[go: up one dir, main page]

RU2082985C1 - Gear measuring directivity diagrams of antenna in far zone - Google Patents

Gear measuring directivity diagrams of antenna in far zone Download PDF

Info

Publication number
RU2082985C1
RU2082985C1 SU5029120A RU2082985C1 RU 2082985 C1 RU2082985 C1 RU 2082985C1 SU 5029120 A SU5029120 A SU 5029120A RU 2082985 C1 RU2082985 C1 RU 2082985C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
signal
frequency
antenna
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Мордачев
Сергей Леонидович Лойка
Original Assignee
Минский радиотехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Минский радиотехнический институт filed Critical Минский радиотехнический институт
Priority to SU5029120 priority Critical patent/RU2082985C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2082985C1 publication Critical patent/RU2082985C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Superheterodyne Receivers (AREA)

Abstract

FIELD: measurement of directivity diagrams of antennas of SHF and EHF ranges in far zones. SUBSTANCE: gear uses signal with linear frequency modulation and new units which provide for processing of signal and suppression of parasitic components caused by re-reflections of testing signal from surrounding objects and internal surfaces of room and frequency autotuning of beat frequency in path of processing of testing signal with linear frequency modulation in case of change of position of phase center of examined antenna in process of measurements. EFFECT: reduced labor input in process of measurement of directivity diagram of antenna in far zone. 2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к технике антенных измерений и может быть использовано при измерении диаграмм направленности антенн диапазона СВЧ и КВЧ в дальней зоне. The invention relates to techniques for antenna measurements and can be used when measuring the radiation patterns of antennas in the microwave and EHF range in the far zone.

Известно устройство для измерения диаграммы направленности антенны в дальней зоне, содержащее цепочку из последовательно соединенных СВЧ-генератора, исследуемой антенны, индикаторной антенны, приемника, при этом исследуемая антенна укреплена на поворотном столе [1]
Однако это известное устройство имеет недостаточную точность измерения при наличии отражений сигнала от внутренних поверхностей помещения и элементов конструкции испытательного стенда при контроле диаграммы направленности антенны в дальней зоне.
A device for measuring the radiation pattern of an antenna in the far zone, containing a chain of series-connected microwave generator, the studied antenna, indicator antenna, receiver, while the studied antenna is mounted on a rotary table [1]
However, this known device has insufficient measurement accuracy in the presence of signal reflections from the internal surfaces of the room and the structural elements of the test bench when monitoring the antenna pattern in the far zone.

Известно устройство для измерения диаграммы направленности антенны, содержащее цепочку последовательно соединенных генератора пикосекундных импульсов, исследуемой антенны, приемного зонда и стробоскопического осциллографа, сопряженного с ЭВМ или с микропроцессорным устройством [2]
Однако это известное устройство в связи с резким уменьшением спектрального сигнала с ростом частоты и соответствующим уменьшением отношения сигнал/шум на входе осциллографа не обеспечивает требуемого динамического диапазона измерений на частотах выше 5-10 ГГц.
A device for measuring the antenna pattern, containing a chain of series-connected picosecond pulse generator, the studied antenna, a receiving probe and a stroboscopic oscilloscope, coupled to a computer or to a microprocessor device [2]
However, this known device, due to a sharp decrease in the spectral signal with increasing frequency and a corresponding decrease in the signal-to-noise ratio at the input of the oscilloscope, does not provide the required dynamic measurement range at frequencies above 5-10 GHz.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для измерения диаграммы направленности антенны в дальней зоне, содержащее генератор опорного сигнала, управляемый фазовращатель, измеритель фазы и последовательно соединенные СВЧ генератор частотно-модулированного сигнала, направленный ответвитель, исследуемую антенну, вспомогательную антенну, управляемую линию задержки, супергетеродинный приемник (двухканальный), первый выход которого через последовательно соединенные синхронный (фазовый) детектор и узкополосный усилитель (фильтр) низкой частоты связан с входом измерителя амплитуды, при этом второй выход узкополосного усилителя низкой частоты соединен с входом измерителя фазы, второй выход направленного ответвителя подключен к второму входу супергетеродинного приемника, второй выход супергетеродинного приемника присоединен к первому входу управляемого фазовращетеля, выход управляемого фазовращателя подключен к второму входу синхронного (фазового) детектора, генератор опорного сигнала присоединен выходом к второму входу измерителя фазы и второму входу управляемого фазовращателя [3]
Однако это известное устройство имеет недостаточную производительность измерений при контроле диаграммы направленности антенны в дальней зоне в связи с необходимостью обеспечения равенства электрических длин каналов приема этого устройства путем ручной установки задержки в управляемой линии задержки при каждом из значений углов поворота исследуемой антенны.
The closest in technical essence is a device for measuring the antenna pattern in the far zone, containing a reference signal generator, a controlled phase shifter, a phase meter and a series-connected microwave frequency-modulated signal generator, a directional coupler, an antenna under study, an auxiliary antenna, a controlled delay line, a superheterodyne a receiver (two-channel), the first output of which is through a series-connected synchronous (phase) detector and a narrow-band amplifier a low-frequency amplifier (filter) is connected to the input of the amplitude meter, while the second output of the narrow-band low-frequency amplifier is connected to the input of the phase meter, the second output of the directional coupler is connected to the second input of the superheterodyne receiver, the second output of the superheterodyne receiver is connected to the first input of the controlled phase shifter, the output of the controlled the phase shifter is connected to the second input of the synchronous (phase) detector, the reference signal generator is connected by the output to the second input of the phase meter and the second Valid shifter managed in [3]
However, this known device has insufficient measurement performance when monitoring the antenna radiation pattern in the far zone due to the need to ensure equal electrical lengths of the reception channels of this device by manually setting the delay in a controlled delay line for each of the rotation angles of the antenna under study.

