RU2623193C1 - Device for measurement of antenna directivity diagram parameters - Google Patents
Device for measurement of antenna directivity diagram parameters Download PDFInfo
- Publication number
- RU2623193C1 RU2623193C1 RU2016110618A RU2016110618A RU2623193C1 RU 2623193 C1 RU2623193 C1 RU 2623193C1 RU 2016110618 A RU2016110618 A RU 2016110618A RU 2016110618 A RU2016110618 A RU 2016110618A RU 2623193 C1 RU2623193 C1 RU 2623193C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- antenna
- measuring
- shaft
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
- G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
- G01R29/10—Radiation diagrams of antennas
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано для измерения диаграмм направленности (ДН) антенн наземного расположения, в том числе и в дальней зоне.The invention relates to techniques for antenna measurements and can be used to measure the radiation patterns of the antennas of terrestrial location, including in the far zone.
Одним из основных технических параметров антенн, характеризующих электродинамический режим их функционирования, является диаграмма направленности (ДН). Для радиолокационных станций (РЛС), работающих, например, в импульсном режиме, важно знать параметры антенн как на передачу, так и на прием. При этом у современных РЛС эти параметры могут существенно различаться. Одним из важнейших параметров ДН антенны в этом случае является взаимное расположение ДН антенны в пространстве на передачу и на прием. Раздельное выполнение во времени измерений ДН антенны на передачу и на прием может привести к возникновению недопустимо больших ошибок. Экспериментальная оценка параметров ДН антенн является сложной измерительной задачей, которая решается на основе методик выполнения измерений и устройств для их реализации. При этом качественное решение данной задачи является актуальным, так как процедура (точность) измерения параметров ДН антенны представляет достаточно трудоемкий и технически сложный процесс. При этом точность измерения параметров и характеристик ДН антенн в различных режимах их функционирования является важным фактором при обосновании требований к радиолокационным системам различного назначения, например по электромагнитной совместимости.One of the main technical parameters of antennas that characterize the electrodynamic mode of their functioning is the radiation pattern. For radar stations, operating, for example, in pulsed mode, it is important to know the parameters of the antennas for both transmission and reception. Moreover, in modern radars, these parameters can vary significantly. One of the most important parameters of the antenna antenna in this case is the relative position of the antenna antenna in space for transmission and reception. Separate measurements of the antenna pattern for transmission and reception over time can lead to unacceptably large errors. The experimental estimation of the parameters of the antenna patterns is a difficult measurement task, which is solved on the basis of measurement techniques and devices for their implementation. At the same time, a qualitative solution to this problem is relevant, since the procedure (accuracy) for measuring the antenna parameters of the antenna is a rather laborious and technically complex process. At the same time, the accuracy of measuring the parameters and characteristics of antenna patterns in different modes of their operation is an important factor in substantiating requirements for radar systems for various purposes, for example, according to electromagnetic compatibility.
Известно устройство для измерения ДН антенны /1. Устройство для измерения ДН антенны. - Патент на изобретение RU №2370781, G01R 29/10, 20.10.2009 г./, содержащее генератор сигнала, соединенный со вторым выходом ЭВМ, выход которого подключен к входу вспомогательной антенны, последовательно соединенные соединительный смеситель, вход которого подключен к выходу исследуемой антенны, установленной на поворотном стенде, вход которого подключен к выходу блока управления, вход которого связан с первым выходом ЭВМ, усилитель промежуточной частоты, пиковый детектор, вход которого подключен к усилителю промежуточной частоты, блок выборки-хранения, генератор качающей частоты, первый выход которого подключен ко второму входу соединительного смесителя, а второй выход - к входу «Сброс» пикового детектора и входу «Выборка» блока выборки-хранения, выход которого соединен с входом аналогово-цифрового преобразователя, связанного выходом с входом ЭВМ.A device for measuring the bottom of the antenna / 1. Device for measuring the antenna bottom. - Patent for invention RU No. 2370781, G01R 29/10, 10.20.2009, / containing a signal generator connected to a second computer output, the output of which is connected to the input of the auxiliary antenna, series-connected connecting mixer, the input of which is connected to the output of the antenna under study mounted on a rotary stand, the input of which is connected to the output of the control unit, the input of which is connected to the first computer output, an intermediate frequency amplifier, a peak detector, the input of which is connected to an intermediate frequency amplifier, a sampling-storage unit I, the oscillating frequency generator, the first output of which is connected to the second input of the connecting mixer, and the second output is to the “Reset” input of the peak detector and the “Sampling” input of the sampling-storage unit, the output of which is connected to the input of the analog-to-digital converter connected to the output with computer input.
