SU1712899A1 - Device for determining antenna phase center - Google Patents

Abstract

Изобретение Относитс  к технике антенных измерений и может быть использовано при определении фазового центра. Цель изобретени  - повышение точности и оперативности. Указанна  цель достигаетс  тем, что в состав измерительного комплекса входит генератор СВЧ, поворотный механизм, испытуема  антенна, установленна  на вибрационном столе, и две измерительные антенны, подключенные через коммутатор к измерительному блоку. Определение фазового центра осуществл етс  путем его совмещени  с геометрическим центром ок- ружнрсти, на которой располагаютс  из з- рительные антенны. Момент совпаден.'г  определ етс  по равенству расчетной частоты и измеренной. 1 ил.с;^The invention relates to the technique of antenna measurements and can be used in determining the phase center. The purpose of the invention is to improve the accuracy and efficiency. This goal is achieved by the fact that the measuring complex includes a microwave generator, a turning mechanism, a test antenna mounted on a vibrating table, and two measuring antennas connected via a switch to the measuring unit. The definition of the phase center is carried out by combining it with the geometric center of the surroundings, on which are located the antenna antennas. The moment is the same. G is determined by the equality of the calculated frequency and the measured one. 1 Il.S; ^

Description

Изобретение относитс  к технике антенных измерений и может быть использовано дл  определени  фазового центра антенны при ее разработке и испытани х.The invention relates to the technique of antenna measurements and can be used to determine the phase center of the antenna during its development and testing.

Цель изобретени  - повышение точности и оперативности.The purpose of the invention is to improve the accuracy and efficiency.

На чертеже приведена электрическа  структурна  схема устройства дл  определени  фазового центра антенны.The drawing shows an electrical block diagram of the device for determining the phase center of the antenna.

Устройство дл  определени  фазового центра антенны включает генератор СВЧ 1, исследуемую антенну 2, две измерительных антенны 3 и 6, измерительный блок 4, механический вибратор 5, коммутатор 1 и поворотный механизм 8, в котором предусмотрена возможность перемещени  испытываемой антенны в плоскости ееThe device for determining the phase center of the antenna includes a microwave generator 1, the antenna 2 under test, two measuring antennas 3 and 6, a measuring unit 4, a mechanical vibrator 5, a switch 1 and a rotary mechanism 8, in which the tested antenna can be moved in its plane

апертуры. Испытываема  антенна 2 установлена на механическом вибраторе 5.apertures. Test antenna 2 mounted on a mechanical vibrator 5.

Устройство дл  определени  фазового центра антенны работает следующим образом .A device for determining the phase center of the antenna operates as follows.

Перва  3 и втора  6 измерительные антенны установлены в дальней зоне исследуемой антенны 2 на окружности радиуса RO А (где D - размер апертуры испытываемой антенны: А- рабоча  длина волны ) и ориентированы в направлении геометрического центра окружности. Таким образом, если фазовый центр испытываемой антенны 2 будет совмещен с геометрическим центром окружности (точка О на чертеже), антенны 3 и 6 будут находитьс  в дальней зоне пол  испытываемой антенны 2 на эквифазной поверхности фазовогоThe first 3 and second 6 measuring antennas are installed in the far zone of the antenna 2 on the circumference of radius RO А (where D is the aperture size of the antenna under test: A is the working wavelength) and oriented in the direction of the geometric center of the circle. Thus, if the phase center of the tested antenna 2 is aligned with the geometric center of the circle (point O in the drawing), antennas 3 and 6 will be in the far field of the field of the tested antenna 2 on the equiphase surface of the phase 2

фронта излученной волны. Это относитс  к антеннам, у которых имеетс  четко определенный фазовый центр.front of the emitted wave. This refers to antennas that have a well-defined phase center.

Поэтому прследовательность действий при измерени х направлена на совмещение известного геометрического центра окружности и фазового центра,испытываемой антенны 2, При совмещении этих центров местоположение фазового центра испытываемой антенны 2 определено.Therefore, the sequence of actions during measurements is aimed at combining the known geometric center of the circle and phase center of the tested antenna 2. When combining these centers, the location of the phase center of the tested antenna 2 is determined.

