SU1084706A1 - Устройство дл измерени диаграммы направленности зеркальной антенны - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ ЗЕРКАЛЬНОЙ АНТЕННЫ преимущественно по радиоизлучению космического источника, содержащее первый и второй усилители-преобразователи СВЧ-сигналов, гетеродинные входы которыхподсоединены к выходу гетеродина, а сигнальный вход первого усилител -преобразовател  СВЧ-сигналов соединен с облучателем исследуемой зеркальной антенны, а также амплифазометр, выходы которого подключены соответственно к входам двух гетеродинных фильтров, и регистратор , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений боковых лепестков диаграммы направленности при упрощении устройства , в него введен дополнительный облучатель, который установлен с возможностью перемещени  в фокальной плоскости исследуемой зеркальной антенны и соединен с сигнальным входом второго усилител -преобразовател  СВЧ-сигналов, выходы первого и второго усилителей-преобразователей СВЧ-сигналов подключены соответ- g ственно к сигнальному и опорному вхо (Л дам амплифазометра, выходы гетеродинных фильтров соединены соответственно с первым и вторым входами . регистраторов, который выполнен например , в виде трехдорожечного. само- о писца, а третий вход регистратора подсоединен к выходу второго усилител -преобразовател  СВЧ-сигналов через введенный блок контрол  уровас kj н  сигнала. о о:

Description

Изобретение относитс  к антенной технике и предназначено дл  измерени диаграммы направленности зеркальной антенны, имеющей большие электрические размеры, и может быть использовано в радиоастрономии и радиосв зи .

Известно устройство дл  измерени  диаграммы направленности антенны по радиоизлучению мощного естественного космического источника (например, Солнца, Кассиопеи-А, Лебед -А), содержащее исследуемую антенну, облучатель которой через последовательно соединенные блок СВЧ и гетеродинный фильтр подключен к регистратоРУ СП.

Недостатком устройства  вл етс  мала  точность измерени  низких уров ней мощности боковых лепестков диаграммы направленности, антенны, что обусловлено слабым сигналом от космического источника радиоизлучени  и ограниченной чувствительностью приемной аппаратуры. Кроме того, недостатком устройства  вл етс  отсутствие возможности измерени  фазовых характе ристик боковых лепестков диаграммы направленности антенны,а также кросс-пол ризационной диаграммы направленности и фазовых характеристик кросс- . пол ризационной диaгpa lмы направленности антенны.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  диаграг 1мы направленности зеркальной антенны преимущественно по радиоизлучению космического источника, (содержащее первый и второй усилители преобразователи СВЧ-сигналов, гете- родинные входы которых подсоединены к выходному гетеродину, а сигнальный- вход первого усилител -преобразовател  СВЧ-сигналов соединен с облучателем исследуемой зеркальной антенны, а также амплифазометр,- выхй ы которого подсоединены соответст венно к входам двух гетеродинных фильтров, и регистратор 2 .

Недостатком известного устройства  вл етс  то, что его диаграмма направленности представл ет собой быстрорсциллирующую функцию угла между вектором базы и направлением на космический источник. Период осцилл ции обратно пропорционален рассто нию между фазовыми центрами антенн (базе) Выходной сигнал устройства представл ет собой произведение сигнала источника j, прин того каждой антенной независимо, на величину, полученную в результате усреднени  осциллирующей диаграммы направленности устройства по угловому размеру источника (функцию видимости источника). Поскольку УГЛОВОЙ период диаграммы направленности устройства меньше углового размера мощного космического источника радиоизлучени , то функци  видимости источника меньше единицы. Следствием этого  вл етс  недостаточно высока  точность измерени  низких уровней боковых лепестков диаграммы направленности антенны. Другим недостатком устройства  вл етс  его .сложность, обусловленна  тем, что устройство включает в себ  систему фазовой калибровки кабельных или волноводных трактов обеих антенн,, необходимую дл  исключени  ошибок при измерении фазовых характеристик диаграммы направленности. Кроме того, устройство включает в себ , вспомогательную антенну, соизмеримую по рамерам с измер емой,.и снабженную опоно-поворотным устройством.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  боковых лепестков диаграммы направленности при упрощении устройства..

Поставленна  цель-достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  диаграммы направленности зеркальной антенны преимущественно по радиоизлучению космического источника, содержащее первый и второй усилчтелипреобразователи СВЧтсигналов, гетеродинные входы которых подсоединены к выходу гетеродина, а сих нальный вход первого усилител -преобразовател  СВЧ-сигналов соединен с облучателем исследуемой зеркальной антенны а также амплифазометр, выходы которого подключены соответственно к входам двух гетеродинных фильтров, и регистратор , введен дополнительный об.- лучатель, который установлен с возмоностью перемещени  в фокальной плоскости исследуемой зеркальной антенны и соединен с сигнальным входом второго усилители -преобразовател  СВЧ-сигналов, выходы первого и второго усилителей-преобразователей СВЧ-сигнало$ подключены соответственно к сигнальному и опорному входам амплифазометра, выходы гетеродинных фильтров соединены соответственно с первым и вторым входами регистратора , который выполнен, например, в виде трехдорожечного самописца, а третий вход регистратора подсоединен к выходу второго усилител -прёЬбразовател  СВЧ-сигналов через введенный блок контрол  уровн  сигнала

На чертеже приведена структурна  электрическа  схема устройства дл  измерени  диаграммы направленности зеркальной антенны,