Недостатком данного устройства для измерения ДН антенны является низкая точность измерения параметров ДН антенны, обусловленная тем, что измерение параметров ДН осуществляется при наличии существенных временных ошибок измерения.The disadvantage of this device for measuring the antenna beam is the low accuracy of measuring the antenna antenna due to the fact that the measurement of the antenna is carried out in the presence of significant temporary measurement errors.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является принятое за прототип устройство автоматического контроля вторичных параметров антенн, представленное на фиг. 1 /2. Устройство автоматического контроля вторичных параметров антенн. - Патент на изобретение RU №2364878, G01R 29/10, 20.08.2009 г./. Устройство содержит: последовательно соединенные приемную антенну - 2, фазовращатель - 5, волновой тройник - 6, измерительный приемник - 1, блок оцифровки - 7 и устройство обработки и управления – 8, четвертый, пятый и шестой входы которого соединены соответственно с тремя выходами блока сопряжения - 9, вход которого является выходом устройства наведения и сопровождения - 12, последовательно соединенные первый датчик вал-код - 10.1, первый следящий привод - 4.1 и поворотный стол азимутального вращения приемной антенны - 3.1, который механически соединен с горизонтальной осью вращения приемной антенны и первым датчиком вал-код, последовательно соединенные второй датчик вал-код - 10.2, второй следящий привод - 4.2 и поворотный стол угломестного наклона приемной антенны - 3.2, который механически соединен с угломестной осью вращения приемной антенны и вторым датчиком вал-код, а также содержащее синхронизатор - 11, три выхода которого соединены соответственно со вторыми входами измерительного приемника, блока оцифровки и устройства обработки и управления, первый выход которого подключен ко второму входу фазовращателя, второй выход - ко второму входу первого следящего привода, третий выход - ко второму входу второго следящего привода, а третий и седьмой входы соответственно ко вторым выходам первого и второго следящих приводов. Данное устройство позволяет контролировать вторичные параметры антенн и расширить функциональные возможности устройств в части измерения ДН антенн.The closest in technical essence to the claimed invention is the prototype device for automatic control of the secondary parameters of the antennas shown in FIG. 12. Device for automatic control of secondary parameters of antennas. - Patent for invention RU No. 2364878, G01R 29/10, 08/20/2009 /. The device comprises: a receiving antenna connected in series - 2, a phase shifter - 5, a wave tee - 6, a measuring receiver - 1, a digitizing unit - 7 and a processing and control device - 8, the fourth, fifth and sixth inputs of which are connected respectively to the three outputs of the interface unit - 9, the input of which is the output of the guidance and tracking device - 12, the first shaft-code sensor is connected in series - 10.1, the first follow-up drive - 4.1 and the turntable of the azimuthal rotation of the receiving antenna - 3.1, which is mechanically connected with a horizontal axis of rotation of the receiving antenna and the first shaft-code sensor, sequentially connected to the second shaft-code sensor - 10.2, a second servo drive - 4.2 and a rotary table of the elevation tilt of the receiving antenna - 3.2, which is mechanically connected to the elevation axis of rotation of the receiving antenna and the second sensor the shaft code, as well as the synchronizer, is 11, the three outputs of which are connected respectively to the second inputs of the measuring receiver, the digitizing unit and the processing and control device, the first output of which is connected to the second at entry phase shifter, the second output - to a second input of the first servo drive, the third output - to the second input of the second servo drive and the third and seventh inputs respectively to the second outputs of the first and second servo drives. This device allows you to control the secondary parameters of the antennas and expand the functionality of the devices in terms of measuring the antenna pattern.
Недостатками данного устройства для измерения ДН антенн являются: отсутствие возможности измерения ДН антенны на передачу; отсутствие возможности измерения ДН антенны на передачу и на прием одновременно, т.е. при одном взаимном положении источника измерительного сигнала (при измерении ДН антенны на прием) и измерителя мощности излучаемого измеряемой антенной сигнала (при измерении ДН антенны на передачу).The disadvantages of this device for measuring the antenna bottom are: the inability to measure the antenna bottom for transmission; the inability to measure the antenna bottom for transmission and reception at the same time, i.e. at one relative position of the source of the measuring signal (when measuring the antenna bottom for reception) and the power meter of the signal emitted by the measured antenna (when measuring the antenna bottom for transmission).
Задачей изобретения является аппаратно-программное управление процессом измерения параметров ДН антенн импульсных РЛС на прием и передачу в едином временном цикле, при котором взаимное положение источника измерительного сигнала (при измерении ДН антенны на прием) и измерителя сигнала излучаемого исследуемой антенной (при измерении ДН антенны на передачу) остается практически неизменным.The objective of the invention is the hardware-software control of the process of measuring the parameters of the bottom antennas of pulsed radars for reception and transmission in a single time cycle, in which the relative position of the source of the measuring signal (when measuring the bottom of the antenna for reception) and the signal meter of the antenna being studied (when measuring the bottom of the antenna on transmission) remains virtually unchanged.
Техническим результатом, обеспечивающим решение указанной задачи, является повышение точности и информативности измерения параметров ДН антенны за счет синхронизации функционирования измерительных устройств и источников измерительных сигналов устройства на прием/передачу во временной области.The technical result that provides the solution of this problem is to increase the accuracy and informativeness of measuring the parameters of the antenna bottom due to the synchronization of the functioning of the measuring devices and the sources of the measuring signals of the device for reception / transmission in the time domain.
