+

SU1697019A1 - Method of measuring characteristics of antenna - Google Patents

Method of measuring characteristics of antenna Download PDF

Info

Publication number
SU1697019A1
SU1697019A1 SU894749065A SU4749065A SU1697019A1 SU 1697019 A1 SU1697019 A1 SU 1697019A1 SU 894749065 A SU894749065 A SU 894749065A SU 4749065 A SU4749065 A SU 4749065A SU 1697019 A1 SU1697019 A1 SU 1697019A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
antenna
probe
phase
signal
emitter
Prior art date
Application number
SU894749065A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Алексеевич Савельев
Владимир Николаевич Сергеев
Original Assignee
Научно-исследовательский институт радиофизики им.акад.А.А.Расплетина
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 Научно-исследовательский институт радиофизики им.акад.А.А.Расплетина filed Critical Научно-исследовательский институт радиофизики им.акад.А.А.Расплетина
Priority to SU894749065A priority Critical patent/SU1697019A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1697019A1 publication Critical patent/SU1697019A1/en

Links

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к технике антенных измерений и может быть использовано дл  измерени  характеристик антенных систем при их настройке и испытани х. Цель изобретени  - повышение точности измерени . Изобретение реализуетс  следующим образом. В направлении зонда излучают СВЧ-сигнал излучателем, расположенным от исследуемой антенны на рассто нии не менее чем в два раза большем рассто ни  от исследуемой антенны до зонда. Принимают этот сигнал вспомогательной антенной , установленной вместе с зондом, модулируют фазу прин того сигнала с диск 5 5 ретом, подают его на вход зонда, определ ют амплитуду и фазу сигнала, прин того антенной по формулам: А А02 + А п2 - пСОЗ(Фо-Фп); Acjtsin (Фр) - А   sin (Oi ) ф Arctg A0«cos ( Ф0 ) - Atvcos ( Фо) -KLo. где АО, Фо , -измеренные значени  амплитуды и фазы сигнала, прин того антенной , при модул ции фазы на 0: А,Ф„- измеренные значени  амплитуды и фазы сигнала, прин того антенной, при модул ции фазы на п; L0 - оптическа  длина пути луча от излучател  до исстедуемой антенны через вспомогательную антенну и невозмущенный зонд; К - коэффициент фазы. В состав устройства дл  реализации способа дополнительно ввод тс  излучатель 3, управл емый дискретный фазовращатель 5, вспомогательна  антенна 4. Повышение точности обеспечиваетс  за счет компенсации изменени  положени  измерительного зонда вследствие внешних воздействий в процессе измерений. 1 ил. Os ю XS О ю The invention relates to the technique of antenna measurements and can be used to measure the characteristics of antenna systems during their setup and testing. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. The invention is implemented as follows. In the direction of the probe, a microwave signal is emitted by an emitter located at a distance not less than twice the distance from the antenna under study to the probe from the antenna under study. This signal is received by the auxiliary antenna, installed together with the probe, modulate the phase of the received signal from the 5 5 disk, feed it to the probe input, determine the amplitude and phase of the signal received by the antenna using the formulas: А А02 + А п2 - ПСО3 (Fo -Fp); Acjtsin (Фр) - А sin (Oi) ф Arctg A0 «cos (Ф0) - Atvcos (Fo) -KLo. where AO, Fo are the measured amplitudes and phases of the signal received by the antenna, with phase modulation at 0: A, Fn are the measured amplitudes and phases of the signal received by the antenna, at phase modulation by n; L0 is the optical path length of the beam from the radiator to the antenna being installed through the auxiliary antenna and the unperturbed probe; K is the phase coefficient. Emitter 3, controlled discrete phase shifter 5, auxiliary antenna 4 are additionally introduced into the device for realization of the method. Improvement of accuracy is provided by compensating for the change in position of the measuring probe due to external influences during the measurement process. 1 il. Os yu XS Oh yu

Description

Изобретение относитс  к,технике антенных измерений и может быть использовано дл  измерени  характеристик антенных систем при их настройке и испытани х .The invention relates to the technique of antenna measurements and can be used to measure the characteristics of antenna systems during their tuning and testing.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности.The aim of the invention is to improve the accuracy.

На чертеже приведена электрическа  структурна  схема устройства, реализующего способ измерени  характеристик антенны .The drawing shows an electrical block diagram of a device implementing a method for measuring the characteristics of an antenna.