Поставлена задача повышение производительности измерения диаграммы направленности антенны в дальней зоне. The task is to increase the performance of measuring the antenna pattern in the far zone.

Технически задача реализуется следующим образом. В устройство для измерения диаграмм направленности антенны в дальней зоне, содержащее генератор тактового сигнала, измеритель амплитуды и последовательно соединенные управляемый СВЧ-генератор частотно-модулированного сигнала, направленный ответвитель, исследуемая антенна, вспомогательная антенна, супергетеродинный приемник, детектор, фильтр низкой частоты, при этом второй вход направленного ответвителя присоединен к гетеродинному входу супергетеродинного приемника, а выход супергетеродинного приемника подключен к входу измерителя амплитуды, введены последовательно соединенные генератор тактового сигнала, управляемый аттенюатор и интегратор, выход которого соединен с входом управления частотой управляемого СВЧ-генератора частотно-модулированного сигнала, последовательно соединенные блок начальной установки и сумматор, второй вход которого соединен с выходом фильтра низкой частоты, а выход с входом управления управляемого аттенюатора, при этом выход супергетеродинного приемника соединен с входом измерителя амплитуды и с первым входом блока начальной установки, второй вход которого соединен с выходом генератора тактового сигнала. Technically, the task is implemented as follows. In the device for measuring the radiation patterns of the antenna in the far zone, containing a clock signal generator, an amplitude meter and serially connected controlled microwave generator of a frequency-modulated signal, a directional coupler, an antenna under study, an auxiliary antenna, a superheterodyne receiver, a detector, a low-pass filter, while the second input of the directional coupler is connected to the heterodyne input of the superheterodyne receiver, and the output of the superheterodyne receiver is connected to the input For amplitude, a clock signal generator, a controlled attenuator and an integrator are introduced in series, the output of which is connected to the frequency control input of the controlled microwave frequency-modulated signal generator, the initial setup unit and the adder are connected in series, the second input of which is connected to the low-pass filter output, and the output with the control input of the controlled attenuator, while the output of the superheterodyne receiver is connected to the input of the amplitude meter and to the first input of the initial unit ovki, a second input coupled to an output of the clock signal generator.

При этом блок начальной установки выполнен в виде последовательно соединенных амплитудного детектора, вход которого является первым входом блока начальной установки, порогового блока, триггера, элемента И, двоичного счетчика и цифроаналогового преобразователя, выход которого является выходом блока начальной установки, кнопочного переключателя, вход которого является вторым входом блока начальной установки и соединен с вторым входом элемента И, а выход с S-входом триггера и с установочным входом двоичного счетчика, инверсный выход триггера подключен к световому индикатору, второй вход которого соединен с общим проводом. In this case, the initial installation unit is made in the form of a series-connected amplitude detector, the input of which is the first input of the initial installation unit, a threshold unit, a trigger, an AND element, a binary counter and a digital-to-analog converter, the output of which is the output of the initial installation unit, a push-button switch, the input of which is the second input of the initial installation block and is connected to the second input of the And element, and the output with the S-input of the trigger and with the installation input of the binary counter, the inverse output is three ger connected to a light indicator, the second input of which is connected to ground.