Указанная задача и достижение заявленного технического результата достигаются за счет того, что в известное устройство, содержащее последовательно соединенные исследуемую антенну, фазовращатель, волновой тройник, измерительный приемник, блок оцифровки и устройство обработки и управления, четвертый, пятый и шестой входы которого соединены соответственно с тремя выходами блока сопряжения, вход которого является выходом устройства наведения и сопровождения, последовательно соединенные первый датчик вал-код, первый следящий привод и поворотный стол азимутального вращения приемной антенны, который механически соединен с горизонтальной осью вращения приемной антенны и первым датчиком вал-код, последовательно соединенные второй датчик вал-код, второй следящий привод и поворотный стол угломестного наклона приемной антенны, который механически соединен с угломестной осью вращения приемной антенны и вторым датчиком вал-код, а также содержащее синхронизатор, три выхода которого соединены соответственно со вторыми входами измерительного приемника, блока оцифровки и устройства обработки и управления, первый выход которого подключен ко второму входу фазовращателя, второй выход - ко второму входу первого следящего привода, третий выход - ко второму входу второго следящего привода, а третий и седьмой входы соответственно ко вторым выходам первого и второго следящих приводов, согласно изобретению дополнительно введены последовательно соединенные устройство приема сигнала синхронизации и формирователь стробов измерения, первый выход которого соединен с первым входом электронного переключателя, второй выход - с первым входом измерителя, а третий выход - с входом генератора сигналов, выход которого является вторым входом электронного переключателя, первый выход которого соединен со вторым входом измерителя, а второй выход - с входом вспомогательной антенны, выход которой является третьим входом электронного переключателя, а также связанное по радиоканалу с устройством приема сигнала синхронизации устройство передачи сигнала синхронизации, вход которого является четвертым выходом синхронизатора, и передающее устройство, выход которого является входом исследуемой антенны, а вход соединен с четвертым выходом синхронизатора.This task and the achievement of the claimed technical result are achieved due to the fact that in a known device containing a series of connected studied antenna, phase shifter, wave tee, measuring receiver, digitizing unit and processing and control device, the fourth, fifth and sixth inputs of which are connected respectively to three the outputs of the interface unit, the input of which is the output of the guidance and tracking device, the first shaft-code sensor, the first follow-up drive, and the turret of azimuthal rotation of the receiving antenna, which is mechanically connected to the horizontal axis of rotation of the receiving antenna and the first shaft-code sensor, serially connected to the second shaft-code sensor, a second servo drive and a rotational table of the elevation tilt of the receiving antenna, which is mechanically connected to the elevation axis of rotation of the receiving antenna and a second shaft-code sensor, as well as containing a synchronizer, the three outputs of which are connected respectively to the second inputs of the measuring receiver, digitizing unit and device processing and control properties, the first output of which is connected to the second input of the phase shifter, the second output - to the second input of the first servo drive, the third output - to the second input of the second servo drive, and the third and seventh inputs, respectively, to the second outputs of the first and second servo drives, according to The invention additionally introduces in series a synchronization signal receiving device and a measuring strobe generator, the first output of which is connected to the first input of the electronic switch, the second od - with the first input of the meter, and the third output - with the input of the signal generator, the output of which is the second input of the electronic switch, the first output of which is connected to the second input of the meter, and the second output - with the input of the auxiliary antenna, the output of which is the third input of the electronic switch, as well as a device for transmitting a synchronization signal, the input of which is the fourth output of the synchronizer, and a transmitting device whose output I is input by the antenna under study, and the input is connected to the fourth output of the synchronizer.
Предложено устройство, содержащее существенные признаки прототипа:A device containing the essential features of the prototype:
последовательно соединенные исследуемую антенну, фазовращатель, волновой тройник, измерительный приемник, блок оцифровки и устройство обработки и управления, четвертый, пятый и шестой входы которого соединены соответственно с тремя выходами блока сопряжения, вход которого является выходом устройства наведения и сопровождения, последовательно соединенные первый датчик вал-код, первый следящий привод и поворотный стол азимутального вращения приемной антенны, который механически соединен с горизонтальной осью вращения приемной антенны и первым датчиком вал-код, последовательно соединенные второй датчик вал-код, второй следящий привод и поворотный стол угломестного наклона приемной антенны, который механически соединен с угломестной осью вращения приемной антенны и вторым датчиком вал-код, а также содержащее синхронизатор, три выхода которого соединены соответственно со вторыми входами измерительного приемника, блока оцифровки и устройства обработки и управления, первый выход которого подключен ко второму входу фазовращателя, второй выход - ко второму входу первого следящего привода, третий выход - ко второму входу второго следящего привода, а третий и седьмой входы соответственно ко вторым выходам первого и второго следящих приводов.the antenna, the phase shifter, the wave tee, the measuring receiver, the digitizing unit and the processing and control device, the fourth, fifth and sixth inputs of which are connected respectively to the three outputs of the interface unit, the input of which is the output of the guidance and tracking device, the first sensor shaft connected in series code, the first follow-up drive and the turntable of the azimuthal rotation of the receiving antenna, which is mechanically connected to the horizontal axis of rotation of the receiving antenna s and the first shaft-code sensor, serially connected to the second shaft-code sensor, a second servo drive and a rotational table for the elevation tilt of the receiving antenna, which is mechanically connected to the rotational axis of rotation of the receiving antenna and the second shaft-code sensor, as well as containing a synchronizer, three outputs which are connected respectively to the second inputs of the measuring receiver, the digitizing unit and the processing and control device, the first output of which is connected to the second input of the phase shifter, the second output to the second input of the first a servo drive, the third output - to the second input of the second servo drive and the third and seventh inputs respectively to the second outputs of the first and second servo drives.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предложенное устройство обладает другими существенными, отличительными от прототипа признаками:Comparative analysis with the prototype shows that the proposed device has other significant distinctive features of the prototype:
наличием новых элементов - введены последовательно соединенные устройство приема сигнала синхронизации и формирователь стробов измерения, первый выход которого соединен с первым входом электронного переключателя, второй выход - с первым входом измерителя, а третий выход - с входом генератора сигналов, выход которого является вторым входом электронного переключателя, первый выход которого соединен со вторым входом измерителя, а второй выход - с входом вспомогательной антенны, выход которой является третьим входом электронного переключателя, а также связанное по радиоканалу с устройством приема сигнала синхронизации устройство передачи сигнала синхронизации, вход которого является четвертым выходом синхронизатора, и передающее устройство, выход которого является входом исследуемой антенны, а вход соединен с четвертым выходом синхронизатора.by the presence of new elements - a synchronization signal receiving device and a measuring strobe shaper are introduced in series, the first output of which is connected to the first input of the electronic switch, the second output - to the first input of the meter, and the third output - to the input of the signal generator, the output of which is the second input of the electronic switch the first output of which is connected to the second input of the meter, and the second output to the input of the auxiliary antenna, the output of which is the third input of the electronic switch of Tell and connected via radio with a receiving device synchronization signal transmission device synchronization signal input of which is the fourth output of the synchronizer, and a transmitter whose output is the input of the antenna investigated, and the input is connected to the fourth output of the synchronizer.
