Устройство для измерения поляризационной матрицы рассеяния отражающего объекта
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
1511.1 G 01 К 29/08
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ у аъ
4 и а., 1
ИЪ :"
Н ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ детектора, вход которого является входом первого приемного канала, разделитель юго фильтра, к первому Bblxo ду которого последовательно подключены первый низкочастотный усилитель и первый фазометр, а к второму — второй низкочастотный усилитель и второй фазометр, при этом вторые входы первого и второго фазометров первого приемного канала соединены соотвественно с выходами первого и второго датчиков синусоидального сигнала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения одновременного измерения всех коэффициентов поляризационной матрицы рассеяния отражаюЯ щего объекта, к третьему выходу трехканального делителя мощности последовательно подключены преобразователь поляризации, поляризационный раздели- С тель и второй приемный канал, идентичный первому приемному каналу, второй выход поляризационного разделителя соединен с входом первого прием ) ного канала, а вторые входы первого и второго фазометров второго приемно- ф- го канала соединены соответственно с первым и вторым датчиками синусоидального сигнала. ) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3651416/24-09 (22) 05.10.83 ,(46) 30.05.87. Бюл. ¹ 20 (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт радиофизики и электроники AH УССР (72) В.К. Киселев и Д.Д. Литвинов (53) 621.317.341.3 088,8 (56) Хойнен. Измерение матрицы рас— сеяния.: ТИИЭР, 1965, т. 53, № 8, с,. 1078.
Авторское свидетельство СССР
М 629823, кл. G 01 К 27/06, 1976. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
ПОЛЯРИЗАЦИОННОЙ МАТРИЦЫ РАССЕЯНИЯ
ОТРАЖАЮЩЕГО ОБЪЕКТА, содержащее генератор линейно поляризованного СВЧсигнала, последовательно соединенные трехканальный делитель мощности, первый сдвигатель частоты циркулярно поляризованных сигналов и приемопередающую антенну для облучения отражающего объекта, второй сдвигатель частоты циркулярно поляризованных сигналов, соединенный с вторым выходом трехканального делителя мощности, а также первый приемный канал, состоящий из последовательно соединенных
„„SU„„1205677 А
;2О5677 ловиях
Изобретение относится к радиотехнике сверхвысоких частот, в частности к радиолокации, и предназначено для прямогo измерения полярызацион-ной матрицы рассеяния отражающего объета B лабораторных и полевых ус— положные по знаку дополнительные частотные сдвиги. Для определенности положим, что левый циркулярно поляризованный компонент приобретает положительный частотный сдвиг
+g а правь1й циркулярно поляриэовайный компонент приобретает отрицательный частотный сдвиг, равный -я,.
Целью изобретения является обеспечение одновременного измерения всех коэффициентов поляризационной матрицы рассеяния отражающего обьекта.
На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для измерения поляриэационной матрипы рассеяния отражающего объекта, Оно содержит генератор 1 линейно поляризованного СБЧ-сигнала, трехканальный делитель 2 мощности, первый сдвигатель 3 частоты циркулярно поляризованных сигналов,приемопередающую антенну 4, отражающий объект 5, второй сдвигатель 6 частоты циркулярно поляризованных сигналов, преобразователь 7 поляризации, поляризационный разделитель 8, первый приемный канал 9, включающий в себя детектор 1О, разделительный фильтр 11 первый 12 и второй 13 низкочастотные усилители и первый 14 и второй
15 фазометры, первый 16 17 датчики синусоидального сигнала, второй r.:ðèåìíûé канал 18, включающий в себя детектор 19, разделительный фильтр 2О, первый 21 и второй 22 низкочастотные усилители и первый 23 и второй 24 фазометры.
Устройство для измерения поляризационной матрицы рассеяния отражающего объекта работает следующим образом ° Пинейно поляризованный сверхвысокочасготный сигнал частоты ы с выхода генератора 1 поступает на вход трехканального делителя 2 мощности, гце разделяется на две части, примерно равные по ин..енсивнссти. Одна часть проходит на вход перного сдвигателя 3 частоты циркулярно поляризованных сигналов, а вторая часть ответвляется на ахоп, второго сдвигателя 6 частоты циркулярно поляризованных сигналов. Ортогональные,правый и левый) циркулярно поляризованные компоненты линейно поляризованного сигнала, поступающего в первый сдвигатель 3, после прохождения сквозь негс получают одинаковые по величине, но противоПри этом также изменяется и. поляриза1g -ция каждо о компонента на ортогональную, т.е. правый компонент станет левым и наоборот. Таким образом, на выходе первого сдвигателя 3 образуются два ортогональных циркулярно поляризованных сверхвысокочастотных сигнала с разными частотами: правый с частотой ag матрицы, что предыдущий коэффициент. Таким образом, четыре попарно ортогональнс поляризованных компонента двух одновременно рассеянных отражаюшим объектом 5 сигналов различных .д частот несут полную информацию о ПИР отражающего объекта 5, каковы бы не были его природа,, форма или ориентация в пространс..".