Корреляционный радиометр

 

Изобретение можетиспользоваться в СВЧ радиоизмерительной технике и обеспечивает повьшение флуктуационной чувствительности при измерениях с неполностью идентичными СВЧ- усилителями и уменьшение паразитного сигнала на выходе радиометра. Измеряемые шумовые сигналы U, Up поступают на СВЧ-мост 2, где делятся по мощности пополам и суммируются в фазе и противофазе соответственно на первом и втором выходах. Разностная составляющая напряжений сигналов проходит с СВЧ-моста 2 на СВЧ-мост 1 непосредственно, а суммарная составляющая - через линию задержки (ЛЗ) 4. В СВЧ-мосте 1 происходят аналогичные преобразования. Сигналы с выходов СВЧ-моста 1 через СВЧ-усилители 6, 7проходят на СВЧ-мост 3. Суммарный сигнал с СВЧ-моста 3 проходит на перемножитель 8 с фильтром низкой частоты непосредственно, а разностный сигнал - через ЛЗ 5. Миним. время задержки в ЛЗ 4, 5 выбирается из условия , чтобы собственные шумы СВЧ-усилителей 6, 7 на входах перемножителя 8были некоррелированы; Это приводит к уменьшению паразитного сигнала на выходе корреляционного радиометра и выигрьшгу по чувствительности около 15%. Поставленная цель достигается за счет введения СВЧ-мостов 2, 3 и ЛЗ 4, 5. 1 ил. (Л 0 00 со Ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5D 4 G 01 S 13/74

ВСЮДУ,1 1,"-::1 <, 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCH0IVlV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (l3 „

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3851274/24-09 (22) 05.02.85 (46) 15.10.87. Бюл. ¹ 38 (71) Специальное конструкторское бюро Института радиотехники и электроники АН СССР (72) В.С.Аблязов (53) 621.396.963(088.8) (56) Есепкина Н.А. Корольков Д.В., Парийский Ю.В. Радиотелескопы и радиометры. М., Наука, 1973, с. 259. (54) КОРРЕЗИЦИОННЫЙ РАДИОМЕТР (57) Изобретение может. использоваться в СВЧ радиоизмерительной технике и обеспечивает повьппение флуктуационной чувствительности при измерениях с неполностью идентичными СВЧусилителями и уменьшение паразитного сигнала на выходе радиометра. Измеряемые шумовые сигналы U U поступают на СВЧ-мост 2, где делятся по мощности пополам и суммируются в фазе и противофазе соответственно на первом и втором выходах, Разностная составляющая напряжений сигналов проходит с СВЧ-моста 2 на СВЧ-мост 1 непосредственно, а суммарная составляющая — через линию задержки (ЛЗ)

4. В СВЧ-мосте 1 происходят аналогичные преобразования. Сигналы с выходов

СВЧ-моста 1 через СВЧ-усилители 6, 7 проходят на СВЧ-мост 3. Суммарный сигнал с СВЧ-моста 3 проходит на перемножитель 8 с фильтром низкой часто- ты непосредственно, а разностный сигнал — через ЛЗ 5. Миним. время за-держки в ЛЗ 4, 5 выбирается из условия, чтобы собственные шумы СВЧ-усилителей 6, 7 на входах перемножителя

8 были некоррелированы; Это приводит к уменьшению паразитного сигнала на выходе корреляционного радиометра и выигрышу по чувствительности около

15Х. Поставленная цель достигается за счет введения СВЧ-мостов 2, 3 и

ЛЗ 4, 5. 1 ил.

1289219

Kz

ГДЕ а.е К2 К 2 ) б

Изобретение, относится к радиотехнике и может использоваться в СВЧ-радиоизмерительной технике и радиоастрономии.

Цель изобретения — повышение флуктуационной чувствительности при измерениях с неполностью идентичными

СБЧ-усилителями и уменьшение паразитного сигнала на выходе радиометра. 10

На чертеже представлена структурная электрическая схема корреляционного радиометра.

Корреляционный радиометр содержит первый 1, второй 2 и третий 3 СВЧмосты, первую 4 и вторую 5 линии задержки, первый 6 и второй 7 СВЧ-усилители и перемножитель 8 с фильтром низкой частоты.

Корреляционный радиометр работа20. ет следующим образом.