Ниже изобретение и сущность предлагаемого устройства описаны более детально.Below the invention and the essence of the proposed device are described in more detail.
На фиг. 2 представлена схема предлагаемого устройства для измерения параметров ДН антенн. Данное устройство содержит: измерительный приемник - 1, исследуемую антенну - 2, поворотные столы азимутального вращения приемной антенны - 3.1 и угломестного наклона приемной антенны - 3.2, первый и второй следящие приводы - 4.1, 4.2, фазовращатель - 5, волноводный тройник - 6, блок оцифровки - 7, устройство обработки и управления - 8, блок сопряжения - 9, первый и второй датчики вал-код - 10.1, 10.2, синхронизатор - 11, устройство наведения и сопровождения - 12, генератор сигналов - 13, измеритель - 14, электронный переключатель - 15, вспомогательную антенну - 16, устройство передачи сигнала синхронизации - 17, устройство приема сигнала синхронизации - 18, формирователь стробов измерения - 19, передающее устройство - 20.In FIG. 2 presents a diagram of the proposed device for measuring the parameters of the bottom of the antenna. This device contains: a measuring receiver - 1, an investigated antenna - 2, turntables of azimuthal rotation of a receiving antenna - 3.1 and an elevation tilt of the receiving antenna - 3.2, first and second servo drives - 4.1, 4.2, phase shifter - 5, waveguide tee - 6, block digitization - 7, processing and control device - 8, interface unit - 9, first and second sensors shaft code - 10.1, 10.2, synchronizer - 11, guidance and tracking device - 12, signal generator - 13, meter - 14, electronic switch - 15, auxiliary antenna - 16, device a synchronization signal transmission - 17, the device receiving a synchronization signal - 18, strobe shaper measurement - 19, the transmitter - 20.
При этом последовательно соединены исследуемая антенна - 2, фазовращатель - 5, волновой тройник - 6, измерительный приемник - 1, блок оцифровки - 7 и устройство обработки и управления – 8, четвертый, пятый и шестой входы которого соединены соответственно с тремя выходами блока сопряжения - 9, вход которого является выходом устройства наведения и сопровождения - 12, последовательно соединенные первый датчик вал-код -10.1, первый следящий привод - 4.1 и поворотный стол азимутального вращения приемной антенны - 3.1, который механически соединен с горизонтальной осью вращения исследуемой антенны - 2 и первым датчиком вал-код - 10.1, последовательно соединенные второй датчик вал-код - 10.2, второй следящий привод - 4.2 и поворотный стол угломестного наклона приемной антенны - 3.2, который механически соединен с угломестной осью вращения исследуемой антенны - 2 и вторым датчиком вал-код - 10.2, а также содержащее синхронизатор - 11, три выхода которого соединены соответственно со вторыми входами измерительного приемника - 1, блока оцифровки - 7 и устройства обработки и управления - 8, первый выход которого подключен ко второму входу фазовращателя - 5, второй выход - ко второму входу первого следящего привода - 4.1, третий выход - ко второму входу второго следящего привода - 4.2, а третий и седьмой входы соответственно ко вторым выходам первого - 4.1 и второго - 4.2 следящих приводов.In this case, the antenna under investigation is connected in series - 2, the phase shifter - 5, the wave tee - 6, the measuring receiver - 1, the digitizing unit - 7 and the processing and control device - 8, the fourth, fifth and sixth inputs of which are connected respectively to the three outputs of the interface unit - 9, the input of which is the output of the guidance and tracking device - 12, the first shaft-code -10.1 sensor connected in series, the first follow-up drive - 4.1 and the turntable of the azimuthal rotation of the receiving antenna - 3.1, which is mechanically connected from the horizon the axis of rotation of the antenna under study - 2 and the first shaft-code sensor - 10.1, the second shaft-code sensor - 10.2 connected in series, the second servo drive - 4.2 and the rotational table of the elevation tilt of the receiving antenna - 3.2, which is mechanically connected to the elevation axis of rotation of the antenna under study - 2 and a second shaft-code sensor - 10.2, and also containing a synchronizer - 11, the three outputs of which are connected respectively to the second inputs of the measuring receiver - 1, the digitizing unit - 7 and the processing and control device - 8, the first output of which is connected 5, the second output - to the second input of the first follow-up drive - 4.1, the third output - to the second input of the second follow-up drive - 4.2, and the third and seventh inputs, respectively, to the second outputs of the first - 4.1 and second - 4.2 follow-up drives .
При этом устройства 1 - 12 конструктивно и функционально аналогичны, приведенным, например, в /2. Устройство автоматического контроля вторичных параметров антенн. - Патент на изобретение RU №2364878, G01R 29/10, 20.08.2009 г./.In this case, devices 1 - 12 are structurally and functionally similar to those given, for example, in / 2. Device for automatic control of secondary parameters of antennas. - Patent for invention RU No. 2364878, G01R 29/10, 08/20/2009 /.
