RU2000581C1 - Устройство дл измерени коэффициента отражени - Google Patents

Abstract

Использование: дл  измерени  малых коэффициентов отражени  и величин эффективной отражающей поверхности радиолокационных целей, например самолетов. Сущность изобретени : устройство дл  повышени  чувствительности и точности измерени , а также обеспечени  радиолокационных характеристик объектов, содержит два одинаковых автогенератора с общим резонатором , один из которых  вл етс  опорным , а другой измерительным. Автогенераторы имеют общий источник питани  и подключены к резонатору так, что их колебани  взаимно ортогональны. Направленные ответвители обоих автогенераторов через смеситель подключены к частотомеру. Между ненаправленным ответвителем и управл емым фазовращателем подключена последовательна  цепь из двух J- циркул - торов, свободные плечи которых подключены к малошум щему усилителю. 2 з. п. ф-лы. 2 ил.

Description

73

С

Изобретение относитс  к области радиотехнических измерений и может быть использовано дл  измерени  малых и очень малых коэффициентов отражени , а также дл  измерени  эффективной отражающей поверхности радиолокационных целей.

Известно устройство.дл  измерени  коэффициента отражени  волн, в котором использован эффект зат гивани  частоты автогенератора. Однако этот способ имеет недостаток, св занный с необходимостью калибровки измерител  с подключением различных нагрузок, а это не только не дает возможность учесть малые уходы частоты автогенератора за врем  измерени  и калибровки , но и а момент переключение происходит скачок импеданса нагрузки

автогенератора, вызывающий соответствующий уход частоты генератора, а следовательно , снижающий точность измерени  коэффициента отражени .

Известно устройство дл  измерени  малых коэффициентов отражени , содержащее автогенератор, волномер и фазовращатель, в котором непосредственно путем изменени  фазы отраженной волны от испытуемой нагрузки по максимальному и минимальному уходам частоты автогенератора определ ют коэффициент отражени .

Недостатком этого устройства  вл етс  низка  точность измерени , котора  зависит от измер емого коэффициента отражени  и частоты, от внешних факторов

ю о о о ел

00

о

(колебаний температуры, влажности, вибраций и др.), а также от флуктуации напр жени  источника питани .

Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности и точности измерени , а также обеспечение измерени  радиолокационных характеристик объектов .

Цель достигаетс  тем, что устройство содержит два идентичных автогенератора, каждый из которых состоит из усилител , направленного ответвител , установочного фазовращател  и общего резонатора. Один из генераторов  вл етс  опорным, а второй измерительным. Автогенераторы имеют общий источник питани  и общий резонатор, например, цилиндрический с волной Нщ, с взаимноортогональными типами колебаний . Направленные ответвители обоих автогенераторов через смеситель подключены к частотомеру. Между ненаправленным от- ветвителем и управл емым фазовращателем подключена последовательна  цепь из двух Y-циркул торов и усилител . Причем свободные плечи Y-циркул торов подключены к малошум щему усилителю.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства: на фиг. 2 - дополнительный узел.

Устройство состоит из двух идентичных автогенераторов, включающих в себ  усилители 1 и 7, направленные ответвители 2 и 8, установочные фазовращатели 6 и 9 и общий резонатор 3. К резонатору 3 через ненаправленный ответвите ль 4 подключен управл емый фазовращатель 5, а вторичные плечи направленных ответвителей 2 и 8 подключены через смеситель 10 к частотомеру 11. К фазовращателю 5 подключаетс  исследуема  нагрузка, а дл  измерени  радиолокационных характеристик объектов подключаетс  антенна 12.

Оба автогенератора подключены к общему источнику питани .

На фиг. 2 изображен дополнительный узел, состо щий из двух Y-циркул тороо 13 и 14, между свободными плечами которых включен малошум щий усилитель 15. Этот узел дополнительно включаетс  между ненаправленным ответвителем 4 и управл емым фазовращателем 5. Этим достигаетс  повышение чувствительности устройства.

Устройство работает следующим образом .