Устройство включает информационно- вычислительный блок 1, последовательно соединенные генератор 2 и делитель 3 мощности , первый выход которого подключен к опорному входу амплифазометра 4, измерительный вход которого подключен к выходу исследуемой антенны 5, выход амплифазометра 4 подключен к входу информационно- вычислительного блока 1, зонд б, излучатель 7, вход которого подключен к второму выходу делител  3 мощности, управл емый дискретный фазовращатель 8, выход которого подключен к зонду 6, а вход управлени  - к первому выходу информационно-вычислительного блока 1, вспомогательна  антенна 9, выход которой подсоединен к входу управл емого дискретного фазовращател  8, при этом излучатель 7 установлен на первом опорно-поворотном блоке 10 на рассто нии не менее, чем в два раза превышающем рассто ние от исследуемой антенны 5 до зонда 6, а вспомогательна  антенна установлена на втором опорно-поворотном блоке 11, установленном вместе с зондом 6, а входы управлени  первого и второго опорно-поворотных блоков 10 и 11 подключены к второму и третьему входам информационно-вычислительного блока 1 соответственно.The device includes a computational unit 1, a generator 2 connected in series, and a power divider 3, the first output of which is connected to the reference input of the amplification meter 4, the measurement input of which is connected to the output of the antenna 5 under study, the output of the amplification display 4 is connected to the input of the computing computational unit 1, the probe b, the emitter 7, whose input is connected to the second output of the power divider 3, the controlled discrete phase shifter 8, the output of which is connected to the probe 6, and the control input to the first output of the computational unit 1, auxiliary antenna 9, the output of which is connected to the input of the controlled discrete phase shifter 8, while the radiator 7 is mounted on the first rotary support unit 10 at a distance not less than twice the distance from the antenna under study 5 to the probe 6, and the auxiliary antenna is mounted on the second turntable unit 11, installed together with the probe 6, and the control inputs of the first and second turntable blocks 10 and 11 are connected to the second and third inputs of the computational block 1, respectively.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Пусть координаты зонда в невозмущенном положении (О, О, п), фазового центра исследуемой антенны (d, 0, 0), а фазового центра излучател  (d, 0, 0). Если вследствие внешних воздействий зонд перемещаетс  в пространстве относительно начального по ложени  в точку с координатами (х, у), пр чем V z h. где h - высота вышки; d - рассто ние от вышки до исследуемой антенны и рассто ние от вышки до излучател .Let the coordinates of the probe in the unperturbed position (O, O, p), the phase center of the antenna under study (d, 0, 0), and the phase center of the radiator (d, 0, 0). If, due to external influences, the probe moves in space relative to the initial position to a point with coordinates (x, y), then V z h. where h is the height of the tower; d is the distance from the tower to the antenna under study and the distance from the tower to the radiator.

Оптическа  длина пути луча от зонда до исследуемой антенныOptical path length of the beam from the probe to the antenna under study

- -

ОсOs

при невозмущенном положении зондаwith unperturbed probe position

D3fb2dx7c oD3fb2dx7c o

при возмущенном положении зонда.with the disturbed position of the probe.

Изменение оптической длины пути луча от зонда до исследуемой антенны из-за возмущени  зондаThe change in the optical path length of the beam from the probe to the antenna under study due to probe perturbation

Ai - Di - D2 Do (Vl 2dx/D2o 1)Ai - Di - D2 Do (Vl 2dx / D2o 1)

При х 0,2 м d 50 m h 20m получают изменение оптической длины пути луча AI 185 мм.At x 0.2 m d 50 m h 20m, a change in the optical path length of the beam AI 185 mm is obtained.

В предлагаемом способе луч проходит путь излучатель - зонд - исследуема  антен- на. Оценивают изменение оптической длины пути луча вследствие нестабильности положени  зонда дл  этого случа .In the proposed method, the beam travels the path of the radiator — the probe — the antenna under investigation. The variation of the optical path length of the beam due to the instability of the probe position for this case is evaluated.

Оптическа  длина пути луча от зонда до исследуемой антенны при невозмущенном положении зонда 2D0, а при возмущенном положении зондаOptical path length of the beam from the probe to the antenna under study with the unperturbed position of the probe 2D0, and with the disturbed position of the probe

Di + D2,Di + D2,

где D2rr5fid±il2 + У2+ 2 V+ h2 + 2dx DoYTb dxTCTo оптическа  длина пути луча от зонда до излучател  из-за возмущени  зонда.where D2rr5fid ± il2 + U2 + 2 V + h2 + 2dx DoYTb dxTCTo is the optical path length of the beam from the probe to the radiator due to probe disturbance.

Изменение оптической длины пути луча от зонда до исследуемой антенны из-за возмущени  зонда AI D2 + Dt - 2D0 разложим в р д по степен м q 2dx/D02: At D0(q2/4+The change in the optical path length of the beam from the probe to the antenna under investigation due to probe disturbance AI D2 + Dt - 2D0 is decomposed in a power series q 2dx / D02: At D0 (q2 / 4 +

+ 0(q), При х 0,2 м; d 50m; h 20m получают изменение оптической длины пути луча Аг 6 мм.+ 0 (q), At x 0.2 m; d 50m; h 20m get the change in the optical path length of the beam Ar 6 mm.