Кроме того, последовательно соединены устройство приема сигнала синхронизации - 18 и формирователь стробов измерения - 19, первый выход которого соединен с первым входом электронного переключателя - 15, второй выход - с первым входом измерителя - 14, а третий выход - с входом генератора сигналов - 13, выход которого является вторым входом электронного переключателя - 15, первый выход которого соединен со вторым входом измерителя - 14, а второй выход - с входом вспомогательной антенны - 16, выход которой является третьим входом электронного переключателя - 15, а также синхронизатор – 11, четвертым выходом соединенный со входом устройства передачи сигнала синхронизации - 17, связанного по радиоканалу с устройством приема сигнала синхронизации - 18, и входом передающего устройства - 20, выход которого является входом исследуемой антенны - 2.In addition, the synchronization signal receiving device - 18 and the measuring strobe generator - 19 are connected in series, the first output of which is connected to the first input of the electronic switch - 15, the second output - with the first input of the meter - 14, and the third output - with the input of the signal generator - 13 the output of which is the second input of the electronic switch - 15, the first output of which is connected to the second input of the meter - 14, and the second output - with the input of the auxiliary antenna - 16, the output of which is the third input of the electronic switch I - 15, as well as a synchronizer - 11, the fourth output connected to the input of the device for transmitting the synchronization signal - 17, connected over the air to the device for receiving the synchronization signal - 18, and the input of the transmitting device - 20, the output of which is the input of the antenna under study - 2.
Для реализации предлагаемого технического решения может быть использовано стандартное оборудование. Так, например, в качестве передающего устройства - 20 может быть использован векторный генератор сигналов типа Agilent Е4438С /3. Контрольно-измерительные решения Agilent. США: каталог фирмы Agilent, 2014 г./ или передающее устройство, являющееся элементом стандартной РЛС, аналогичное приведенному, например, в /4. Радиолокационные устройства / Под. ред. В.В. Григорина-Рябова. М.: Сов. Радио, 1970, 680 стр./.To implement the proposed technical solution, standard equipment can be used. So, for example, as a transmitting device - 20, a vector signal generator of the Agilent E4438C / 3 type can be used. Agilent Instrumentation Solutions. USA: Agilent catalog, 2014 / or a transmitting device that is an element of a standard radar, similar to that given, for example, in / 4. Radar Devices / Under. ed. V.V. Grigorina-Ryabova. M .: Sov. Radio, 1970, 680 pp.
В качестве устройства передачи сигнала синхронизации - 17 может быть использовано устройство приема-передачи сигналов (тип Wi-Fi точка доступа) типа NanoStation loco М2 /5. Руководство по эксплуатации на модуль. США: фирма Ubiquiti Networks, 2014/.As a device for transmitting a synchronization signal - 17, a device for receiving and transmitting signals (type Wi-Fi access point) of the type NanoStation loco M2 / 5 can be used. Instruction manual for the module. USA: Ubiquiti Networks, 2014 /.
В качестве устройства приема сигнала синхронизации - 18 может быть использовано устройство приема-передачи сигналов (тип Wi-Fi точка доступа) типа NanoStation loco М2 /5. Руководство по эксплуатации на модуль. США: фирма Ubiquiti Networks, 2014/.As a device for receiving a synchronization signal - 18, a device for receiving and transmitting signals (type Wi-Fi access point) of the type NanoStation loco M2 / 5 can be used. Instruction manual for the module. USA: Ubiquiti Networks, 2014 /.
В качестве формирователя стробов измерения - 19 может быть использовано устройство типа импульсного генератора на логических схемах /6. Горшков Б.И., Горшков А.Б. Электронная техника. М.: Изд. Центр «Академия», 2008 г., стр. 230/.As a shaper of measurement gates - 19, a device of the type of a pulse generator on logic circuits / 6 can be used. Gorshkov B.I., Gorshkov A.B. Electronic equipment. M .: Publishing. Center "Academy", 2008, p. 230 /.
В качестве измерителя - 14 может быть использован анализатор спектра Agilent N9917A /3. Контрольно-измерительные решения Agilent. США: каталог фирмы Agilent, 2014 г./.As a meter - 14, an Agilent N9917A / 3 spectrum analyzer can be used. Agilent Instrumentation Solutions. USA: Agilent catalog, 2014.
В качестве электронного переключателя - 15 может быть использовано устройство типа коаксиального переключателя Agilent U1810B /3. Контрольно-измерительные решения Agilent. США: каталог фирмы Agilent, 2014 г. /.As an electronic switch - 15, a device such as an Agilent U1810B / 3 coaxial switch can be used. Agilent Instrumentation Solutions. USA: Agilent catalog, 2014.
При этом устройства - 13 и 16 конструктивно и функционально аналогичны, приведенным, например, в /1. Устройство для измерения ДН антенны. - Патент на изобретение RU №2370781, G01R29/10, 20.10.2009 г./.In this case,
Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.
Исследуемая антенна - 2 механически присоединена к осям вращения поворотных столов - 3.1 и - 3.2. К данным осям также механически присоединены датчики вал-код - 10.1 и 10.2 соответственно.The antenna under study - 2 is mechanically attached to the rotation axes of the rotary tables - 3.1 and - 3.2. Sensors shaft-code are also mechanically connected to these axes - 10.1 and 10.2, respectively.
