SU1328771A1

SU1328771A1 - Устройство дл измерени амплитудно-фазового распределени пол в раскрыве фазированной антенной решетки

Info

Publication number: SU1328771A1
Application number: SU853885432A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Ехиелевич Родин; Георгий Георгиевич Новогран
Original assignee: Предприятие П/Я В-2489
Priority date: 1985-04-17
Filing date: 1985-04-17
Publication date: 1987-08-07

Abstract

Изобретение относитс к радиотехнике и обеспечивает повышение точности измерений, Устр-во содержит рпору состо щую цз двух неподвижных горизонтальных балок 1 и подвижной вертикальной балки 2, каретку 3, привод 4, блок 5 управлени , измерительный зонд 6, вентиль 7, СВЧ-фазовраща- тель 8, СБЧ-сумматор 9, квадратичньй детектор 10, УПЧ 11, синхронные детекторы 12 и 22, фильтры 13 и 23 нижних частот, АЦП 14 и 24, г-р 15 НЧ пр моугольных импульсов, делитель 16 частоты на два, фазовращатель 19, г-р СВЧ 20, направленный ответвитель 21, Вновь введены управл емый НЧ-фа- зовращатель 17, усилитель-ограничитель 18, лазерньй передатчик 25, фотоприемник 26, блок 27 коррекции, АЦП 28, 1 ил. б (Л 1 1

Description

20

Изобретение относитс к радиотехнике , в частности к технике антенных измерений.

Цель изобретени - повьштение точности измерений.

На чертеже приведена структурна электрическа схема устройства дл измерени амплитудно-фазового распределени (АФР) пол В раскрыве фазиро- ю ванной антенной решетки (ФАР).

Устройство дл измерени АФР пол в раскрыве ФАР содержит опору, состо щую из двух неподвижных горизонтальных балок 1 и подвижной вертикальной 15 балки 2, каретку 3, привод 4, блок 5 управлени , измерительньй зонд 6, вентиль 7, СВЧ-фазовращатель 8, СВЧ- сумматор 9, квадратичньш детектор 10, усилитель 11 промежуточной частоты (УПЧ), первый синхронный детектор 12, первый фильтр 13 нижних частот (ФНЧ), первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 14, генератор 15 .низкочастотных (НЧ) пр моугольньЕХ импульсов, 25 делитель 16 частоты на два, управл емый низкочастотный (НЧ) фазовращатель 17, усилитель-ограничитель 18, фазовращатель 19, СВЧ-генератор 20, направленный ответвитель 21, второй син- п 8 имеет вид хронный детектор 22, второй ФНЧ 23, второй АЦП 24, лазерный передатчик 25, фотоприемник 26, блок 27 Тсоррек- ции, третий АЦП 28 и исследуемую ФАР 29.

Устройство дл измерени АФР пол в раскрыве ФАР работает следующим образом.

Измерительный зонд 6 перемещаетс в плоскости измерени параметров ФАР 40 29 по программе, формируемой в блоке 5 управлени . Команды подаютс на привод 4, привод щий в движение каретку 3 по балкам 1 и 2. Формируема передатчиком оптическа плоскость 45 располагаетс в пространстве параллельно апертуре ФАР 29.

Возникающие при движении колебани зонда 6 относительно опорной пло- „

„, На выходе квадратичного детектора скости фиксируютс фотоприемником 26, СП ,п

10 вьщел етс сигнал вида

преобразуютс в блоке 27 коррекции в

.электрический сигнал, который в АЦП 28 формирует код управлени НЧ фазовращателем 17. При этом в НЧ.фазовра- ,

щателе 17 происходит корректировка gg .. . -sin ) + 1+K2. (5) фазы сигнала генератора 15, поданного i f,v,5.,.

в НЧ фазовращатель через делитель 16, На выходе УПЧ 11, с учетом селек .на величину, пропорциональную величи- тинных свойств, сигнал описываетс не отклонени зонда от нулевого по- выражением

ложени , определ емого по опорной оп тической плоскости.

