SU389472A1 - DEVICE FOR MEASUREMENT OF PHASE ELECTROMAGNETIC FIELD DISTRIBUTION - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к радиотехнике, а именно измерительной СВЧ технике.The invention relates to radio engineering, namely, measuring microwave technology.

Известно устройство дл  измерени  фазового распределени  электромагнитного нол , содержащее СВЧ генератор, приемный СВЧ зонд, возбуждающий элемент св зи и фазовый дискриминатор гомодинной схемы.A device is known for measuring the phase distribution of an electromagnetic zero, comprising a microwave generator, a receiving microwave probe, an excitation element of a communication, and a phase discriminator of a homodyne circuit.

Цель изобретени  - повышение точности измерени .The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy.

Предлагаемое устройство отличаетс  тем, что нриемный СВЧ зонд соединен подвижным возбуждающим элементом св зи с волноводом , образующим плечи фазового дискриминатора гомодинной схемы, в которые включены синхронно управл емые фазовращатели.The proposed device is characterized in that the microwave receiver used is connected by a mobile excitation element to a waveguide that forms the arms of the phase discriminator of the homodyne circuit, which include synchronously controlled phase shifters.

На чертеже представлена принципиальна  схема устройства.The drawing shows a schematic diagram of the device.

Сигнал с приемного СВЧ зонда 1, выполненного в виде симметричного вибратора, через симметрирующее устройство 2 и жесткую коаксиальную линию 3 возбуждает в пр моугольном волноводе 4 при номощи подвижного возбуждающего элемента св зи, погруженного в продольную щель, электромагнитные колебани . Электродвигатель 5 может передвигать зонд с коаксиалом вдоль волновода, а также поворачивать его относительно продольной оси волновода на 360°, что дает возможность настраиватьс  но максимуму сигнала при исследовании различных составл ющих электромагнитного нол .The signal from the receiving microwave probe 1, made in the form of a symmetric vibrator, through the balancing device 2 and the rigid coaxial line 3 excites electromagnetic oscillations in the rectangular waveguide 4 with the help of a mobile exciting communication element immersed in the longitudinal slit. The motor 5 can move the probe with the coaxial along the waveguide, as well as rotate it relative to the longitudinal axis of the waveguide by 360 °, which makes it possible to adjust the maximum of the signal in the study of various components of the electromagnetic zero.

Высокочастотный сигнал из волновода передаетс  в плечи фазового дискриминатора 6 через переменные фазовращатели 7 и 5. Одновременно на фазовый дискриминатор через балансный модул тор 9 и направленный ответвитель 10 подаетс  опорный сигнал от СВЧ генератора //. Низкочастотные модулированные сигналы, глубина модул ции которых зависит от фазы измер емой электромагнитнойThe high-frequency signal from the waveguide is transmitted to the shoulders of the phase discriminator 6 through variable phase shifters 7 and 5. At the same time, the reference signal from the microwave generator is fed to the phase discriminator through the balanced modulator 9 and the directional coupler 10. Low-frequency modulated signals, the modulation depth of which depends on the phase of the measured electromagnetic

волны, подаютс  с выходов фазового дискриминатора на регистрирующее устройство.waves are fed from the outputs of the phase discriminator to the recording device.

Устройство дл  измерени  фазового распределени  электромагнитного пол  работает следующим образом.A device for measuring the phase distribution of the electromagnetic field operates as follows.

Высокочастотный сигнал от генератора Л поступает через направленный ответвитель 10 в передающую антенну 12. Часть электромагнитной энергии через направленный ответвитель 10 и балансный модул тор 9 поступает вThe high-frequency signal from the generator A is fed through the directional coupler 10 into the transmitting antenna 12. A part of the electromagnetic energy through the directional coupler 10 and the balanced modulator 9 enters

внде опорного сигнала на фазовый дискриминатор 6.Vnde reference signal on the phase discriminator 6.

Электромагнитна  энерги , излучаема  передающей антенной 12, принимаетс  СВЧ зондом /. В качестве передающей антенныThe electromagnetic energy emitted by the transmitting antenna 12 is received by the microwave probe. As a transmitting antenna

может использоватьс  исследуема  антенна, дл  которой необходимо определить фазовое распределение пол  в раскрыве.An antenna under study may be used for which it is necessary to determine the phase distribution of the field in the aperture.

Зонд может также воспринимать излученное антенной электромагнитное ноле, дифрагированное на исследуемом преп тствии 13. Электромагнитна  волна, прин та  зондом,The probe can also perceive the electromagnetic field emitted by the antenna, diffracted on the obstacle under investigation 13. An electromagnetic wave received by the probe,

через коаксиальную линию 5 возбуждает пр моугольный волновод 4, в одном плече которого фаза электромагнитной волны измен етс  как (с1)+фх+«;/) , а в другом - как (0: +ф-т:- 0 . где ф - измер емое относительное значение фазы волны; е - перемещение зонда относительно центра волновода . Эти волны проход т через фазовращатели 7 и S, сдвиг фазы которых синхронно мен етс  скачком от О до 90°. Вследствие этого в одну половину периода коммутации фазового сдвига в фазовращател х низкочастотные сигналы на выходах фазового дискриминатора 6 пропорциональны sin (9л- + Щ и sin (p,f - А/), а в другую половину-соответственно cos (срд. и cos (ср - Ш).through a coaxial line 5, it excites a rectangular waveguide 4, in one arm of which the phase of the electromagnetic wave changes as (c1) + fx + «; /), and in the other - as (0: + ft: -0. where f - the measured relative value of the phase of the wave; e is the movement of the probe relative to the center of the waveguide. These waves pass through phase shifters 7 and S whose phase shift synchronously varies in steps from 0 to 90. As a result, in one half of the phase shift switching period in phase shifters low-frequency signals at the outputs of phase discriminator 6 are proportional to sin (9l - + U and sin (p, f - A /), and in the other half, respectively, cos (avg. And cos (avg. W).

Таким образом, фактически определ ютс  две величины -Thus, two values are actually determined:

« : Ср. + А/ И & 9 - Ы,“: Wed. + A / I & 9 - s,

которые элементарным арифметическим действием , выполн емым регистрирующим прибором , дают искомые величиныwhich, by an elementary arithmetic operation performed by a recording instrument, give the desired quantities

- + vi kl- - + vi kl-

.г.g

,  ,

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл  измерени  фазового распределени  электромагнитного пол , содержащее СВЧ генератор, приемный СВЧ зонд, возбуждающий элемент св зи и фазовый дискриминатор гомодинпой схемы, отличающеес A device for measuring the phase distribution of an electromagnetic field, comprising a microwave generator, a receiving microwave probe, an excitation element of the communication and a phase discriminator of a homodyne circuit, different

тем, что, с целью повыщени  точности измерени , приемный СВЧ зонд соединен подвижным возбуждающим элементом св зи с волповодом , образующим плечи фазового дискриминатора гомодинной схемы, в которыеBy the fact that, in order to increase the measurement accuracy, the microwave receiving probe is connected by a mobile excitation element of communication with a waveguide forming the arms of the phase discriminator of the homodyne circuit, in which

включены синхронно управл емые фазовращатели .included synchronously controlled phase shifters.

7272