Таким образом, дл  рассмотренного частного случа  получают уменьшение фазовых ошибок в 30 раз.Thus, for the particular case considered, a reduction in phase errors is obtained by a factor of 30.

Чтобы отличить полезный сигнал зонда от сигнала излучател  и от внешних помех, попадающих на раскрыв исследуемой антенны , модулируют фазу прин того вспомо- атель ной антенной сигнала с дискретом п перед подачей его.на вход зонда .In order to distinguish the useful signal of the probe from the signal of the radiator and from external interferences that reach the aperture of the antenna under study, modulate the phase of the received auxiliary antenna signal with discrete n before applying it to the input of the probe.

Чтобы обеспечить равенство длины пути луча в методе сканировани  зондом по раскрыву исследуемой антенны при обработке производитс  учет изменени  длины пути луча.In order to ensure equality of the path length of the beam in the method of scanning the probe over the aperture of the antenna under study, during processing, the change in the path length of the beam is taken into account.

4040

4545

5050

В соответствии со сказанным, после несложных преобразований, получают формулы дл  определени  амплитуды и фазы сигнала, прин того исследуемой антенной, в видеIn accordance with the above, after simple transformations, formulas are obtained for determining the amplitude and phase of the signal received by the antenna under study, in the form of

Di | (d-x) 2+ у2 f- z 2Di | (d-x) 2+ y2 f- z 2

-Yrf-Yrf

+ h2-2dx А ЦЕ7 + Ai2 - 2 АО Ai cos(Oo-Ol);+ h2-2dx A CE7 + Ai2 - 2 AO Ai cos (Oo-Ol);

0 Arctg Ao sin Ф0 -Aisln jgi0 Arctg Ao sin Ф0 -Aisln jgi

АО cos Ф0 - AI cos Ф1AO cos F0 - AI cos F1

-KL . Формула изобретени  Способ измерени  характеристик ан- темны, включающий излучение электромагнитных вЬлн зондом в направлении исследуемой антенны, прием излученного сигнала исследуемой антенной, измерение его амплитуду и фазы и определение харак- теристик антенны по результатам измерений , отличающийс  тем. что, с целью . повышени  точности, в направлении зонда излучают электромагнитные волны излучателем , принимают его дополнительной ан- тенной, установленной вместе с зондом, и модулируют на фазе с дискретом 180°, затем подают на вход зонда, причем излучатель и исследуема  антенна размещены по разные стороны от зонда, а амплитуду А и фазу Ф определ ют по соотношени м-Kl Claims The method of measuring the characteristics of an dark-blue, including the emission of electromagnetic waves by the probe in the direction of the antenna under study, the reception of the radiated signal of the antenna under study, the measurement of its amplitude and phase, and the determination of the characteristics of the antenna according to the results of measurements differing from. what, with a purpose. increase the accuracy, in the direction of the probe emit electromagnetic waves by the emitter, receive it additional antenna installed together with the probe, and modulate on the phase with a 180 ° discrete, then fed to the input of the probe, the emitter and the antenna under study are placed on opposite sides of the probe, and the amplitude A and phase F are determined by the ratios

А 4|Ао2 + Ai2 -2 АО Ai соз(Ф0-Ф1):And 4 | Ao2 + Ai2 -2 JSC Ai cos (Ф0-Ф1):

Ф ArctgF arctg

Ар sin ( Ф0 ) - AI sin ( Ф1 ) АО cos (Ф0 ) - AI cos (Фт )Ap sin (Ф0) - AI sin (Ф1) JSC cos (Ф0) - AI cos (Фт)

-KU,-Ku,

где АО, Фо ; AI Фт -амплитуда и фаза сигнала на выходе исследуемой антенны соответственно при модул ции фазы на выходе дополнительной антенны на 0 и 180°, Ц - длина пути от излучател  до исследуемой антенны через дополнительную антенну иwhere AO, Fo; AI Ft is the amplitude and phase of the signal at the output of the antenna under investigation, respectively, when the phase at the output of the additional antenna is modulated to 0 and 180 °; Z is the path length from the radiator to the antenna under study through the additional antenna and