При подаче питани  на оба автогенератора в них возникают автоколебани . Один из автогенераторов работает как опорный, а другой - измерительный. При одинаковых нагрузках частоты опорного и измерительного автогенераторов определ ютс  вы- бранными фазовыми соотношени ми по

цеп м обратной св зи с помощью установочных фазовращателей 6 и 9. С целью ослаблени  взаимного вли ни  генераторов их частоты разнесены путем выбора условий

баланса фаз дл  одного из автогенераторов слева от пика резонансной кривой резонатора , а дл  другого - справа. Необходимый разнос частот дл  исключени   влени  захвата частоты не превышает полуширины

0 резонансной кривой резонатора, т. е. оба автогенератора стабилизированы одинаковой крутизной фазовой характеристики резонатора .

Дополнительна  разв зка обеспечива5 етс  использованием ортогональных колебаний двух автогенераторов в общем резонаторе, работающем на волнах типа Нщ.

После определени  разноса частот к из0 мерительному автогенератору подсоедин ют калиброванную нагрузку с известным коэффициентом сто щей волны (КСВ), путем изменени  фазы отраженной волны фазовращателем 5 определ ют максимальную

5

и минимальную величины изменени  разностной частоты обоих автогенераторов при различных КСВ нагрузки. По этим данным непосредственно определ ют коэффициент отражени  исследуемого объекта или опре0 дел ют параметры по известным математическим выражени м.

Устройство может быть проградуирова- но непосредственно в единицах эффективной отражающей поверхности. В этом

5 случае вместо нагрузки с известным КСВ подсоедин ют антенну с необходимой шириной диаграммы направленности и по ка- либрованным отражател м на фиксированных рассто ни х производ т ка0 либровку устройства, т. е. определ ют максимальную и минимальную разностные частоты при изменении фазы между антенной и измерительным автогенератором. Аналогична  процедура производитс  и

5 при измерении очень малых отражающих поверхностей или поверхностей на больших рассто ни х при включении дополнительного узла (см. фиг. 2).

Предельна  чувствительность по уда0 ленным цел м зависит от ширины диаграммы направленности антенны и конечного отражающего фона, на котором расположен исследуемый объект. При значительном фоне (измерени  вне эхо камеры) предельные

5 возможности прибора реализуютс  при сканировании по фазе самого измер емого объекта (его перемещение в пределах полуволны ).

Устройство имеет малые габариты, может быть выполнено в переносном варианте

и позвол ет производить измерение малых и сверхмалых коэффициентов отражени . Макетный образец устройства создан и оп- робирован в ЦНИИТИ (длина волны А-3 см). Напр жение питани  12 В, потребл в- мый ток 0.25 А.

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Устройство дл  измерени  коэффициента отражени , содержащее последовательно соединенные первый направленный ответвитель и первый усилитель, последовательно соединенные резонатор, направленный ответвитель и управл емый фазовращатель, выход которого предназначен дл  св зи с исследуемым объектом, частотомер , при этом резонатор, ненаправленный ответвитель. первый направленный ответвитель и первый усилитель образуют измерительный автогенератор, о т- личающеес  тем. что, с целью повышени  чувствительности, в измерительный автогенератор введен первый фазовращатель, включенный между первым выходом резонатора и входом первого направленного от- ветвител , а выход первого усилител  подключен к второму входу ненаправленного ответвител . введены последовательно соединенные второй усилитель, вход кото10

   I

   11

   8

   рого соединен с вторым выходом резонатора , второй направленный ответвитель и второй фазовращатель, выход которого соединен с вторым входом резонатора, при этом резонатор, второй усилитель, второй направленный ответвитель и второй фазовращатель образуют опорный автогенератор , введен смеситель, первый и второй входы которого соединены соответственно с вторыми входами первого и второго направленных ответвителей, а выход смесител  соединен с вхоДом частотомера, при этом колебани  в резонаторе, создаваемые опорным и измерительным автогенераторами, взаимоортогональны.
2. 2.Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что введены два последовательно соединенных Y-циркул тора, включенные между выходом ненаправленного ответвител  и входом управл емого фазовращател , а между свободными плечами Y-циркул торов включен малошум щий усилитель.
3. 3.Устройство по пп. 1 и 2. о т л и ч а ю- щ е е с   тем, что. с целью обеспечени  измерени  радиолокационных характеристик объекта, к выходу управл емого фазовращател  подключена антенна.

   /J

   Щи г г

   #