Сущность изобретения состоит в использовании в предлагаемом устройстве сигнала с линейной частотной модуляцией и новых блоков, обеспечивающих его обработку с подавлением паразитных сигналов, обусловленных переотражениями испытательного сигнала от окружающих предметов и внутренних поверхностей помещения, и частотной автоподстройкой частоты биений в тракте обработки испытательного ЛЧМ-сигнала при измерении положения фазового центра исследуемой антенны в процессе измерений, что обеспечивает повышение производительности измерений. The essence of the invention consists in the use in the proposed device of the signal with linear frequency modulation and new units that provide its processing with suppression of spurious signals due to re-reflections of the test signal from surrounding objects and internal surfaces of the room, and frequency-locked loop beat frequency in the processing path of the test chirp signal measuring the position of the phase center of the antenna under study during the measurement process, which provides improved measurement performance.

На фиг.1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 функциональная электрическая схема варианта блока начальной установки; на фиг. 3 временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройств; на фиг.4 - изображение спектра сигнала биений на входе тракта промежуточной частоты супергетеродинного приемника 13 до захвата системой частотной автоподстройки (ЧАП) устройства частоты биений полезного сигнала; на фиг.5 -изображение спектра сигнала биений на входе тракта промежуточной частоты супергетеродиного приемника 13 в режиме измерений. Figure 1 shows the structural electrical diagram of the device; in FIG. 2 is a functional electrical diagram of an embodiment of an initial installation unit; in FIG. 3 timing diagrams explaining the principle of operation of devices; figure 4 - image of the spectrum of the beat signal at the input of the intermediate frequency path of the superheterodyne receiver 13 before the frequency locking system (CHAP) captures the beating frequency device of the useful signal; figure 5 - image of the spectrum of the beat signal at the input of the intermediate frequency path of the superheterodyne receiver 13 in the measurement mode.

Устройство содержит генератор 1 тактового сигнала, блок 2 начальной установки, измеритель 3 амплитуды, управляемый аттенюатор 4, сумматор 5, фильтр 6 низких частот, частотный детектор 7, интегратор 8, управляемый СВЧ-генератор 9 частотно-модулированного сигнала, направленный ответвитель 10, вспомогательную антенну 12, супергетеродинный приемник 13. К выходу направленного ответвителя 10 подключена исследуемая антенна 11. The device comprises a clock signal generator 1, an initial installation unit 2, an amplitude meter 3, a controlled attenuator 4, an adder 5, a low-pass filter 6, a frequency detector 7, an integrator 8, a controlled microwave frequency-modulated signal generator 9, a directional coupler 10, an auxiliary antenna 12, superheterodyne receiver 13. An antenna 11 under investigation is connected to the output of the directional coupler 10.

Блок 2 начальной установки содержит кнопочный переключатель 2.1, пороговый блок 2.2, триггер 2.3, амплитудный детектор 2.4, световой индикатор 2.5, элемент И 2.6, двоичный счетчик 2.7, цифроаналоговый преобразователь 2.8. The initial installation block 2 contains a button switch 2.1, a threshold block 2.2, a trigger 2.3, an amplitude detector 2.4, a light indicator 2.5, an And 2.6 element, a binary counter 2.7, a digital-to-analog converter 2.8.

Рассмотрим функции, выполняемые структурными элементами устройства. Генератор 1 тактового сигнала предназначен для выработки прямоугольных импульсов. Consider the functions performed by the structural elements of the device. The clock generator 1 is designed to generate rectangular pulses.

Блок 2 начальной установки предназначен для начальной установки частоты биений в пределах полосы пропускания супергетеродинного приемника 13. Unit 2 of the initial installation is intended for the initial installation of the beat frequency within the passband of the superheterodyne receiver 13.

Измеритель 3 амплитуды предназначен для измерения амплитуды диаграммы направленности исследуемой антенны 11. Amplitude meter 3 is designed to measure the amplitude of the radiation pattern of the antenna under study 11.

Управляемый аттенюатор 4 предназначен для управления амплитудой прямоугольных импульсов, вырабатываемых генератором тактового сигнала. The controlled attenuator 4 is designed to control the amplitude of the rectangular pulses generated by the clock generator.

Сумматор 5 предназначен для суммирования сигналов с выходов блока начальной установки 2 и фильтра низких частот 6. The adder 5 is designed to sum the signals from the outputs of the initial installation unit 2 and the low-pass filter 6.

Фильтр 6 низких частот предназначен для выделения низкочастотных составляющих сигнала с выхода частотного детектора 7. The low-pass filter 6 is designed to highlight the low-frequency components of the signal from the output of the frequency detector 7.

Частотный детектор 7 предназначен для формирования сигнала управления затуханием в управляемом аттенюаторе 4, по величине, пропорциональной разнице частот сигнала с выхода супергетеродинного приемника и частоты настройки детектора 7. The frequency detector 7 is designed to generate the attenuation control signal in the controlled attenuator 4, in magnitude proportional to the difference between the signal frequencies from the output of the superheterodyne receiver and the tuning frequency of the detector 7.

