5. Основные методы измерения афр поля в раскрыве антенны

Существует два основных метода измерения АФР. Первый из них основан на применении приемного зонда, второй на применении пассивного отражающего зонда. Приемный зонд представляет собой приемную антенну малых поперечных размеров, обладающей направленными свойствами. Пассивный отражающий зонд – это обыкновенный рассеиватель с узкой диаграммой обратного рассеивания, например, уголковый отражатель или пластинка. К зондам предъявляются противоречивые требования. С одной стороны, желательно, чтобы зонд обладал узкой характеристикой направленности, что ведет к увеличению размеров зонда, с другой стороны, желательно, чтобы он имел минимальную площадь и усреднение измеряемых величин, производимых зондом, происходило с меньшей площади раскрыва.

В первом методе АФР находят, измеряя сигнал, принимаемый зондом, который перемещается вдоль раскрыва антенны. Во втором методе также вдоль раскрыва антенны перемещается отражающий зонд, но измеряемый сигнал после отражения от зонда вновь поступает в антенну и фидерный тракт. Для отвода измеряемого сигнала в фидерном тракте устанавливается направленный ответвитель, который реагирует только на отраженную волну. Измеряя амплитуду принятого сигнала, находят амплитудное распределение в раскрыве антенны.

1

-1

0

1

дБ

0

-1

1

, град

М

дБ

етодика измерения фазового распределения заключается в сравнении измеряемых фаз поля в различных точках раскрыва, с фазой какого либо источника этой же частоты, которая остается постоянной в процессе измерений и принимается за ноль. Сигнал этого источника называется опорным. Обычно для питания антенны и цепи опорного сигнала используют один и тот же генератор.

М етоды измерения разности фаз опорного и измеряемого сигналов делят на компенсационные методы и методы непосредственного измерения разности фаз. В методах непосредственного измерения разности фаз используются различные преобразования разности фаз в приращения тока или напряжения с последующим измерением этих величин. В компенсационных методах сигнал искомой фазы компенсируется опорным сигналом. Различают методы „подвижного детектора“ (рис. 6.7, а) и метод „неподвижного детектора“ (рис. 6.7, б). В качестве подвижного детектора используется детекторная головка 4 измерительной линии 2. Опорный сигнал 1 и измеряемый 3 создают стоячую волну в волноводе измерительной линии. Минимум напряженности поля, положение которого зависит от соотношения фаз сигналов на входах линии, фиксируется по показаниям индикатора 5. Неподвижный детектор состоит из двойного волноводного тройника 2 („Магический мост“), в одно плечо которого включена согласованная нагрузка 4, а в другое – детекторная секция 5. В плечи „Е“ и „Н“ поступают опорный 1 и измеряемый 3 сигналы. Если фазы сигналов на детекторе одинаковы, показание индикатора 6 максимально. При сдвиге фаз индикатор покажет минимум сигнала. Подбирая величину фазового сдвига для опорного сигнала 1 при помощи градуированного фазовращателя 7, добиваются экстремальных показаний индикатора 6. При этом разность фаз сравниваемых сигналов показывает непосредственно калиброванный фазовращатель 7. Метод неподвижного детектора имеет следующие преимущества перед методом подвижного детектора: во-первых, у двойного волноводного тройника боковые плечи развязаны, следовательно, развязаны цепи опорного и измеряемого сигналов; во-вторых, используется вся мощность, поступающая в двойной волноводный тройник, в то время как в методе подвижного детектора в цепь зонда измерительной линии ответвляется лишь незначительная часть мощности, поступающей в измерительную линию. Поэтому метод неподвижного детектора обладает большей чувствительностью.