SU1490654A1 - Device for measuring amplitude-phase field distribution in antenna apperture - Google Patents
Device for measuring amplitude-phase field distribution in antenna apperture Download PDFInfo
- Publication number
- SU1490654A1 SU1490654A1 SU874247660A SU4247660A SU1490654A1 SU 1490654 A1 SU1490654 A1 SU 1490654A1 SU 874247660 A SU874247660 A SU 874247660A SU 4247660 A SU4247660 A SU 4247660A SU 1490654 A1 SU1490654 A1 SU 1490654A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- phase
- output
- inputs
- detectors
- input
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к радиоизмерени м. Цель изобретени - сокращение времени измерени амплитудно-фазового распределени пол в раскрыве антенны. Устр-во содержит СВЧ-генератор 1, фазовые манипул торы 2 и 3, измерительные зонды 4 и 5, испытуемую антенну 6, фазовые детекторы 7 и 9, фазовращатель 8 на 90°, синхронные детекторы 10-13, генератор 14 пр моугольных импульсов, цифровые делители 15, 16 и 18, инвертор 17 и блок 19 управлени и обработки. В устр-ве за счет одновременного зондировани пол по двум столбцам и одновременной обработки сигналов врем измерени сокращаетс в два раза. 2 ил.The invention relates to radio measurements. The purpose of the invention is to reduce the measurement time of the amplitude-phase distribution of the field in the aperture of the antenna. The device contains a microwave generator 1, phase handles 2 and 3, measuring probes 4 and 5, the test antenna 6, phase detectors 7 and 9, phase shifter 8 by 90 °, synchronous detectors 10-13, generator 14 square-wave pulses, digital dividers 15, 16 and 18, an inverter 17 and a control and processing unit 19. In the device, by simultaneously probing the field in two columns and simultaneously processing the signals, the measurement time is halved. 2 Il.
Description
Фиг.11
Изобретение относитс к радиоизмерени м и может быть использовано дл измерени амплитудно-фазового распределени пол в раскрыве антенны .The invention relates to radio measurements and can be used to measure the amplitude-phase distribution of the field in the aperture of the antenna.
Цель изобретени - сокращение времени измерений амплитудно-фазового распределени пол в раскрыве антенны .The purpose of the invention is to reduce the measurement time of the amplitude-phase distribution of the field in the aperture of the antenna.
На фиг. 1 приведена структурна электрическа схема устройства дл измерени амплитудно-фазового распределени пол в раскрыве антенны;FIG. 1 shows a structural electrical circuit diagram of a device for measuring the amplitude-phase distribution of a field in the aperture of an antenna;
Сигнал с выхода СВЧ-генератора 1 через фазовые манипул торы 2 и 3 подаетс на измерительные зонды 4 и 5,. которые установлены на рассто нии друг от друга, кратном шагу сканировани с возможностью одновременного перемещени , в результате чего при перемещении зондов 4 и 5 по вертикали зондируетс поле по двум столбцам одновременно. Сигналы, излучаемые зондами 4 и 5, принимаютс исследуемой антенной 6, подаютс на вход фазового детектора 7 непосредственно иThe signal from the output of the microwave generator 1 through phase handles 2 and 3 is fed to the measuring probes 4 and 5 ,. which are set apart from each other, a multiple of the scanning step with the possibility of simultaneous movement, as a result of which, when probes 4 and 5 are moved vertically, a field is probed in two columns simultaneously. The signals emitted by probes 4 and 5 are received by the antenna 6 under study, fed to the input of the phase detector 7 directly and
на фиг. 2 - эпюры напр жени на выхо- 5 на вход фазового детектора 9 через де генератора пр моугольных импульсов .in fig. 2 - voltage plots on the output 5 to the input of the phase detector 9 through a de-generator of rectangular pulses.