Интегратор 8 предназначен для выработки сигнала управления управляемым СВЧ-генератором частотно-модулированного сигнала 9. The integrator 8 is designed to generate a control signal controlled by a microwave generator of a frequency-modulated signal 9.

Управляемый СВЧ-генератор 9 частотно-модулированного сигнала предназначен для формирования частотно-модулированного сигнала в соответствии с управляющим воздействием. The controlled microwave generator 9 of the frequency-modulated signal is designed to generate a frequency-modulated signal in accordance with the control action.

Направленный ответвитель 10 предназначен для разделения СВЧ-энергии с выхода управляемого СВЧ-генератора 9 частотно-модулированного сигнала и подачи ее на исследуемую антенну 11 и гетеродинный вход супергетеродинного приемника 13. The directional coupler 10 is designed to separate microwave energy from the output of a controlled microwave generator 9 of a frequency-modulated signal and supply it to the antenna under study 11 and the heterodyne input of the superheterodyne receiver 13.

Вспомогательная антенна 12 предназначена для приема электромагнитной энергии, излученной исследуемой антенной 11. The auxiliary antenna 12 is designed to receive electromagnetic energy emitted by the antenna under study 11.

Супергетеродинный приемник 13 предназначен для формирования, усиления и частотной селекции сигнала биений с амплитудой, пропорциональной коэффициенту усиления исследуемой антенны 11. Superheterodyne receiver 13 is designed to generate, amplify and frequency select a beat signal with an amplitude proportional to the gain of the antenna under study 11.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Генератор 1 тактового сигнала вырабатывает прямоугольные импульсы (эпюра 1 на фиг.3). Далее эти импульсы меняют свою амплитуду, проходя через управляемый аттенюатор 4, за счет затухания в нем (эпюра 2 на фиг.3). Интегратор 8 интегрирует импульсы, они, превращаясь в пилообразное напряжение U (эпюра 3 на фиг. 3), поступают на вход управляемого СВЧ-генератора 9 частотно-модулированного сигнала в качестве управляющего воздействия. На выходе данного генератора 9 формируется линейно-частотно-модулированный сигнал (эпюра 4 на фиг. 3), энергия которого при подаче на направленный ответвитель 10 разделяется на две части. Сигнал с первого выхода направленного ответвителя 10 поступает на исследуемую антенну 11 и излучается в пространство, далее он принимается вспомогательной антенной 12, расположенной в дальней зоне. Впоследствии этот сигнал поступает на сигнальный вход супергетеродинного приемника 13. Сигнал с второго выхода направленного ответвителя 10 поступает на гетеродинный вход супергетеродинного приемника 13, на выходе которого формируется сигнал на частоте биений (эпюра 5 на фиг.3). The clock generator 1 generates rectangular pulses (plot 1 in figure 3). Further, these pulses change their amplitude, passing through a controlled attenuator 4, due to the attenuation in it (plot 2 in figure 3). The integrator 8 integrates the pulses, they, turning into a sawtooth voltage U (plot 3 in Fig. 3), are fed to the input of a controlled microwave generator 9 of a frequency-modulated signal as a control action. The output of this generator 9 generates a linear-frequency-modulated signal (plot 4 in Fig. 3), the energy of which, when applied to a directional coupler 10, is divided into two parts. The signal from the first output of the directional coupler 10 enters the antenna under study 11 and is radiated into space, then it is received by the auxiliary antenna 12 located in the far zone. Subsequently, this signal is fed to the signal input of the superheterodyne receiver 13. The signal from the second output of the directional coupler 10 is fed to the heterodyne input of the superheterodyne receiver 13, at the output of which a signal is generated at the beat frequency (plot 5 in FIG. 3).

Рассмотрим процесс формирования сигнала на выходе супергетеродинного приемника 13. Линейно-частотно-модулированный сигнал на гетеродинном входе приемника 13 имеет вид гармонического напряжения переменной частоты w wo + vwt:

Figure 00000002

где wo const;
vw скорость изменения частоты;
T период повторения управляющего воздействия.Consider the process of generating a signal at the output of a superheterodyne receiver 13. The linearly-frequency-modulated signal at the heterodyne input of the receiver 13 has the form of a harmonic voltage of variable frequency ww o + v w t:
Figure 00000002

where w o const;
v w rate of change of frequency;
T is the repetition period of the control action.