íå. Оба эллиптически поляризованных рассеянных в обратном ;О направлении сигнала принимаются на приемопередающую антенну 4 и направляются к первому сдвигателю 3, После обратного прохождения через первый сдвигатель 3 левые циркулярно полярис< зованные компоненты обоих сигналов поз лучают отрицательный дополнительный частотный сдвиг g„, а правые — положительный +Д,, При этом также изменяется на opтогональную и поляри3 205(зация каждого компонента, В результате на трехканальный делитель 2 поступают четыре циркулярно поляризованных измерительных сигнала, частоты, поляризации и относительные комплек5 сные амплитуды которых представлены в табл. 1. Часть линейно поляризованного сверхвысокочастотного сигнала генератора 1, которая ответвляется трехка-нальным делителем 2, поступает на вход второго сдвигателя 6, . Во втором сдвигателе 6 ортогональные циркулярно поляризованные компоненты это15 го линейно поляризованного сигнала получают дополнительные частотные сдвиги, равные по величине, но про— тивоположные по знаку. Для определсп— ности положим, что левый циркулярно 20 поляризованный компонент приобретает положительный частотный сдвиг, равный + Я, а правый — отрицательный частотный сдвиг -Я . При этом не происходит изменения направления вра щения электрического вектора каждого компонента, т.е. правый компонент остается правым, а левый — левым. В результате в трехканальный делитель 2 с выхода второго сдвигателя 6 частоты чоступают два циркулярно поляризованных опорных сигнала с разными частотами: левый с частотойц! Я и правый с частотой, Д . Этк два опорных сигнала проходят без изменения своей поляризации через трех35 канальный делитель 2 и поступают на преобразователь 7 поляризации. Сюда же одновременно трехканальным дели— телем 2 ответвляются также четыре циркулярно поляризованных измерительных сигнала от отражающего объекта 5, причем при ответвлении поляризация каждого измерительного сигнала изменяется на. ортогональную. В табл. 2 приведены частоты поляризации и относительные комплексные амплитуды всех шести сигналов, поступающих на вход преобразователя 7 поляризации. Поступающие на вход преобразователя 7 опорные и измерительные циркулярнополяризованные сигналы 1-6 (см. табл. 2) преобразуются в сигналы линейной поляризации, причем все левые циркулярно поляризованные сигналы преобразуются, например в линей-, ные вертикально поляризованные сигналы,а правые — влинейные горизонтально поляризованные, Поляризационный 4 разделит"=пь 8 установлен по отноше— и ю к преобгазователю 7 таким обv=-зом, что прогускает в первый приемный канал 9 только сигналы вертикальной поляризации, а во второй прксмный канал 18 только горизонтально поляризованные сигналы. В результате такой поляризационной сортировки сигналы 3 и 4, имеющие одну и ту же частоту <1 (см, табл.2), но различную поляркзацию, поступают в различные приемные каналы: сигнал 3 поступает в первый приемный канал 9, сигнал 4 — во второй приемный канал 18. Кроме того. опорные сигналы 5 и 6 также оказываются разделенными: скгнал 5 поступает в первый приемный капал 9,а сигнал 6 — во второи приемный канал 18. В результате этого информация а коэффициенте Sдп переносится на низкую промежуточную частоту 57,, в первом приемном канале 9, а информация о коэффициенте Sä переносится на такую же промежуточ;.ую частоту Я,, но уже во втором приемном канале 18. Аналогичным образом оказывается разделенной и информация о коэффициентах 8 и пп S,,: информация о коэффициен- S принимается в первом приемном канале 9 на частоте 2 Л.,а информация о коэффициенте . пп принимается во втором гриемном канале 18 на такой же частоте 2Й,+57,. Разделктельные фкльтры 11 к 20, включенные соответственно на выходах детектора 10 и 19, осуществляют последующее частотное разделение измерительных сигналов промежуточной частоты Л, и 2Л +Л. и фильтрацию всех осZ 1 тальных спектральных составляющих выходного сигнала каждого детектора 10 и 19. С одного выхода разделитель.-:cго фильтра 1! сигнал часто-,ы 7 пропорциональный величине Б„,,поступает через второй низкочастотный усклктель 13 на второй фазометр 15, куда также поступает и опорный сигнал частоты 5?,, с второго датчика 17. С второго выхода разделительного фильтра 11 сигнал частоты 2Я,+7 пропорциональный величине Б „,поступает через первый низкочастотный усилитель 12 на первый фазометр 14, куда также поступает опорный сигнал частоты 2Л„Я2 с первого датчика 16. Аналогичным образом осуществляется прием измерктельных сигналов промежуточной частоты во втором приемном Таблица 1 1 Поляризация Измерительный сигнал Частота Относительная комплексная амплитуда 2 л pб ы+2Й„ I!pавая Левая 11равая Левая Таблица 2! ЧастОта Поляризация Сигнал Относительная комплексная амплитуда,:1евая 2 ж 257, Iгр ав ая Леван 11T3 аз ая Sï,, ) Я Опорный Левая Правая канале 18: с одного выхода раздели— тельного фильтра 20 сигнал частоты Я,, пропорциональный величине S п, поступает через первый низкочастотный усилитель 21 на первый фазометр 23, куда также поступает опорный сигнал частоты Я с второго дат2 чика 17, а с другого выхода раздели тельного фильтра 20 сигнал частоты 2Я„+Д, пропорциональный величине Измерительный 1 - 2Л, 205677 6 S „поступает через второй низкочас-:отный усилитель 22 на второй фазометр 24, соединенный также с первым датчиком l6, После соответствующей калибровки, на выходах индикаторов низкочастотных усилителей непосредственно регистрируются модули коэффициентов ПМР, а на выходах индикаторов фазометров — фазы соответст 0 вующих коэффициентов, 1205677 Составитель В. Рабинович Редактор С, Клжкина Техред g. Oëèéíûê корректор С. Черни Заказ 2227/2 Тираж 731 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-.полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4