Устройство дл измерени амгшитуд- но-фазового распределени пол в раскрыве антенны включает СВЧ-генератор 20 1, выход которого последовательно через первый 2 и второй 3 фазовые манипул торы подключен соответственно к входам первого 4 и второго 5 измерительных зондов, установленных с воз- 25 можностью одновременного перемещени на рассто нии друг от друга, кратном шагу сканировани . Выход исследуемой антенны 6 подключен к первому входу первого фазового детектора 7 и через 30 фазовращатель 8 на 90 к первому входу второго фазового детектора 9. Вторые входы фазовых детекторов 7 иA device for measuring the amplitude-phase distribution of the field in the aperture of the antenna includes a microwave generator 20 1, the output of which is successively connected through the first 2 and second 3 phase handlers connected respectively to the inputs of the first 4 and second 5 measuring probes installed with 25 simultaneously moving apart from each other, a multiple of the scan step. The output of the investigated antenna 6 is connected to the first input of the first phase detector 7 and after 30 the phase shifter 8 90 to the first input of the second phase detector 9. The second inputs of the phase detectors 7 and
9подключены к выходу СВЧ-генератора9connected to microwave output
1, Выход первого фазового детектора з5 7 подключен к первым входам первого1, The output of the first phase detector s5 7 is connected to the first inputs of the first
10и второго 11 синхронных детекторов , а выход второго фазового детектора 9 .- к первым входам третьего10 and the second 11 synchronous detectors, and the output of the second phase detector 9 .- to the first inputs of the third
12и четвертого 13 синхронных детек- 40 торов. Выход генератора 14 пр моугольных импульсов через первый 15 и второй 16 цифровые делители подключен12 and fourth 13 synchronous detectors, 40 tori. The output of the generator 14 rectangular pulses through the first 15 and second 16 digital dividers is connected
к второму входу первого фазового манипул тора 2 и второму входу второ- 45 го 11 и третьего 12 синхронных детекторов . Выход первого цифройого делител 15 через инвертор 17. и третий цифровой делитель 18 подключен к второму входу фазового манипул тора 3 и второму входу первого 10 и четвертого 13 синхронных детекторов. Выходы синхронных детекторов 10, 11, 12 иto the second input of the first phase handler 2 and the second input of the second 11 and third 12 synchronous detectors. The output of the first digital divider 15 is through an inverter 17. and the third digital divider 18 is connected to the second input of the phase key 3 and the second input of the first 10 and fourth 13 synchronous detectors. The outputs of synchronous detectors 10, 11, 12 and
13подключены к соответствующим входам блока 19 управлени и обработки. 5513 are connected to the corresponding inputs of the control and processing unit 19. 55
Устройство дл измерени амплитудно-фазового распределени пол в раскрыве антенны работает следующим образом .A device for measuring the amplitude-phase distribution of the field in the aperture of the antenna works as follows.
5050
фазовращатель 8 на 90. На вторые входы фазовых детекторов 7 и 9 с вы хода СВЧ-генератора 1 подаетс опор ный сигнал. Выходной сигнал фазовог детектора 7 в виде суммы двух низко частотных сигналов пр моугольной фо мы, амплитуды которых пропорциональ А,созц), и AjjCoaq . (где А, и q, - а плитуда и фаза пол в точке нахожде ни зонда 4; А,, и (jf2 в точке нахо дени зонда 5), подаетс на входы синхронньк детекторов 10 и 11, а вы ходной сигнал фазового детектора 9 виде суммы двух низкочастотных сигн лов, амплитуды которых пропорционал ны , и AjSinif, подаетс на входы синхронных детекторов 12 и 13 Выходной сигнал генератора 14 посту пает в цифровой делитель 15, где обеспечиваетс скважность следовани импульсов, равна двум с высокой то ностью, далее через цифровой делите 16 подаетс на вторые входы (управл ни ) фазового манипул тора 2 и синхронных детекторов 11 и 12, а через инвертор 17 и третий цифровой делитель 18 - на входы управлени фазов го манипул тора 3 и синхронных дете торов 10 и 13.phase shifter 8 by 90. A reference signal is supplied to the second inputs of phase detectors 7 and 9 from the output of the microwave generator 1. The output signal of the phase detector 7 is the sum of two low-frequency signals of the rectangular form, whose amplitudes are proportional to A, cos), and Ajj Coaq. (where A, and q, are the pits and phase of the field at the point where probe 4 is located; A ,, and (jf2 at the point at which probe 5 is located) is fed to the synchronous inputs of the detectors 10 and 11, and the output signal of the phase detector 9 A sum of two low-frequency signals, whose amplitudes are proportional, and AjSinif, is fed to the inputs of synchronous detectors 12 and 13 The output signal of the generator 14 is fed into a digital divider 15, where the pulse duration is ensured is equal to two with a high density, then through a digital divide 16 is fed to the second inputs (control) of the phase shift key 2 and synchronous detectors 11 and 12, and through the inverter 17 and the third digital divider 18 to the control inputs of the phase manipulator 3 and synchronous sensors 10 and 13.