На сигнальный вход приемника 13 поступает этот же сигнал, но с амплитудой Ucm, пропорциональной коэффициенту усиления исследуемой антенны 11, и частотой wc wo + vw(t + Δt), отличающейся от частоты гетеродинного напряжения из-за наличия задержки Δt сигнала при прохождении его между исследуемой антенной 11 и входом супергетеродинного приемника 13:

Figure 00000003

В результате на выходе приемника 13 появится разностный сигнал Ub(t) биений с частотой wb vwΔt и амплитудой, пропорциональной амплитуде входного сигнала:
Ub(t) cUcmcos(wbt). (3)
При этом частота биений может быть рассчитана из следующего соотношения:
Figure 00000004

где S крутизна модуляционной характеристики СВЧ-генератора 9;
DUupr диапазон изменения управляющего воздействия.The signal of the receiver 13 receives the same signal, but with an amplitude U cm proportional to the gain of the antenna under study 11 and a frequency w c w o + v w (t + Δt) that differs from the frequency of the heterodyne voltage due to the presence of a delay Δt of the signal when passing between the studied antenna 11 and the input of the superheterodyne receiver 13:
Figure 00000003

As a result, at the output of the receiver 13, a difference signal U b (t) of the beats with a frequency w b v w Δt and an amplitude proportional to the amplitude of the input signal appears:
U b (t) c U cm cos (w b t). (3)
In this case, the beat frequency can be calculated from the following ratio:
Figure 00000004

where S is the steepness of the modulation characteristic of the microwave generator 9;
DU upr range of control action.

На входе приемника 13 присутствует несколько сигналов с различными задержками, обусловленными отражениями испытательного сигнала от внутренних поверхностей помещения, в котором производятся испытания, от элементов конструкции испытательного стенда. Значения задержек Δti этих сигналов больше задержки полезного сигнала Δt поэтому в процессе измерений их частоты находятся за пределами полосы пропускания приемника 13 и не оказывают мешающего воздействия на процесс измерений.At the input of the receiver 13 there are several signals with different delays due to reflections of the test signal from the internal surfaces of the room in which the tests are carried out, from the structural elements of the test bench. The delay values Δt i of these signals are greater than the delay of the useful signal Δt therefore, in the process of measuring their frequencies, they are outside the bandwidth of the receiver 13 and do not interfere with the measurement process.

Примерный вид спектра сигнала на входе тракта промежуточной частоты супергетеродинного приемника 13 показан на фиг.4, где Δwpr полоса пропускания тракта промежуточной частоты супергетеродинного приемника 13, a сигналы, появление которых обусловлено наличием отражений от окружающих предметов. Частоте wb соответствует сигнал, проходящий по кратчайшему расстоянию между испытуемой и вспомогательной антеннами, ему соответствует минимальная задержка по времени. Все паразитные сигналы a имеют большую временную задержку и не попадают в полосу Δwpr и соответственно не появляются на выходе супергетеродинного приемника 13.An exemplary view of the spectrum of the signal at the input of the intermediate frequency path of the superheterodyne receiver 13 is shown in FIG. 4, where Δw pr is the passband of the intermediate frequency path of the superheterodyne receiver 13, and the signals, the appearance of which is due to the presence of reflections from surrounding objects. The frequency w b corresponds to the signal passing along the shortest distance between the test and auxiliary antennas, it corresponds to the minimum time delay. All spurious signals a have a large time delay and do not fall into the band Δw pr and, accordingly, do not appear at the output of the superheterodyne receiver 13.