Устройство наведения и сопровождения - 12 выдает три координаты (например, азимут, дальность и угол места) вспомогательной антенны - 16 (антенна может работать на прием/передачу) по отношению к исследуемой антенне - 2 (антенна может работать на прием/передачу), которые через три выхода блока сопряжения - 9 поступают по четвертому, пятому и шестому входам в устройство обработки и управления - 8. Устройство обработки и управления - 8 выдает управляющие команды по наведению исследуемой антенны - 2 в требуемом направлении на вспомогательную антенну - 16. Для этого команды управления со второго и третьего выходов устройства обработки и управления - 8 поступают на вторые входы следящих приводов - 4.1 и - 4.2 соответственно. Данные следящие приводы на основании принятых команд, а также на основании текущих углов поворотов исследуемой антенны - 2, получаемых с выходов датчиков вал-код - 10.1 и -10.2, формируют управляющие команды, выдаваемые со своих первых выходов на входы поворотных столов - 3.1 и - 3.2, тем самым, наводя исследуемую антенну - 2 в требуемом направлении на вспомогательную антенну - 16. Со вторых выходов следящих приводов - 4.1 и - 4.2 информация о текущем положении исследуемой антенны - 2 поступает соответственно на третий и седьмой входы в устройство обработки и управления - 8.The guidance and tracking device - 12 provides three coordinates (for example, azimuth, range and elevation angle) of the auxiliary antenna - 16 (the antenna can work for reception / transmission) relative to the antenna under study - 2 (the antenna can work for reception / transmission), which through three outputs of the interface unit - 9 are received at the fourth, fifth and sixth inputs to the processing and control device - 8. The processing and control device - 8 issues control commands for pointing the studied antenna - 2 in the required direction to the auxiliary antenna - 16. For this, control commands from the second and third outputs of the processing and control device - 8 are sent to the second inputs of the servo drives - 4.1 and - 4.2, respectively. These servo drives on the basis of the received commands, as well as on the basis of the current rotation angles of the antenna under study - 2, received from the outputs of the shaft-code sensors - 10.1 and -10.2, form the control commands issued from their first outputs to the inputs of the rotary tables - 3.1 and - 3.2, thereby pointing the investigated antenna - 2 in the desired direction to the auxiliary antenna - 16. From the second outputs of the tracking drives - 4.1 and - 4.2, information about the current position of the studied antenna - 2 is received respectively at the third and seventh inputs to the processing device and management - 8.
Синхронизацию работы устройства для измерения параметров ДН исследуемой антенны - 2 на передачу осуществляет синхронизатор - 11 путем формирования сигнала, соответствующего началу работы со своего четвертого выхода на вход передающего устройства – 20, последовательно связанного с исследуемой антенной – 2, на передачу, а через устройство передачи сигнала синхронизации - 17 по радиоканалу передает его через устройство приема сигнала синхронизации - 18 на последовательно связанный с ним формирователь стробов измерения - 19.The synchronization of the device for measuring the parameters of the antenna beam of the investigated antenna - 2 for transmission is carried out by the synchronizer - 11 by generating a signal corresponding to the start of work from its fourth output to the input of the transmitting device - 20, connected in series with the antenna under study - 2, for transmission, and through the transmission device a synchronization signal - 17 over a radio channel transmits it through a device for receiving a synchronization signal - 18 to a measuring strobe generator - 19 connected in series with it.
Формирователь стробов измерения - 19 с первого выхода выдает строб коммутации на первый вход электронного переключателя - 15, а со второго выхода - строб измерения на первый вход измерителя - 14. Временное положение строба коммутации (измерения) должно соответствовать временному участку, на котором отсутствует мешающее действие сигналов, отраженных от местных предметов и метеорологических образований. По стробу коммутации электронный переключатель - 15 через свои первый выход и третий вход подключает второй вход измерителя - 14 к выходу вспомогательной антенны - 16. Измеритель - 14 в стробе измерения, совпадающем по времени со временем излучения исследуемой антенны - 2, производит измерение мощности сигнала исследуемой антенны, работающей на излучение, и запоминает результат измерения в электронной памяти.The shaper of the measurement gates - 19 from the first output gives the switching strobe to the first input of the electronic switch - 15, and from the second output - the measuring strobe to the first input of the meter - 14. The temporary position of the switching strobe (measurement) should correspond to the temporary section where there is no interfering action signals reflected from local objects and meteorological formations. On the switching gate, the electronic switch - 15, through its first output and third input, connects the second input of the meter - 14 to the output of the auxiliary antenna - 16. The meter - 14 in the measurement strobe, which coincides in time with the radiation time of the studied antenna - 2, measures the signal power of the studied antenna, working on radiation, and stores the measurement result in electronic memory.
Для измерения параметров ДН исследуемой антенны - 2 на прием формирователь стробов измерения - 19 с первого выхода снимает строб коммутации, поступавший до этого на первый вход электронного переключателя - 15, при этом электронный переключатель - 15 через свой второй вход и второй выход подключает выход генератора сигналов - 13 к входу вспомогательной антенны - 16, одновременно формирователь стробов измерения - 19 со своего третьего выхода выдает строб генерации на вход генератора сигналов - 13. Генератор сигналов - 13 в стробе, совпадающем по времени со временем отсутствия в приемном тракте сигналов, отраженных от местных предметов и метеорологических образований, формирует измерительный сигнал, который через электронный переключатель - 15 подается во вспомогательную антенну - 16 и излучается в направлении на исследуемую антенну - 2.To measure the parameters of the antenna beam of the investigated antenna - 2, the shaper of measurement gates - 19 receives a switching gate from the first output, which previously came to the first input of the electronic switch - 15, while the electronic switch - 15 connects the output of the signal generator through its second input and second output - 13 to the input of the auxiliary antenna - 16, at the same time the measuring strobe generator - 19 from its third output issues a generation gate to the input of the signal generator - 13. Signal generator - 13 in the strobe, which coincides in time with the absence of signals reflected from local objects and meteorological formations in the receiving path, it forms a measuring signal, which is fed through the electronic switch - 15 to the auxiliary antenna - 16 and radiated in the direction to the antenna under study - 2.
