределах Π— 2т. Частоту модуляции,выбирапот из условия Q 0?, а постоянную времени т инте10

",т граторов 8 и 9 — пз условия т -- . НяпряQ женность сигнала ня входе зонда 2 имеет внд

Р(г) = где Л

Л„

А; 1Р;

Известно устройство для измерения характеристик фазированяых антенных решеток, =одержащее генератор, модулятор, непос?вн?кный зонд, фазометрические мосты и индикатор.

Цель изобретения — повышение точности при автоматизации измерения достигается тем, что в предлагаемом усгройстве в тракт опор ного сигнала между генератором и Входами фазометрических мостов дополнительно включен соединен ный с модулятором электрически управляемый фазовращатель, подкл)оченный ко входу одного фазометрического моста, непосредственно, а ко входу другого— через 90"-ный фазовращатель, выходы фазометрических мотов через интеграторы соединены с и ндикатором.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

СВЧ-генератор, работающий на частоте (о, подкл!Очен к исследуемой янтенной ppIUpT?(L

1. На расстоянии порядка размеров самой решетки неподвижно укреплен зонд 2, соединенный с двумя фазометричсскими мостами 1 и 4, к которым от генератора 5 через управляемый от модулятора б фазовращатель 7 подводятся опорные сипналы со сдвигами фаз

90 между собой.

Выходы фазометрических мостов через ннколи )BcTBQ элеме?)тов рсн)етк)1; амплитуда возбуждения п-ного элемента; фаза возбуждения п-:)ого элемента;

2п/i.; длн))а волны; расстояние от 11-ного элемента до зонда; соответствен»o амплитуда и фаза возбуждения модулируемого элемента; номер модулируемого элемента;

476522

N !!q! = А1 л=!

r; — расстояние от модулируемого элемента до зонда;

q;(t) — перемен ная составляющая фазы модулируемого элемента, Закон изменения фазы ср;(/) — непрерывный или дискретный — скачками (в зависимости от конкретного типа решетки).

Фаза у опорного сигнала также модулируется синхронно с модуляцией фазы у элемента.

На выходе фазометрического моста 8 образуется сигнал

F, = f " сои 1 „— Ф„я — т г и)1+

А„В

n=1 Л

А;В

+ — - — — cos (р; +!F; (t) — Ф,„(t) ссГ;), Г/ а на выходе моста 4 — сигнал г А„В

F, = + " sin (q„— Ф,„(/) — >;r„) + п1

А(В .

+ — - sin (р, + q t — Ф„, (t) — l,"r )

r„ где  — амплитуда, Ф,„(/) — фаза опорного сигнала.

Так как фаза опорного сигнала синхронна с фазой элемента, то ср;(/) — с11 „, (t) = Чсо = const.

Следовательно, на выходе интегратора 8

Ас ; = — cos (ср; — /ггс + Чс,), r; а на выходе интегратора 9—

А;

y = - — sill (ср; — /гГу + ЧУО).

r„

Далее напряжения х; и у; поступают в индикатор 10, в частности ЭЦВМ, где после простого преобразова ния!no формуле л",ас — y;b, = А; cos (ср; -+ Ч о) уса; + xlbl = А; sin (ср;+ Ч"о) поочередно получаются действительные и мнимые части комплексных амплитуд возбуждения элементов решетки. Числа а; = r; cos Ьс и b; = r:,sin/л.с для каждого номера элемента i известны и хранятся в паЭЦВ.Ч.

5 Диаграмма направленности антенных решеток

1 0 представляет собой дискретное преобразование Фурье от амплитуд но-фазового распределения по элементам решетки, т. е. от комплексных амплитуд полей отдельных элемен15 тов, которые представлены своими действительными и мнимыми частями.

Для вычисления диаграммы направленности может быть использован эффективный алгоритм быстрого преобразования Фурье, который позволяет производить вычисления за время порядка, нескольких секунд. Таким образом, все измерение занимает не больше нескольких ьминут.

Предлагаеъ1ое устройство позволяет полностью автоматизировать и ускорить процесс измерения, не содержит, никаких движущихся механических устройств и отличается простотой и дешевизной.

Для вычислений может использоваться

З0 ЭЦВМ, имеющаяся,в соста ве всех радиосистем с фазированными антенными решетками, благодаря чему для измерений требуется минимальная дополнительная аппаратура. з5 Устройство позволяет также обнаруживать неисправные элементы непосредственно в составе антенного полотна без индивидуальной проверки.

Предмет изобретения

Устройство для измерения характеристик фазированных антенных решеток, содержащее генератор, модулятор, неподвижный зонд, 45 фазометричеокие мосты и индикатор, отличаюи4ееся тем, что, с целью повышения точности при автоматизации процесса измерения, в тракт опор ного сигнала между генератором и входами фазомегрических мостов дополни50 тельно включен соединенный с модулятором электрически управляемый фазовращатель, подключенный ко входу одного фазометрического моста, непосредственно, а ко входу другого — через 90 -ный фазовращатель,,выходы

55 фазометрических мостов через интеграторы соединены с индикатором.

47б522 (б

Соста=;:òñдь В. Герасимова

Текрсд А. Камышникова

Корректор В. Гутман

Редактор Б. Федотов

Заказ 172/337 Изд. ¹ 960 Тираж 902 По-.пивное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по дедам изобоетешш и открытий

Москва, >К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»