В начальном состоянии элемент И 2.6 закрыт низким уровнем с выхода тригера 2.3. Начальный захват системы ЧАП обеспечивается следующим образом. В начальный момент девиация частоты сигнала генератора 9 устанавливается таким образом, чтобы частота биений полезного сигнала превышала частоту настойки тракта промежуточной частоты супергетеродинного приемника 13 в 1,2 1,8 раза (фиг.4). При нажатии кнопочного переключателя 2.1 на выходе тригера 2.3 импульсом с выхода генератора тактового сигнала 1 появится высокий уровень, передний фронт которого установит в нулевое состояние двоичный счетчик 2.7 и будет открыт элемент И 2.6, который пропустит на информационный вход двоичного счетчика 2.7 импульсы с выхода генератора тактового сигнала 1. Цифро-аналоговый преобразователь 2.8 преобразует сигнал с выхода двоичного счетчика 2.7 в аналоговый. Этот сигнал подается на первый вход сумматора 5, где произойдет его суммирование с сигналом с выхода фильтра низкой частоты 6. На выходе сумматора 5 будет сформирован, таким образом, сигнал управления затуханием управляемого аттенюатора 4. Следовательно, амплитуда импульсов с выхода генератора тактового сигнала 1, которая прямо пропорциональна девиации частоты на выходе управляемого СВЧ-генератора частотно-модулированного сигнала 9, будет уменьшаться и соответственно будет уменьшаться девиация частоты. При этом весь спектр сигнала перемещается влево до тех пор, пока частота биений полезного сигнала не попадает в полосу пропускания выходного усилителя супергетеродинного приемника 13 (фиг.5), при этом происходят захват системы ЧАП и прекращение работы блока начальной установки следующим образом. Полезный сигнал на частоте биений поступает на вход частотного детектора 7, настроенного на промежуточную частоту приемника 13. Частотный детектор 7 формирует сигнал, соответствующий рассогласованию частот полезного сигнала и настройки. Далее этот сигнал подается на фильтр низкой частоты 6, где происходит подавление высокочастотных составляющих, которые, возможно, присутствуют на выходе частотного детектора 7. Сигнал с выхода фильтра низкой частоты 6 подается на второй вход сумматора 5. Одновременно сигнал с выхода супергетеродинного приемника 13 детектируется амплитудным детектором 2.4 и подается на пороговый блок 2.2, который выработает высокий уровень на выходе, если сигнал на входе будет больше некоторого заданного уровня. Высокий уровень с выхода порогового блока 2.2 подается на R-вход тригера 2.3 и установит его в противоположное состояние, что приведет к установке элемента И 2.6 в нулевое состояние. В результате прекратится поступление импульсов с генератора 1 на информационный вход счетчика 2.7, что приведет к фиксации напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 2.8 и соответственно к прекращению последовательного ступенчатого увеличения затухания в аттенюаторе 4. На втором выходе тригера 2.3 появится высокий уровень, при этом свечение светового индикатора 2.5 будет свидетельствовать о том, что можно производить измерения диаграммы направленности исследуемой антенны 11 при помощи измерителя амплитуды 3. В процессе измерений сигнал рассогласования с выхода фильтра 6, регулируя затухание в аттенюаторе 4, обеспечивает постоянство частоты биений полезного сигнала. In the initial state, the And 2.6 element is closed by a low level from the output of trigger 2.3. The initial capture of the ChAP system is provided as follows. At the initial moment, the frequency deviation of the signal of the generator 9 is set so that the beat frequency of the useful signal exceeds the tincture frequency of the intermediate frequency path of the superheterodyne receiver 13 by 1.2 1.8 times (Fig. 4). When you press the button switch 2.1 at the output of trigger 2.3, a pulse from the output of clock generator 1 will display a high level, the leading edge of which will set binary counter 2.7 to zero and the And 2.6 element will open, which will pass pulses from the output of the clock generator to the information input of binary counter 2.7 Signal 1. A digital-to-analog converter 2.8 converts the signal from the output of the binary counter 2.7 to analog. This signal is fed to the first input of adder 5, where it will be added to the signal from the output of the low-pass filter 6. Thus, the attenuation control signal of the controlled attenuator 4 will be generated at the output of adder 5. Therefore, the pulse amplitude from the output of the clock signal 1, which is directly proportional to the frequency deviation at the output of the controlled microwave oscillator of the frequency-modulated signal 9, will decrease and accordingly the frequency deviation will decrease. In this case, the entire spectrum of the signal moves to the left until the beat frequency of the useful signal falls into the passband of the output amplifier of the superheterodyne receiver 13 (Fig. 5), while the CHAP system is captured and the initial unit is shut down as follows. A useful signal at the beat frequency is fed to the input of the frequency detector 7 tuned to the intermediate frequency of the receiver 13. The frequency detector 7 generates a signal corresponding to the mismatch of the frequencies of the useful signal and settings. Further, this signal is fed to a low-pass filter 6, where the suppression of high-frequency components that may be present at the output of the frequency detector 7 occurs. The signal from the output of the low-pass filter 6 is fed to the second input of the adder 5. At the same time, the signal from the output of the superheterodyne receiver 13 is detected by the amplitude detector 2.4 and is fed to the threshold block 2.2, which will generate a high level at the output if the signal at the input is greater than some predetermined level. A high level from the output of threshold block 2.2 is supplied to the R-input of trigger 2.3 and sets it in the opposite state, which will lead to the installation of AND 2.6 in the zero state. As a result, the pulses from the generator 1 to the information input of the counter 2.7 will stop, which will fix the voltage at the output of the digital-to-analog converter 2.8 and, accordingly, stop the sequential stepwise increase in attenuation in the attenuator 4. At the second output of trigger 2.3, a high level will appear, and the indicator light will glow 2.5 will indicate that it is possible to measure the radiation pattern of the studied antenna 11 using the amplitude meter 3. In the measurement process the mismatch signal from the output of the filter 6, adjusting the attenuation in the attenuator 4, provides a constant beat frequency of the useful signal.