С выхода данной антенны - 2 принятый сигнал поступает в измерительный приемник - 1 через фазовращатель - 5 и волноводный тройник - 6. С выхода измерительного приемника - 1 измеренный сигнал поступает на блок оцифровки - 7, откуда цифровой код данного сигнала поступает на первый вход устройства обработки и управления - 8, в электронной памяти которого запоминается результат измерения параметров диаграммы направленности исследуемой антенны - 2 на прием. При необходимости устройство обработки и управления - 8 формирует через первый выход команду управления, выдаваемую на второй вход фазовращателя - 5, что приводит к изменению фазы принимаемого сигнала после отработки фазовращателем - 5 поступившей команды.From the output of this antenna - 2, the received signal enters the measuring receiver - 1 through the phase shifter - 5 and the waveguide tee - 6. From the output of the measuring receiver - 1, the measured signal is sent to the digitizing unit - 7, from where the digital code of this signal is fed to the first input of the processing device and control - 8, in the electronic memory of which the result of measuring the radiation pattern parameters of the studied antenna - 2 is received. If necessary, the processing and control device - 8 generates a control command through the first output, issued to the second input of the phase shifter - 5, which leads to a change in the phase of the received signal after the phase shifter - 5 completes the received command.
Синхронизацию работы устройства для измерения параметров ДН антенн на прием осуществляет синхронизатор - 11 путем формирования стробов с первого, второго и третьего выходов на вторые входы измерительного приемника - 1, блока оцифровки - 7 и устройства обработки и управления - 8, совпадающих по времени с временем отсутствия в приемном тракте устройства сигналов, отраженных от местных предметов и метеорологических образований, по которым в приемном тракте исследуемой антенны - 2 производится измерение и запоминание мощности принятого сигнала.The synchronization of the device for measuring the parameters of the bottom antennas for reception is carried out by the synchronizer - 11 by forming gates from the first, second and third outputs to the second inputs of the measuring receiver - 1, the digitizing unit - 7 and the processing and control device - 8, coinciding in time with the absence time in the receiving path of the device signals reflected from local objects and meteorological formations, according to which in the receiving path of the studied antenna - 2, the received signal is measured and stored .
Таким образом, применение предлагаемого устройства позволит выполнить измерение параметров ДН антенны на прием и передачу в едином временном цикле, при котором взаимное положение источника измерительного сигнала (при измерении ДН антенны на прием) и измерителя излучаемого исследуемой антенной сигнала (при измерении ДН антенны на передачу) остается практически неизменным. Это позволит повысить точность измерения параметров ДН антенны за счет синхронизации по времени функционирования измерительного приемника, блока оцифровки и устройства обработки и управления с запуском (генерацией и измерением) излучения исследуемой антенны, измерителя и генератора сигналов.Thus, the application of the proposed device will allow you to measure the parameters of the antenna bottom for reception and transmission in a single time cycle, in which the relative position of the source of the measuring signal (when measuring the antenna bottom for reception) and the meter emitted by the antenna under investigation (when measuring the antenna bottom for transmission) remains virtually unchanged. This will improve the accuracy of measuring the parameters of the antenna bottom due to the synchronization of the operating time of the measuring receiver, the digitizing unit and the processing and control device with the launch (generation and measurement) of radiation from the antenna under study, the meter and the signal generator.
Таким образом, отличительные признаки заявляемого устройства для измерения параметров ДН антенн обеспечивают появление новых свойств, не достигаемых в прототипе и аналогах. Проведенный сопоставительный анализ известных технических решений (аналогов) в исследуемой и смежных предметных областях позволил установить: аналоги с совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного устройства условию "новизны".Thus, the distinctive features of the inventive device for measuring the parameters of the bottom of the antenna provide the emergence of new properties that are not achieved in the prototype and analogues. A comparative analysis of known technical solutions (analogues) in the studied and related subject areas made it possible to establish: there are no analogues with a set of features identical to all the features of the claimed technical solution, which indicates the conformity of the claimed device to the “novelty” condition.
Результаты поиска известных решений в области радиолокации, радиотехники и антенных измерений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого устройства, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения действий на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".The search results for known solutions in the field of radar, radio engineering and antenna measurements in order to identify signs that match the distinctive features of the prototype of the inventive device showed that they do not follow explicitly from the prior art. Also, the popularity of the influence of the actions provided for by the essential features of the claimed invention on the achievement of the specified technical result has not been revealed. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".
