Двухканальный модуляционный радиометр

 

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может быть использовано в радиоастрономии. Цель изобретения - повышение флуктуационной чувствительности. Радиометр содержит антенну 1, источник 2 эталонного излучения, модулятор 3, СВЧ - приемники 4 и 5, квадратичные детекторы 6 и 7, вычитающее устройство 8, синхронный детектор 9, фильтр низких частот /ФНЧ/ 11, г-р 12 частоты модуляции. В радиометр дополнительно введены два сумматора 13,16 усилитель 14 постоянного тока, два операционных усилителя 15,10, ФНЧ 17. Т.к. полоса пропускания ФНЧ 17 много меньше полосы пропускания ФНЧ 11, то флуктуации напряжений на входах усилителя 10 будут слабо коррелированными. Это условие позволяет установкой коэф. передачи усилителя 15 повысить флуктуационную чувствительность радиометра. 1 ил.

СО 03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 R 29 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM

ПРИ fXHT СССР (21) 4280875/24-09 (22) 09.07.87 (46) 15.07.89. Бюл, Р - 26 (71) Специальное конструкторское бюро Института радиотехники и электроники АН СССР (72) В.С.Аблязов (53) 621.317 ° 341.1 (088.8) (56) Измерение радиотепловых и плазменных излучений / Под ред. Башари— нова А.Е., М,: Советское радио, 1968, с. 355.

Есепкина Н,А. и др, Радиотелескопы и радиометры. М.: Наука, 1973, с. 258. (54) ДВУХКАНАЛЬНЫЙ МОДУЛЯЦИОННЫЙ

РАДИОМЕТР (57) Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и м.б, использовано

2 в радиоастрономии. Цель изобретения— повьп..ение флуктуационной чувствительности. Радиометр содержит антенну 1, источник 2 эталонного излучения, модулятор 1, СВЧ-приемники 4 и 5, квадратичные детекторы 6 и 7, вычитающее устр-во 8, синхронный детектор 9, фильтр низких частот (ФНЧ) 11 г-р

1? частоты модуляции. В радиометр дополнительно введены два сумматора

13, 16, усилитель 14 постоянного тока, два операционных усилителя 15

10, ФНЧ 17. Т.к, полоса пропускания

ФНЧ 17 много меньше полосы пропускания ФНЧ 11, то флуктуации напряжений на входах усилителя 10 будут слабо коррелированными. Это условие позволяет установкой коэф. передачи усилителя 15 повысить флуктуационную чувствительность радиометра. I ил.

1493963

И.1обретение относится к технике йзмерений на ГВЧ и может быть ис— пользонано н радиоастрономии.

Цель изобретения — повышение

5 флуктуационной чувствительности.

На чертеже представлена электрическая структурная схема днухканального модуляционного радиометра °

Радиометр содержит антенну 1, 1О источник 2 эталонного излучения, модулятор 3, первый и второй СВЧ приемники 4 и 5, первый и второй квадратичные детекторы 6 и 7, нычитающее устройство 8, синхронный детектор 9, 15 второй операционный усилитель 10, перный AHJIb Tp 11 низких частот > гене° ратор 12 частоты модуляции, первый сумматор 13, усилитель 14 постоянного тока, первый операционный усили- 20 тель 15, второй сумматор 16, второй фильтр 17 низких частот.

Двухканальный модуляционный радиометр работает следующим образом.

Измеряемый сигнал с шумовой температурой Т, принятый антенной 1, и сигнал Тэ от источника 2 эталонного излучения, протинофазно модулируясь в модуляторе 3, поочередно поступают на входи ГВЧ приемников 4 и 5, в 30 которых происходит их усиление в двух параллельных каналах и детектирование крадратичными детекторами 6 и 7. После этого разностное напряжение, снимаемое с выхода нычитающего устройства 8, усиливается и детектируется вторично в синхронном детекторе 9, усиливается вторым операционным усилителем 10 и, проходя первый фильтр 11 низких частот, создает на 40 выходе радиометра напряжение Ч<, среднее значение которого пропорционально 5 Т = То — Т . Управляющие напряжения формы "меандр" для работы модулятора 3 и синхронного детекто- 45 ра 9 снимаются с выходов генератора

12 частоты модуляции.

Гдновременно сигналы с выходов квадратичных детекторов 6 и 7 поступают на входы первого сумматора 13, 50 усиливаются усилителем 14 постоянного тока, первым операционным усилителем 15, вторым операционным усилителем 10, и, проходя первый фильтр

11 низких частот, создают на выходе радиометра дсполнительное напряжение

V среднее значение которого также г ироиорциснально Т. Исключение н этîм канале .IостояHèîé составляющей напряжения, обусловленной детектированием собственных шумов СВЧ приемников 4 и 5, дос.тигнуто с.уммиронанием вторым сумматором 16 постояннвх напряжений с выходов синхронного детектора 9 и усилителя 14 постоянного тока, фильтрацией их узкополосным вторым фильтром 17 низких частот (полоса пропускания фильтра 17 много меньше полосы фильтра 11) и вычитанием при подаче второго суммарного напряжения в первом операционном усилителе 15, При этом, коэффициент передачи усилителя 14 постоянного тока и фаза управляющего напряжения на модуляторе 3 устанавливаются такими, что напряжение на выходе второго сумматора 16 не будет зависеть от Т, так как полоса иропускания второго фильтра 17 низких частот много меньше полосы пропускания перAoro фильтра ll, то флуктуации напряжений на входах второго операционного усилителя 10 будут слабо коррелиронанными. Это условие позволяет установкой коэффициента передачи первого операционного усилителя 15 повысить Алуктуационную чувствительность радиометра до значения g Т =

2 С, (l АТ (----- - ) где С и С вЂ” соотО С1+ Си Ф

1 ношения мощностей сигнал — шум на входах второго операционного усилителя 10, а о То — предельная флуктуационная чувствительность идеального компенсационного радиометра.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Двухканальный модуляционный радиометр, содержащий последовательно соединенные антенну, модулятор, первый СВЧ-приемник, первый квадратичный детектор, вычитающее устройство и синхронный детектор, источник эталонного излучения, выход которого соединен с вторым входом модулятора, последовательно соединенные второй

СВЧ-приемник, вход которого соединен с вторым выходом модулятора, и второй квадратичный детектор, выход которого соединен с вторым входом вычитающего устройсТва, генератор частоты модуляции, первый выход которого соединен с управляющим входом модулятора, а второй выход — с вторым входом синхронного детектора, первый фильтр низких частот, выход

1493963 которого является кыходом двухканального модуля цио ни о го радио ме тра, о т л и ч а м шийся тем, что, с целью повыщения флуктуационной

Составитель В.Гончаров

Техред Л.Олийнык

Редактор И.Сеглнник

Корректор M,Максимищинец

Заказ 4105/43 Тираж 7!3 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 чувствительности, введены п<>следовательно соединенные первый сумматор, первый вход которого соединен с выходом первого квадратичного детектора, а второй — с выходом второго квадратичного детектора, усилитель постоянного тока, первый опpрационный усилитель и второй операцонный уснлитеэиь, выход, которого с уединен с входом первого филг.тра низких частот, а инвертирунгпий вход -с выходом с гнхронного;детектора, последовательно соединенные второг. сумма—

;ор, первый вход которого соедине. с выходом синхронного детектора, а второй вход — с выходом усилителя пос тоянного тока, и второй фильтр низких частот, выход которого соединен с инвертирунщим входом первого операционного усилителя °