Последовательно поворачивая исследуемую антенну 11 в азимутальной плоскости, фиксируют зависимость показаний измерителя амплитуды 3 от угла поворота. С изменением угла поворота в устройстве происходят смещение фазового центра исследуемой антенны 11, соответствующее изменение электрической длины линии исследуемая антенна 11 вспомогательная антенна 12 и задержки сигнала Δt при этом постоянство рабочей частоты биений wb обеспечивается автоматической регулировкой параметров управляющего воздействия на входе генератора СВЧ 9 изменением затухания в аттенюаторе 4. Это позволяет исключить затраты времени на ручную настройку устройства при каждом значении угла поворота исследуемой антенны 11 при одновременном подавлении паразитных сигналов, обусловленных переотражениями испытательного СВЧ-сигнала от окружающих предметов и внутренних поверхностей помещения.Consistently turning the antenna under study 11 in the azimuthal plane, the dependence of the readings of the amplitude meter 3 on the rotation angle is recorded. With a change in the angle of rotation in the device, the phase center of the studied antenna 11 is displaced, a corresponding change in the electric line length of the studied antenna 11, auxiliary antenna 12 and signal delay Δt, while the constancy of the operating beat frequency w b is ensured by automatic adjustment of the control action parameters at the input of the microwave generator 9 by attenuation in the attenuator 4. This eliminates the time spent on manual tuning of the device for each value of the angle of rotation of the investigated antenna 1 1 while suppressing spurious signals caused by re-reflections of the test microwave signal from surrounding objects and internal surfaces of the room.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки на изобретение
1. Миклашевская А. В. Автоматические измерители в диапазоне СВЧ. М. Связь, 1972, с. 47.
Sources of information taken into account when drawing up an application for an invention
1. Miklashevskaya A. V. Automatic meters in the microwave range. M. Communication, 1972, p. 47.

2. Исследование объектов с помощью пикосекундных импульсов./Под редакцией Г.В.Глебовича. М. Радио и связь, 1984, с. 230. 2. Investigation of objects using picosecond pulses. / Edited by G.V. Glebovich. M. Radio and Communications, 1984, p. 230.

3. Авт. св. СССР N 985753, Мкл. 3 G 01 R 29/10, 1982 (прототип).3. Auth. St. USSR N 985753, Mcl. 3 G 01 R 29/10, 1982 (prototype).

Claims (2)

1. Устройство для измерения диаграмм направленности антенны в дальней зоне, содержащее последовательно соединенные СВЧ-генератор частотно-модулированного сигнала, направленный ответвитель, супергетеродинный приемник, детектор и фильтр низкой частоты, при этом второй выход направленного ответвителя предназначен для подключения исследуемой антенны, вспомогательную антенну, выход которой соединен с сигнальным входом супергетеродинного приемника, измеритель амплитуды, отличающееся тем, что СВЧ-генератор частотно-модулированного сигнала выполнен управляемым, введены последовательно соединенные генератор тактового сигнала, управляемый аттенюатор и интегратор, выход которого соединен с входом управления частотой управляемого СВЧ-генератора частотно-модулированного сигнала, последовательно соединенные блок начальной установки и сумматор, второй вход которого соединен с выходом фильтра низкой частоты, а выход с входом управления управляемого аттенюатора, при этом выход супергетеродинного приемника соединен с входом измерителя амплитуды и с первым входом блока начальной установки, второй вход которого соединен с выходом генератора тактового сигнала. 1. A device for measuring radiation patterns of an antenna in the far zone, containing a series-connected microwave frequency-modulated signal generator, a directional coupler, a superheterodyne receiver, a detector and a low-pass filter, while the second output of the directional coupler is designed to connect the antenna under study, an auxiliary antenna, the output of which is connected to the signal input of a superheterodyne receiver, an amplitude meter, characterized in that the microwave generator of a frequency-modulated signal The la is made controllable, a clock signal generator, a controlled attenuator and an integrator are introduced in series, the output of which is connected to the frequency control input of a controlled microwave frequency-modulated signal generator, the initial setup unit and adder are connected in series, the second input of which is connected to the low-pass filter output, and the output with the control input of the controlled attenuator, while the output of the superheterodyne receiver is connected to the input of the amplitude meter and to the first input of the installation, the second input of which is connected to the output of the clock generator. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок начальной установки выполнен в виде последовательно соединенных амплитудного детектора, вход которого является первым входом блока начальной установки, порогового блока, триггера, элемента И, двоичного счетчика и цифроаналогового преобразователя, выход которого является выходом блока начальной установки, кнопочного переключателя, вход которого является вторым входом блока начальной установки и соединен с вторым входом элемента И, а выход с S-входом триггера и с установочным входом двоичного счетчика, инверсный выход триггера подключен к световому индикатору, второй вход которого соединен с общим проводом. 2. The device according to claim 1, characterized in that the initial installation unit is made in the form of a series-connected amplitude detector, the input of which is the first input of the initial installation unit, a threshold unit, a trigger, an element And, a binary counter and a digital-to-analog converter, the output of which is an output the initial installation unit, a push-button switch, the input of which is the second input of the initial installation unit and is connected to the second input of the AND element, and the output with the S-input of the trigger and with the installation input is binary of the counter, the flip-flop inverse output is connected to a light indicator, the second input of which is connected to ground.
SU5029120 1992-02-24 1992-02-24 Gear measuring directivity diagrams of antenna in far zone RU2082985C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5029120 RU2082985C1 (en) 1992-02-24 1992-02-24 Gear measuring directivity diagrams of antenna in far zone