Таким образом, сигналы управлени отличаютс по фазе на 90 (независи мо от частоты генератора 14) и на в ходах синхронных детекторов 10, 11, 12 и 13 выдел ютс сигналы в виде посто нных напр жений, уровни которых пропорциональны A,coscp,, A costfThus, the control signals differ in phase by 90 (regardless of the oscillator frequency 14) and, in the turns of the synchronous detectors 10, 11, 12 and 13, signals in the form of direct voltages are allocated, the levels of which are proportional to A, coscp ,, A costf
A sinep,A sinep
i sinifi sinif
соответственно.Этaccordingly.
сигналы поступают на соответствующи входы блока 19 управлени и обработ ки .The signals are fed to the corresponding inputs of the control and processing unit 19.
Представим процесс измерений в в де математических соотношений.Imagine the measurement process in de mathematical relationships.
5 на вход фазового детектора 9 через 5 to the input of the phase detector 9 through
0 5 0 0 5 0
5 five
0 0
5 five
00
фазовращатель 8 на 90. На вторые входы фазовых детекторов 7 и 9 с выхода СВЧ-генератора 1 подаетс опорный сигнал. Выходной сигнал фазового детектора 7 в виде суммы двух низкочастотных сигналов пр моугольной формы , амплитуды которых пропорциональны А,созц), и AjjCoaq . (где А, и q, - амплитуда и фаза пол в точке нахождени зонда 4; А,, и (jf2 в точке нахождени зонда 5), подаетс на входы синхронньк детекторов 10 и 11, а выходной сигнал фазового детектора 9 в виде суммы двух низкочастотных сигналов , амплитуды которых пропорциональны , и AjSinif, подаетс на входы синхронных детекторов 12 и 13. Выходной сигнал генератора 14 поступает в цифровой делитель 15, где обеспечиваетс скважность следовани импульсов, равна двум с высокой точностью , далее через цифровой делитель 16 подаетс на вторые входы (управлени ) фазового манипул тора 2 и синхронных детекторов 11 и 12, а через инвертор 17 и третий цифровой делитель 18 - на входы управлени фазового манипул тора 3 и синхронных детекторов 10 и 13.phase shifter 8 by 90. A reference signal is supplied to the second inputs of phase detectors 7 and 9 from the output of microwave generator 1. The output signal of the phase detector 7 is the sum of two low-frequency square-wave signals, whose amplitudes are proportional to A, cos, and Ajj Coaq. (where A, and q, are the amplitude and phase of the field at the point where probe 4 is located; A ,, and (jf2 at the point where probe 5 is located) is fed to the inputs of synchronous detectors 10 and 11, and the output signal of phase detector 9 as a sum of two low-frequency signals, whose amplitudes are proportional, and AjSinif, are fed to the inputs of synchronous detectors 12 and 13. The output signal of the generator 14 enters the digital divider 15, where the pulse duration is ensured, is two with high accuracy, then through the digital divider 16 is fed to the second inputs (control) phase ma ipul torus and two synchronous detectors 11 and 12 and through an inverter 17 and a third digital divider 18 - to the inputs of the phase control manipulator 3 and the synchronous detectors 10 and 13.
Таким образом, сигналы управлени отличаютс по фазе на 90 (независимо от частоты генератора 14) и на выходах синхронных детекторов 10, 11, 12 и 13 выдел ютс сигналы в виде посто нных напр жений, уровни которых пропорциональны A,coscp,, A costfj,,Thus, the control signals differ in phase by 90 (regardless of the oscillator frequency 14) and at the outputs of synchronous detectors 10, 11, 12 and 13, signals in the form of constant voltages are allocated, the levels of which are proportional to A, coscp ,, A costfj, ,
A sinep,A sinep
i sinifi sinif
соответственно.Этиrespectively. These
сигналы поступают на соответствующие входы блока 19 управлени и обработки .The signals are fed to the corresponding inputs of the control and processing unit 19.
Представим процесс измерений в виде математических соотношений.Imagine the measurement process in the form of mathematical relationships.
10ten
Сигнал на выходе антенны 6 имеет вид ,),t+qi, + (t) +The signal at the output of the antenna 6 has the form,), t + qi, + (t) +
+4 i+t2(t) . где А,,А и+4 i + t2 (t). where A, A and
Cj, , cpj - соответственно амплитуды и фазы пол в рас- крыве антенны в точках расположени зондов 4 и 5; В - опорна амплитуда;Cj,, cpj are the amplitudes and phases of the field, respectively, at the opening of the antenna at the points of location of the probes 4 and 5; B - reference amplitude;
(t) (1)- законы модул ции СВЧ- т W,(t) (1) - laws of modulation of the microwave - W,
сигнала с помощью фазовых манипул торов 2 и 3.signal using phase manipulators 2 and 3.