Изобретение является "промышленно приемлемым", поскольку предлагаемое устройство не требует существенной конструкционной доработки известного устройства и может быть внедрено в существующих устройствах для измерения ДН антенн, а также использоваться в различных областях радиолокации, радиотехники и антенных измерений.The invention is “industrially acceptable”, because the proposed device does not require significant structural refinement of the known device and can be implemented in existing devices for measuring antenna antennas, as well as used in various fields of radar, radio engineering and antenna measurements.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016110618A RU2623193C1 (en) | 2016-03-22 | 2016-03-22 | Device for measurement of antenna directivity diagram parameters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016110618A RU2623193C1 (en) | 2016-03-22 | 2016-03-22 | Device for measurement of antenna directivity diagram parameters |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2623193C1 true RU2623193C1 (en) | 2017-06-22 |
Family
ID=59241476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016110618A RU2623193C1 (en) | 2016-03-22 | 2016-03-22 | Device for measurement of antenna directivity diagram parameters |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2623193C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2725514C1 (en) * | 2019-11-07 | 2020-07-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" | Beam pattern and reflecting surface antenna system control device |
| RU2736754C1 (en) * | 2020-06-04 | 2020-11-19 | Акционерное общество "Научно-производственный центр Тверских военных пенсионеров" (АО "НПЦ ТВП") | Device for measuring parameters of antenna pattern of antennae |
| CN114221715A (en) * | 2021-12-09 | 2022-03-22 | 深圳市通用测试系统有限公司 | Test system and test method |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2082985C1 (en) * | 1992-02-24 | 1997-06-27 | Минский радиотехнический институт | Gear measuring directivity diagrams of antenna in far zone |
| JPH09178790A (en) * | 1995-12-22 | 1997-07-11 | Mitsubishi Electric Corp | Device and method for measuring antenna pattern |
| RU2364878C1 (en) * | 2008-06-16 | 2009-08-20 | Федеральное государственное учреждение "Федеральный государственный научно-исследовательский испытательный центр радиоэлектронной борьбы и оценки эффективности снижения заметности" Минобороны России (ФГУ "ФГНИИЦ РЭБ ОЭСЗ" Минобороны России) | Device for automatic control of antenna secondary parametres |
| RU2370781C1 (en) * | 2008-09-18 | 2009-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Курский научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Antenna pattern measurement device |
| SU1841118A1 (en) * | 1989-06-05 | 2016-04-20 | Государственное Предприятие "Научно-Исследовательский Институт "Квант" | Direction-finding beams spreading circuit parameters control device |
-
2016
- 2016-03-22 RU RU2016110618A patent/RU2623193C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1841118A1 (en) * | 1989-06-05 | 2016-04-20 | Государственное Предприятие "Научно-Исследовательский Институт "Квант" | Direction-finding beams spreading circuit parameters control device |
| RU2082985C1 (en) * | 1992-02-24 | 1997-06-27 | Минский радиотехнический институт | Gear measuring directivity diagrams of antenna in far zone |
| JPH09178790A (en) * | 1995-12-22 | 1997-07-11 | Mitsubishi Electric Corp | Device and method for measuring antenna pattern |
| RU2364878C1 (en) * | 2008-06-16 | 2009-08-20 | Федеральное государственное учреждение "Федеральный государственный научно-исследовательский испытательный центр радиоэлектронной борьбы и оценки эффективности снижения заметности" Минобороны России (ФГУ "ФГНИИЦ РЭБ ОЭСЗ" Минобороны России) | Device for automatic control of antenna secondary parametres |
| RU2370781C1 (en) * | 2008-09-18 | 2009-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Курский научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Antenna pattern measurement device |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2725514C1 (en) * | 2019-11-07 | 2020-07-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" | Beam pattern and reflecting surface antenna system control device |
| RU2736754C1 (en) * | 2020-06-04 | 2020-11-19 | Акционерное общество "Научно-производственный центр Тверских военных пенсионеров" (АО "НПЦ ТВП") | Device for measuring parameters of antenna pattern of antennae |
| CN114221715A (en) * | 2021-12-09 | 2022-03-22 | 深圳市通用测试系统有限公司 | Test system and test method |
| CN114221715B (en) * | 2021-12-09 | 2023-09-12 | 深圳市通用测试系统有限公司 | Test system and test method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI78566B (en) | FOERFARANDE OCH ANORDNING VID ANTENN- OCH MOTTAGNINGSSYSTEM AV EN RADIOTEODOLIT. | |
| US2837738A (en) | Passive range measuring device | |
| US3199107A (en) | Radar testing equipment | |
| RU2440588C1 (en) | Passive radio monitoring method of air objects | |
| RU2623193C1 (en) | Device for measurement of antenna directivity diagram parameters | |
| US2929059A (en) | Radio antennae systems | |
| RU2390946C2 (en) | Broadband station of radio engineering survey with high sensitivity | |
| US2971190A (en) | Position finding system | |
| JP2012068222A (en) | Radar cross section (rcs) measurement system | |
| RU2622908C1 (en) | Radar location method for detecting aircrafts | |
| RU2459219C1 (en) | System for built-in control and calibration of monopulse radar station | |
| RU2502083C1 (en) | Method of calibrating and checking doppler wind profile radar | |
| RU2527923C2 (en) | Method of creating spatial navigation field with distributed navigation signal sources | |
| RU2358271C1 (en) | Device for automatic measurement of antenna directional diagram | |
| GB646356A (en) | Radio detection and location system | |
| Purwanto et al. | Development of radio direction finder using 6 log periodic dipole array antennas | |
| Pieraccini et al. | A rotating antenna ground-based SAR | |
| RU2610833C1 (en) | Space scanning method | |
| RU2736754C1 (en) | Device for measuring parameters of antenna pattern of antennae | |
| WO2017169300A1 (en) | Antenna device, radar system, and antenna rotation method | |
| US2467319A (en) | Unitary range, azimuth, and elevation alignment indicator for radar systems | |
| Zhang et al. | Research on the measurement of antennas radiation characteristics based on small unmanned aerial vehicle platform | |
| RU2321015C1 (en) | Mode of direction finding and direction finder for its realization | |
| RU2687240C1 (en) | Method of determining parameters of movement and trajectories of aerial objects during semi-active bistatic radar | |
| Pieraccini et al. | SAR imagery by RotoSAR |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190323 |