Сигнал на выходе СВЧ-генератора 20 представим в виде

,(1)

где tOo/2 м - несуща частота г енератора;

АО - амплитуда сигнала, прини маема равной 1. Сигнал на выходе измерительного зонда 6 описываетс выражением

K,cos(),(2)

где К,Ч , - коэффициенты, характеризующие измеренные амплитуду и фазовый сдвиг в данной точке пол . При этом

, о л 4 ,

где Ч - действительное значение фазы пол в данной точке; йЧ - погрешность, вносима колебани ми зонда в плоскости излучени ,

Сигнал на выходе генератора 15 и на выходе делител 16 соответственно пропорционален cos 29t: и cosflt.

Сигнал на выходе СВЧ-фазовращател

/ 1 a(t)K.cos( + .;; L, Tsin i :sit

.3.5,.35

Л

i 1,5,S... Л

Tsin i29t), (3)

где 9, 2;

29/2 h W|./2 - частота генератора 15.

Сигнал на выходе СВЧ-сумматора 9 соответствует выражению

a(t)K ,cos( +9Я L-. -sin

i i,,s3

x

+ , i29t)+cosCJ t. (4)

i ,b.5..

,

a(t)| cos(+Q , Tsin

,l,5...

5 5 п 8 имеет вид

ложени , определ емого по опорной оптической плоскости.

,(1)

где tOo/2 м - несуща частота г енератора;

АО - амплитуда сигнала, принимаема равной 1. Сигнал на выходе измерительного зонда 6 описываетс выражением

K,cos(),(2)

, о л 4 ,

где Ч - действительное значение фазы пол в данной точке; йЧ - погрешность, вносима колебани ми зонда в плоскости . излучени ,

Сигнал на выходе СВЧ-фазовращател

8 имеет вид

/ 1 a(t)K.cos( + .;; L, Tsin i :sit +

.3.5,. 8 имеет вид

Л

i 1,5,S... Л

Tsin i29t), (3)

где 9, 2;

29/2 h W|./2 - частота генератора 15.

„

a(t)K ,cos( +9Я L-. -sin

i i,,s3

x

+ , i29t)+cosCJ t. (4)

i ,b.5..

,

a(t)| cos(+Q , Tsin

,l,5... л

-о- КЛсозЧ -cosfft + sin 4 -sinQt) 2 II

Ж.,

13287714

Iвызванна механическими колебани ми

измерительного зонда 6.

Claims

f Формула изобретени

) )(t)(itt-tfx).(6)Устройство дл измерени амплитудНа сигнальные входы синхронных де- 5но-фазового распределени пол в растекторов 12 и 22 подаетс сигнал вида рыве фазированной антенной решетки,

-,содержащее опору, на которой установ- ). (7)лена каретка с измерительным зондом,. к выходу которого подсоединены после- Так как на сигнальный вход НЧ фа- 10довательно соединенные вентиль, СВЧ- зовращател 17 подаетс сигнал от делител 16 (cosiJt), а на управл ющий

фазовращатель, СВЧ-сумматор, квадра- тичньп детектор, усилитель промежуточной частоты, первый синхронньй детектор , первый фильтр нижней частоты и первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП), последовательно соединенные генератор низкочастотных пр моугольных .импульсов и делитель частоты -на два, последовательно соединенные СВЧ-генератор и направленный ответвитель, первьм выход которого вл етс выходом дл подсоединени входа исследуемой фазированной антенной решетки, а второй соединен с вторым входом СВЧ-сумматора, фазовращатель , последовательно соединенные второй синхронный детектор, сигнальный вход которого соединен с выходом усилител промежуточной частоты, а гетеродинный - с входом фазовращател , второй фильтр нижних частот и второй АЦП, при этом гетеродинный

вход сигнал на установку величины ± йЧ с выхода А1ДП 28, то сигнал на выходе НЧ фазовращател 17 равен (4,± ) .