Модулирующие сигналы отличаютс друг от друга фазовым сдвигом на Т/2. На вход управлени фазового манипул тора 2 поступает сигнал, имеющий 20 вид Bcos2 Ft, где F - частота; а В - амплитуда генератора (на выходе блока 16, фиг. 2).The modulating signals differ from each other in phase shift by T / 2. The control input of phase manipulator 2 receives a signal having 20 Bcos2 Ft, where F is the frequency; and B - the amplitude of the generator (at the output of block 16, Fig. 2).
На вход управлени манипул тора 3 поступает сигнал с выхода блока 18, который отличаетс от первого управл емого сигнала только фазовым сдвигом на , т.е. этот сигнал имеет видThe control input of the manipulator 3 receives a signal from the output of block 18, which differs from the first controlled signal only by a phase shift of, i.e. this signal has the form
1515
Сигнал I,, которьш со мы двух ортогональных ча поступает на первый вход ных синхронных детекторо Поскольку на второй вход входы) синхронных детект пают два ортогональных с рые, в свою очередь, поп хронны с составными чacт 1(, то указанные составн в виде A coscp, и A cosip на выходах синхронных де и 11 соответственно. Точ ходах синхронных детекто выдел ютс составл ющие де A,sinLp| и AJ sinCf со Так как в устройствах ни ,параметров антенн по раскрыве врем измерени уходит на перемещение из зонда по большому количе цов, то предлагаемое уст вол ет почти в два раза 25 врем измерени (г1утем о зондировани пол по дву одновременной обработки результате чего уменьшаю погрешности, вносимые врThe signal I, which comes from the two orthogonal clock arrives at the first input synchronous detectors. Since the second input inputs are synchronous detected by two orthogonal signals, in turn, are associated with component parts 1 (the indicated components are in the form of A coscp , and A cosip at the outputs of synchronous de and 11. Respectively, the components de A, sinLp | and AJ sinCf are separated from the synchronous detec tion points. As in the devices, the parameters of the antennas are open, the measurement time is spent moving from the probe through a large number of then the proposed mouth will almost double and 25 measurement time (by measuring the field by two simultaneous processing, resulting in a decrease in the errors introduced by
.Bsin2 Ft..Bsin2 Ft.
Таким образом, выходной сигнал аи- 30 .табильностью аппаратуры, теины 6 можно представить в видеThus, the output signal of ai-30. Equipment stability, they 6 can be represented as
Х f SiD-ii ll/Z) ГЗА, BCOS ( ,),sin mnt-bX f SiD-ii ll / Z) GSA, BCOS (,), sin mnt-b
mrl 2AjBcos (cOot+4 i)cosmSltJ ,mrl 2AjBcos (cOot + 4 i) cosmSltJ,
где 91 2 n Ft.where 91 2 n Ft.
Этот сигнал поступает на входы фаОThis signal is fed to the fao inputs.
зовращател 8 на 90 и фазового детектора 7, на выходе которого формируетс сигнал, имеющий видthe crank 8 by 90 and the phase detector 7, the output of which produces a signal having the form
,cosq , sinrzt + KA,jCoscp cosS2t,(1) где К - коэффициент передачи фазового, cosq, sinrzt + KA, jCoscp cosS2t, (1) where K is the phase transfer coefficient
детектора 7.detector 7.
Выходной сигнал, антенны 6, проход через СВЧ-фазовращатель 8 на принимает видThe output signal of the antenna 6, the passage through the microwave phase shifter 8 takes the form
9090
.-- -7r--- - i(Ht-c/.)sinszt. .-- -7r --- - i (Ht-c /.) Sinszt.