зонд при невозмущенном положении следнего; К р гдеД длина волны.probe in the unperturbed position of the last; To p where D is the wavelength.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Способ измерения характеристик антенны, включающий излучение электромагнитных вОлн зондом в направлении исследуемой антенны, прием излученного сигнала исследуемой антенной, измерение его амплитуды и фазы и определение характеристик антенны по результатам измерений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в направлении зонда излучают электромагнитные волны излучателем, принимают его дополнительной антенной, установленной вместе с зондом, и модулируют на фазе с дискретом 180°, за тем подают на вход зонда, причем излучатель и исследуемая антенна размещены по разные стороны от зонда, а амплитуду А и фазу Ф определяют по соотношениямA method of measuring the characteristics of an antenna, including emitting an electromagnetic wave probe in the direction of the antenna under investigation, receiving the emitted signal from the antenna under investigation, measuring its amplitude and phase and determining the characteristics of the antenna from the measurement results, characterized in that, in order to improve accuracy, electromagnetic waves are emitted in the direction of the probe emitter, take it with an additional antenna installed together with the probe, and modulate in phase with a discrete of 180 °, then fed to the input of the probe, and the emitter and Followed antenna placed on different sides of the probe, and the amplitude A and phase P determined by relations 5 г—__;___,5 g —__; ___, А =А(Ао2 + А12 - 2 Ao Ai cos(Oo-Oi):A = A (Ao 2 + A1 2 - 2 Ao Ai cos (Oo-Oi): ф=Агсм )..7^1 s,n№ ).,. 9 Ao COS ( Фо ) — Ai cos ( Φι )f = Arcm ) .. 7 ^ 1 s, n №).,. 9 Ao COS (Fo) - Ai cos (Φι) - К Lo , где Ao', Фо : Ai Φι - амплитуда и фаза сигна15 ла на выходе исследуемой антенны соответственно при модуляции фазы на выходе дополнительной антенны на 0 и 180°, 1_о длина пути от излучателя до исследуемой антенны через дополнительную антенну и 20 зонд при невозмущенном положении по9 к** следнего; К= гдеД^-длина волны.- To Lo, where Ao ', Fo: Ai Φι is the amplitude and phase of the signal at the output of the studied antenna, respectively, when the phase at the output of the additional antenna is modulated by 0 and 180 °, 1_o the path length from the emitter to the studied antenna through the additional antenna and 20 probe with an unperturbed position of 9 to ** last; K = where Δ ^ is the wavelength.
SU894749065A 1989-10-12 1989-10-12 Method of measuring characteristics of antenna SU1697019A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894749065A SU1697019A1 (en) 1989-10-12 1989-10-12 Method of measuring characteristics of antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894749065A SU1697019A1 (en) 1989-10-12 1989-10-12 Method of measuring characteristics of antenna

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1697019A1 true SU1697019A1 (en) 1991-12-07

Family

ID=21474486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894749065A SU1697019A1 (en) 1989-10-12 1989-10-12 Method of measuring characteristics of antenna

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1697019A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2744320C1 (en) * 2017-03-16 2021-03-05 Мвж Индастриз Method and system for testing of antenna with multiple radiation elements

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Куммер В.Х,, Джиленси З.С. Антенные измерени , 1978, ТИИЭР, т. 66, N 4, с. 143- 173. Методы измерени характеристик антенн СВЧ/Под ред. Н.Н.Цетлина-М.: Радио и св зь, 1985, с. 195. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2744320C1 (en) * 2017-03-16 2021-03-05 Мвж Индастриз Method and system for testing of antenna with multiple radiation elements

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4403857A (en) Distance measuring device and method
RU2168741C2 (en) Device for reduction of errors of motion for radar with synthesized aperture on the basis of rotatable antennas (rosar) for helicopters
US6040898A (en) FMCW distance measurement process
JP3971573B2 (en) Radar distance measuring device
US5534992A (en) Optical measuring apparatus
JP2936047B2 (en) High precision radar distance measuring instrument
US5455670A (en) Optical electronic distance measuring apparatus with movable mirror
US4689489A (en) Tank gauge system
US4912474A (en) Radar apparatus for realizing a radio map of a site
KR20080072734A (en) Radar system
US2435615A (en) Object detecting and locating system
US3577144A (en) Distance measuring systems
US5341211A (en) Apparatus for making absolute two-demensional position measurements
US4118701A (en) FM/CW radar system
SU1697019A1 (en) Method of measuring characteristics of antenna
US4890921A (en) Scanning interferometer
US4822164A (en) Optical inspection device and method
RU2611440C1 (en) Doppler ground velocity system
US3438032A (en) Apparatus for and method of measuring length
US2956472A (en) Electro-optical distance meter
CN214174613U (en) Absolute distance measuring device based on microwave frequency domain interference
US3688189A (en) Real-time initial atmospheric gradient measuring system
SU1647463A1 (en) Method for measuring phase antenna array parameters
Damonte et al. An analysis of conical scan antennas for tracking
RU2066457C1 (en) Device for measuring characteristics of dielectric materials
点击 这是indexloc提供的php浏览器服务,不要输入任何密码和下载