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5029120 RU2082985C1 (en) 1992-02-24 1992-02-24 Gear measuring directivity diagrams of antenna in far zone

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2082985C1 true RU2082985C1 (en) 1997-06-27

Family

ID=21597784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5029120 RU2082985C1 (en) 1992-02-24 1992-02-24 Gear measuring directivity diagrams of antenna in far zone

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2082985C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2141674C1 (en) * 1998-07-15 1999-11-20 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Спектр" Antenna measurement technique
RU2358271C1 (en) * 2008-02-21 2009-06-10 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 measurement of antenna directional diagram
RU2370781C1 (en) * 2008-09-18 2009-10-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Курский научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Antenna pattern measurement device
RU2623193C1 (en) * 2016-03-22 2017-06-22 Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр Тверских военных пенсионеров" (ЗАО "НПЦ ТВП") Device for measurement of antenna directivity diagram parameters

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 985753, кл. G 01 R 29/10, 1982. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2141674C1 (en) * 1998-07-15 1999-11-20 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Спектр" Antenna measurement technique
RU2358271C1 (en) * 2008-02-21 2009-06-10 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 measurement of antenna directional diagram
RU2370781C1 (en) * 2008-09-18 2009-10-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Курский научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации Antenna pattern measurement device
RU2623193C1 (en) * 2016-03-22 2017-06-22 Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр Тверских военных пенсионеров" (ЗАО "НПЦ ТВП") Device for measurement of antenna directivity diagram parameters

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4590477A (en) Automatic calibration system for distance measurement receivers
US6236371B1 (en) System and method for testing antenna frequency response
Feldhaus et al. A 1 MHz to 50 GHz direct down-conversion phase noise analyzer with cross-correlation
CN106093598A (en) A kind of electromagnetic signal characteristic measuring system and method
RU97105516A (en) METHOD OF GUARANTEEING THE PURPOSE OF A MONOPULSE RADAR STATION
CN105024770B (en) Quantitative testing for sensitivity of a non-coherent FMCW autodyne receiver
RU2082985C1 (en) Gear measuring directivity diagrams of antenna in far zone
Rotbøll et al. A novel L‐band polarimetric radiometer featuring subharmonic sampling
Hudlička et al. Metrological characterization of EMI receivers
CN112557373A (en) Zero-difference type broadband microwave spectrometer
Hill et al. Laboratory performance of spread spectrum detectors
US6909508B2 (en) Measuring optical waveforms
US2836813A (en) Microwave doppler test instrument
SU813285A1 (en) Device for measuring pulse signal fluctuation spectrum
RU2161863C2 (en) Device for monitoring of operation of radio stations with pseudorandom retuning of operating frequency
Krauthäuser et al. Effects of the variation of the excitation and boundary conditions of mode-stirred chambers and consequences for calibration and measurements
RU2251708C1 (en) Nonlinear radar for spotting executive radio-electronic devices of controlling the blast
RU2099729C1 (en) Noise characteristics meter of superhigh and high-frequency transmitters
KR102501279B1 (en) Broadband Electronic Warfare Digital Receiver and Broadband Electronic Warfare Receiving Apparatus
RU2094812C1 (en) Device which measures antenna beam pattern
RU2014630C1 (en) Device for reception of signals of station of pulse-position radio navigation system
RU2273859C1 (en) Correlation fluctuation meter
SU1763996A1 (en) Phase noise meter
RU2003133355A (en) METHOD FOR BUILT-IN MONITORING ON-BOARD MONOPULSE RADAR AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
SU1483395A1 (en) Microwave oscillator quality factor measurement method