т п т/ . I- +AjBsin(a),t+q )cosntJ, t n t /. I- + AjBsin (a), t + q) cosntJ,
т.е. несуща СВЧ-частота терпит отставание по фазе . Далее этот сигнал, пройд через фазовый детектор 9, преобразуетс к видуthose. the carrier frequency is lagging in phase. Further, this signal, having passed through the phase detector 9, is converted to the form
, sinqi, sinqt+KAj singijCosnt. (2), sinqi, sinqt + KAj singijCosnt. (2)
00
0 0
5five
Сигнал I,, которьш состоит из суммы двух ортогональных частей (1), поступает на первый вход низкочастотных синхронных детекторов 10 и 11. Поскольку на второй вход (на опорные входы) синхронных детекторов поступают два ортогональных сигнала, которые , в свою очередь, попарно синхронны с составными чacт мli сигнала 1(, то указанные составные части I, в виде A coscp, и A cosip выдел ютс на выходах синхронных детекторов 10 и 11 соответственно. Точно так на выходах синхронных детекторов 12 и 13 выдел ютс составл ющие 1 (2) в виде A,sinLp| и AJ sinCf соответственно. Так как в устройствах дл измерени ,параметров антенн по полю в их раскрыве врем измерени , в основном, уходит на перемещение измерительного зонда по большому количеству столбцов , то предлагаемое устройство позвол ет почти в два раза сократить 5 врем измерени (г1утем одновременного зондировани пол по двум столбцам и одновременной обработки сигналов), в результате чего уменьшаютс также погрешности, вносимые временной нес5The signal I, which consists of the sum of two orthogonal parts (1), is fed to the first input of the low-frequency synchronous detectors 10 and 11. Since the second input (to the reference inputs) of the synchronous detectors receives two orthogonal signals, which, in turn, are pairwise synchronous with the component frequencies of the signal 1 (the indicated components I, in the form of A coscp, and A cosip, are separated at the outputs of synchronous detectors 10 and 11, respectively. Exactly at the outputs of synchronous detectors 12 and 13, components 1 (2) in the form of A, sinLp | and AJ sinCf respectively. So to In devices for measuring, parameters of antennas across the field in their opening, the measurement time basically goes to move the measuring probe over a large number of columns, the proposed device allows to reduce the measurement time by almost two times (with the simultaneous sounding field in two columns and simultaneous signal processing), as a result of which the errors introduced by the time span are also reduced.
00
5five
00
5 five
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874247660A SU1490654A1 (en) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | Device for measuring amplitude-phase field distribution in antenna apperture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874247660A SU1490654A1 (en) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | Device for measuring amplitude-phase field distribution in antenna apperture |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1490654A1 true SU1490654A1 (en) | 1989-06-30 |
Family
ID=21305302
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874247660A SU1490654A1 (en) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | Device for measuring amplitude-phase field distribution in antenna apperture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1490654A1 (en) |
-
1987
- 1987-03-18 SU SU874247660A patent/SU1490654A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1146611, кл. G 01 R 29/10, 1983. Авторское свидетельство СССР № 534128, кл. С 01 R 29/10, 1973. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5854804A (en) | Method and apparatus for synchronizing a mode locked laser with a device under test | |
JPH07509318A (en) | Automatic inspection equipment for complex devices | |
Svensson et al. | A measuring system for calibration of power analyzers | |
US10126360B2 (en) | Systems and method for laser voltage imaging | |
SU1490654A1 (en) | Device for measuring amplitude-phase field distribution in antenna apperture | |
Bauer et al. | Realization of a phase reference system based on two synchronized pulse-driven Josephson voltage standards | |
US4860227A (en) | Circuit for measuring characteristics of a device under test | |
US3833856A (en) | Apparatus for testing an amplifier | |
RU2225012C2 (en) | Phase-meter | |
SU1164623A1 (en) | Device for measuring phase difference of two coherent signals | |
SU1453339A1 (en) | Device for measuring parameters of phased array with line-column control | |
US3303422A (en) | Signal voltage peak and frequency measuring apparatus using heterodyne principle | |
SU1393034A1 (en) | Polarimeter for plasma diagnosis | |
SU1176267A1 (en) | Apparatus for automatic measurement and recording of phase distribution of antenna electromagnetic field | |
JP2888290B2 (en) | Takan antenna direction monitor | |
Turhan et al. | Direct Comparison of DC Josephson Voltage Standard and Programmable Josephson Voltage Standard of TÜBİTAK UME | |
SU1628018A1 (en) | Device for determining amplitude-phase distribution of field in antenna aperture | |
SU746365A1 (en) | Apparatus for testing and calibrating pulse-modulated oscillation voltage meters | |
SU134328A1 (en) | Industrial Frequency Voltage Harmonic Analyzer | |
SU1552130A1 (en) | Apparatus for measuring amplitude-phase distribution of field in antenna aperture | |
SU748288A1 (en) | Meter of four-pole network transient characteristic | |
SU815660A1 (en) | Method of measuring small differences of amplitudes and sine signal phases | |
Ajioka | A microwave phase contour plotter | |
SU905874A1 (en) | Device for determining higher harmonics phase | |
SU883822A1 (en) | Magnetic optical hysteriograph |