Устройство содержит исследуемую зеркальную антенну, состо щую из зеркала 1 и облучател  2, подключенного к первому усилителю-преобразователю 3, дополнительный облучатель 4, установленный с возможностью перемещени  по фокальной поверхности исследуемой зеркальной антенны с помощью координатногоблока 5. Дополнительный облучатель 4 соединен с вторым усилителем-преобразователем 6, гетеродин 7, соединенный с гетероди21Н| 1ми входами первого и второго усилителей-преобразователей 3 и 6, выходы которых подключены со ответственно к первому и второму вх дам амплифазометра 8, выход усили-г тел -преобразовател  б соедй11ен с . входом блока 9 контрол  уровн  сигнала , выход которого св зан с коорд натным блоком 5 через систему автоматического сопровождени  (св зь. не показана). Первый и второй выходы амплифазометра 8 через гетеродинные фильтры 10 подключены соответственно к первому и второму входам регистратора 11, например, трех дорожечного самописца, к третьему входу которого подключен выход блока 9. Дополнительный облучатель 4 выполнен в виде облучател  с линейной пол ризацией и установлен с воз можностью поворота вокруг оси на 90. Устройство дл  измерени  диаграм направленности зеркальной антенны работает следуювщм образом, Сигнал от космического источника радиоизлучени  поступает на зеркало 1. Часть сигнала, отраженна  зеркалом 1, через облучатель 2 поступает на вход первого усилител преобразовател  3, на другой вход которого поступает сигнал с гетеродина 7. Усилитель-преобразователь 3 осуществл ет усиление СВЧ-сигнала и преобразование его в сигнал промежуточной частоты, значение которо определ етс  рабочей частотой ампли фазометра 8, Сигнал с выхода усилител -преобразовател  поступает на первый вход амплифазометра 8, на второй вход которого поступает опорный сигнал с выхода усилител -преоб разовател  6. Координатный блок 5 обеспечивает перемещение дополнительного облу чател  4 по фокальной поверхности антенны. Часть сигнала, отраженна  зеркалом 1, через дополнительный облучатель 4 поступает на вход усилител -преобразовател  6, на другой вход которого поступает сигнал с гетеродина 7. Блок 9 обеспечит конт роль уровн  сигнала, поступающего в дополнительный облучатель 4, Сигнал с выхода блока 9 поступает чере систему автоматического сопровождени  (не показана) на координатный блок 5. Координатный блок 5 осуществл ет перемедение дополнительного облучател  4 по фокальной поверхности антенны до тех пор, пока сигнал на выходе блока 9, а следовательно,сиг- . нал на выходе усилител -преобразовател  6, не достигнет максимальной величины. Этот сигнал  вл етс  опорным . Сигналы на первом и втором выходах амплифазометра 8 пропорциональны Y( и ФСаЧ) соответственно, где (ef)- сигнал на выходе усилител -преобразовател  ,3, соответствующий сигналу космического источника радиоизлучени , поступающему в облучатель 2; G(Q4J - опорный сигнал на выходе усилител -преобразовател  6, соответствующий сигналу космического /источника радиоизлучени , поступаю1щему в дополнительный облучатель 4; Ф(01Ч| - разность фаз между сигналами , поступающйми через облуча тель 2 и дополнительный облучатель 4; Q4 - углы между направлением на космический источник радиоизлучени  и направлением электрической оси антенн по горизонтали и вертикали соответственно. Гетеродинные фильтры 10 осуществл ют преобразование сигналов, поступающих с выходов амплифазометра 8, в сигналы посто нного тока, пропорциональные соответственно величине Y( (ач и величине разности фаз Ф(С1у| дл  одного значени  углов При изменении относительного положени  антенны -и космического источника радиоизлучени  регистратор 11 фиксирует сигналы fJVsf)G{af0.(af); характеризукщие диаграмму направленности и фазовые характеристики диаграммы направленности .антенны. По результатам измерений диаграмма наравленности антенны рассчитываете по формуле fife(( i(w}f3 G ,(atf), . где |§-((ЗЧ}С,(ач) - уровень сигнала на первом выходе регистратора 11; эГ(ЙЧ0 - уровень сигнала на третьем выходе регистратора 11. При этом сигнал ф(аЧ) на втором выходе регистратора 11 характеризует фазовые характеристики диаграммы направленности антенны. При измерении кроес-пол ризационной диаграммы направленности антенны координатный блок 5 осуществл ет поворот дополнительного облучател  4 вокруг оси на 90. Измерение кросспол ризационной диаграммы направленности осуществл етс  аналогично измерению диаграммы направленности

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ ЗЕРКАЛЬНОЙ АНТЕННЫ преимущественно по радиоизлучению космического источника, содержащее первый и второй усилители-пре’образователи СВЧ-сигналов, гетеродинные входы которых подсоединены к выходу гетеродина, а сигнальный вход первого усилителя-преобразователя СВЧ-сигналов соединен с облучателем исследуемой зеркальной антенны, а также амплифазометр, выходы которого подключены соответственно к входам двух гетеродинных фильтров, и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений боковых лепестков диаграммы направленности при упрощении устройства, в него введен дополнительный облучатель, который установлен с возможностью перемещения в фокальной плоскости исследуемой зеркальной антенны и соединен с сигнальным входом второго усилителя-преобразователя СВЧ-сигналов, выходы первого и второго усилителей-преобразователей СВЧ-сигналов подключены соответ- g ственно к сигнальному и опорному вхо ~ дам амплифазометра, выходы гетеродинных фильтров соединены соответственно с первым и вторым входами регистраторов, который выполнен^например, в виде трехдорожечного, самописца, а третий вход регистратора подсоединен к выходу второго усилителя-преобразователя СВЧ-сигналов через введенный блок контроля уровня сигнала.

   SU .,„1084706 .1084706