Первоначально антенна 2 подвергаетс  гармонической вибрации от вибратора 5, который колеблетс  в соответствии с управл ющим сигналом ивиб Asin й)виб t, (где А - амплитуда вибрации; й)виб - частота вибрации ) в направлении антенны 3, которое перпендикул рно апертуре испытываемой антенны 2. СВЧ-сигнал, прин тый антенной 3, имеет составл ющую спектра FO ± Рвиб, (где Рвиб Fo- А сОвиб/2 л:с, с - скорость света) только в том случае, если направление вектора вибрации совпадает с пр мой, сое; ин ющей фазовые центры двух антенн 2 и 3. При этом сигнал на частоте Ро + Рвиб выдел етс  на измерительном блоке 4, функции которого может выполн ть измерительный приемник. Совмещение указанных направлений достигаетс  путем перемещени , испытываемой антенны 2 в плоскости, параллельной ее апертуре, с помощью поворотного механизма 8. Следующий этап измерений заключаетс  в определении третьей координаты фазового центра. Антенны 3 и 6 установлены под углом (ро одна к другой в плоскости, проход щей через их фазовые центры и геометрический центр окружности . Дл  этого антенна 2 поворачиваетс  максимумом диаграммы направленности в направлении антенны 6Initially, antenna 2 is subjected to harmonic vibration from vibrator 5, which oscillates in accordance with the control signal w iwib Asin й vib t, (where A is the amplitude of vibration; d) vib frequency of vibration) in the direction of antenna 3, which is perpendicular to the aperture of the test antenna 2. The microwave signal received by antenna 3 has a component of the spectrum FO ± Rvib, (where Rvib Fo-Avib / 2 l: s, s is the speed of light) only if the direction of the vibration vector coincides with the direct soybean phase two antennas 2 and 3. In this case, the signal at the frequency Ro + Rvib is allocated at the measuring unit 4, the functions of which can be performed by the measuring receiver. The combination of these directions is achieved by moving the tested antenna 2 in a plane parallel to its aperture using a rotating mechanism 8. The next step in the measurements is to determine the third coordinate of the phase center. Antennas 3 and 6 are mounted at an angle (po to each other in a plane passing through their phase centers and the geometric center of the circle. For this, antenna 2 is rotated by a maximum radiation pattern in the direction of antenna 6

при сохранении направлени  вектора вибрации . В этом случае при измерении СВЧ сигнала, прин того антенной 6, котора  через коммутатор 7 подключаетс  к измерительному блоку 4, его составл юща  на частоте Ро + Рвиб cos (ро будет только в том случае, когда фазовый центр антенны 2 будет совмещен с геометрическим центром окружности, а это совмещение достигаетс  при перемещении антенны 2 вдоль направлени , соедин ющего ее фазовый центр с антенной 3.while maintaining the direction of the vibration vector. In this case, when measuring the microwave signal received by antenna 6, which through switch 7 is connected to measuring unit 4, its component is at frequency Po + Rvib cos (ro will be only when the phase center of antenna 2 is aligned with the geometric center circle, and this alignment is achieved by moving the antenna 2 along the direction connecting its phase center with the antenna 3.

Таким образом, при использовании изобретени  повышаетс  точность и оперативность определени  фазового центра антенны.Thus, when using the invention, the accuracy and efficiency of determining the phase center of the antenna is improved.

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и   Устройство дл  определени  фазового центра антенны, включающее генератор СВЧ, подключенный к входу исследуемой антенны, установленной на поворотном механизме , первую и вторую измерительные антенны, расположенные в дальней зоне исследуемой антенны на одинаковом рассто нии от нее, измерительный блок, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и оперативности, введены механический вибратор, на столе которого установленаисследуема антенна , СВЧ-коммутатор, первый и второй входы которого подключены к выходу первой и второй измерительных антенн соответственно, а выход - к входу измерительного блока, поворотное устройство выполнено с возможностью перемещени  испытываемой антенны в плоскости ее раскрыва, а в качестве измерительного блока используетс  частотомер .Ph o rm aul and 3 a b a b a Device for determining the phase center of the antenna, including a microwave generator connected to the input of the antenna under investigation, mounted on a rotary mechanism, the first and second measurement antennas located in the far zone An antenna at the same distance from it, a measuring unit, characterized in that, in order to increase accuracy and efficiency, a mechanical vibrator is introduced, on the table of which an antenna is being studied, an microwave switch, the first and second inputs of which are connected to Exit first and second measuring antennae, respectively, and an output - to the input of the measuring unit, the rotator is movable in the plane of the antenna under test its aperture, as well as a measuring unit used frequency.

jj

УHave

Claims (1)

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и яClaim Устройство для определения фазового центра антенны, включающее генератор СВЧ, подключенный к входу исследуемой антенны, установленной на поворотном механизме, первую и вторую измерительные антенны, расположенные в дальней зоне исследуемой антенны на одинаковом расстоянии от нее, измерительный блок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и оперативности, введены механический вибратор, на столе которого установлена исследуемая антенна, СВЧ-коммутатор, первый и второй входы которого подключены к выходу первой и второй измерительных антенн соответственно, а выход - к входу измерительного блока, поворотное устройство выполнено с возможностью перемещения испытываемой антенны в плоскости ее раскрыва, а в качестве измерительного блока используется частотомер.A device for determining the phase center of the antenna, including a microwave generator connected to the input of the studied antenna mounted on a rotary mechanism, the first and second measuring antennas located in the far zone of the studied antenna at the same distance from it, a measuring unit, characterized in that, for the purpose of to increase accuracy and efficiency, a mechanical vibrator was introduced, on the table of which an investigated antenna is installed, a microwave switch, the first and second inputs of which are connected to the output of the first and second antennas, respectively, and the output is to the input of the measuring unit, the rotary device is configured to move the test antenna in the plane of its aperture, and a frequency meter is used as the measuring unit.