Сигнал, пропорциональный лЧ формируетс в блоке 27 и соответствует отклонению измерительного зонда от опорной оптической плоскости, выраженному в угловых градусах дл конкретной частоты, задаваемой СВЧ-гене- ратором 20, где .4 - начальна фаза фазовращател 17.

Усилитель-ограничитель 18 уменьшает паразитную модул цию амплитуды сигнала, возникающую на выходе НЧ фазовращател 17 при корректировке фазы

30

фазовращатель, СВЧ-сумматор, квадра- тичньп детектор, усилитель промежуточной частоты, первый синхронньй детектор , первый фильтр нижней частоты и первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП), последовательно соединенные генератор низкочастотных пр моугольных .импульсов и делитель частоты -на два, последовательно соединенные СВЧ-генератор и направленный ответвитель, первьм выход которого вл етс выходом дл подсоединени входа исследуемой фазированной антенной решетки, а второй соединен с вторым входом СВЧ-сумматора, фазовращатель , последовательно соединенные второй синхронный детектор, сигнальный вход которого соединен с выходом усилител промежуточной частоты, а гетеродинный - с входом фазовращател , второй фильтр нижних частот и второй АЦП, при этом гетеродинный

25

на его входе.

На гетеродинньй вход синхронного детектора 22 подаетс сигнал ( д Ч ) , а на одноименньй вход де- вход первого синхронного детектора тектора 12 - сигнал с выхода фазовра- соединен с выходом фазовращател , щател 19, сдвигающего сигнал на 90, 35 первьй управл ющий вход СВЧ-фазовра- sinfi t-C j ±if ) ,щател соединен с выходом генератора

низкочастотных пр моугольных импульОтсюда , с учетом выражени 7, на сов, а второй - с выходом делител выходе синхронного детектора 22 сиг (8)

частоты на два, отличающе- 40 е с тем, что, с целью повышени точности измерений, в него введены лазерньй передатчик, выполненньй с возможностью сканировани луча в плоскости , параллельной плоскости раскры- 45 за исследуемой фазированной антенной решетки и установленньм на опоре, последовательно соединенные фотоприемник , жестко св занньй с измерительным зондом и оптически с лазерным пеНа выходе ФНЧ 23 сигнал пропорцио-50 редатчиком, блок коррекции, установленньй на каретке, третий АЦП, управ- л емьй низкочастотньй фазовращатель и усилитель-ограничитель, выход кото-, рого подключен к входу фазовращател , 55 при этом вход управл емого низкочастотного фазовращател соединен с выходом делител частоты на два.

нал описываетс выражением . K,(%-i44 )cospt-(4,jtA4)

()+5гt-(%iйЧ )- (±лЧ )t+( ) . К cos(.)4-cos( V%) , где 4,. .

fT

кален 7rK.(Cos(4 ) Соответственно на выходе ФНЧ 13 цропорционален -тГК,з1п(Ч ,-Ч ,).

Отсюда видно, что в конечном сигнале отсутствует составл юща Ч ,

содержащее опору, на которой установ- лена каретка с измерительным зондом,. к выходу которого подсоединены после- довательно соединенные вентиль, СВЧ-

фазовращатель, СВЧ-сумматор, квадра- тичньп детектор, усилитель промежуточной частоты, первый синхронньй детектор , первый фильтр нижней частоты и первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП), последовательно соединенные генератор низкочастотных пр моугольных .импульсов и делитель частоты -на два, последовательно соединенные СВЧ-генератор и направленный ответвитель, первьм выход которого вл етс выходом дл подсоединени входа исследуемой фазированной антенной решетки, а второй соединен с вторым входом СВЧ-сумматора, фазовращатель , последовательно соединенные второй синхронный детектор, сигнальный вход которого соединен с выходом усилител промежуточной частоты, а гетеродинный - с входом фазовращател , второй фильтр нижних частот и второй АЦП, при этом гетеродинный

(8)

-