SU1631459A1 - Устройство дл определени диаграммы направленности антенны - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике антенных измерений и может быть использовано при настройке и испытани х антенн. Цель изобретени  - повышение точности. Устройство содержит СВЧ-ге- нератор 1, исследуемую антенну 2, измерительный зонд 3, сканирующий механизм 4, фотоприемиик 5, амплифа- зометр 6, фазометр 7, сумматор 8, блок 9 обработки, лазер 10, коллиматор 11, пространственно-временной модул тор (ПВМ) 12 света и блок 13 развертывани  луча в сектор. ПВМ 12 света модулирует коллимированный луч лазера 10 в поперечном направлении бегущей волной  ркости с длиной волны, равной длине волны СВЧ-генера- тора 1. Вследствие этого сигнал на выходе фотоприемника 5 пропорционален фазовой ошибке, обусловленной отклонением зонда 3 от заданной плоскости , и с использованием фазометра 7 и сумматора 8 производитс  пр мой учет фазовой ошибки. 1 ил. с SS (Л

Description

11

10

Изобретение относитс  к технике антенных измерений и может быть использовано при настройке и испытани х антенн.

Цель изобретени  - повышение точности .

На чертеже приведена структурна  электрическа  схема устройства дл  определени  диаграммы направленности (ДН) антенн.

Устройство дл  определени  ДН антенн включает СВЧ-генератор 1, выход которого  вл етс  выходом дл  подключени  входа исследуемой антенны 2, измерительный зонд 3, размещенный на сканирующем механизме 4, который расположен в ближней зоне исследуемой антенны 2, фотоприемник 5, закрепленный вместе с зондом 3 на сканирующем механизме 4, амплифазометр 6, первый вход которого подключен к выходу зонда 3, а второй вход - к выходу СВЧ-генерато- ра 1, последовательно соединенные фазометр 7, первый вход которого подключен к выходу фотоприемника 5, и сумматор 8, выход которого подключен к второму входу блока обработки 9, первый вход которого подсоединен к амплитудному выходу амплифазомет- ра 6, фазовый выход которого подключен к второму входу блока обработки 9, лазер 10, последовательно размещенные на оптической оси лазера Ю коллиматор 11, пространственно- временной модул тор света (ПВМС) 12 и блок 13 развертывани  луча в сектор в плоскости сканировани  зонда 3 Устройство дл  определени  ДН антенны работает следующим образом. i

Сигнал с СВЧ-генератора 1 поступает на антенну 2 и второй вход амплифазометра 6. На первый вход амгошфаэометра 6 поступает сигнал с зонда 3, перемещаемого сканирующим механизмом 4 в плоскости раскрыва антенны 2. С амплитудного выхода амплифазометра 6 снимаетс  сигнал об амплитудном распределении СВЧ-пол , а с фазового выхода снимаетс  сигнал о фазовом распределенииСВЧ-пол  в зоне перемещени  зонда 3. Опорна  оптическа  плоскость, принимаема  за идеальную, создаетс  развертыванием с помощью блока развертывани  13 в сектор лазерного луча в требуемой плоскости сканировани  зонда 3. При этом, с помощью коллиматора 11 фор

5

0

5

0

5

0

5

мируетс  параллельный световой пучок с поперечным сечением

S Зг 2 AZMCUC

где 2ДЈМ к величина максимального отклонени  положени  зонда 3 от опорной плоскости.

Сколлимированный световой пучок модулируетс  в направлении, перпендикул рном плоскости сканировани  зонда бегущей волны  ркости при помощи ПВМС 12, т.е. распределение  ркости в поперечном сечении светового

пучка подчин етс  закону (Qt-kzJ

l(Z,t) IoeU

Длина волны  ркости выбираетс  равной длине волны СВЧ-излучени , что, впрочем, не  вл етс  об зательным , однако упрощает работу устройства . Фотоприемник 5 принимает модулированный во времени сигнал, фаза которого определ етс  отклонением фотоприемника 5 относительно оси светового пучка. Сигнал с выхода фотоприемника 5 подаетс  на первый вход фазометра 7, на второй вход которого подаетс  опорный сигнал с ПВМС 12. На выходе фазометра 7 формируетс  сигнал, определ емый отклонением зонда относительно опорной оптической плоскости с точностью до посто нной . Выбира  фазу опорного сигнала таким образом, чтобы на выходе фазометра 7 формировалс  сигнал, соответствующий нулю при AZ 0, можно добитьс  того, что показани  фазометра 7 будут определ тьс  только лишь отклонением зонда 3 от опорной оптической плоскости

2 о

где А - длина волны  ркости.

Й-

Значение фазы на .амплифазометре 6 в каждой точке измерени  определ етс  выражением

/

9,-Ц f-«

где (| - значение фазы в опорной плоскости .

В случае, когда сигнал имеет пол рность , обратную сигналу Ф0, то сигнал на сумматоре 8 образуетс  как разность двух сигналов

I

P cf + - /и -|AZ f

так как Л .

Таким образом, измерение фазы СВЧ-сигнала производитс  на плоскости , задаваемой при развертывании лазерного луча в сектор, независимо от реального положени  зонда 3 в пространстве. Сигналы об амплитуде СВЧ-пол  с амплитудного амплифазо- метра 6 и о фазе СВЧ-сигнала с сумматора 8 вводитс  в блок обработки 9, который производит вычисление диаграммы направленности по известным алгоритмам.

Таким образом, введение коллиматора 11, ПВМС 12, фазометра 7 и сумма- 2Q тора 8 позвол ет создать систему определени  диаграммы направленности антенны, инвариантную относительно колебани  зонда 3 в направлении, перпендикул рном плоскости сканировани ,25 что позвол ет избежать операции- машинной коррекции фазы при произведении пересчета пол  ближней зоны в поле дальней зоны и, таким образом, повысить точность измерени  за счет Q непосредственного измерени  фазовой поправки к результатам измерений.

0

5

Q 5 Q

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  определени  диаграммы направленности антенны, включающее измерительный зонд и фотоприемник , размещенные на сканирующем механизме СВЧ-генератор, выход которого  вл етс  выходом дл  подключени  входа исследуемой антенны, амп- лифазометр, первый вход которого подсоединен к выходу измерительного зонда, а второй вход - к выходу СВЧ-генератора, лазер с блоком развертывани  луча в сектор и блок обработки , к первому входу которого подключен амплитудный выход амплифа- зометра, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, введены последовательно размещенные на оптической оси лазера, между ним и блоком развертывани  луча в сектор коллиматор и пространственно-временной модул тор света, фазометр, первый вход которого подключен к фотоприемнику , а второй - к выходу пространственно-временного модул тора света, и сумматор, включенный между выходом фазометра и вторым входом блока обработки, а второй вход сумматора подсоединен к фазовому выходу амплифазометра.