Измеряемые шумовые сигналы U„ и поступая соответственно на первый и .второй входы второго СВЧ-моста 2, делятся по мощности пополам и суммируются в фазе и противофазе на первом и втором на выходах. Затем суммарная составляющая напряжений сигналов с первого выхода второго

СВЧ-моста 2 поступает через первую

30 линию 4 задержки на первый вход первого СВЧ-моста 1, а разностная составляющая напряжений сигналов с второго выхода второго СВЧ-моста 2— на второй вход первого СВЧ-моста 1, в котором происходят аналогичные вычитание и суммирование сигналов.Далее сигналы усиливаются первым и вторым СВЧ-усилителями 6 и 7.

Суммарный сигнал с выхода первого

СВЧ-усилителя 6 поступает на первый вход третьего СВЧ-моста 3, разностный сигнал с выхода второго СВЧ-усилителя 7 поступает на второй вход третьего СВЧ-моста 3..

Суммарный сигнал с первого выхода третьего СВЧ-моста поступает на перемножитель 8 непосредственно, а разностный сигнал с второго выхода— через вторую линию 5 задержки.

Минимальное время задержки рб в первой и второй линиях 4, 5 задержки выбирается из условия, чтобы собственные шумы первого 6 и второго 7

СВЧ-усилителей на входах перемножители 8 были иекоррелироваииыии, т.е. пряжейие собственных шумов первого

6 и второго 7 СВЧ-усилителей, а U "" и 11" — напряжения, задержанные на время с,.

В результате среднее значение напряжения (V,) на выходе перемножителя 8 можно выразить в виде V

1 т) (б)Р Д Х О дисперсии шумов измеряемых сигналов, К, и К вЂ” комплексные коэффициенты передачи первого 6 и второго 7 СВЧусилителей по напряжению. Так как среднее значение напряжения на выходе известного корреляционного радиометра, имеющего те же СВЧ-усилители и перемножитель, равно V =

1 — z

К, К (1 -11,) То в первом при ближении выигрыш по чувствительности в предлагаемом корреляционном радиометре .при измерениях.с неполностью идентичными первым 6 и вторым

7 СВЧ-усилителями можно оценивать в виде коэффициента у =— у

Vz

K „ /z Kz )(2

2 2 (R2) +2а +(72) коэффициент взаимной корреляции, характеризующий степень идентичности . первого 6 и второго

7 СВЧ-усилителей. — 2 — г

Так при К„=Кz и R=0,75 (что считается удовлетворительным для практических схем корреляционных радиометров) выигрыш по чувствительности составляет 15%.

Уменьшение паразитного сигнала на выходе корреляционного радиометра происходит за счет того, что часть напряжения собственных шумов, прошедшая через первый СВЧ-мост с входа одного СВЧ-усилителя на вход другого, не создает приращения среднего значения на выходе корреляционного радиометра, так как эти шумы на входе перемножителя 8 становятся некоррелированными благодаря наличию второй линии 5 задержки.

Формула изобретения

Корреляционный радиометр, содержа" щий перемножитель с фильтром низкой частоты, первый СВЧ-усилитель, второй СВЧ-усилитель и первый СВЧ-мост, 1289219

Составитель В. Родзивилов

Редактор Т.Янова Техред М.Ходанич Корректор С.Черни

Заказ 4938

Тираж 729 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятйе, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 причем первый и второй выходы СВЧмоста подключены к входам первого и второго СВЧ-усилителей соответственно, а выход перемножителя с фильтром низкой частоты является выходом корреляционного радиометра, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения флуктуационной чувствительности при измерениях с неполностью иден- О тичными СВЧ-усилителями и уменьшения паразитного сигнала на выходе радиометра, в него введены второй и третий СВЧ-мосты и первая и вторая линии задержки, причем первый выход второго СВЧ-моста через первую линию задержки подключен к первому входу первого СВЧ-моста, второй выход второго СВЧ-моста соединен с вторым вхо-, дом первого СВЧ-моста, первый и второй входы второго СВЧ-моста являются первым и вторым входами корреляционного радиометра соответственно, выход первого СВЧ-усилителя соединен с первым входом третьего СВЧ-моста, первый выход которого соединен с первым входом перемножителя с фильтром низкой частоты, выход второго СВЧусилителя соединен с вторым входом третьего СВЧ-моста, второй выход которого через вторую линию задержки соединен с вторым входом перемножителя с фильтром низкой частоты.